紫淮山的營養(yǎng)價(jià)值及加工研究進(jìn)展

鄭棉文，王鋒，*，蘇小軍，2，李清明，郭時(shí)印，鄧朝陽

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410128；2.湖南省作物種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙410128）

紫淮山的營養(yǎng)價(jià)值及加工研究進(jìn)展

鄭棉文1，王鋒1，*，蘇小軍1，2，李清明1，郭時(shí)印1，鄧朝陽1

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410128；2.湖南省作物種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙410128）

紫淮山營養(yǎng)豐富，具有很高的食用價(jià)值，但紫淮山含水量高，不耐貯藏，制約了其發(fā)展。從紫淮山的營養(yǎng)成分及其功效進(jìn)行綜述，同時(shí)對紫淮山的貯藏保鮮、鮮切加工及其系列產(chǎn)品加工現(xiàn)狀進(jìn)行探討，對紫淮山未來發(fā)展方向作出展望。

紫淮山；營養(yǎng)成分；貯藏保鮮；鮮切加工；加工現(xiàn)狀

淮山，又名山藥，為薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea）一年或多年生纏繞性草質(zhì)藤本植物，是一種集糧食、蔬菜、飼料、中藥、能源等兼用的高效經(jīng)濟(jì)作物[1]。紫淮山（Dioscoreaalata L.）屬于淮山的紫紅肉品種群，因其果肉呈鮮紅色而得名，能形成肥大的地下肉質(zhì)塊莖供為食用或藥用[2]。紫淮山塊莖大多呈柱狀，也有少數(shù)呈腳板狀。紫淮山除含有一般的白肉淮山所具有的維生素和微量元素、多糖、粘液質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉、多種氨基酸、礦物元素等營養(yǎng)性成分外，還含有花色苷[3]。據(jù)《本草綱目》和《植物名實(shí)圖考》等書籍記載，其有滋陰健腎、益脾止瀉的功效[4]，且食味鮮美，口感甚至優(yōu)于白肉淮山，在食品、化妝品以及醫(yī)藥方面都具有廣闊的市場前景。傳統(tǒng)紫淮山在種植和采收都需要人工深挖，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且產(chǎn)品品質(zhì)難以保證，現(xiàn)在紫淮山新型淺槽定向栽培技術(shù)利用了淺土層土壤肥沃、透氣性好、溫差大等優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效的目的[5]。由于對紫淮山的功能成分、加工適應(yīng)性等方面的研究相對不足，紫淮山種植面積并不大，僅在廣西、廣東、福建、云南、浙江、湖南、江西等地有零星種植，無法形成規(guī)模效應(yīng)，制約了紫淮山加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文擬對紫淮山營養(yǎng)價(jià)值和加工現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)和分析，以期提高人們對紫淮山的認(rèn)識(shí)，為紫淮山加工利用提供一定的參考。

1 紫淮山主要營養(yǎng)成分

紫淮山中主要有多糖、蛋白質(zhì)、淀粉、尿囊素、薯蕷皂苷、氨基酸、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分[6]。據(jù)報(bào)道，紫淮山的多糖及氨基酸含量均高于一般淮山[7-8]，且紫淮山塊莖中還含花色苷，每100克新鮮紫淮山花色苷含量達(dá)到2.08mg～2.88mg[9-10]。按干物質(zhì)計(jì)算，每100克紫淮山中花色苷含量為16.7mg～27mg[11]。不同淮山主要營養(yǎng)成分比較見表1。

表1 不同淮山主要營養(yǎng)成分比較Table 1 Comparing different yam primary nutrients

1.1 多糖

多糖是淮山的主要活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、護(hù)肝等作用[20]。陳少青等以紫淮山多糖與維生素C進(jìn)行抗氧化比較，顯示清除50%自由基所需要紫淮山多糖5.26mg，而所需維生素C達(dá)到7.38mg，證明其抗氧化作用甚至優(yōu)于抗壞血酸[21]。淮山多糖的抗腫瘤機(jī)理有兩種，一是直接殺死癌細(xì)胞，二是通過免疫反應(yīng)抑制癌細(xì)胞[22]。趙國華等研究了淮山多糖RDPS-I對小鼠的抗腫瘤作用，發(fā)現(xiàn)高于或等于150mg/kg的RDPS-I對B16黑色素瘤和Lewis肺癌都有顯著的抑制效果[23]。朱明磊以淮山多糖對糖尿病小鼠連續(xù)灌胃15 d，發(fā)現(xiàn)小鼠血糖明顯降低，可能與增加胰島素分泌、改善受損壞的胰β細(xì)胞功能有關(guān)[24]。

