不同品種馬鈴薯膳食纖維化學(xué)組成及理化性質(zhì)分析

韓 克，張正茂,2,*，邢沁澮，閆巧珍，侯傳麗

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

不同品種馬鈴薯膳食纖維化學(xué)組成及理化性質(zhì)分析

韓 克1，張正茂1,2,*，邢沁澮1，閆巧珍1，侯傳麗1

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

以夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)6個(gè)品種的馬鈴薯為研究對(duì)象，自提薯渣并采用中溫α-淀粉酶、堿性蛋白酶和糖化酶水解提取膳食纖維，研究了不同品種干馬鈴薯渣（dried potato residue，DPR）和馬鈴薯膳食纖維（potato dietary fiber，PDF）的化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)。結(jié)果表明：不同品種DPR的各化學(xué)組分含量差異顯著（P＜0.05），其中夏波蒂、黑玫瑰的總膳食纖維含量較高，分別為43.16%和31.87%。PDF得率最高的是夏波蒂（62.19%），最低的是白玫瑰（42.99%），黑玫瑰為51.27%。與DPR相比，酶解后得到的PDF中淀粉和果膠含量較低，蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量較高；DPR結(jié)構(gòu)緊密，而酶解得到的PDF結(jié)構(gòu)更疏松，有褶皺和很多空洞，表面積大。黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，蛋白質(zhì)含量為7.69%，顯著低于白玫瑰（P＜0.05），纖維素含量高達(dá)21.30%，木質(zhì)素含量與含量最高的白玫瑰差異不顯著（P＞0.05），果膠含量顯著高于其他品種（P＜0.05）。綜合比較，黑玫瑰PDF的持水性、持油性、膨脹性和葡萄糖束縛能力在6 個(gè)品種中均較大，因此黑玫瑰是一種適合提取PDF的馬鈴薯資源。

品種；馬鈴薯渣；膳食纖維；化學(xué)組成；理化性質(zhì)

韓克, 張正茂, 邢沁澮, 等. 不同品種馬鈴薯膳食纖維化學(xué)組成及理化性質(zhì)分析[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(17): 158-163. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717026. http://www.spkx.net.cn

HAN Ke, ZHANG Zhengmao, XING Qinhui, et al. Compositions and physicochemical properties of dietary fi ber extracted from different potato varieties[J]. Food Science, 2017, 38(17): 158-163. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201717026. http://www.spkx.net.cn

馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)豐富，糧菜兼食，在很多國(guó)家的飲食方面占據(jù)舉足輕重的作用。我國(guó)是馬鈴薯生產(chǎn)大國(guó)，據(jù)FAO統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)馬鈴薯種植面積為564.7萬(wàn) hm2，總產(chǎn)量為9613.62萬(wàn) t，占全世界馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量的1/4左右。馬鈴薯渣是馬鈴薯加工淀粉過(guò)程中產(chǎn)生的，主要成分為水、細(xì)胞碎片和殘余淀粉顆粒的副產(chǎn)物，其化學(xué)成分包括淀粉、纖維素、半纖維素、果膠、游離氨基酸、寡肽、多肽和灰分等，干馬鈴薯渣（dried potato residue，DPR）中膳食纖維質(zhì)量約占總質(zhì)量的50%，是膳食纖維的良好來(lái)源[1-2]。

膳食纖維指能抗人體小腸消化吸收，而在大腸中能部分或全部發(fā)酵的可食用植物性成分、碳水化合物及其相類(lèi)似物質(zhì)的總和，包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)[3-4]。根據(jù)溶解性可將其分為水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維主要是一些膠質(zhì)物質(zhì)，能與人體腸道內(nèi)有害物質(zhì)結(jié)合，并參與代謝；非水溶性膳食纖維包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、殼聚糖和植物蠟等，其結(jié)構(gòu)緊密，不能被腸道微生物分解利用，主要作用是促進(jìn)腸道蠕動(dòng)[5]。膳食纖維是繼水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素和礦物質(zhì)后的“第七大營(yíng)養(yǎng)素”[6]，因其可預(yù)防便秘、肥胖、心血管 疾病、結(jié)腸癌和糖尿病等“富貴病”[7]而備受關(guān)注。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦每日人均膳食纖維攝入量為20～35 g，但實(shí)際攝入量?jī)H為十幾克[8]。

