紅薯的活性成分及開發(fā)利用前景

田光蘭，張曉琦，劉存芳（陜西理工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

紅薯的活性成分及開發(fā)利用前景

田光蘭，張曉琦，劉存芳
（陜西理工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

紅薯是一種糧菜兼用的農(nóng)產(chǎn)品。紅薯中含有豐富的活性成分，如多糖、黃酮、去氫表雄酮、綠原酸等，開發(fā)利用前景非常廣闊。近年來已經(jīng)開發(fā)了多種紅薯產(chǎn)品，如紅薯乙醇燃料、紅薯休閑食品、紅薯酸奶、紅薯保健飲料等。研究紅薯的活性成分及其產(chǎn)品的開發(fā)利用情況具有較強的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

紅薯；活性成分；開發(fā)利用

紅薯又名番薯、地瓜、紅苕、白薯等，為旋花科一年生蔓生草本植物，塊根白色、紅色或黃色，原產(chǎn)于南美洲的秘魯、墨西哥一帶，傳入中國已有400多年歷史。紅薯是我國四大糧食作物之一，我國的種植面積約占世界總面積的70%，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%。我國古代就有關(guān)于紅薯食療保健作用的記載。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，紅薯“性平溫?zé)o毒，健脾胃、益陰精、壯筋骨、補血和中、延年益壽”［1］。紅薯的營養(yǎng)價值很高，近年來被越來越多的人所看好。紅薯在香港被稱為“蔬菜皇后”和“抗癌蔬菜”，在美國被列入“航天食品”，歐美人稱贊它是“第二面包”，日本人尊稱它為“長壽食品”。

1 紅薯的活性成分

1.1 紅薯中的多糖

多糖是一類天然存在的生物大分子物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)多糖具有廣泛的生物活性。近年來，植物多糖的藥用保健功能日益受到人們的關(guān)注。有文獻報道，多糖具有抗腫瘤、抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗輻射、調(diào)節(jié)性功能、調(diào)血脂等藥理作用，其中有關(guān)免疫調(diào)節(jié)作用的研究是多糖研究的熱點。蘇瑞麗、阮美娟等人研究了紅皮紫心紅薯粉、紅皮白心紅薯粉、白皮紅心紅薯粉和紅皮紅心紅薯粉等四種紅薯粉中多糖的含量，分別為0.22%、0.28%、0.26%和0.40%［2］。該研究對人們開發(fā)利用紅薯資源具有一定的參考價值。

1.2 紅薯中的黃酮

黃酮類化合物是一種廣泛存在于植物體中、以黃酮為母核的化合物。目前已發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物達(dá)數(shù)千種，因其具有高抗氧化活性、低毒性及顯著的清除人體內(nèi)自由基、抗老化、降血壓、抗突變等藥用保健功能而極具開發(fā)前景，而尋找可開發(fā)的價廉易得的原料則是目前開發(fā)黃酮類化合物的關(guān)鍵。許鋼研究了從紅薯中提取黃酮類活性物質(zhì)的最佳方法，并做了該提取物的抗氧化活性實驗，通過4因素3水平的正交試驗，用水浴法和超聲法對紅薯中黃酮類活性物質(zhì)的提取方法進行研究，結(jié)果顯示，薯肉中提取的黃酮類活性物質(zhì)對 DPPH、·OH的清除率分別為80.34%、53.32%，薯皮中提取的黃酮類活性物質(zhì)對 DPPH、·OH的清除率分別可達(dá)86.81%、75.06%［3］。自由基是生物體內(nèi)生化反應(yīng)的普遍中間介質(zhì)，它會攻擊細(xì)胞中敏感的構(gòu)造，進而引起一系列反應(yīng)，而紅薯中含有豐富的黃酮類活性物質(zhì)，能高效地清除人體內(nèi)的自由基，使身體維持健康狀態(tài)。

1.3 紅薯中的 DHEA

DHEA是去氫表雄酮的英文縮寫，它的化學(xué)名為3β-羥基雄甾-5烯-17酮，分子式為C19H28O2。DHEA是腎上腺皮質(zhì)網(wǎng)狀層分泌的一種腎上腺激素的前體物質(zhì)，它參與合成腎上腺分泌的多種激素，被看作是性激素的存儲庫。國外相關(guān)研究顯示，DHEA在預(yù)防心血管、抗衰老、抗肥胖、預(yù)防糖尿病、抗癌、抗腫瘤、提高免疫力等方面具有重要的藥理作用。有報道稱，DHEA對老年人的健康狀況有明顯的改善作用，包括改善睡眠、增加體力、緩解壓力等。但由于工業(yè)生產(chǎn)的 DHEA采用的是合成的方法，價格昂貴，且很難保證與天然DHEA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全一樣，因此從植物中提取 DHEA就變得尤為重要。有人從紅薯渣中提取 DHEA，由于受條件限制而無法測出其準(zhǔn)確含量，但其提取工藝對其他天然DHEA的研究具有指導(dǎo)意義。