1.2 花色苷

花色苷是一種天然色素，安全無毒，具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、改善視力等功效，在食品、化妝品方面有著廣闊前景[25-26]。倪勤學(xué)發(fā)現(xiàn)紫淮山花色苷提取液清除 DPPH自由基的 IC50為 98.14μg/mL，而 VC只有6.42μg/mL，表明紫淮山花色苷抗氧化能力強(qiáng)于VC[9]。Meiers等發(fā)現(xiàn)花色苷能抑制人陰道癌胞株A431細(xì)胞的生長，其作用是通過關(guān)閉下游的信號(hào)串聯(lián)，強(qiáng)烈抑制表皮生長受體[27]。Tao等以紅球甘藍(lán)花色苷處理有粘膜炎小鼠，發(fā)現(xiàn)其對黏膜炎的治療有輔助作用[28]。另外Matsumoto等發(fā)現(xiàn)口服含花色苷矢車菊素-3-葡萄糖苷的黑加侖提取物可以改善視力、減緩眼疲勞[29]。

1.3 薯蕷皂苷

據(jù)報(bào)道，薯蕷皂苷具有抗炎抗腫瘤、降脂等藥效[30]，紫淮山也含豐富的薯蕷皂苷。Wang等證明薯蕷皂苷可誘導(dǎo)人食管癌細(xì)胞系Kyse510發(fā)生氧化應(yīng)激、激活線粒體通路、降低抗氧化蛋白的活性等途徑進(jìn)而起到抗腫瘤作用[31]。薯蕷皂苷元控制高血脂是通過線粒體功能進(jìn)行調(diào)控的[32]，實(shí)驗(yàn)證明薯蕷皂苷元可降低血肝臟中的膽固醇水平[33]。

1.4 尿囊素

尿囊素作為紫淮山活性成分之一，具有抗刺激物、麻醉鎮(zhèn)痛和消炎抑菌等作用，常用于治療手足皸裂、魚鱗病和多種角化皮膚病[34]。崔梅花等發(fā)現(xiàn)復(fù)方尿囊素片對乙醇所致大鼠急性胃黏膜損傷有明顯的預(yù)防保護(hù)作用，其作用是通過增加胃黏膜血流、增加黏膜PGE2及NO含量等機(jī)制實(shí)現(xiàn)[35]。

2 紫淮山貯藏保鮮與加工利用研究現(xiàn)狀

2.1 紫淮山的貯藏保鮮

淮山季節(jié)性強(qiáng)，容易腐爛，收獲后需進(jìn)行貯藏保鮮。不同品種淮山耐貯性不一樣，一般說來，含水量低的淮山品種耐貯性要比含水量高的淮山品種好，如濟(jì)寧米淮山、嘉祥細(xì)長毛淮山、日本白皮淮山和鐵棍淮山含水量較低，耐貯性較好，而江蘇菜山藥含水量較高，耐貯性較差[36]。影響淮山貯藏保鮮的主要因素有淮山表皮的完整程度、貯藏溫度和濕度等。研究表明懷山藥在貯藏溫度4℃，相對濕度為80%～85%，并注意通風(fēng)，貯藏天數(shù)可達(dá)150天左右[37]。紫淮山含水量高，不耐高濕也不耐低溫，對于紫淮山貯藏保鮮可以參考普通淮山的參數(shù)條件，但有實(shí)驗(yàn)表明紫淮山在貯藏溫度低于7℃會(huì)發(fā)生冷害，組織變色進(jìn)而腐爛[38]。

