紅薯的活性成分及開發利用前景

田光蘭，張曉琦，劉存芳（陜西理工學院 化學與環境科學學院，陜西 漢中 723000）

紅薯的活性成分及開發利用前景

田光蘭，張曉琦，劉存芳
（陜西理工學院 化學與環境科學學院，陜西 漢中 723000）

紅薯是一種糧菜兼用的農產品。紅薯中含有豐富的活性成分，如多糖、黃酮、去氫表雄酮、綠原酸等，開發利用前景非常廣闊。近年來已經開發了多種紅薯產品，如紅薯乙醇燃料、紅薯休閑食品、紅薯酸奶、紅薯保健飲料等。研究紅薯的活性成分及其產品的開發利用情況具有較強的現實指導意義。

紅薯；活性成分；開發利用

紅薯又名番薯、地瓜、紅苕、白薯等，為旋花科一年生蔓生草本植物，塊根白色、紅色或黃色，原產于南美洲的秘魯、墨西哥一帶，傳入中國已有400多年歷史。紅薯是我國四大糧食作物之一，我國的種植面積約占世界總面積的70%，年產量占世界總產量的80%。我國古代就有關于紅薯食療保健作用的記載。傳統醫學認為，紅薯“性平溫無毒，健脾胃、益陰精、壯筋骨、補血和中、延年益壽”［1］。紅薯的營養價值很高，近年來被越來越多的人所看好。紅薯在香港被稱為“蔬菜皇后”和“抗癌蔬菜”，在美國被列入“航天食品”，歐美人稱贊它是“第二面包”，日本人尊稱它為“長壽食品”。

1 紅薯的活性成分

1.1 紅薯中的多糖

多糖是一類天然存在的生物大分子物質，研究發現多糖具有廣泛的生物活性。近年來，植物多糖的藥用保健功能日益受到人們的關注。有文獻報道，多糖具有抗腫瘤、抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗輻射、調節性功能、調血脂等藥理作用，其中有關免疫調節作用的研究是多糖研究的熱點。蘇瑞麗、阮美娟等人研究了紅皮紫心紅薯粉、紅皮白心紅薯粉、白皮紅心紅薯粉和紅皮紅心紅薯粉等四種紅薯粉中多糖的含量，分別為0.22%、0.28%、0.26%和0.40%［2］。該研究對人們開發利用紅薯資源具有一定的參考價值。

1.2 紅薯中的黃酮

黃酮類化合物是一種廣泛存在于植物體中、以黃酮為母核的化合物。目前已發現的黃酮類化合物達數千種，因其具有高抗氧化活性、低毒性及顯著的清除人體內自由基、抗老化、降血壓、抗突變等藥用保健功能而極具開發前景，而尋找可開發的價廉易得的原料則是目前開發黃酮類化合物的關鍵。許鋼研究了從紅薯中提取黃酮類活性物質的最佳方法，并做了該提取物的抗氧化活性實驗，通過4因素3水平的正交試驗，用水浴法和超聲法對紅薯中黃酮類活性物質的提取方法進行研究，結果顯示，薯肉中提取的黃酮類活性物質對 DPPH、·OH的清除率分別為80.34%、53.32%，薯皮中提取的黃酮類活性物質對 DPPH、·OH的清除率分別可達86.81%、75.06%［3］。自由基是生物體內生化反應的普遍中間介質，它會攻擊細胞中敏感的構造，進而引起一系列反應，而紅薯中含有豐富的黃酮類活性物質，能高效地清除人體內的自由基，使身體維持健康狀態。

1.3 紅薯中的 DHEA

DHEA是去氫表雄酮的英文縮寫，它的化學名為3β-羥基雄甾-5烯-17酮，分子式為C19H28O2。DHEA是腎上腺皮質網狀層分泌的一種腎上腺激素的前體物質，它參與合成腎上腺分泌的多種激素，被看作是性激素的存儲庫。國外相關研究顯示，DHEA在預防心血管、抗衰老、抗肥胖、預防糖尿病、抗癌、抗腫瘤、提高免疫力等方面具有重要的藥理作用。有報道稱，DHEA對老年人的健康狀況有明顯的改善作用，包括改善睡眠、增加體力、緩解壓力等。但由于工業生產的 DHEA采用的是合成的方法，價格昂貴，且很難保證與天然DHEA的結構和性質完全一樣，因此從植物中提取 DHEA就變得尤為重要。有人從紅薯渣中提取 DHEA，由于受條件限制而無法測出其準確含量，但其提取工藝對其他天然DHEA的研究具有指導意義。

