生育期對(duì)鮮食甘薯品種“心香”營(yíng)養(yǎng)成分及產(chǎn)品加工特性的影響

李 臣，薛冠煒，黃靜艷，王寧東，陸國(guó)權(quán)，*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院/浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 薯類(lèi)作物研究所，浙江 臨安 311300)

生育期對(duì)鮮食甘薯品種“心香”營(yíng)養(yǎng)成分及產(chǎn)品加工特性的影響

李 臣1，2，薛冠煒1，2，黃靜艷1，2，王寧東1，2，陸國(guó)權(quán)1，2，*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院/浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 薯類(lèi)作物研究所，浙江 臨安 311300)

以鮮食甘薯代表性品種“心香”為試驗(yàn)材料，自大田栽植70 d后每7 d取樣1次，共8次(70、77、84、91、98、105、112和119 d)，對(duì)其干率、淀粉率、可溶性糖含量、淀粉酶活性、多酚含量以及薯片含油量、全粉吸水值和碘蘭值進(jìn)行測(cè)定，并分析各指標(biāo)的變化規(guī)律和相關(guān)性。結(jié)果表明，不同生育期內(nèi)，淀粉含量總體呈上升趨勢(shì)，而干率與淀粉變化相似，可溶性糖含量呈緩慢下降趨勢(shì)。同時(shí)，生育期天數(shù)與全粉吸水值、碘蘭值呈極顯著正相關(guān)性，與薯片含油量呈顯著正相關(guān)。干率與全粉吸水率呈極顯著正相關(guān)，可溶性糖含量與全粉碘蘭值呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，甘薯“心香”在生育期77～84 d時(shí)，干率為24.17%，含油量為23.30%，多酚含量較低，最適合油炸薯片加工；生育期119 d的淀粉率最高，適合淀粉加工；84 d則可溶性糖含量最高，適合烤薯和鮮食。

甘薯；生育期；營(yíng)養(yǎng)成分；加工特性

甘薯(IpomoeabatatasL.)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)、糧食、工業(yè)原料作物。近年來(lái)，隨著甘薯產(chǎn)業(yè)化利用途徑呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，迫切需要品種、品質(zhì)和栽培方式的多樣化[1]。因此，眾多科研人員對(duì)甘薯營(yíng)養(yǎng)成分變化進(jìn)行探究。朱燕燕等[2]研究發(fā)現(xiàn)，不同生育期甘薯可溶性糖出現(xiàn)升高、降低、小幅度升高三個(gè)不同階段；而后猛等[3]發(fā)現(xiàn)，生育期前期參試甘薯塊根的干率升高速度快，之后下降少許，然后趨于平穩(wěn)。淀粉含量有兩個(gè)高峰值，之后趨于穩(wěn)定。可溶性糖變化的趨勢(shì)為雙峰曲線，膨大后期先降到最低然后持續(xù)升高，直至收獲，與朱燕燕等[2]的研究有所不同。許森等[4]研究發(fā)現(xiàn)，甘薯薯塊生長(zhǎng)過(guò)程中，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。劉偉明等[5]對(duì)甘薯心香做了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)心香甘薯不但結(jié)薯早，前期薯塊膨大快，而且后期薯塊膨大增重比例也相當(dāng)高。同時(shí)，甘薯營(yíng)養(yǎng)成分的變化與其加工適宜性存在一定的關(guān)系。吳列洪等[6]認(rèn)為干率24%～26%的甘薯品種，薯片含油量在25%左右，硬度值650～700 g時(shí)具有較好的油炸品質(zhì)，可以考慮作為油炸薯片專(zhuān)用品種選育的主要方向。何偉忠等[7]研究發(fā)現(xiàn)鮮薯可溶性糖與顆粒全粉得率間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。可將鮮薯干率和可溶性糖含量作為篩選甘薯顆粒全粉加工專(zhuān)用品種的兩項(xiàng)指標(biāo)。韋雪飛等[8]認(rèn)為產(chǎn)品的游離淀粉含量高會(huì)影響全粉的品質(zhì)。張小燕等[9]通過(guò)K-means聚類(lèi)法對(duì)74個(gè)馬鈴薯品種進(jìn)行加工適宜性的初步劃分，篩選出適宜加工薯片的品種15個(gè)，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀相符。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)于甘薯的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究較多，但有關(guān)不同生育期對(duì)甘薯營(yíng)養(yǎng)成分及最適加工產(chǎn)品選擇的研究較少。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比不同生長(zhǎng)期甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分及加工特性的變化趨勢(shì)，探索甘薯最適加工特性及其相應(yīng)生育期天數(shù)，為甘薯的產(chǎn)業(yè)化加工和甘薯主糧化提供參照標(biāo)準(zhǔn)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 參試品種

