木薯肉與木薯皮營養成分的研究初報

魏艷等

摘 要 為提高木薯塊根的利用價值，選取3個木薯品系，分別測定木薯肉、木薯皮中7種營養成分的含量。結果表明：木薯肉鮮樣干物質含量為31.5%～42.1%，木薯肉干樣粗淀粉含量為76.4%～87.0%，均極顯著高于木薯皮；木薯皮鮮樣含0.28～0.63 mg/hg的β-胡蘿卜素和11.9～26.1 mg/hg維生素C，木薯皮干樣含25.0%～28.2%粗蛋白、10.5%～21.5%可溶性糖、14.0%～19.9%粗纖維，均極顯著高于木薯肉；與相關研究比較，木薯肉營養優于或不亞于甘薯和馬鈴薯，木薯皮營養優于或不亞于米糠和小麥麩皮。此外，木薯肉和木薯皮中均存在高干物質含量、高粗淀粉含量和低粗纖維含量的相互關系。

關鍵詞 木薯；營養；分析；利用

中圖分類號 S533 文獻標識碼 A

Abstract Aiming to improve the utilization value of cassava root， 7 nutrient contents in the flesh and cortex of 3 cassava clones were analyzed. The results indicated that dry matter content（DMC） of fresh flesh was 31.5%-42.1%， starch content（SC）of dry flesh was 76.4%-87.0%， which were very significantly higher than that in cortex. The contents of β-carotene and Vitamin C in fresh cortex were 0.28-0.63 mg/hg and 11.9-26.1 mg/hg， respectively， the contents of crude protein， soluble sugar and crude fiber in dry cortex were 25.0%-28.2%， 10.5%-21.5% and 14.0%-19.9%， respectively， Above 5 nutrient contents in fresh or dry cortex were very significantly higher than that in flesh. Compared with the related research， the flesh nutrition is better than or can match with the sweet potato and potato， the cortex nutrition is better than or can match with the both bran of rice and wheat. Moreover， there are coexistence of higher DMC， higher SC and low crude fiber content together in the flesh and cortex.

Key words Cssava；Nutrient；Analyze；Utilization

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.03.015

木薯（Manihot esculenta Crantz）屬于大戟科木薯屬植物，其收獲產品（塊根）主要用于食用、飼用和加工，是12.7%世界人口的主糧，木薯塊根中約有1.0%～2.0%薯外皮、10.0%～14.0%薯內皮（簡稱木薯皮）和80.0%～90.0%木薯肉[1-2]。近年，楊亮宇等[3]研究了飼用木薯粉的營養價值，徐娟等[4]分析了6份木薯種質薯肉中的6種營養成分，Katayama等[5]概述了木薯塊根的碳水化合物、維生素、礦質元素等營養成分含量，陳曉明等[6-7]報道了木薯皮的礦質營養和生物活性物質，但鮮見相關木薯肉、木薯皮營養成分的系統分析研究報道。目前，為增強農作物的產業競爭力，充分利用作物的營養資源，提高其產值，國內外非常重視農產品的綜合利用研究，如國內外對水稻和小麥等糧食作物的營養成分分布規律有較多研究[8-12]，進而利用米糠加工米糠油和米糠蛋白等[10]，用小麥麩皮加工膳食纖維和多肽等[13-15]；此外，也研發出以荸薺果皮、葡萄皮、蘋果渣等廢棄物為原料的膳食纖維產品等[16-18]，以甘薯和馬鈴薯為主料的休閑食品等[19-22]，從而大幅提高各種作物的綜合利用價值和經濟價值，促進了產業發展，保障了糧食安全。目前，中國木薯的綜合利用程度低，深加工產品少，特別是占木薯塊根10%以上[1-2]的木薯皮還難以得到高效的綜合利用，為此，本實驗分析3個木薯品系的木薯肉、木薯皮的7種營養成分，初步評價其營養及利用價值，既可為木薯的食用及綜合利用提供一定的理論依據，又可減少廢棄木薯皮對環境的污染，最終增強木薯產業的競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所提供的高產、高淀粉木薯品系E24、E1424和F701，種植在海南省白沙縣的白沙綜合試驗站基地，2012年11月15日采樣，全生長期10個月。種植地土壤條件為pH5.95， 有機質0.69%，堿解氮42.10 mg/kg，速效磷（P2O5）3.53 mg/kg，速效鉀（K2O）52.54 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 樣品準備 收獲木薯時，每品系隨機取3株，每株再選取大、中、小薯塊各2條，要求薯塊外觀無損、無病蟲害，洗凈抹干，擦去薯外皮，剝離木薯皮后，對木薯肉、木薯皮的頭（離薯柄2～5 cm）、中（中間3 cm）、 尾（離薯尾2～5 cm）3部分，分別切取3 cm長的木薯肉和木薯皮，切絲混勻后，取100 g鮮樣測定干物質、維生素C、 β-胡蘿卜素含量，另取50 g鮮樣烘干打粉測定粗淀粉、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維含量 。