關(guān)于馬鈴薯膳食纖維（potato dietary fi ber，PDF），前人主要探究了PDF的提取工藝[9-11]、可溶性膳食纖維的含量變化和得率[12-14]、膳食纖維及其單糖的結(jié)構(gòu)[15-17]等。采用不同原料、不同工藝提取的膳食纖維化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、粒徑分布不同，這會(huì)顯著影響其理化性質(zhì)，進(jìn)而影響功能性質(zhì)[6]。Mei Xin等[18]以10 個(gè)品種甘薯為材料，分析比較了甘薯渣及其膳食纖維基本成分、膳食纖維得率及其理化特性，發(fā)現(xiàn)不同品種甘薯薯渣與其提取的膳食纖維中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠含量差異顯著。但是對(duì)于不同品種DPR和PDF的化學(xué)組成和理化性質(zhì)鮮有報(bào)道。本研究以夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)6 個(gè)品種的馬鈴薯為原料，自提馬鈴薯渣，采用酶解法提取PDF，測(cè)定不同品種DPR和PDF的化學(xué)組成、PDF得率，同時(shí)比較分析不同品種DPR和PDF的持水性、持油性、膨脹性、葡萄糖束縛能力和微觀結(jié)構(gòu)，以期為不同品種馬鈴薯加工和副產(chǎn)物綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯品種：夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)。其中夏波蒂由青海大學(xué)提供；白玫瑰、紫色馬鈴薯黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它和冀張薯8號(hào)由西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。

中溫α-淀粉酶 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；高溫α-淀粉酶、堿性蛋白酶、糖化酶 北京索萊寶科技有限公司；葡萄糖、石油醚、丙酮等試劑為國(guó)產(chǎn)分析純；大豆油 益海嘉里糧油集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

SC-3616低速離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；鼓風(fēng)干燥箱 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；MS磁力攪拌器 般特儀器有限公司；SHA-BA水浴恒溫振蕩器 常州朗越儀器制造有限公司；UV-1780紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津儀器有限公司；萬(wàn)能粉碎機(jī) 永康市久品工貿(mào)有限公司；SXL-1200C箱式實(shí)驗(yàn)爐 上海柜晶精密儀器制造有限公司；SZF-06粗脂肪測(cè)定儀 上海新嘉電子有限公司；FIWE3粗纖維測(cè)定儀 意大利VELP公司；KJELTEC-2300定氮儀瑞典FOSS分析儀器公司；掃描電子顯微鏡 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 干馬鈴薯渣的制備流程

馬鈴薯→清洗、去皮、切分→機(jī)械破碎→篩分漿渣混合物→濕薯渣→60 ℃鼓風(fēng)干燥→粉碎→過(guò)100 目篩→干薯渣→裝入自封袋中備用

1.3.2 馬鈴薯膳食纖維的制備

部分干薯渣（DPR）分散于蒸餾水中（料液比為1∶10，m/V），沸水浴糊化30 min，冷卻至室溫，再加入80 g/L、50 mL的中溫α-淀粉酶酶解2 h，沸水浴滅酶20 min，加入10 g/L、50 mL的堿性蛋白酶酶解2 h，沸水浴滅酶20 min，加入50 mL、40 g/L的糖化酶酶解2 h，沸水浴滅酶20 min，3 500 r/min條件下離心15 min，傾去上清液，于60 ℃條件下鼓風(fēng)干燥至恒質(zhì)量，粉碎后過(guò)100目篩，得PDF成品，最后裝入自封袋中備用。PDF得率的計(jì)算見(jiàn)式（1）。

式中：m1為DPR質(zhì)量/g；m2為PDF質(zhì)量/g。

1.3.3 DPR及PDF化學(xué)組成的測(cè)定

水分含量的測(cè)定：參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》[19]；淀粉含量的測(cè)定：參照GB/T 5514—2008《糧食、油料中淀粉含量測(cè)定》[20]；脂肪含量的測(cè)定：采用SZF-06粗脂肪測(cè)定儀測(cè)定；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[21]；灰分含量的測(cè)定：參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》[22]；總膳食纖維含量的測(cè)定：參照GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纖維的測(cè)定》[23]；纖維素、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、中性洗滌木質(zhì)素含量的測(cè)定：采用FIWE 3粗纖維測(cè)定儀測(cè)定；果膠含量的測(cè)定參考張艷榮等[16]的方法。半纖維素含量的計(jì)算見(jiàn)式（2）。