迷你甘薯——心香。心香(原系號(hào)浙1257-5)是2000年由金玉和浙薯2號(hào)雜交選育而成，屬于早熟迷你新品種，生長(zhǎng)期70 d左右[10]。

1.1.2 儀器

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9123A，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；九陽(yáng)料理機(jī)(JYL-C020E)；錘式旋風(fēng)磨(JXFM110，杭州大吉光電儀器有限公司)；手動(dòng)切片機(jī)；烤箱(SAM-503，無(wú)錫市雙麥機(jī)械有限公司)；九陽(yáng)電磁爐；752PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(ZW0511051005，上海光譜儀器有限公司)；分析天平(丹佛儀器有限公司)；低速大容量離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；SSW型微電腦電熱恒溫水槽(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大田試驗(yàn)于2014年6—10月在浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)作園進(jìn)行，6月23日扦插，其土壤肥力中等，單行高壟，壟寬50 cm，壟高27 cm，壟距110 cm，株距24 cm。分小區(qū)種植，每小區(qū)種植100株，重復(fù)3次，設(shè)保護(hù)行。9月1日開(kāi)始收獲，每隔7 d收獲一次，生育期分別為70、77、84、91、98、105、112和119 d，每次每小區(qū)收獲10株，共30株，選具有代表性的中等大小薯塊測(cè)定其主要營(yíng)養(yǎng)成分及加工特性。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

干率參照吳列洪等[6]的方法；淀粉含量采用鹽酸水解DNS法測(cè)定[11]；可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法[12]；總多酚的測(cè)定采用福林酚試劑法[13-14]；薯片含油量測(cè)定，使用索氏抽提法[15]；全粉制作和全粉碘蘭值測(cè)定參照程力等[16]的方法。

淀粉酶的測(cè)定[17]：取4.5 mL 1%淀粉溶液于試管中，加入0.5 mL稀釋淀粉酶液，于40 ℃水浴保持30 min，取出后立即放入100 ℃水浴中，10 min，取出冷卻，定容至25 mL。取1 mL稀釋液于試管中，加入1 mL蒸餾水和5 mL DNS試劑，沸水浴5 min，冷卻定容至25 mL，540 nm比色。

油炸薯片的制作：取大小均勻的鮮薯洗凈，拭干表面水分，去皮，用手工切片機(jī)切成1 mm薄片，用沸水熱處理1 min，再用5%的食鹽水浸泡15 min，取出后放入烘箱中，60 ℃干燥40 min，最后用大豆油180 ℃油炸1 min，離心脫油，待冷卻至40 ℃左右時(shí)裝于自封袋中，待用。

全粉吸水值：稱取0.5 g樣品，加入10 mL 70 ℃蒸餾水，于70 ℃水浴振蕩1 min，冷卻后以4 000 r·min-1離心5 min，棄上清。吸水值=(吸水后樣品質(zhì)量-樣品初始質(zhì)量)/樣品初始質(zhì)量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS 19.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期甘薯心香主要營(yíng)養(yǎng)功能成分的變化

由圖1-a可知，干率的變化由前期的緩慢增加，到收獲后期的逐漸減少，前期增長(zhǎng)率最高的時(shí)期是98～105 d，增長(zhǎng)率為16.80%，總體而言，干率未超過(guò)30.00%，保持在23.41%～29.62%。淀粉含量前期呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，在91 d后出現(xiàn)波動(dòng)，其中增長(zhǎng)率最高的階段為98～105 d，增長(zhǎng)16.68%，但總體呈上升趨勢(shì)。平均淀粉率為19.42%，最高和最低的差值為4.11%?？扇苄蕴呛康淖兓?，總體表現(xiàn)出平穩(wěn)下降趨勢(shì)，變化范圍在5.74%～7.46%，最高與最低相差1.72%。由圖1-b可知，淀粉酶活性在91 d前為上升趨勢(shì)，91 d時(shí)最高，為157.71 mg·g-1·30 min-1；之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，105 d又有所回升，但幅度不大。總多酚含量變化幅度較大，平均值為0.151 mg·g-1，最高值出現(xiàn)在112 d，為0.220 mg·g-1，最低值出現(xiàn)在84 d，為0.102 mg·g-1，含量變化范圍在0.102～0.220 mg·g-1，最大增長(zhǎng)率是98.2%，生育期為105～112 d。