1.4 紅薯中的綠原酸

綠原酸是植物體在有氧呼吸過程中產生的一種苯丙素類化合物。綠原酸具有廣泛的生物活性，具有抗菌、抗病毒、保肝利膽、抗腫瘤、降血壓、降血脂、清除自由基和使中樞神經系統興奮等作用。李悅豐、尹婷等人通過單因素實驗發現，處理方式不同，綠原酸的含量也不同，其中對葉的影響最大。在對葉、葉柄、莖等不同紅薯材料進行比較后發現，葉中的綠原酸含量最高，達6.25%［4］。

2 紅薯的開發利用

2.1 紅薯燃料乙醇

目前，化石能源作為一種不可再生的資源已日益枯竭，尋找清潔可再生能源成為人類社會可持續發展的迫切需要。羅希等人對以鮮紅薯為原料制備高濃度紅薯燃料乙醇進行了研究［5］。選用優質紅薯，以高濃度發酵原理為指導，添加少量活性物質以減少酒精的抑制作用，提高酵母在高濃度乙醇環境下的生長能力；再利用 4因素 3水平正交試驗優化，使鮮紅薯高濃度發酵酒精度達15.1%vol，出酒率達76.5%，噸酒精水消耗控制在6 t左右，噸酒成本可降低200元。

2.2 紅薯保健飲料

紅薯含有大量的糖、蛋白質、氨基酸、維生素、黃酮、綠原酸等營養保健成分，可以用來開發紅薯保健飲料。近年來，有很多關于紅薯保健飲料的研究報道。曹凱光以鮮紅薯為原料，經過一系列加工得到紅薯汁，再經過調配、殺菌、冷卻、檢驗，得到成品。該產品營養豐富，口感優良，不含色素、香精、甜味劑和防腐劑，是一種健康保健飲料。錢小麗以紅薯為原料研制出一種具有保健功能的澄清透明、口味純正、營養豐富、酒香濃郁的紅薯酒。祝美云研究了紅薯菠蘿混合型飲料的加工工藝，為紅薯的開發利用開辟了一條新路。

2.3 紅薯休閑食品

紅薯是一種健康、綠色、營養、易開發的產品，學者通過研究將其制成不同種類、形狀的休閑食品。田芳以新鮮的紅薯和番茄為主要原料，添加白砂糖、無水酥油、奶粉、雞蛋、活性干酵母、面包改良劑等，經過兩次發酵，制成紅薯番茄面包，這種面包體積大、氣孔均勻細密、無大孔洞、口感好、彈性大，不但改善了傳統面包的色澤和口味，而且使面包集營養、保健功能于一體［6］。李雪等人通過在米發糕的制作過程中添加一定量的紅薯泥，研制出一種口感松軟、綠色保健的紅薯米發糕［7］。徐海菊研制了一種紅薯營養面包，該面包是在傳統面包加工工藝中加入紅薯泥，經發酵、整型、烘烤等工序后制成，該面包不但提高了普通主食面包的營養價值和藥用價值，而且具有極好的風味和口感，是美味與食療兼得的營養保健食品［8］。除此之外，目前還以紅薯為原料研制出了紅薯餅干、紅薯糖糕等休閑食品，這些食品均具有廣闊的市場前景。

2.4 紅薯酸奶

酸奶是一種半流體的、帶有柔和酸味的發酵乳制品，可以幫助人體更好地消化吸收奶中的營養成分。它含有乳酸菌，因而具有抑制有害菌對腸道的入侵、促消化、防便秘、防衰老、提高免疫力等作用，所以受到消費者的青睞。紅薯中含有各種微量元素、人體必需氨基酸及亞油酸等，將其添加在酸奶中可大大提高酸奶的保健價值。夏慧玲等人以紅薯漿為原料，添加一定量的纖維素酶和 α-淀粉酶，使紅薯中的纖維素、淀粉水解為紅薯漿全汁，再向混合液中接種乳酸菌發酵，得到一種細膩爽口、紅薯香味濃郁、酸甜適中的紅薯全汁酸奶。薛永春以紅薯和鮮牛乳為主要原料，配以蔗糖和穩定劑，使用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合菌種發酵，制成風味獨特、營養全面的保健飲品［9］。黃治國等人以紅薯漿與牛乳為主要原料，經乳酸發酵生產，所得成品質地均勻、口感細膩、酸甜可口，具有紅薯香味和濃郁的乳酸菌發酵酸奶香味，理化指標和微生物指標均符合國家標準［10］。陳春艷等人從超市購得原味酸牛奶作為接種菌種，與打漿、糊化、糖化后的紅薯漿混合，經過發酵及后發酵，得到具有紅薯芳香的新型酸牛奶［11］。馬怡平等人研制出了一種紅薯乳酸菌冰激凌，以紅薯為主要原料，添加一定量的甜味劑、紅薯乳酸菌漿料、奶油、混合穩定劑等配料，制得的冰激凌口味獨特，口感滑潤，膨脹率、抗融性等均很理想［12］。這些研究都為紅薯酸奶的工業化生產提供了理論依據。