淮山常見貯藏方法有堆藏法、溝藏法、冷藏法[39-40]等。現(xiàn)在淮山的貯藏保鮮技術(shù)主要有天然保鮮劑處理、硬化劑保脆技術(shù)等。姜瑜倩等研究不同保鮮劑處理淮山，發(fā)現(xiàn)殼聚糖涂膜處理對淮山儲(chǔ)藏的效果最佳[41]。趙喜亭等發(fā)現(xiàn)適宜濃度（0.1%～1.0%）的保脆劑CaCl2可以降低其褐變率[42]。

2.2 鮮切加工

紫淮山質(zhì)地脆嫩，攜帶極不方便，清洗和去皮費(fèi)時(shí)費(fèi)事，淮山中含有黏液質(zhì)[43]，去皮使黏液質(zhì)接觸皮膚會(huì)引起瘙癢，嚴(yán)重影響了其零售貿(mào)易。鮮切果蔬具有新鮮營養(yǎng)、方便即食等優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了當(dāng)今人們快速、健康的生活方式。但果蔬在鮮切加工中容易出現(xiàn)組織褐變、微生物侵染、營養(yǎng)成分流失等問題[44]。對于淮山鮮切的褐變研究較多，0.15%Zn（Ac）2+0.1%NaHSO3+1.5%NaCl+1.0%CaCl2可以抑制淮山褐變[45]。0.6%VC+1.5%氯化鈉+1.0%殼聚糖處理淮山可以達(dá)到較好的感官質(zhì)量[46]。護(hù)色配方為2.5%食鹽、0.6%檸檬酸、0.1%亞硫酸氫鈉和0.06%L-半胱氨酸處理鮮切淮山也有較好的護(hù)色效果[47]。在紫淮山鮮切加工方面，由于花色苷極不穩(wěn)定，因此可采用多種護(hù)色劑復(fù)合護(hù)色并且與熱燙相結(jié)合來防止褐變。也可以通過新型化學(xué)殺菌抑制微生物，研究發(fā)現(xiàn)H2O2代替氯水有更好的效果[48]，還能結(jié)合鮮切包裝，包括氣調(diào)包裝技術(shù)、涂膜技術(shù)、真空包裝技術(shù)[49-50]。

2.3 紫淮山飲料的加工

將淮山加工成飲料可以較好的保留其風(fēng)味，提高產(chǎn)品附加值，豐富飲料種類，具有很好的市場前景，但淮山飲料在加工中營養(yǎng)成分容易損失、易出現(xiàn)分層等現(xiàn)象。廖緒標(biāo)等研制出一種淮山營養(yǎng)性飲料，其中多糖含量達(dá)5.57mg/mL，維生素C含量達(dá)0.32mg/mL[51]。趙靜等利用耐高溫淀粉酶水解淮山淀粉和復(fù)配穩(wěn)定劑解決了分層問題[52]。賈冬英等以0.02%～0.06%的木瓜蛋白酶進(jìn)行酶解，制得澄清型紫淮山飲料，也解決了紫淮山飲料不穩(wěn)定的問題[53]。宋洪波等為提高產(chǎn)品的營養(yǎng)保健功能，將紫淮山中的花青素和淀粉進(jìn)行分離，制備出抗性淀粉，再將花青素和抗性淀粉分步加入，充分發(fā)揮花青素和抗性淀粉的生物活性[54]。新鮮紫淮山不能長時(shí)間冷藏，無法滿足生產(chǎn)需求，對此可以研究紫淮山原漿保藏方法延長保藏期，再將原漿作為紫淮山飲料生產(chǎn)的原料。可以通過向原漿中添加一定量特定種類的黃酮、有機(jī)酸等花色苷輔色劑來增加其穩(wěn)定性，輔色作用包括以共價(jià)鍵方式連接形成的分子內(nèi)輔色和以范德華力、疏水及離子相互作用為主要驅(qū)動(dòng)力的分子間輔色[55-56]。