1.4 紅薯中的綠原酸

綠原酸是植物體在有氧呼吸過程中產(chǎn)生的一種苯丙素類化合物。綠原酸具有廣泛的生物活性，具有抗菌、抗病毒、保肝利膽、抗腫瘤、降血壓、降血脂、清除自由基和使中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮等作用。李悅豐、尹婷等人通過單因素實驗發(fā)現(xiàn)，處理方式不同，綠原酸的含量也不同，其中對葉的影響最大。在對葉、葉柄、莖等不同紅薯材料進行比較后發(fā)現(xiàn)，葉中的綠原酸含量最高，達(dá)6.25%［4］。

2 紅薯的開發(fā)利用

2.1 紅薯燃料乙醇

目前，化石能源作為一種不可再生的資源已日益枯竭，尋找清潔可再生能源成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。羅希等人對以鮮紅薯為原料制備高濃度紅薯燃料乙醇進行了研究［5］。選用優(yōu)質(zhì)紅薯，以高濃度發(fā)酵原理為指導(dǎo)，添加少量活性物質(zhì)以減少酒精的抑制作用，提高酵母在高濃度乙醇環(huán)境下的生長能力；再利用 4因素 3水平正交試驗優(yōu)化，使鮮紅薯高濃度發(fā)酵酒精度達(dá)15.1%vol，出酒率達(dá)76.5%，噸酒精水消耗控制在6 t左右，噸酒成本可降低200元。

2.2 紅薯保健飲料

紅薯含有大量的糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、黃酮、綠原酸等營養(yǎng)保健成分，可以用來開發(fā)紅薯保健飲料。近年來，有很多關(guān)于紅薯保健飲料的研究報道。曹凱光以鮮紅薯為原料，經(jīng)過一系列加工得到紅薯汁，再經(jīng)過調(diào)配、殺菌、冷卻、檢驗，得到成品。該產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，口感優(yōu)良，不含色素、香精、甜味劑和防腐劑，是一種健康保健飲料。錢小麗以紅薯為原料研制出一種具有保健功能的澄清透明、口味純正、營養(yǎng)豐富、酒香濃郁的紅薯酒。祝美云研究了紅薯菠蘿混合型飲料的加工工藝，為紅薯的開發(fā)利用開辟了一條新路。

2.3 紅薯休閑食品

紅薯是一種健康、綠色、營養(yǎng)、易開發(fā)的產(chǎn)品，學(xué)者通過研究將其制成不同種類、形狀的休閑食品。田芳以新鮮的紅薯和番茄為主要原料，添加白砂糖、無水酥油、奶粉、雞蛋、活性干酵母、面包改良劑等，經(jīng)過兩次發(fā)酵，制成紅薯番茄面包，這種面包體積大、氣孔均勻細(xì)密、無大孔洞、口感好、彈性大，不但改善了傳統(tǒng)面包的色澤和口味，而且使面包集營養(yǎng)、保健功能于一體［6］。李雪等人通過在米發(fā)糕的制作過程中添加一定量的紅薯泥，研制出一種口感松軟、綠色保健的紅薯米發(fā)糕［7］。徐海菊研制了一種紅薯營養(yǎng)面包，該面包是在傳統(tǒng)面包加工工藝中加入紅薯泥，經(jīng)發(fā)酵、整型、烘烤等工序后制成，該面包不但提高了普通主食面包的營養(yǎng)價值和藥用價值，而且具有極好的風(fēng)味和口感，是美味與食療兼得的營養(yǎng)保健食品［8］。除此之外，目前還以紅薯為原料研制出了紅薯餅干、紅薯糖糕等休閑食品，這些食品均具有廣闊的市場前景。