3 展望

紅薯是我國四大糧食作物之一，產量相當可觀，但目前由于紅薯的營養價值未被很好地利用，造成資源浪費，因此還有待人們做進一步的研究。尋找含 DHEA的天然資源及其提取分離工藝，用化學法合成與天然產物一樣高活性的產品是當前需要解決的難題。因此，從紅薯中提取 DHEA非常具有研究價值［13］。目前，我國關于紅薯的研究還不多，希望有興趣的學者對紅薯進行深入研究，充分利用紅薯的營養價值和保健功能，為紅薯的工業化生產提供充分的理論依據，以便開發出多樣化的產品，提高紅薯產品的附加值，推動我國經濟的發展。

［1］周增學.紅薯的營養價值與保健功能［J］.食品與藥品，2006，（8）：75－76.

［2］蘇瑞麗，阮美娟，彭喜洋.四種紅薯粉中多糖含量的測定及比較［J］.糧油加工，2009，（12）：173－175.

［3］許鋼.紅薯中黃銅提取及抗氧化研究［J］.食品與生物技術學報，2007，（4）：22－27.

［4］李悅豐，尹婷，錢金萍，等.紅薯葉中綠原酸的提取純化工藝研究［J］.四川食品與發酵，2006，（4）：27－29.

［5］羅希，何華坤，劉莉.高濃度發酵制備紅薯燃料乙醇的研究［J］.釀酒科技，2008，（7）：32－35.

［6］田芳.番茄紅薯面包的研制［J］.食品科技，2005，（6）：28－30.

［7］李雪，余晨，李秀娟，等.紅薯米發糕生產工藝優化［J］.食品科技，2010，（20）：518－521.

［8］徐海菊.紅薯營養面包的研制［J］.糧油食品科技，2009，（4）：72－73.

［9］薛永春.紅薯酸奶的研制［J］.飲料工業，2008，（3）：13－15.

［10］黃治國，衛春會，殷小茹.紅薯酸奶加工工藝研究［J］.中國釀造，2011，（2）：175－178.

［11］陳春艷，徐云.紅薯味酸牛奶的發酵工藝研究［J］.湖南科技學院學報，2008，（12）：60－62.

［12］馬怡平，王新宇.紅薯乳酸菌冰激凌的生產［J］.吉林糧食高等專科學校學報，2004，（2）：1－5.

［13］李曉倩，許春潮，賈艷青，等.紅薯中 DHEA提取工藝的研究進展［J］.食品工程，2010，（3）：16－18.

［責任編輯：羅 香］

The Active Ingredient and the Development and Utilization Prospect of Sweet Potato

TIAN Guang-lan，ZHANG Xiao-qi，LIU Cun-fang
（School of Chemical and Environmental Sciences，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi，China）

As an agricultural product both of grain and vegetable，sweet potato is rich in active ingredient，such asamylose，flavone，dehydroepiandrosterone，chlorogenic acid，etc.Its development and utilization prospects are very broad.In recent years，a variety of sweet potatoes has been developed，such as ethanol fuel，leisure food，yogurt and health drinks from sweet potato.So studies on the active ingredient and the development and utilization prospect of sweet potato has greater usage value and realistic directive significance.

sweet potato；active ingredient；development and utilization

TS201.4

：A

：1006－8481（2015）02－0005－03

2014－09－02

陜西理工學院2013年大學生創新實驗項目（UIRP13051）

田光蘭（1991—），女，陜西理工學院化學與環境科學學院。