1.2.2 測定方法 鮮樣：干物質含量采用烘干法[4]；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法（GB/T 6195-1986）[23]；β-胡蘿卜素含量采用丙酮提取比色法[4]。

干樣：粗淀粉含量采用氯化鈣-旋光法（GB/T 5514-2008）[24]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法[25]；粗蛋白含量采用凱氏定氮法（GB/T 15673-2009）[26]；粗纖維含量采用酸堿消煮法（GB/T 5009-2003）[27]。

1.3 數據處理

采用Excel 2003和SAS 9.0進行方差分析和相關性分析，顯著性檢驗為t檢驗。

2 結果與分析

2.1 營養成分含量

木薯肉、木薯皮的營養成分含量測定結果如表1。木薯肉鮮樣的干物質含量為31.5%～42.1%，含8.8～11.4 mg/hg維生素C和0.18～0.27 mg/hg的β-胡蘿卜素；木薯皮鮮樣的干物質含量為19.7%～23.4%，含11.9～26.1 mg/hg維生素C和0.28～0.63 mg/hg的β-胡蘿卜素。木薯肉鮮樣的干物質含量是木薯皮的1.3～2.1倍，達極顯著差異；木薯皮鮮樣的維生素C、β-胡蘿卜素含量分別是木薯肉的1.0～3.0倍、1.0～3.5倍，均達極顯著差異。木薯肉干樣含76.4%～87.0%粗淀粉、2.5%～3.3%粗蛋白、2.7%～6.8%可溶性糖、2.2%～3.7%粗纖維；木薯皮干樣含28.9%～37.0%粗淀粉、25.0%～28.2%粗蛋白、10.5%～21.5%可溶性糖、14.0%～19.9%粗纖維。木薯肉干樣粗淀粉含量是木薯皮的2.1～3.0倍，達極顯著差異；木薯皮干樣粗蛋白、可溶性糖和粗纖維含量分別是木薯肉的7.6～11.3倍、3.8～8.0倍和3.8～9.0倍，均達極顯著差異。

比較3個品系的木薯肉營養成分含量：維生素C、可溶性糖、粗纖維含量高的品系為E24，其中維生素C極顯著高于E1424、F701；β-胡蘿卜素、粗淀粉含量高的品系為F701，β-胡蘿卜素極顯著高于E24、E1424，粗淀粉含量極顯著高于E24；干物質含量高的品系為E1424，且極顯著高于E24、F701。比較3個品系的木薯皮營養成分含量：維生素C、β-胡蘿卜素、粗纖維含量高的品系為E24，維生素C、β-胡蘿卜素極顯著高于E1424、F701，粗纖維含量極顯著高于E1424；干物質、粗淀粉、可溶性糖含量高的品系為E1424，干物質、可溶性糖含量極顯著高于E24、F701，粗淀粉含量顯著高于E24、F701；粗蛋白含量高的品系為F701，顯著高于E24。

2.2 木薯肉營養成分含量的相關性分析

木薯肉營養成分含量的相關性分析結果如表2。木薯肉的干物質含量與維生素C、粗淀粉含量分別呈極顯著正相關；干物質含量與粗纖維、粗蛋白含量分別呈極顯著、顯著的負相關；維生素C與粗蛋白、粗纖維含量均呈顯著負相關；粗淀粉與可溶性糖含量呈顯著負相關。

2.3 木薯皮營養成分含量的相關性分析

木薯皮營養成分含量的相關性分析結果如表3。木薯皮的干物質含量與維生素C、粗纖維含量均呈顯著負相關，與β-胡蘿卜素、可溶性糖、粗淀粉含量之間，分別呈極顯著負相關、極顯著正相關、顯著正相關；β-胡蘿卜素與粗淀粉、可溶性糖含量均呈顯著負相關，與維生素C、粗纖維含量呈極顯著、顯著的正相關；粗淀粉與粗纖維、可溶性糖含量分別呈極顯著負相關、顯著正相關；可溶性糖與粗纖維含量呈顯著負相

2.4 木薯肉與木薯皮之間營養成分含量的相關性分析

木薯肉與木薯皮之間營養成分含量的相關性分析結果如表4。木薯皮的干物質含量與木薯肉的干物質、維生素C含量之間均呈極顯著正相關，木薯皮的干物質含量與木薯肉的粗纖維含量呈極顯著負相關；木薯皮的可溶性糖與木薯肉的干物質、維生素C含量均呈極顯著正相關，木薯皮的可溶性糖與木薯肉的粗纖維含量呈極顯著負相關；木薯皮的粗纖維與木薯肉的干物質、維生素C含量之間均呈極顯著負相關。

