楊 鴻 孔茗瑾 盧千柔 黃秋杰 楊志堅,3* 陳選陽,3
(1福建農林大學農學院,福建 福州 350002;2福建農林大學作物生物技術福建省高校重點實驗室,福建 福州 350002;3福建農林大學閩臺作物生物育種農業農村部重點實驗室,福建 福州 350002)
甘薯又稱番薯或地瓜,是旋花科甘薯屬一年生或多年生的草本植物。甘薯含有豐富的營養成分,除了蛋白質、維生素、礦物質等一般營養成分外,還含有一些特殊的保健成分,如紫色甘薯中的花色苷,橙色甘薯中的類胡蘿卜素等。薯圓是一種以甘薯為主要原料,與木薯粉、糖等混合加工而成的休閑保健食品。木薯粉含有豐富的淀粉,具有一定的調節血糖的作用。薯圓中加入適量的木薯粉可以改善薯圓的口感,使薯圓富有嚼勁。薯圓的加工過程簡單,較好地保留了甘薯中的營養成分。薯圓不僅含有豐富的營養成分,如蛋白質、維生素、礦物質、膳食纖維等,還具有獨特的口感與風味,被廣泛應用于甜品行業。本文總結了薯圓的營養成分及保健功能,為薯圓的開發和利用提供借鑒。
薯圓的主要原料為甘薯和木薯粉,其主要的營養成分來源于甘薯。薯圓作為一種優質的休閑保健食品,含有豐富的碳水化合物,且幾乎不含膽固醇和脂肪。與此同時,薯圓還含有蛋白質、膳食纖維、維生素及礦物質等多種人體所需的營養物質[1]。
薯圓中大部分的蛋白質和氨基酸來源于甘薯。甘薯中約含有2.3%的蛋白質,其中主要的蛋白質是貯藏蛋白,甘薯中的貯藏蛋白含量占總甘薯蛋白質總量的60%~80%[2]。甘薯中的貯藏蛋白可以起到一定抵抗消化酶活性、抗氧化和抗癌活性等作用[3]。甘薯塊根中蛋白質的相對含量較少,但是蛋白中的氨基酸種類豐富,包括人體所需的8種必需氨基酸,且必需氨基酸的含量約占總氨基酸含量的40%[4]。甘薯中的氨基酸含量豐富,能很好地滿足人體需要[5]。因此,適量食用薯圓可以幫助人體補充日常所需的蛋白質及多種氨基酸。
薯圓由甘薯全薯加工而成,在加工的過程中較好地保留了甘薯中的膳食纖維。甘薯中的膳食纖維是重要的食物纖維來源[6]。Mei 等[7]研究了10 種不同品種的甘薯,發現甘薯中的膳食纖維主要為纖維素(31.2%)、木質素(16.9%)、半纖維素(11.3%)和果膠(15.7%)。甘薯中的膳食纖維根據溶解性可分為可溶性膳食纖維和不可溶性膳食纖維。可溶性膳食纖維能夠有效抑制血糖的升高,具有降血糖、降血脂等功效;不可溶性膳食纖維則可以促進腸道蠕動。因此,適當攝入含有膳食纖維的食品(如薯圓),對于促進腸道蠕動、保護腸道健康有一定的作用。
薯圓中含有豐富的維生素,主要來源于原料中的甘薯。根據維生素在溶劑中的溶解性質,可將甘薯中的維生素分為2類,一類是包含維生素B1、維生素B2、維生素C和葉酸在內的水溶性維生素;另一類則是包含維生素E 和橙色甘薯中的β-胡蘿卜素等的脂溶性維生素[8]。相關研究表明,甘薯中維生素B1、維生素B2的含量約是大米的3倍,維生素E約是小麥的9倍,維生素C更是達到了蘋果的10倍[9]。因此,可通過適量食用甘薯及甘薯制品的方式補充維生素。
薯圓中含有鈣、磷、鐵、鈉、鉀、鎂和鋅等礦物質元素[8]。薯圓中豐富的礦物質元素有利于調節人體的酸堿平衡與離子平衡,其中的硒還有利于合成谷胱甘肽過氧化物酶,能夠起到清除人體內自由基、增強免疫力的作用[9]。