1.3.4 DPR及PDF持水性的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g樣品于離心管中，加入10 mL蒸餾水并混勻，37 ℃恒溫水浴振蕩1 h后，在4 000 r/min條件下離心15 min，棄去上清液并擦干離心管內(nèi)壁的水，稱(chēng)質(zhì)量。持水性（water holding capacity，WHC）的計(jì)算見(jiàn)式（3）。

式中：m1為樣品干質(zhì)量/g；m2為樣品結(jié)合水后的濕質(zhì)量/g。

1.3.5 DPR及PDF持油性的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[24]方法。分別稱(chēng)取3.0 g樣品于離心管中，加入大豆色拉油24 g，37 ℃恒溫水浴振蕩1 h后，在4 000 r/min轉(zhuǎn)速條件下離心15 min，棄去上層油并擦干離心管內(nèi)壁的油，稱(chēng)質(zhì)量。按式（4）計(jì)算持油性（oil holding capacity，OHC）。

式中：m1為樣品干質(zhì)量/g；m2為樣品結(jié)合油后的濕質(zhì)量/g。

1.3.6 DPR及PDF膨脹性的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[25]方法。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g樣品置于10 mL量筒中，移液管準(zhǔn)確移取5.00 mL蒸餾水加入其中，室溫條件下放置 24 h后讀取液體中樣品的體積。按式（5）計(jì)算膨脹性（swelling capacity，SC）。

式中：V為膨脹后體積/mL；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.7 DPR及PDF葡萄糖束縛能力的測(cè)定

參考李環(huán)等[26]方法配制DNS試劑并制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g樣品于250 mL燒杯中，加入100 mL 100 mmol/L的葡萄糖溶液，37 ℃磁力攪拌6 h，反應(yīng)完后在3 000 r/min轉(zhuǎn)速條件下離心15 min，收集上清液，測(cè)定反應(yīng)前后上清液中葡萄糖的物質(zhì)的量[27]。按式（6）計(jì)算葡萄糖束縛能力（glucose absorption capacity，GAC）。

式中：n1、n2為反應(yīng)前后葡萄糖的物質(zhì)的量/mmol；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.8 DPR和PDF的掃描電子顯微鏡觀察

將樣品小心均勻粘在貼有導(dǎo)電膠的樣品臺(tái)上，噴金后置于掃描電子顯微鏡下觀察并照相，加速電壓為10 kV，放大2 000 倍。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有測(cè)定重復(fù)3次，結(jié)果用±s表示，利用Excel 2013軟件處理數(shù)據(jù)、Origin 8.0繪圖軟件作圖，采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件中單因素方差分析（One-way ANOVA）的最小顯著差數(shù)法（LSD）多重比較方法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯DPR的化學(xué)組成

表 1 不同品種馬鈴薯DPR的化學(xué)組成Table 1 Chemical compositions of DPR from different potato varieties %

表1表明，DPR中有大量的淀粉，占樣品質(zhì)量的35.54%～57.50%，其含量由大到小的順序?yàn)椋嘿M(fèi)烏瑞它＞冀張薯8號(hào)＞白玫瑰＞克新1號(hào)＞黑玫瑰＞夏波蒂，薯片薯?xiàng)l加工型品種夏波蒂DPR的淀粉含量最低，為35.54%，顯著低于其他品種（P＜0.05），其余品種DPR中淀粉含量均為50%左右。除淀粉外，DPR中也含有豐富的膳食纖維，總膳食纖維含量在27.72%～43.16%范圍內(nèi)，且不同品種間差異顯著（P＜0.05），含量順序?yàn)椋合牟ǖ伲竞诿倒澹究诵?號(hào)＞費(fèi)烏瑞它＞冀張薯8號(hào)＞白玫瑰。此外，不同品種DPR中均含有少量的脂肪（小于0.5%）、蛋白質(zhì)（4.26%～9.44%）和灰分（1.18%～1.68%）。