2.2 不同生育期甘薯心香加工特性變化

由圖2-a可知，收獲前期的薯塊加工成薯片后，含油量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，于105 d達(dá)到最高值，為35.05%，然后下降，在77 d為最低值，含油量為23.30%。心香甘薯制成的薯片平均含油量為29.41%，薯片含油量偏高。與此同時(shí)，烤薯食味評(píng)價(jià)得分在不同生育期變化趨勢(shì)呈現(xiàn)先上升后下降，而后又上升的趨勢(shì)，在84 d以及112、119 d得分較高，但結(jié)合多酚含量影響，84 d時(shí)品質(zhì)較佳，更適合烤薯。同時(shí)，全粉吸水值與碘蘭值是評(píng)價(jià)甘薯淀粉加工的重要指標(biāo)，碘蘭值越低表示淀粉細(xì)胞被破壞越少，游離淀粉含量越少。由圖2-b可知，不同生育期全粉的吸水值變化，隨著收獲期的延長(zhǎng)，吸水值總體趨勢(shì)呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，而后保持相對(duì)穩(wěn)定，后期稍微下降，而在不同生育期甘薯全粉的碘蘭值保持相對(duì)穩(wěn)定，總體變化趨勢(shì)不明顯。不同生育期甘薯全粉碘蘭值變化范圍在25.95～27.51，全粉吸水值變化范圍在4.00～6.07。

圖1 不同生育期干率、淀粉率和可溶性糖含量(a)、淀粉酶活性以及多酚含量(b)變化Fig.1 Changes of dry matter content， starch content， soluble sugar content (a)， amylase activity and polyphenol content (b) in different growth stages

圖2 不同生育期薯片含油量、烤薯食味評(píng)價(jià)(a)、全粉碘蘭值及吸水值(b)變化Fig.2 Change of oil content of sweetpotato chips， taste evaluation of baked sweeppotato(a)， iodine blue value and water absorption of whole powder (b) in different growth stages

2.3 不同生育期甘薯心香主要營(yíng)養(yǎng)功能成分與加工特性相關(guān)性分析

由表1可知，生育期天數(shù)與心香的干率、全粉吸水值以及全粉碘蘭值呈極顯著正相關(guān)性，與薯片含油量呈顯著負(fù)相關(guān)，而與可溶性糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。干率和淀粉率以及全粉吸水率呈極顯著正相關(guān)；可溶性糖含量與多酚含量以及全粉碘蘭值呈顯著負(fù)相關(guān)；淀粉酶活性與多酚含量以及薯片含油量呈顯著負(fù)相關(guān)；多酚含量與全粉碘蘭值呈極顯著正相關(guān)。其他指標(biāo)間無(wú)顯著相關(guān)性。

表1不同收獲期各指標(biāo)間相關(guān)性分析

Table1Correlation analysis between each index of different growth stages

指標(biāo)Index生育期Growthstage干率Drymattercontent淀粉率Starchcontent可溶性糖量Solublesugarcontent淀粉酶活性Amylaseactivity多酚含量Polyphenolcontent薯片含油量Oilcontentinsweet?potatochips食味評(píng)價(jià)(烤薯)Tasteevaluation(Bakedsweet?potato)全粉吸水值Waterabsorptionvalueofwholepowder全粉碘蘭值Iodinevalueofwholepowder生育期Growthstage1干率Drymattercontent0634??1淀粉率Starchcontent03200550??1可溶性糖含量Solublesugarcontent-0844??-0205-00731淀粉酶活性Amylaseactivity-02570169012303661多酚含量Polyphenolcontent0313-0260-0087-0415?-0413?1薯片含油量Oilcontentinsweetpotatochips0471?0259-0152-0290-0465?01581食味評(píng)價(jià)(烤薯)Tasteevaluation(Bakedsweetpotato)0233-00840070002802360165-02961全粉吸水值Waterabsorptionvalueofwholepowder0685??0859??0368-03880237-0277033301961全粉碘蘭值Iodinevalueofwholepowder0519??02090227-0486?-00540550??-0107036300271

采用Pearson雙側(cè)相關(guān)性檢驗(yàn); *， 在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**， 在 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，N=24。

Pearson bilateral correlation test was used. *， the significance at the level of 0.05; **， the significance at the level of 0.01; N=24.

