2個紫色馬鈴薯品種營養品質分析與評價

唐月明 羅芳耀 沈學善

摘要 ? ?為明確黑美人、蓉紫芋5號2個紫色馬鈴薯品種的營養品質，以四川地區栽培的2個馬鈴薯品種為試驗材料，分析測定及評價其質量參數（單薯重、薯塊形狀、表皮顏色、芽眼深淺和個數、果肉硬度、干物質含量）和營養參數（淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白、總酚、花青素、抗氧化能力）指標。結果表明，黑美人和蓉紫芋5號為紫皮紫肉倒錐形薯肉塊莖，干物質率約19%，其中蓉紫芋5號平均單薯重較重，黑美人質地較硬，但兩者差異較小;蓉紫芋5號的淀粉、可溶性糖、總酚及花青素含量高于黑美人，而黑美人的可溶性蛋白含量和抗氧化值高于蓉紫芋5號。綜上所述，黑美人和蓉紫芋5號是適合大眾食用的高營養、低成本且富含抗氧化物質的糧食作物。

關鍵詞 ? ?紫色馬鈴薯;營養成分;質量性狀

中圖分類號 ? ?S532 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）15-0052-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?In order to determine the nutritional quality of two purple potatoes of Heimeiren Rongziyu No. 5， two varieties of potatoes cultivated in Sichuan were used as test materials. Their quality parameters （single potato weight， potato shape， skin color， depth and number of bud eyes， pulp hardness， dry matter content） and nutritional parameters （starch， soluble sugar， soluble protein， total phenol， anthocyanins and antioxidant capacity） were analyzed and evaluated. The results showed that： Heimeiren and Rongziyu No. 5 were purple inverted cone potato tubers， and the dry matter rate was about 19%. The average potato weight of Rongziyu No. 5 was slightly heavier than that of Heimeiren， and Heimeiren was slightly harder than Rongziyu No. 5; the content of starch， soluble sugar， total phenol and anthocyanin in Rongziyu No. 5 was slightly higher than that of Heimeiren， and the soluble protein and antioxidant value of Heimeiren was slightly higher than that of Rongziyu No. 5. Heimeiren and Rongziyu No. 5 were rich in antioxidants， and were a high-nutrition value and low-cost food crop suitable for public consumption.

Key words ? ?purple potato;nutrient content;quality parameter

馬鈴薯為一年生草本塊莖植物，由于成本低、產量高、適應性較強，是我國僅次于小麥、水稻、玉米之后的第四大糧食作物，是食品及加工產業重要的原料作物，素有“地下蘋果”之稱[1-2]。在自然界中有5 000多個馬鈴薯品種[3]，除了常見的黃肉、白肉品種外，還有粉紅、紅、黑、紫等肉色的馬鈴薯。薯肉顏色主要由類胡蘿卜素和花色苷2類化合物決定，類胡蘿卜素使之呈白色、黃色或橘黃色[4]，花色苷使之呈現紅、紫、藍、橙等彩色[5]。其中，紫色馬鈴薯營養豐富，不僅含有普通馬鈴薯的營養成分，還富含抗氧化物質花青素，對人體具有抗衰老、抗炎、抗癌等保健功能，比普通馬鈴薯更具發展潛力，是理想的功能保健食品[6-7]。黑美人是我國目前種植較廣的一種彩色馬鈴薯品種，由甘肅省蘭州市采用航天技術選育而成，現主要分布在內蒙古、四川、甘肅、寧夏、貴州等地[8]。蓉紫芋5號是四川省成都市以黑土豆和烏洋芋雜交，經紫外線誘變照射選育而成，現主栽于四川省[9]。

近年來，眾多彩色馬鈴薯品種涌出，但能直接用于生產進行精深加工的品種缺乏。為此，本研究特選四川地區栽培的黑美人和蓉紫芋5號馬鈴薯為試驗材料，系統研究其內在營養品質特性，闡釋紫色馬鈴薯的理化特性和營養價值，為有效利用紫色馬鈴薯資源及其功能產品開發等提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?材料與儀器

1.1.1 ? ?試驗材料。供試2個馬鈴薯品種的商品薯原料由四川省農業科學院土壤肥料研究所在金堂縣竹篙鎮馬鈴薯示范基地統一生產。2017年12月26日播種，2018年5月13日統一收獲。原料采收后按品種分別挑選大小一致、無病蟲害、無機械損傷的健康樣品送至實驗室4 ℃冷庫中貯藏備用。

