不同汽蒸工藝對甘薯薯塊口感和抗氧化能力的影響

吳玲艷，申燕飛，趙曉飛，楊虎清*，陸國權(quán)

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安 311300）

不同汽蒸工藝對甘薯薯塊口感和抗氧化能力的影響

吳玲艷，申燕飛，趙曉飛，楊虎清*，陸國權(quán)

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安 311300）

對‘心香'和‘渝紫'2 個品種的薯塊采取溫度（100、110、121 ℃）×?xí)r間（15、25、35 min）9 組組合工藝汽蒸，然后進(jìn)行感官的評價和質(zhì)構(gòu)特性、β-胡蘿卜素、抗壞血酸、花青素、總酚和類黃酮含量及抗氧化能力的測定。結(jié)果表明：100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min 3 個處理薯塊的綜合口感顯著優(yōu)于其他處理（P＜0.05）；其中，121 ℃×15 min處理能夠減少甘薯薯塊抗壞血酸、β-胡蘿卜素和酚類物質(zhì)的損失，保持較高的抗氧化能力。因此，高溫短時汽蒸處理有利于提高甘薯薯塊的食用口感和保持較高的抗氧化能力。

食用型甘薯；汽蒸工藝；口感；抗氧化能力

食用型甘薯（Ipomoea batatas（L.）Lam.）薯塊中不僅含有大量的淀粉、可溶性糖和膳食纖維，而且含有豐富的β-胡蘿卜素、抗壞血酸、葉酸、脫氫表雄酮和糖蛋白等生理活性物質(zhì)［1］，其主要用途是鮮食和作為食品加工的原料。甘薯薯塊的食用加工方式有蒸、煮、烘烤或油炸，其中，汽蒸最為常見。汽蒸過程中，如果汽蒸溫度太低、淀粉吸水溶脹慢、糊化程度低，容易導(dǎo)致薯塊口感偏硬；溫度太高、淀粉糊化程度高，甘薯質(zhì)地變軟，口感被破壞，營養(yǎng)成分損失大，但是汽蒸溫度的適當(dāng)提高有助于縮短蒸煮時間，減少營養(yǎng)損失和能源消耗［2］。因此，在汽蒸溫度和時間之間尋找一個最佳組合點對于薯塊的食用口感和保健功能的維持有著重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘心香'和‘渝紫263'甘薯 慈溪市天元鎮(zhèn)天潭蔬菜農(nóng)場提供。

2，2'-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（2，2'-azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate，ABTS）、三吡啶基三嗪（tripyridyl-triazine，TPTZ）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、Folin-酚、沒食子酸、蘆丁、β-胡蘿卜素、四氫呋喃、乙酸乙酯、水溶性VE 美國Sigma公司；甲醇（色譜純）、冰乙酸（分析純）、甲醇（分析純） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；娃哈哈純凈水 浙江農(nóng)林大學(xué)校園超市；ClO2杭州潔王消毒藥劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

高效液相反相色譜儀、C18色譜柱（4.6 mm× 250 mm，5 μm） 美國Aglient公司；D-1安全智能型反壓高溫蒸煮鍋 北京發(fā)恩科貿(mào)有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；凍干機(jī) 德國Christ公司；5430R高速冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司；AL240型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 甘薯的制備方法

挑選薯形完整、無病蟲害、無機(jī)械損傷、直徑4.0～4.5 cm的甘薯薯塊，以ClO2-H2O（1∶50，V/V）對表面清洗后晾干，用耐高溫蒸煮袋真空包裝。設(shè)置蒸煮溫度為100、110、121 ℃，蒸煮時間為15、25、35 min，分別組合進(jìn)行9 組汽蒸處理［3］。將蒸煮以及未經(jīng)蒸煮的甘薯切片、凍干，在-70 ℃條件下保存。未處理的鮮薯為對照組。

1.3.2 感官評價

將不同條件蒸煮的甘薯依次編號，60 ℃條件下保溫1 h，請5 位專業(yè)人員和5 位非專業(yè)人員品嘗，按5 分制，逐一評價柔軟性、皮破裂力、硬度、黏度、綜合口感5 項指標(biāo)，最后綜合評分。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)測定

將樣品在60 ℃條件下保溫1 h后用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行穿刺測試。將甘薯平放于質(zhì)構(gòu)儀探頭下方，采用P/5探頭，穿刺前速率2.0 mm/s；穿刺速率1.0 mm/s；穿刺后速率10.0 mm/s；穿刺距離30.0 mm。測試3 次，取平均值。

