甘薯葉開發利用及品質評價方法研究

句榮輝 段麗麗 王輝 李曉紅 林少華 賈紅亮

摘要 本文介紹了甘薯葉多種營養成分的含量，分析了甘薯葉中的主要活性成分及其功效，綜述了甘薯葉開發利用的現狀，介紹了多種產品品質評價指標篩選及綜合評價的方法，以期為甘薯葉新產品研發及品質評價體系的建立提供參考。

關鍵詞 甘薯葉；開發；利用；品質評價

中圖分類號 TS215 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）22-0249-03

Abstract In this paper，the contents of various nutrients in sweet potato leaves were introduced.The main active components and their functions were analyzed.Besides，the present situation of the development and utilization of sweet potato leaves was summarized.And a variety methods of product quality evaluation indicators screening and comprehensive evaluation were introduced，in order to provide references for the establishment of new product development and quality evaluation system for sweet potato leaves.

Key words sweet potato leaf；development；utilization；quality evaluation

甘薯，屬旋花科一年生植物，品種較多，根據形狀，有紡錘形、圓筒形、橢圓形和球形；根據皮的顏色，有白、淡黃、紅、黃、紫紅；根據肉的顏色，有黃、杏黃和紫紅等。在我國，甘薯是僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物，種植面積和產量均居世界首位。甘薯葉是甘薯生長過程中莖上的葉子，有降血糖、降血脂、降血壓、提高免疫力等保健功能，經常食用更有預防便秘、保護視力、延緩衰老、防癌抗癌等功效。美國已將甘薯葉列為極具開發前景的保健長壽菜之一，德國、香港稱之為“蔬菜皇后”，日本和臺灣尊它為“長壽食品”[1]。目前，我國也加大了對甘薯葉的研究，主要集中在甘薯葉營養成分的測定、功能成分的提取與分析、功能產品開發等方面。

1 甘薯葉營養及功能成分的研究

1.1 甘薯葉營養成分

甘薯葉中含有多種人體必需的營養成分和微量元素，與芹菜、菠菜、黃瓜、番茄、白菜、韭菜、油菜、南瓜、冬瓜、茄子、胡蘿卜、萵苣、甘藍等13種蔬菜相比較，甘薯葉中的蛋白質、脂肪、纖維素、碳水化合物、鈣、鐵、磷、胡蘿卜素、VC、V、V等含量均居首位[2]。甘薯葉中水分、灰分含量分別為83%～90%和1.2%～1.7%，能量含量為35～176 kJ/100g，蛋白質、碳水化合物、粗纖維、脂肪、無機鹽含量分別為2.8%～4.8%、4.1%～8.0%、1.1%～1.9%、0.3%～0.8%和1.2%，鈣、磷、鎂、鈉、鉀、鐵、鋅、V、V、葉酸（煙酸）、VC含量分別為18.00～229.34、30～94、43.02～110.30、9.00～21.31、145.97～780.19、0.96～5.90、0.40～2.24、0.07～0.17、0.24～0.37、1.1～4.3及11～58 mg/100 g，還原糖含量為0.504～0.590 g/100 g[3-4]。

甘薯葉中除了含有較高的蛋白質外，人體必需氨基酸的含量也很豐富。陳定福等對渝蘇1號、徐薯8號、農大紅3個品種葉的粗蛋白含量及氨基酸組成進行了分析，Hinroshi Ishida等對當地的Koganesergan、Beniazuma 2個品種葉的粗蛋白含量及氨基酸組成進行了分析，結果表明，渝蘇1號、徐薯8號、農大紅粗蛋白含量分別為2.053 3、1.912 3、2.230 0 g/100 g，Koganesergan、Beniazuma粗蛋白含量分別為3.83、3.70 g/100 g，其中甘薯葉氨基酸的組成及含量詳見表1[5]。可以看出，不同品種甘薯葉片中蛋白質及氨基酸的含量不同，Kog-anesergan、Beniazuma 2個品種的蛋白質及氨基酸的含量都比渝蘇1號、徐薯8號、農大紅3個品種高，不同品種之間氨基酸的組成也有所差異，渝蘇1號、徐薯8號、農大紅含有17種氨基酸，Koganesergan、Beniazuma含有18種氨基酸，不含天冬氨酸，其中，天門氨酸、半胱氨酸是其所特有的。

1.2 甘薯葉功能成分及作用

甘薯葉中除了含有豐富的營養成分外，還含有大量的生物活性物質，其抗菌、抗癌、抗氧化功能位居蔬菜之首，具有提高人體免疫力、延緩衰老等功效[6-10]。甘薯葉功能成分及其作用詳見表2。