1.1.2 ? ?儀器與試劑。試驗儀器有CR-400色差儀（日本Konica Minolta公司）、TA-XT Plus質構儀（英國SMS公司）、Synergy HTX多功能酶標儀（美國BioTek公司）、Centrifuge 5424R冷凍離心機（德國Eppendorf公司）、TW-802蔬菜切片機（臺灣天燁食品機械集團），試劑均為分析純（AR）（成都市科隆化學品有限公司）。

1.2 ? ?測定指標與方法

1.2.1 ? ?樣品處理。將從冷庫取出的馬鈴薯用清水沖凈表面雜質，放置室溫24 h晾干。每個品種隨機選取15個馬鈴薯塊莖為一組，共3組重復，并分組進行樣品外觀指標測定，之后將每個馬鈴薯塊莖橫切，取中部1 cm厚果肉（去皮），每組混合迅速用液氮打磨成粉，于-80 ℃保存。

1.2.2 ? ?外觀指標測定。稱取和測量每個馬鈴薯塊莖的重量及長、寬，計算每個供試樣品的單薯重及果形長寬比，并觀察記錄薯塊形狀、芽眼深淺和芽眼個數。

1.2.3 ? ?鮮樣指標測定。干物質含量采用直接干燥法測定。分組切取馬鈴薯塊莖中部2 mm厚薄片，每5個馬鈴薯薄片為一組放入75 ℃烘箱烘干至恒重，即干物質含量（%）=烘干后樣品質量÷烘干前質量×100。薯塊果肉硬度采用質構儀進行測定，測試程序為：P/2探頭穿刺，測試速度5 mm/s，果肉硬度定義為5～15 mm位移時的平均值。

1.2.4 ? ?凍樣指標測定。淀粉含量采用碘顯色法測定[10];可溶性糖含量采用蒽酮試劑法測定[11];總酚含量采用福林酚法測定[12];可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定[13];花青素采用鹽酸甲醇溶劑提取（避光，4 ℃，24 h），分光光度計在535 nm波長下比色測定吸光度[14];清除DPPH自由基能力測定參考Sun等[15]的方法，分別量取0.2 mL濃度為0、200、400、600、800、1 000 μg/mL的樣品甲醇溶液，加入3.8 mL的0.1 mmol/L DPPH-甲醇溶液，室溫下避光1 h后517 nm測定吸光度，并采用半數抑制濃度IC50值表示。測定的所有凍樣指標每個品種重復3組，每組測定2次平行。

1.3 ? ?數據處理

采用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析，并進行2組數據的差異性檢驗。IC50值通過線性回歸曲線得到，表示DPPH自由基清除率為50%時對應的濃度。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?2個紫色馬鈴薯品種質量參數分析

由表1可知，2個紫色馬鈴薯品種薯形相似，為腎形，表皮光滑，呈黑紫色，果肉深紫色，薯心為淡紫色，芽眼淺，芽眼數中等。經測定，黑美人的單薯重38.92～149.36 g，平均單薯重88.18 g，50 g以上商品薯率為88.9%;蓉紫芋5號單薯重45.03～158.96 g，平均單薯重95.68 g，50 g以上商品薯率為97.8%。果肉硬度和內聚性反應薯肉的質地情況，黑美人薯肉硬于蓉紫芋5號。

2個紫色品種外觀商品性較好，符合鮮食馬鈴薯物理感官特性的要求。不同地區栽培的同一品種經濟性狀存在差異。在浙南山區種植的黑美人紫色馬鈴薯平均單薯重92.9 g，最大單薯可達500 g[16]，在新疆博州地區種植的黑美人紫色馬鈴薯平均單薯重54.2 g，50 g以上商品薯率為69.4%[17]。