3 討論與結論

對木薯肉、甘薯和馬鈴薯的營養成分進行比較，木薯肉的干物質、粗淀粉含量分別是甘薯的0.8～3.3、1.0～2.3倍[18]，是馬鈴薯的1.5～3.1、1.0～1.5倍[19]，木薯肉鮮樣的維生素C和可溶性糖含量分別是馬鈴薯的2.1～14.3和0.9～11.2倍[28]，且木薯肉的維生素C、粗蛋白和可溶性糖含量可與甘薯相媲美[16]。可見，木薯肉的營養價值優于或不亞于甘薯和馬鈴薯，應該重視食用木薯產品的研發。對木薯皮、米糠、小麥麩皮的營養成分進行比較，木薯皮的粗蛋白含量為米糠的1.6～2.4倍[10]，木薯皮的粗蛋白、可溶性糖和粗纖維含量為小麥麩皮的1.8～2.0、0.5～1.1和1.3～1.9倍[29-30]，說明木薯皮的營養保健價值優于或不亞于米糠和小麥麩皮。比較木薯肉和木薯皮，本研究結果表明木薯皮的維生素C、β-胡蘿卜素、粗蛋白、可溶性糖、粗纖維等含量均極顯著高于木薯肉，且陳曉明等[6-7]研究結果表明，木薯皮含有較高的K、Ca、Na等礦物質以及具有藥用價值的部分生物堿、香豆素及抗膽堿酯酶等重要活性物質，因此，應高度重視木薯皮中營養保健成分的綜合利用研究。Zhu等[31]研究表明木薯莖的干樣約含22～39%淀粉，建議把木薯莖作為生物質能源酒精的加工原料，以提高木薯綜合利用價值。本研究結果表明木薯皮干樣含28.9%～37.0%粗淀粉和10.5%～21.5%可溶性糖，可見木薯皮在淀粉和酒精加工中也具有一定的開發利用價值，應重視其相關加工新技術的研發。

本研究結果表明，木薯肉的干物質含量與粗淀粉含量呈正相關，與徐娟等[4]報道木薯肉的干物質含量與粗淀粉含量呈顯著正相關近似；木薯肉的粗纖維含量分別與干物質、粗淀粉含量呈極顯著負相關、負相關，與蔡南通等[32]報道甘薯粗纖維含量分別與干物質、淀粉含量均呈極顯著負相關相似；此外，木薯皮的干物質含量與粗淀粉含量呈顯著正相關，木薯皮的干物質含量與粗纖維含量呈顯著負相關，木薯肉、木薯皮的干物質與粗纖維含量互相之間均呈極顯著負相關，說明木薯肉和木薯皮均存在高干物質、高粗淀粉含量與低粗纖維含量的相關關系。建議在早中期的木薯選育種中，采用簡便易操作的干物率測定法[4，33]，準確高效地篩選出高干物質、高粗淀粉和低粗纖維含量的木薯品系。

陸國權[34]研究表明甘薯的干物質含量與淀粉含量等營養品質之間的相關性具有相對性，受到產地、年份、品種類型、施肥、收獲期等多種因素的影響，由于本研究僅是一年一地3個木薯品系的取樣分析，因此相關關系及其應用有待進一步研究驗證。

參考文獻

[1]方 佳，濮文輝，張慧堅. 國內外木薯產業發展近況[J]. 中國農學通報，2010，26（16）：353-361.

[2]黃 潔. 木薯豐產栽培技術[M]. 海南： 三環出版社， 2007.

[3] 楊亮宇， 李 清， 劉 勇， 等. 飼用木薯粉的營養價值評定[J]. 云南畜牧獸醫， 2002（1）： 1-2.

[4] 徐 娟， 黃 潔. 6份木薯種質營養成分與食味的初步分析及評價[J]. 熱帶作物學報， 2013， 34（2）： 373-376.

[5] Katayama N， Hashimoto H， Njemanze， P C， et al. Cassava for space diet-African contribution to space exploration[C]. Istanbul： RAST09. 4th international conference on recent advances in space technologies， 2009： 11-13.

[6] 陳曉明， 李開綿， 臺建祥，等. 大戟科木薯皮礦物質及化學成分的波譜分析[J]. 食品研究與開發， 2012， 33（1）： 123-129.

[7] 陳曉明， 李開綿， 臺建祥，等. 超聲波輔助提取木薯皮活性物質工藝[J]. 農業工程學報， 2011， 27（Supp.1）： 389-396.