1.3 甘薯葉功能成分提取方法及功效

甘薯葉功能成分的研究主要集中在總黃酮、多酚、綠原酸、可溶性蛋白等物質的提取及其功效等方面。總黃酮的提取方法有超聲波提取、微波輔助提取、超聲波微波協同提取、超臨界流體萃取及動態超高壓微射流技術等。黃酮功能的研究包括黃酮降糖的機理、對糖尿病人DNA損傷的修復以及肝損傷的保護等[11-16]。朱亞珠[17]通過半制備高效液相色譜分離純化得到了6種咖啡酰奎尼酸類物質，并采用核磁共振和電噴霧飛行時間質譜對各種物質進行分析，確定了甘薯葉中的多酚主要是咖啡酰奎尼酸及其衍生物。Lisha Xi等[18]通過 a-8大孔樹脂對甘薯葉中多酚進行了制備和純化，并測定了其抗氧化活性，證明了甘薯葉中的多酚具有較強的抗氧化活性。綠原酸的提取方法為傳統的水煎法、乙醇回流法、超聲波法，李文芳等[19]對這3種工藝進行了比較，并采用紫外可見分光光度計對綠原酸的含量進行測定分析，確定了乙醇回流法為最佳的提取工藝，最佳提取條件為60%乙醇，料液比為1∶20，回流提取1.5 h。王世寬等[20]對甘薯葉中的綠原酸進行了提取，并通過試驗證明了綠原酸對植物乳桿菌、葡萄球菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均有抑制作用。王世寬等[21]通過乳酸發酵法對甘薯葉中的蛋白進行了提取研究。

2 開發利用現狀

甘薯葉成本低廉，但營養豐富，而且抗病性強，農藥使用量少，又含有大量的天然活性成分。因此，開發甘薯葉保健產品具有廣闊的市場前景。不同產品及其加工工藝具體見表3[22-31]。

3 品質評價方法研究

目前，產品品質評價方法多采用主成分分析、相關性分析和聚類分析法，主要是采用降維思想，將多變量轉化為少數幾個綜合變量，以此將復雜的數據簡化。通過這3種方法可以篩選出影響產品品質的關鍵因子，對類似品質的品種進行分類，確定關鍵因子的權重，建立數學模型，從而達到品質評價的目的。傅隆生等[32]采用主成分分析法和聚類分析法對陜西省眉縣的157 個海沃德獼猴桃果實的單果質量、長軸、短軸、厚度、體積、果皮顏色、糖度、酸度和硬度9個分級指標進行了描述統計和相關分析，建立綜合品質評價的數學模型，最后利用判別分析法對樣品重新進行聚類分析，結果表明，判別分析和聚類分析的抑制率達到98.72%。王 偉等[33]篩選出了草酸、葡萄糖和果糖組分等重要參考指標，建立了楊梅營養品質評價體系。此外，這3種方法還應用于鮮食橄欖品質評價模型的建立、紅富士蘋果品質評價、枸杞子營養成分分析及評價、番茄內在品質評價指標的篩選、新疆地區無核葡萄及鮮食棗品質因子分析與綜合評價等方面[34-39]。

除此之外，模糊綜合評價法、灰色關聯度分析法和人工神經網絡在產品品質評價方面也有較多應用。模糊綜合評價法通過設立評估對象（品種集），確定評估性狀并計算其權重，再確定各個性狀評語等級類別界限值與評語集合，最終確定隸屬函數，求出模糊關系矩陣及綜合評估矩陣后可得到各個品種的模糊綜合評價結果，具有簡單、方便的特點[40]。如侯曉靜等[41]運用模糊綜合評價方法對新疆加工番茄及品種的優劣程度進行綜合的、全面的、定量的分析評價。灰色關聯度分析法是先引入1個“理想品種”作為標準尺度，將供試品種與參考品種比較并計算對應指標的關聯系數，后依據性狀指標的重要程度賦予相應的權重值來計算加權關聯度，并對供試品種的優劣進行排序。楊 璐等[42]運用灰色關聯度方法對13個桑葚品種果實的化學指標進行分析，綜合主成分分析法和聚類分析法最終確定可溶性固形物、總黃酮、總酸、總多糖、VC、總多酚含量6項為桑葚品質評價指標，建立綜合評價體系。人工神經網絡是通過學習并模擬專家的定量、定性評價工作，進行數據聚類，實現對產品品質的綜合評價，該方法可快速處理多指標的聚類和辨識。于平福等[43]將人工神經網絡和模糊數學相結合，將篩選出的口感、顆粒形狀、色澤、香味和成品率5個性狀指標對龍眼加工品質進行評價，構建了模糊人工神經網絡綜合評價和分級模型。

4 前景與展望

通過對大量文獻的查閱與分析，發現甘薯葉的研究內容主要集中在營養成分及功能成分分析、功能成分的提取、各種產品加工工藝的開發等方面。未來還需從以下幾個方面進行深入研究：一是紫薯屬于甘薯家族，紫薯葉中除了含有甘薯葉的營養和功能成分外，還含有花青素、硒等其他功能成分，具有抗氧化、消炎抑菌、降血脂、降血壓、保護肝臟、保護視力等多種功效。因此，在紫薯葉功能成分研究和提取、利用紫薯葉開發保健產品等方面需進一步加強研究。二是目前利用甘薯葉開發的產品種類豐富，但是其產品的品質評價體系尚屬空白。因此，應利用主成分分析法、聚類分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯度分析法等多種統計分析方法篩選甘薯葉產品品質的關鍵因子，建立綜合品質評價體系和模型。三是盡管人們對甘薯葉的加工利用研究較多，但缺乏規模化生產，如何實現甘薯葉制品的工業化生產，提高其經濟效益、社會效益、生態效益也是目前的研究熱點。

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