2.2 ? ?2個紫色馬鈴薯品種營養參數分析

營養參數是評判馬鈴薯品種優劣的重要指標，黑美人與蓉紫芋5號2個品種的主要營養參數如圖1所示。2個品種的干物質含量均在19%左右，據資料顯示，普通馬鈴薯品種干物質含量為15%～32%[18]，彩色馬鈴薯干物質含量在17%～29%之間[19]，差異較大。蓉紫芋5號淀粉含量17.78%，顯著高于黑美人，而其他品種馬鈴薯中淀粉含量在6%～23%之間[20]，就用于淀粉生產而言，蓉紫芋5號更為理想。馬鈴薯的蛋白質具有多種氨基酸和極高的營養價值，普通馬鈴薯的蛋白質含量普遍在1%～2%之間，富含蛋白質的品種最高可達2.9%[18]，供試的2個紫色馬鈴薯品種蛋白質含量在2.1%左右。不同品種馬鈴薯的酚類物質含量為50～200 mg/100 g[21]，蓉紫芋5號薯肉中總酚含量為231.83 mg/100 g，高于黑美人，在已發布的馬鈴薯品種中屬較高水平，且紫色馬鈴薯不存在切分后褐變問題，酚類物質較多的紫色馬鈴薯可用于鮮切產品。其中，馬鈴薯酚類物質包含沒食子酸、綠原酸、花青素、黃酮醇等抗氧化物質，而花青素是彩色馬鈴薯區別于黃肉、白肉品種馬鈴薯所特有的抗氧化物質[22]。目前，自然界中發現19種花青素苷元，紅色馬鈴薯中含天葵色素、芍藥色素、矢車菊色素等[23]，而紫色馬鈴薯中富含矮牽牛花色素、錦葵色素等，以矮牽牛色素為主[5，24]。本試驗蓉紫芋5號薯肉含花青素26.9 mg/100 g，顯著高于黑美人。我國已報道的彩色馬鈴薯花青素含量差異較大，小到1 mg/100 g，高到1 000 mg/100 g，不等。彩色馬鈴薯整薯的花青素與總抗氧化活性之間成顯著的正相關關系[25]，而本試驗中2個紫色馬鈴薯的抗氧化值差異不顯著（P<0.05），未與花青素成正相關，猜測可能與2個品種的花色苷成分不同有關，不同花青素苷元的抗氧化活性不同[26]。

黑美人是我國栽培較廣的一種彩色馬鈴薯，現主要分布在內蒙古、甘肅、寧夏、貴州、四川等地。其中，栽培于甘肅繁育基地的黑美人含干物質21.6%、蛋白質2.84%、淀粉15.82%、花青素36.48 mg/100 g[27]，栽培于浙南山區的黑美人含蛋白質2.3%、碳水化合物16.5%、花青素含100 mg/100 g，栽培于內蒙古的黑美人含干物質18.15%、淀粉13.65%、蛋白質0.94%、酚類物質0.11%、花青素112.08 mg/100 g[21]。由此可見，同一品種栽培不同地方其內在品質存在明顯差異，而引起這種差異除了品種遺傳因素外，還有溫度、濕度、土壤、海拔、日照等環境因素，并與耕作制度、肥水管理、病蟲害防治等栽培方式密切相關。

花青素含量是直接影響紫色馬鈴薯經濟價值的重要因素，強烈的光照、低溫、干旱等處理有利于花青素的形成[28-29]。在寶興縣不同海拔種植的紫云1號，高海拔地區（1 800～2 500 m）種植的產量高、品質較好，其中薯皮、薯肉的花青素含量均隨海拔高度的降低而減少，但薯肉花青素含量受海拔影響較小[30]。同在阿壩州小金縣（海拔3 000 m）和成都市金堂縣（海拔452 m）種植黑美人，薯肉花青素含量也是隨著海拔的降低而降低，降幅11%～33%[31]。2個試驗出現差異可能與光照強弱有關，小金縣屬于強光照區，成都市屬于弱光照區。

3 ? ?結論與討論

黑美人和蓉紫芋5號是以結中等薯為主的紫色馬鈴薯，其表皮光滑、紫皮紫肉、芽眼淺、肉質緊密、外觀商品性較好。綜合2個品種的營養品質特性，蓉紫芋5號的營養價值及產品附加值更高。目前，我國彩色馬鈴薯品種多樣化，但市場占有率較低，且不同品種之間營養品質跨度較大，對于彩色馬鈴薯專用薯種缺乏。因此，較全面地了解黑美人、蓉紫芋5號的營養品質，可為進一步對其產品研發提供理論基礎，從而推動彩色馬鈴薯產業發展。

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