2.2 不同品種馬鈴薯PDF得率比較

DPR中含有大量的淀粉、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，為得到較純的PDF，本實(shí)驗(yàn)采用中溫α-淀粉酶、堿性蛋白酶和糖化酶水解DPR。由圖1可知，加工型品種夏波蒂PDF得率高達(dá)62.19%，克新1號(hào)PDF和費(fèi)烏瑞它PDF得率差異不顯著（P＞0.05），白玫瑰PDF的得率最低，為42.99%，可能的原因是夏波蒂和白玫瑰DPR的淀粉含量分別為35.54%和52.89%（表1），酶解后DPR中的淀粉被除去，表現(xiàn)為夏波蒂的PDF得率最高。黑玫瑰的得率為51.27%，與排名第2（費(fèi)烏瑞它）和第3（克新1號(hào)）的PDF得率差異不顯著（P＞0.05）。

圖 1 不同品種馬鈴薯PDF得率Fig. 1 Yields of PDF from different potato varieties

2.3 DPR和PDF化學(xué)成分的變化

由表2可知，DPR經(jīng)酶解制得PDF后，淀粉含量從35.54%～57.50%顯著下降到了13.92%～19.95%，夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)下降率分別為50.68%、71.83%、71.69%、69.10%、71.95%和64.44%，其中黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，冀張薯8號(hào)最高。王卓等[28]采用高溫α-淀粉酶、中溫α-淀粉酶、鹽酸水解薯渣后，得到的PDF中淀粉含量分別為12.47%、16.16%、10.66%，與本實(shí)驗(yàn)接近，而小麥麩皮膳食纖維和米糠膳食纖維的淀粉含量分別為5.7%和3.0%[29-30]。這可能是由于馬鈴薯渣中的淀粉雖沒(méi)有表現(xiàn)出抗性淀粉的性質(zhì)，但果膠、纖維素等物質(zhì)與淀粉之間形成的氫鍵阻礙了馬鈴薯淀粉的糊化和酶解，使得薯渣中淀粉含量較高[31]。此外由于本實(shí)驗(yàn)采用中溫α-淀粉酶水解，反應(yīng)條件溫和，淀粉可能未完全糊化，這也可能導(dǎo)致PDF中淀粉含量較高[28]。

DPR中淀粉水解時(shí)，添加的酶類(lèi)屬于蛋白質(zhì)，酶解之后6 種PDF的蛋白質(zhì)含量顯著高于DPR（P＜0.05），從4.26%～9.44%增加到7.14%～13.83%，而蛋白質(zhì)在PDF中屬于雜質(zhì)，降低了膳食纖維中有效成分的比例，會(huì)對(duì)PDF的理化性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。在6 種PDF中，除白玫瑰PDF的蛋白質(zhì)含量較高外，其他品種的PDF蛋白質(zhì)含量都維持在7.14%～8.59%之間，黑玫瑰較低，為7.69%。

DPR中纖維素含量在6.33%～11.97%之間，且品種之間差異顯著（P＜0.05）。酶解之后PDF中纖維素含量顯著高于DPR（P＜0.05），且品種之間差異顯著（P＜0.05），黑玫瑰PDF中纖維素含量最高，為21.30%。

經(jīng)過(guò)酶解之后PDF中半纖維素含量發(fā)生了不同程度的變化。與DPR中半纖維素含量相比，夏波蒂、克新1號(hào)和費(fèi)烏瑞它PDF的半纖維素含量低于其DPR，而白玫瑰、黑玫瑰和冀張薯8號(hào)PDF中半纖維素含量高于其DPR。夏波蒂PDF中半纖維素顯著高于其他品種（P＜0.05）。

不同品種DPR中木質(zhì)素含量為1.54%～5.14%。酶解之后，夏波蒂、克新1號(hào)和費(fèi)烏瑞它PDF中木質(zhì)素含量與DPR的木質(zhì)素含量無(wú)顯著性差異（P＞0.05），其他品種PDF的木質(zhì)素含量較高，黑玫瑰PDF中木質(zhì)素含量為7.29%，與含量最高的白玫瑰PDF（10.28%）無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