2.4 紅薯酸奶

酸奶是一種半流體的、帶有柔和酸味的發(fā)酵乳制品，可以幫助人體更好地消化吸收奶中的營養(yǎng)成分。它含有乳酸菌，因而具有抑制有害菌對腸道的入侵、促消化、防便秘、防衰老、提高免疫力等作用，所以受到消費者的青睞。紅薯中含有各種微量元素、人體必需氨基酸及亞油酸等，將其添加在酸奶中可大大提高酸奶的保健價值。夏慧玲等人以紅薯漿為原料，添加一定量的纖維素酶和 α-淀粉酶，使紅薯中的纖維素、淀粉水解為紅薯漿全汁，再向混合液中接種乳酸菌發(fā)酵，得到一種細(xì)膩爽口、紅薯香味濃郁、酸甜適中的紅薯全汁酸奶。薛永春以紅薯和鮮牛乳為主要原料，配以蔗糖和穩(wěn)定劑，使用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合菌種發(fā)酵，制成風(fēng)味獨特、營養(yǎng)全面的保健飲品［9］。黃治國等人以紅薯漿與牛乳為主要原料，經(jīng)乳酸發(fā)酵生產(chǎn)，所得成品質(zhì)地均勻、口感細(xì)膩、酸甜可口，具有紅薯香味和濃郁的乳酸菌發(fā)酵酸奶香味，理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)［10］。陳春艷等人從超市購得原味酸牛奶作為接種菌種，與打漿、糊化、糖化后的紅薯漿混合，經(jīng)過發(fā)酵及后發(fā)酵，得到具有紅薯芳香的新型酸牛奶［11］。馬怡平等人研制出了一種紅薯乳酸菌冰激凌，以紅薯為主要原料，添加一定量的甜味劑、紅薯乳酸菌漿料、奶油、混合穩(wěn)定劑等配料，制得的冰激凌口味獨特，口感滑潤，膨脹率、抗融性等均很理想［12］。這些研究都為紅薯酸奶的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

3 展望

紅薯是我國四大糧食作物之一，產(chǎn)量相當(dāng)可觀，但目前由于紅薯的營養(yǎng)價值未被很好地利用，造成資源浪費，因此還有待人們做進一步的研究。尋找含 DHEA的天然資源及其提取分離工藝，用化學(xué)法合成與天然產(chǎn)物一樣高活性的產(chǎn)品是當(dāng)前需要解決的難題。因此，從紅薯中提取 DHEA非常具有研究價值［13］。目前，我國關(guān)于紅薯的研究還不多，希望有興趣的學(xué)者對紅薯進行深入研究，充分利用紅薯的營養(yǎng)價值和保健功能，為紅薯的工業(yè)化生產(chǎn)提供充分的理論依據(jù)，以便開發(fā)出多樣化的產(chǎn)品，提高紅薯產(chǎn)品的附加值，推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。

［1］周增學(xué).紅薯的營養(yǎng)價值與保健功能［J］.食品與藥品，2006，（8）：75－76.

［2］蘇瑞麗，阮美娟，彭喜洋.四種紅薯粉中多糖含量的測定及比較［J］.糧油加工，2009，（12）：173－175.

［3］許鋼.紅薯中黃銅提取及抗氧化研究［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報，2007，（4）：22－27.

［4］李悅豐，尹婷，錢金萍，等.紅薯葉中綠原酸的提取純化工藝研究［J］.四川食品與發(fā)酵，2006，（4）：27－29.

［5］羅希，何華坤，劉莉.高濃度發(fā)酵制備紅薯燃料乙醇的研究［J］.釀酒科技，2008，（7）：32－35.

［6］田芳.番茄紅薯面包的研制［J］.食品科技，2005，（6）：28－30.

［7］李雪，余晨，李秀娟，等.紅薯米發(fā)糕生產(chǎn)工藝優(yōu)化［J］.食品科技，2010，（20）：518－521.

［8］徐海菊.紅薯營養(yǎng)面包的研制［J］.糧油食品科技，2009，（4）：72－73.

［9］薛永春.紅薯酸奶的研制［J］.飲料工業(yè)，2008，（3）：13－15.

［10］黃治國，衛(wèi)春會，殷小茹.紅薯酸奶加工工藝研究［J］.中國釀造，2011，（2）：175－178.

［11］陳春艷，徐云.紅薯味酸牛奶的發(fā)酵工藝研究［J］.湖南科技學(xué)院學(xué)報，2008，（12）：60－62.

［12］馬怡平，王新宇.紅薯乳酸菌冰激凌的生產(chǎn)［J］.吉林糧食高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2004，（2）：1－5.

［13］李曉倩，許春潮，賈艷青，等.紅薯中 DHEA提取工藝的研究進展［J］.食品工程，2010，（3）：16－18.

［責(zé)任編輯：羅 香］

The Active Ingredient and the Development and Utilization Prospect of Sweet Potato

TIAN Guang-lan，ZHANG Xiao-qi，LIU Cun-fang
（School of Chemical and Environmental Sciences，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi，China）

As an agricultural product both of grain and vegetable，sweet potato is rich in active ingredient，such asamylose，flavone，dehydroepiandrosterone，chlorogenic acid，etc.Its development and utilization prospects are very broad.In recent years，a variety of sweet potatoes has been developed，such as ethanol fuel，leisure food，yogurt and health drinks from sweet potato.So studies on the active ingredient and the development and utilization prospect of sweet potato has greater usage value and realistic directive significance.

sweet potato；active ingredient；development and utilization

TS201.4

：A

：1006－8481（2015）02－0005－03

2014－09－02

陜西理工學(xué)院2013年大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目（UIRP13051）

田光蘭（1991—），女，陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院。