2.4 紫淮山粉的加工

鮮淮山不能長時(shí)間保藏和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，將淮山加工成淮山粉可以延長保藏期、改善其口感、增加食品種類，促進(jìn)淮山制品的流通，提升經(jīng)濟(jì)效益，另外淮山粉也是某些食品和藥品的原料。果蔬全粉加工主要步驟是粉碎和干燥，干燥是淮山粉制備的關(guān)鍵步驟，淮山干燥的方法有熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、噴霧干燥等[57]。熱風(fēng)干燥是現(xiàn)在較為普遍的干燥方法，其操作簡單、成本低，但由于長時(shí)間加熱容易發(fā)生褐變，李強(qiáng)發(fā)現(xiàn)淮山在60℃進(jìn)行熱風(fēng)干燥能有效保持其風(fēng)味，但復(fù)水性不好、色澤灰暗[58]。真空冷凍干燥可以避免熱敏反應(yīng)和氧化作用，楊瑞麗等將淮山片在-40℃～-45℃預(yù)凍，然后在壓力20 Pa真空冷凍干燥，所得淮山片復(fù)水率較好，營養(yǎng)成分保存較完整[59]。噴霧干燥是果蔬干燥最受歡迎的方法之一，其將料液霧化，再用熱空氣與霧滴接觸獲得粉粒，在入口溫度170℃，出口溫度75℃，水與山藥質(zhì)量比為1∶2下噴霧干燥的淮山粉復(fù)水性能好、粉末均勻、顏色潔白[57]。譚燕濱以新鮮紅河紫淮山為原料，經(jīng)過預(yù)處理、蒸煮、低溫熟化、脫水干燥、預(yù)粉碎、低溫超微粉碎制備得到細(xì)度為200目～400目紫淮山粉[60]。紫淮山粉在加工和貯藏過程中花色苷易褪色，對此可以通過微膠囊技術(shù)包埋花色苷增加其穩(wěn)定性。

3 展望

紫淮山是低脂肪、高蛋白、高膳食纖維、富含鐵、鉀、鋅等多種微量元素的一種植物，還含有豐富功能性成分，是天然的保健食品原料。尤其近年來，人們對含天然紫色素的食品更是日益喜愛，純天然化妝品更是價(jià)格不菲。對于紫淮山的研究應(yīng)從以下幾點(diǎn)開展，第一是紫淮山的栽培，除了引進(jìn)新型栽培技術(shù)，還需要優(yōu)化施肥，推廣有機(jī)肥使用和生物防治蟲害技術(shù)；第二是紫淮山鮮切加工，其符合國家蔬菜提高加工率的政策，將紫淮山鮮切加工可以提高產(chǎn)品的附加值，還可以減少城市垃圾、減少人們的備餐時(shí)間，這是當(dāng)今的大趨勢；第三是紫淮山精深加工，將紫淮山的營養(yǎng)成分提取出來應(yīng)用于保健食品和醫(yī)藥領(lǐng)域；第四是加強(qiáng)紫淮山粉加工適應(yīng)性研究，開拓紫淮山粉利用新途徑，擴(kuò)大紫淮山粉的應(yīng)用范圍，如紫淮山粉糕點(diǎn)、紫淮山粉面條等。

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Nutritional Value and Processing Research Progress of Purple Yam

ZHENG Mian-wen1，WANG Feng1，*，SU Xiao-jun1，2，LI Qing-ming1，GUO Shi-yin1，DENG Chao-yang1
（1.College of Food Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，Hunan，China；2.Key Laboratory for Crop Germplasm Innovation and Utilization of Hunan Province，Changsha 410128，Hunan，China）

Purple Yam （Dioscoreaalata L.）has good nutritional qualities and high nutritional value.However，the higher water content and shorter storage period limited its development.In this paper，the nutritional components and function properties of purple yam were introduced.At the same time，the present situation of storage，fresh-keeping，fresh-cut processing of purple yam were also discussed and made some prospects in its future development.

purple yam；nutrition components；fresh-keeping；fresh cut processing；processing situation

鄭棉文，王鋒，蘇小軍，等.紫淮山的營養(yǎng)價(jià)值及加工研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（1）：210-214

ZHENG Mianwen，WANG Feng，SU Xiaojun，et al.Nutritional Value and Processing Research Progress of Purple Yam[J].Food Research and Development，2018，39（1）：210-214

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.041

湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2016NK2113）

鄭棉文（1992—），男（漢），碩士研究生，研究方向：食品加工與資源開發(fā)。

*通信作者：王鋒（1978—），男（漢），副教授，博士，研究方向：果品蔬菜保鮮與深加工。

2017-05-15