[8] 周麗慧， 劉巧泉，顧銘洪. 不同粒型稻米碾磨特性及蛋白質分布的比較[J]. 作物學報， 2009， 35（2）： 317-323.

[9] 任順成， 王素雅. 稻米中的蛋白質分布與營養分析[J]. 中國糧油學報， 2002， 17（6）： 35-38.

[10] 石 燕， 鄒 金， 鄭為完，等. 稻米主要營養成分和礦質元素的分布分析[J]. 南昌大學學報， 2010， 32（4）： 390-393.

[11] Hayakawa S， Suzuki H， Suzuki T. Radial distribution of amino acids in the milled rice kernel[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 1987， 35（4）： 607-610.

[12] 王曉曦， 楊獻輝， 程鳳明，等. 小麥胚乳結構中蛋白質分布及其對面團流變學特性影響的研究[J]. 鄭州工程學院學報， 2001， 22（1）： 63-65.

[13] 曹向宇， 劉劍利， 侯 蕭，等. 麥麩多肽的分離純化及體外抗氧化功能研究[J]. 食品科學， 2009， 30（5）： 257-259.

[14] 張曉娜， 王世平， 周素梅，等. 小麥麩皮阿拉伯木聚糖堿提工藝條件優化研究[J]. 核農學報， 2008， 22（1）： 60-64.

[15] 萬 萍， 尹 莉. 小麥麩皮膳食纖維提取工藝研究[J]. 成都大學學報， 2008， 27（2）： 92-95.

[16] 魏 丹. 荸薺果皮膳食纖維提取工藝的研究[D]. 合肥： 合肥工業大學， 2007.

[17] 孫 艷， 房玉林， 張 昂， 等. 葡萄皮渣中可溶性膳食纖維提取工藝研究[J]. 西北農林科技大學學報， 2010， 38（10）： 145-151.

[18] 趙明慧， 呂春茂， 孟憲軍，等. 蘋果渣水溶性膳食纖維提取及其對自由基的清除作用[J]. 食品科學， 2013， 3（7）： 1-9.

[19] 江 陽，孫成均. 甘薯的營養成分及其保健功效研究進展[J]. 中國農業科技導報， 2010， 12（4）： 56-61.

[20] 呂巨智， 染 和，姜建初. 馬鈴薯的營養成分及保健價值[J]. 中國食物與營養， 2009（3）： 51-52.

[21] 商麗麗， 趙德虎， 杜清福，等. 甘薯的營養成分及開發利用研究進展綜述[J]. 安徽農學通報， 2012， 18（9）： 73-74.

[22] 張秋燕， 張福平. 馬鈴薯品種的營養成分分析[J]. 中國食物與營養， 2010（6）： 75-77.

[23] 中華人民共和國農牧漁業部. GB/T 6195-1986 水果、 蔬菜維生素C含量測定法（2，6-二氯靛酚滴定法）[S]. 北京： 中國標準出版社， 1986.

[24] 全國糧油標準化技術委員會. GB/T 5514-2008 糧油檢驗糧食、油料中淀粉含量測定[S]. 北京： 中國標準出版社， 2008.

[25] 張志良. 植物生理學實驗指導[M]. 北京：高等教育出版社，2003： 127-128.

[26] 中華人民共和國農業部. GB/T 15673-2009 食用菌中粗蛋白含量的測定[S]. 北京： 中國標準出版社， 2009.

[27] 中華人民共和國衛生部. GB/T 5009. 10-2003 植物類食品中粗纖維的測定[S]. 北京： 中國標準出版社， 2003.

[28] 謝慶華， 吳毅歆. 馬鈴薯品種的營養成分分析測定[J]. 云南師范大學學報， 2002， 22（2）： 50-52.

[29] 林 琳. 小麥麩皮的營養成分及其開發利用[J]. 農業科技與裝備， 2010（3）： 41-42.

[30] 江 暉， 何 珣. 小麥麩皮功能性成分的研究進展[J]. 安徽農業科學， 2011， 39（2）： 834-835.

[31] Zhu W， Lestander T， Orberg H， et al. Cassava stems： a new resource to increase food and fuelproduction[J]. GCB Bioenergy， DOI： 10.111/gcbb. 12112.

[32] 蔡南通， 翁定河， 顏明娟， 等. 甘薯品種資源主要營養成分分析與評價[J]. 福建農業學報， 2006， 21（3）： 194-197.

[33] 范偉鋒， 黃 潔， 許瑞麗，等. 種莖芽眼順向與反向對木薯產量性狀的影響[J]. 廣東農業科學， 2011， 38（23）： 22， 25.

[34] 陸國權. 甘薯品質性狀的基因型與環境效應研究[M]. 北京： 氣象出版社， 2003.