薯圓中含有酚酸、花青素及類黃酮等多酚類化合物。甘薯中主要的酚類物質是酚酸,酚酸具有抗氧化、抗炎和抗腫瘤等作用,被廣泛應用于保健食品等領域。由紫色甘薯加工而成的薯圓中含有豐富的花青素,其主要成分為矢車菊素和芍藥素。甘薯中的花青素是一種具有光熱穩定性的水溶性色素,具有抗氧化、抗突變、抗衰老及預防心血管疾病等生物學功能,其中花青素的抗氧化功能最為突出。相關研究表明,花青素的抗氧化效果約是維生素C的20倍,約是維生素E 的50 倍[10]。因此,食用紫色薯圓等紫色甘薯制品能起到一定的抗氧化、抗衰老等作用。
脫氫表雄酮(Dehydroepiandrosterone,DHEA)是由腎上腺、皮膚以及腦部合成和分泌的一種性激素的前體物質,具有抗氧化、抗衰老、改善認知能力和記憶功能、調節細胞自噬以及改善骨質疏松等作用。研究表明,DHEA 可以改善血管性癡呆小鼠的學習能力,具有一定的神經保護功能[11]。甘薯塊根中含有的DHEA與動物腎上腺分泌的DHEA具有類似的功能。因此,食用甘薯及甘薯制品對改善情緒、延緩衰老有一定的幫助。
人體在日常的新陳代謝過程中會產生大量活性自由基,這些活性自由基會在人體內掠奪其他物質的電子,使細胞、DNA和RNA的分子結構發生改變。由紫色甘薯加工而成的紫色薯圓中含有大量的花色苷,其能夠有效地清除人體內的自由基,減少自由基對人體的損傷。除了花色苷,甘薯內的其他多酚類化合物也同樣具有抗氧化的作用。Kim等[12]對12種甘薯進行熱處理后發現,熱處理后的甘薯擁有更強的抗氧化能力。此外,也有研究表明甘薯中的花青素在經過一定的消化處理后仍然具有清除人體內自由基的能力[13]。人體腸胃中的胃蛋白酶、胰蛋白酶和胃酸等物質可以促進甘薯中酚類物質的釋放[14]。由此可見,薯圓中的花青素及酚類物質不會因為熱處理或消化而失去抗氧化活性。
薯圓作為一種低熱量、低脂肪的功能性保健食品,能夠幫助調節血糖、血脂。薯圓中含有豐富的抗性淀粉,相較于其他淀粉,具有難以降解的特性,消化、吸收、進入血液都比較緩慢。因此,適量食用薯圓不僅能夠有效地控制血糖,食用后的飽腹感也能減少人們對其他高脂食品的攝入,從而起到預防肥胖的作用。研究表明,紫薯中含有豐富的花青素,這些花青素能夠有效降低人體內血糖、血脂的含量[15]。此外,薯圓中還含有豐富的膳食纖維、維生素和礦物質等成分,能夠促進腸胃的蠕動,對防治肥胖有一定幫助。
Garner 等[16]用甘薯和高脂肪食物喂食小鼠,發現甘薯會使小鼠血管的彈性增加,血液的流動速度加快,表明甘薯可能具有一定預防動脈硬化的功能。此外,薯圓中的其他物質也有一定的預防心腦血管疾病的功能,如維生素與礦物質。薯圓中的維生素C可以將血液中的膽固醇轉變為膽汁酸,防止膽固醇堵塞血管從而影響血液的流通。礦物質則主要維持人體的滲透壓平衡,保證機體功能正常[14]。
薯圓的加工過程保留了甘薯的營養成分,是一種優質的休閑保健食品,在滿足人們味覺享受的同時,也能幫助人們補充營養物質,滿足人們對健康飲食的需求。同時,將甘薯加工成薯圓能產生巨大的附加值。薯圓的營養成分豐富,不同顏色甘薯加工而成的薯圓的營養成分側重點不同,其中由橙色甘薯加工而成的橙色薯圓中的β-胡蘿卜素含量高,而由紫色甘薯加工而成的紫色薯圓則含有更多的花色苷。因此,將不同顏色的薯圓搭配食用,能充分發揮薯圓的營養價值。不同品種的甘薯營養成分含量存在一定差異,薯圓專用薯的選育是未來薯圓產業發展的重要方向之一。