不同品種馬鈴薯DPR中果膠含量范圍為11.62%～15.39%。酶解之后，PDF中果膠含量低于DPR，夏波蒂、白玫瑰、克新1號(hào)PDF中果膠含量與DPR無(wú)顯著性差異（P＞0.05），黑玫瑰PDF中的果膠含量（12.81%）顯著高于其他品種（P＜0.05）。

2.4 不同品種馬鈴薯PDF的理化性質(zhì)比較

2.4.1 不同品種馬鈴薯PDF的持水性比較

膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中有親水基團(tuán)，因此具有良好的持水性，能夠吸收并保留水分使糞便柔軟，也能刺激消化液分泌與腸道蠕動(dòng)，加快排便速度，增加糞便體積，減輕直腸內(nèi)壓力，起到防治便秘的作用[32]。

表 2 不同品種馬鈴薯DPR和PDF化學(xué)成分的變化Table 2 Changes in chemical compositions of DPR and PDF from different potato varieties

圖 2 不同品種馬鈴薯PDF持水性Fig. 2 WHC of PDF from different potato varieties

由圖2可以看出，不同品種馬鈴薯DPR的持水性范圍為1.88～3.44 g/g，平均值為2.84 g/g。6 種PDF的持水性顯著大于相應(yīng)的DPR（對(duì)照）（P＜0.05），夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)PDF持水性比DPR分別高20.12%、106.91%、86.28%、36.83%、15.41%、56.36%。6 個(gè)品種PDF中，冀張薯8號(hào)、克新1號(hào)和黑玫瑰PDF的持水性相對(duì)較高。

2.4.2 不同品種馬鈴薯PDF的持油性比較

圖 3 不同品種馬鈴薯PDF持油性Fig. 3 OHC of PDF from different potato varieties

膳食纖維分子表面帶有很多活性基團(tuán)，可以吸附油脂等物質(zhì)。6 種PDF的持油性如圖3所示，對(duì)照組DPR的持油性范圍為0.93～1.13 g/g，酶解后PDF的持油性顯著大于對(duì)照（P＜0.05），范圍為1.19～1.65 g/g，夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)PDF的持油性分別比相應(yīng)的DPR高28.32%、75.53%、55.32%、27.96%、51.61%、35.48%。6 個(gè)品種PDF中，白玫瑰、黑玫瑰和夏波蒂的持油性相對(duì)較高。

2.4.3 不同品種馬鈴薯PDF的膨脹性比較

膳食纖維吸水后體積增大，對(duì)胃腸道產(chǎn)生容積作用，易引起飽腹感，同時(shí)還可干擾機(jī)體對(duì)食物中其他成分的吸收，對(duì)預(yù)防肥胖癥十分有利。不同品種馬鈴薯PDF的膨脹性如圖4所示，酶解之后PDF的膨脹性（6.5～8.19 mL/g）顯著大于DPR（3.02～5.45 mL/g），費(fèi)烏瑞它的膨脹性最大，達(dá)8.19 mL/g，黑玫瑰次之（7.87 mL/g）。

圖 4 不同品種馬鈴薯PDF膨脹性Fig. 4 SC of PDF from different potato varieties

2.4.4 不同品種馬鈴薯PDF的葡萄糖束縛能力比較

圖 5 不同品種馬鈴薯PDF的葡萄糖束縛能力Fig. 5 GAC of PDF from different potato varieties

膳食纖維作為一種功能性食品輔料，能夠吸附葡萄糖從而將腸液的葡萄糖濃度控制在較低的水平，對(duì)餐后血糖的快速升高有抑制作用[33]。從圖5可以看出，不同馬鈴薯品種PDF的葡萄糖束縛能力顯著低于DPR，可溶性膳食纖維的生理功能之一是降低血糖濃度，果膠作為一種可溶性膳食纖維，也具有同樣的作用，表2表明PDF中的果膠含量顯著低于DPR中的果膠（P＜0.05），正解釋了本實(shí)驗(yàn)中PDF的葡萄糖束縛能力低于DPR。黑玫瑰PDF的葡萄糖束縛能力為9.47 mmol/g，次于夏波蒂和費(fèi)烏瑞它。

2.5 不同馬鈴薯品種DPR和PDF的掃描電子顯微鏡圖

圖 6 不同品種馬鈴薯DPR和PDF的掃描電子顯微鏡圖（×2 000）Fig. 6 Scanning electronic microscopic images of DPR and PDF from different potato varieties (× 2 000)