1.3.4 抗壞血酸、β-胡蘿卜素和花青素含量測定

抗壞血酸含量測定：采用液相色譜法。2 g的甘薯凍干樣品用100 mL 20 g/L草酸提取3 次，12 000 r/min離心10 min后取上清液，用直徑0.22 μm的微孔過濾器過濾。色譜條件：流動相為體積分?jǐn)?shù)0.1%草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，流速為1 mL/min，進(jìn)樣量為10 μL，檢測波長為245 nm，柱溫25 ℃。以標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，色譜吸收峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程：y=14 968x-12.354（R2=0.999 8）。樣品中抗壞血酸含量用每100 g干物質(zhì)中含有的標(biāo)準(zhǔn)品當(dāng)量（mg）來表示。

β-胡蘿卜素含量測定：取5 g凍干樣品用50 mL四氫呋喃提取3 次，12 000 r/min離心15 min。將上清液定容在50 mL的容量瓶中，采用直徑0.22 μm的微孔過濾器過濾。梯度洗脫的流動相是由甲醇（流動相A）和乙酸乙酯（流動相B）組成。洗脫如下：等梯度洗脫95%（體積分?jǐn)?shù)，下同）A 0～5 min，梯度洗脫65% A 5～25 min，等梯度洗脫65% A 25～30 min，等梯度洗脫95% A 35～40 min，等梯度洗脫95% A 3 min。流速設(shè)定為1 mL/min，檢測波長為454 nm，每個樣品3 次平行。標(biāo)準(zhǔn)曲線是由10、20、30、40、50 μg/mL的β-胡蘿卜素-四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制。樣品中β-胡蘿卜素含量用每100 g干物質(zhì)中含有的標(biāo)準(zhǔn)品當(dāng)量（mg）來表示。

花青素含量測定參照張昭其等［4］的方法。樣品中花青素含量用每1000 g干物質(zhì)中含有的標(biāo)準(zhǔn)品當(dāng)量（mg）來表示。

1.3.5 總酚和類黃酮含量測定

甘薯總酚和類黃酮的提取參照Ayaz等［5］方法，略有改動。準(zhǔn)確稱取5 g甘薯凍干樣品，用50 mL 80%甲醇超聲提取3 次，12 000 r/min離心10 min 后合并上清液，得到甘薯-80%甲醇提取液，用于測定總酚、類黃酮和抗氧化實驗。

總酚含量測定參考Lim等［6］的方法，稍加改動。總酚含量以100 g甘薯干物質(zhì)中沒食子酸當(dāng)量（gallic acid equivalent，GAE）計，重復(fù)測定3 次，取平均值，結(jié)果表示為mg/100 g。

類黃酮測定采用Al（NO3）3-NaNO2比色法［7］。結(jié)果以每100 g樣品干物質(zhì)中含有相當(dāng)蘆丁的毫克數(shù)表示，即mg/100 g表示。

1.3.6 抗氧化能力的測定

清除DPPH自由基能力的測定參照Hatano等［8］的方法，分別取0.6 mL樣液與5.4 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液混合均勻后在室溫下靜置2 h，在517 nm波長處測吸光度A，空白組以提取劑代替樣品測得A0。以水溶性VE（Trolox）作標(biāo)準(zhǔn)曲線計算DPPH自由基清除率，結(jié)果以每100 g樣品干物質(zhì)中含有相當(dāng)Trolox的量表示，單位為μmol Trolox/100 g。

亞鐵還原能力（ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）的測定參照Benzie等［9］的方法，將0.6 mL樣品置于比色管中，加入5.4 mL的TPTZ工作液，充分搖勻后，放在37 ℃的水浴鍋加熱10 min。然后在595 nm波長處用紫外分光光度計進(jìn)行測定。FRAP 抗氧化能力以Trolox為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計，結(jié)果以μmol Trolox/100 g表示。

ABTS+·清除能力測定參考Re等［10］的方法稍作修改，取140 mmol/L 440 μL過硫酸鉀溶液與7 mmol/L 25 mL ABTS 溶液混合避光反應(yīng)12～16 h，制得ABTS+·溶液，用甲醇稀釋工作液，使之在734 nm波長處的吸光度為0.700±0.050。移取0.4 mL適當(dāng)稀釋的樣品溶液（控制清除率在20%～80%），加入3.6 mL的ABTS+·工作液反應(yīng)10 min 后，于734 nm波長處測其吸光度。以溶于80%甲醇的Trolox 溶液為標(biāo)樣，以吸光度的減少值與Trolox質(zhì)量濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果以μmol Trolox/100 g表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同汽蒸工藝對薯塊質(zhì)構(gòu)和綜合口感的影響