3 結(jié)論與討論

在甘薯扦插以后，生長(zhǎng)前期光合作用所產(chǎn)生的物質(zhì)，主要用來(lái)供給地上部分的莖和葉生長(zhǎng)，大約70 d之后，地下部分開(kāi)始慢慢形成塊根，光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)綁K根，主要成分淀粉開(kāi)始積累。所以本試驗(yàn)開(kāi)始收獲甘薯的時(shí)間定為扦插后70 d，然后以每7 d收獲一次并測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，來(lái)探究不同生育期天數(shù)甘薯心香主要營(yíng)養(yǎng)成分及加工特性的變化規(guī)律。甘薯薯塊生長(zhǎng)過(guò)程中，可溶性糖大量用于淀粉的合成，淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，導(dǎo)致可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)減少。在某些時(shí)期淀粉和可溶性糖的含量同時(shí)減少，有可能受環(huán)境效應(yīng)的影響，如98 d時(shí)，其出現(xiàn)明顯低谷，主要?dú)w咎于環(huán)境降水的影響。

根據(jù)吳列洪等[6]關(guān)于甘薯品種干率與油炸薯片含油量和硬度間的相關(guān)性的研究，干率24%～26%，薯片含油量在25%左右時(shí)，薯片品質(zhì)最好。而心香在生長(zhǎng)期77～84 d時(shí)，干率為24.17%，含油量在23.30%，多酚含量相對(duì)較低，薯片不易褐變，所以最適合薯片的加工。若用于淀粉的生產(chǎn)，淀粉率在119 d時(shí)達(dá)到最高值，為21.60%，且全粉吸水值和碘蘭值較穩(wěn)定，收獲后較適宜淀粉加工。生育期為70 d時(shí)，可溶性糖含量最高，適合于烤薯和鮮食?？傮w表明，不同生育期營(yíng)養(yǎng)成分和加工特性均在變化，而且各營(yíng)養(yǎng)成分與加工特性也存在一定的相關(guān)性，未來(lái)可以通過(guò)生育期的長(zhǎng)短來(lái)推測(cè)薯塊營(yíng)養(yǎng)成分的變化，進(jìn)一步指導(dǎo)適合產(chǎn)品的加工選擇。研究結(jié)果對(duì)甘薯栽培和食品加工生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義。

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EffectsofdifferentgrowthstagesonnutritionalcomponentsandprocessingcharacteristicsofsweetpotatocultivarXinxiang

LI Chen1，2， XUE Guanwei1，2， HUANG Jingyan1，2， WANG Ningdong1，2， LU Guoquan1，2，*

(1.SchoolofAgriculturalandFoodScience，ZhejiangA&FUniversity/KeyLaboratoryforQualityImprovementofAgro-ProductsofZhejiangProvince，Lin’an311300，China; 2.InstituteofRoot&TuberCrops，ZhejiangA&FUniversity，Lin’an311300，China)

This article took sweetpotato cultivar Xinxiang as the test material， which were sampled every 7 days after 70 days of planting at 70， 77， 84， 91， 98， 105， 112， and 119 days. The dry matter content， starch content， soluble sugar content， amylase activity， polyphenol content， oil content of sweetpotato chips， water absorption value and iodine value of the whole powder were measured， and the change rules and correlations of each index were analyzed. The results showed that starch content was increasing in different growth stages， and the trend of the dry matter content was similar to that of starch content. Soluble sugar content showed a slow downward trend. At the same time， there was a significant positive correlation between the number of days of growth stages and water absorption value and iodine value of the whole powder， and positively correlated with the oil content of sweetpotato chips. There was a significantly positive correlation between the dry matter content and water absorption value of the whole powder， and soluble sugar content was negatively correlated with iodine value of the whole powder. Therefore， in the growth stages of 77-84 days， the dry matter content was 24.17%， oil content was 23.30%， polyphenol content was low and suitable for sweetpotato chips processing; in the growth stages of 119 days， it was suitable for starch processing with the highest starch rate; in the growth stages of 84 days， it was suitable for roasting and cooking with the highest soluble sugar content.

sweetpotato; growth stages; nutritional components; processing characteristics

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(12): 1957-1962

http://www.zjnyxb.cn

李臣，薛冠煒，黃靜艷，等. 生育期對(duì)鮮食甘薯品種“心香”營(yíng)養(yǎng)成分及產(chǎn)品加工特性的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，29(12)： 1957-1962.

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.12.01

2017-06-06

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(CARS-11-B-18)；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31671750)；浙江省農(nóng)業(yè)(糧食)新品種選育重大科技專(zhuān)項(xiàng)薯類(lèi)項(xiàng)目(2016C02050-7-5)

李臣(1990—)，男，江蘇徐州人，碩士研究生，主要從事甘薯風(fēng)味調(diào)控研究。E-mail：1035053766@qq.com

*通信作者，陸國(guó)權(quán)，E-mail: lugq10@zju.edu.cn

S531

A

1004-1524(2017)12-1957-06

(責(zé)任編輯張 韻)