從圖6可以看出，DPR結(jié)構(gòu)較為緊密，經(jīng)酶解得到的PDF結(jié)構(gòu)疏松，有褶皺和很多空洞，表面積大，出現(xiàn)層狀、片狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于PDF容納更多的水、油，與PDF持水性、持油性和膨脹性更大的結(jié)果一致。結(jié)果表明PDF比DPR有更好的生理功能。

3 結(jié) 論

不同品種的干馬鈴薯渣的各化學(xué)組分含量差異顯著（P＜0.05），其中總膳食纖維含量由高到低依次為：夏波蒂、黑玫瑰、克新1號(hào)、費(fèi)烏瑞它、冀張薯8號(hào)、白玫瑰。酶解后PDF得率最高的馬鈴薯品種是夏波蒂（62.19%），最低的是白玫瑰（42.99%），黑玫瑰第4（51.27%）。DPR與酶解后得到的PDF中淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠的含量顯著不同（P＜0.05），其中PDF中果膠和淀粉含量低于DPR，PDF結(jié)構(gòu)疏松、有褶皺和很多空洞，表面積大。從PDF的化學(xué)組成角度來(lái)說(shuō)，黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，蛋白含量（7.69%）顯著低于白玫瑰（13.83%），纖維素含量高達(dá)21.30%，木質(zhì)素含量與白玫瑰（含量最高）差異不顯著（P＞0.05），果膠含量顯著高于其他品種（P＜0.05）。從PDF的理化性質(zhì)考慮，黑玫瑰的持水性、持油性、膨脹性、葡萄糖束縛能力都處于中上等，所以黑玫瑰是適合提取馬鈴薯膳食纖維的品種。

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Compositions and Physicochemical Properties of Dietary Fiber Extracted from Different Potato Varieties

HAN Ke1, ZHANG Zhengmao1,2,*, XING Qinhui1, YAN Qiaozhen1, HOU Chuanli1
(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China; 2. College of Agriculture, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

In this study, dietary fiber was extracted from the residue left after the removal of starch from 6 varieties of potato, namely, Shepody, White Rose, Black Rose, Kexin No. 1, Favorita, and Jizhangshu No. 8, by sequential hydrolysis with medium-temperature α-amylase, alkaline protease and glucoamylase. The chemical composition, microstructure, and physicochemical properties of dried potato residue (DPR) and potato dietary fi ber (PDF) were studied. The results showed that the chemical compositions of DPR from different varieties were significantly different (P ＜ 0.05). The contents of total dietary fi ber (TDF) in Shepody and Black Rose were 43.16% and 31.87%, respectively. The highest yield of PDF was extracted from Shepody (62.19%), and the yield of PDF extracted from White Rose was the lowest (42.99%). The extraction yield of PDF from Black Rose was 51.27%. Compared with DPR, the contents of starch and pectin in PDF decreased due to the enzymatic hydrolysis, and the contents of protein, cellulose, hemicelluloses, and lignin increased. The structure of DPR was compact while the structure of PDF was loose with some wrinkles and microholes. The content of starch in dietary fi ber from Black Rose was the lowest; the content of protein was 7.69%, which was signifi cantly lower than that in White Rose (P ＜ 0.05); and the content of cellulose was 21.30%. There was no signifi cant difference (P ＞ 0.05) in lignin between Black Rose and White Rose, which were richer in lignin than other varieties (P ＜ 0.05). Generally, dietary fi ber from Black Rose is superior to that from other varieties in terms of water holding capacity (WHC), oil holding capacity (OHC), swelling capacity (SC), and glucose binding capacity (GAC). So Black Rose is a suitable potato variety for the extraction of PDF.

variety; potato residue; dietary fi ber; chemical composition; physicochemical properties

10.7506/spkx1002-6630-201717026

TS209

A

1002-6630（2017）17-0158-06引文格式：

2016-08-06

陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目（2014KTZB02-01-01）

韓克（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榧Z食、油脂及植物蛋白工程。E-mail：hanke029@126.com *通信作者：張正茂（1961—），男，研究員，學(xué)士，研究方向?yàn)樾←溒焚|(zhì)育種。E-mail：zhzhm@nwsuaf.edu.cn