由表1可知，100 ℃×15 min、100 ℃×25 min和110 ℃×15 min 汽蒸后薯塊的硬度偏大、黏度偏小，主要是由于其蒸煮程度不足，而110 ℃×35 min、121 ℃×25 min和121 ℃×35 min汽蒸后薯塊的硬度偏低、黏度偏大，說明蒸煮過度，綜合口感均較差。100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min汽蒸后薯塊的柔軟性、皮破裂力、肉質(zhì)硬度和肉質(zhì)黏性適中，綜合口感與前述薯塊口感有顯著差異。梁銳鴻等［11］也報道高溫短時蒸煮處理粽子能夠達(dá)到甚至超過100 ℃長時間蒸煮處理粽子的品質(zhì)。因此，對該3 種蒸煮工藝處理的功能成分和抗氧化能力作進(jìn)一步分析。

2.2 不同汽蒸工藝對薯塊抗壞血酸、β-胡蘿卜素及花青素含量的影響

如表2所示，‘心香'和‘渝紫'的抗壞血酸含量經(jīng)高溫汽蒸后均顯著下降（P＜0.05）。抗壞血酸經(jīng)熱處理氧化降解為脫氫抗壞血酸和2，3-二酮古洛糖酸，進(jìn)一步聚合成其他營養(yǎng)無活性物質(zhì)［11-12］。

由表2可知，不同熱處理，抗壞血酸降解程度有所差異。121 ℃×15 min處理‘心香'的抗壞血酸含量顯著高于100 ℃×35 min和110 ℃×25 min處理（P＜0.05），121 ℃×15 min處理的‘渝紫'抗壞血酸含量顯著高于110 ℃×25 min處理（P＜0.05），但與100 ℃×35 min處理差異不顯著（P＞0.05）。說明高溫短時汽蒸更有利于保留薯塊中的抗壞血酸。高海生等［13］發(fā)現(xiàn)采用高溫（100 ℃）短時殺菌或超高溫（121 ℃）瞬時殺菌，抗壞血酸保存率分別達(dá)到51.7%和64.0%，顯著高于巴氏殺菌13.2%的抗壞血酸保存率。

‘心香'β-胡蘿卜素含量經(jīng)蒸煮后顯著下降（P＜0.05），但121 ℃×15 min 蒸煮的‘心香'β-胡蘿卜素含量顯著高于100 ℃×35 min和110 ℃×25 min處理（P＜0.05），而100 ℃×35 min蒸煮的β-胡蘿卜素?fù)p失最多。β-胡蘿卜素作為VA來源，其特定的分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，高溫會導(dǎo)致β-胡蘿卜素分子異構(gòu)化，短時間的高溫處理發(fā)揮了保護(hù)β-胡蘿卜素分子不受損害的作用［14］。由于β-胡蘿卜素、玉米黃質(zhì)和葉黃素提供橘黃顏色，β-胡蘿卜素主要存在于黃肉或橙肉甘薯中［15］，因此，‘渝紫'甘薯的β-胡蘿卜素少于‘心香'［16］，且蒸煮前后變化不顯著（P＞0.05）。

‘渝紫'花青素含量在蒸煮前后存在差異顯著（P＜0.05），但100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min蒸煮的‘渝紫'花青素之間無顯著差異（P＞0.05）。之前的相關(guān)報道證實了花青素含量下降與長時間熱處理有直接的關(guān)系［17］。Ngo等［18］報道，紫薯提取物中15 種花青素化合物的含量在蒸后減少了一半。

2.3 不同汽蒸工藝對薯塊總酚和類黃酮含量的影響

由表3可知，110 ℃×25 min和121 ℃×15 min處理的‘心香'總酚含量比鮮薯有所增加，但差異不顯著，100 ℃×35 min 汽蒸后薯塊的總酚含量顯著低于對照組以及110 ℃×25 min和121 ℃×15 min處理（P＜0.05）。‘渝紫'經(jīng)汽蒸后總酚含量均顯著下降（P＜0.05），但110 ℃×25 min和121 ℃×15 min汽蒸的薯塊總酚含量顯著高于100 ℃×35 min處理（P＜0.05）。‘心香'和‘渝紫'經(jīng)3 種工藝汽蒸后類黃酮含量都顯著減少（P＜0.05），但是121 ℃×15 min處理薯塊的類黃酮含量顯著高于100 ℃×35 min處理（P＜0.05）。

關(guān)于熱加工對果蔬總酚和黃酮含量的影響，已有的報道不完全一致。如煮制和油煎導(dǎo)致南瓜的可溶性總酚含量損失18%～54%［19］，Perla等［14］對馬鈴薯進(jìn)行微波、烘烤和煮沸處理，結(jié)果表明這3 種加工方式均使馬鈴薯的總酚、類黃酮、黃酮醇、花青素、葉黃素含量顯著下降，而Dewanto等［20］采用115 ℃、25 min蒸煮減少了甜玉米總酚含量的損失。Sosulski等［21］認(rèn)為總酚的主要部分是可溶的結(jié)合物或不可溶的結(jié)合形式，因此加熱處理減少酚類化合物含量的損失可以歸于熱處理后細(xì)胞壁和破裂細(xì)胞成分中結(jié)合酚酸釋放。根據(jù)Yamaguchi等［22］的報道，高溫會讓植物內(nèi)部的氧化酶失去活性，細(xì)胞受損的同時反而提高了抗氧化成分的含量。Chuah等［23］發(fā)現(xiàn)溫度和時間的確影響著甘薯薯塊中總酚和黃酮的含量。本研究中在121 ℃條件下，較短的時間內(nèi)保留了甘薯的健康物質(zhì)成分，而長時間的加熱會促進(jìn)酚類化合物的氧化和降解。

2.4 不同汽蒸工藝對甘薯抗氧化能力的影響

由表4可知，‘心香'經(jīng)121 ℃×15min處理后DPPH自由基，ABTS+·清除能力和還原力都增加，且顯著高于100 ℃×35 min處理（P＜0.05），但DPPH自由基和ABTS+·清除能力在110 ℃×25 min和121 ℃×15 min處理之間無顯著差異（P＞0.05）。‘渝紫'經(jīng)汽蒸后抗氧化能力均顯著減小（P＜0.05），DPPH自由基清除能力和FRAP在3 種汽蒸處理之間無顯著差異，但121 ℃×15 min汽蒸薯塊的ABTS+·清除能力顯著高于100 ℃×35 min和 110 ℃×25 min處理（P＜0.05）。抗氧化能力的增加與酚類存在較好相關(guān)性，這與Xu Feng［24］和Wang［25］等的報道一致。由此可見，100 ℃以上的汽蒸能夠較好地保留甘薯中營養(yǎng)成分的抗氧化活性，并且短時間高溫處理會增加抗氧化能力。

3 結(jié) 論

通過采用溫度×?xí)r間9 組組合蒸煮甘薯的實驗，發(fā)現(xiàn)100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min 3 個蒸煮處理工藝的綜合口感無顯著差異，且優(yōu)于其他6 種處理。進(jìn)一步抗氧化分析發(fā)現(xiàn)，121 ℃×15 min處理能夠增加薯塊的酚類物質(zhì)，減少胡蘿卜素和抗壞血酸的損失，能保持較高的抗氧化能力。由此表明，高溫短時間蒸煮處理有利于保持甘薯薯塊的食用口感和抗氧化物質(zhì)。

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Effect of Steaming Process on Taste Quality and Antioxidant Properties of Sweetpotato

WU Lingyan， SHEN Yanfei， ZHAO Xiaofei， YANG Huqing*， LU Guoquan
（School of Argricultural and Food Science， Zhejiang Argriculture and Forstry University， Lin'an 311300， China）

This study probed into the effect of steaming process on taste quality and antioxidant properties of sweetpotato. Sweetpotato tubers from two cultivars， “Xinxiang” and “Yuzi”， were steamed at 100， 110 and 121 ℃ for 15， 25 and 35 min，respectively. Sensory quality， texture， and the contents of ascorbic acid， β-carotene， anthocyanin， total phenols，and total flavonoids and antioxidant capacity were evaluated on the steamed samples. The results showed that the sensory quality of sweetpotato steamed at 100 ℃ for 35 min， 110 ℃ for 25 min and 121 ℃ for 15 min was significantly （P < 0.05） better than that of other treatments. Especially， steaming at 121 ℃ for 15 min decreased the loss of ascorbic acid， β-carotene and total phenols， therefore maintaining higher antioxidant capacity. In conclusion， high-temperature short-time steaming is good for improving taste quality and maintaining higher antioxidant capacity of sweetpotato.

edible sweetpotato； steaming process； sensory； antioxidant capacity

10.7506/spkx1002-6630-201609013

TS255.3

A

1002-6630（2016）09-0066-05

吳玲艷， 申燕飛， 趙曉飛， 等. 不同汽蒸工藝對甘薯薯塊口感和抗氧化能力的影響［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（9）： 66-70. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609013. http：//www.spkx.net.cn

WU Lingyan， SHEN Yanfei， ZHAO Xiaofei， et al. Effect of steaming process on taste quality and antioxidant properties of sweetpotato［J］. Food Science， 2016， 37（9）： 66-70. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609013. http：//www.spkx.net.cn

2015-08-24

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（甘薯）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（CARS-11-B-18）；寧波市農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)項目（2012C10022）；浙江省自然科學(xué)基金項目（Y14C200052）；國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（31301580）

吳玲艷（1992—），女，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：essay9@126.com

*通信作者：楊虎清（1974—），男，副教授，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：yanghuqing@sohu.com