烹飪方式對甘薯營養(yǎng)成分的影響

雷煥娜，李彥，曹忠娜，王春玲

（天津科技大學(xué)食品工程與生物科技學(xué)院，天津300457）

甘薯是一年生旋花科植物，其中中國甘薯常年種植約占全世界總產(chǎn)的80%左右，種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一位[1]。

甘薯其含有豐富的淀粉、糖和纖維素等營養(yǎng)物質(zhì)，同時也有很高的藥用價值?！侗静菥V目》記載有甘薯能“補(bǔ)虛氣、益氣力、健脾胃和強(qiáng)腎陰”[2]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明甘薯具有降糖、止血、消炎、防癌、通便等功效[3]。因此，甘薯被稱為“長壽食物”，在國際上掀起了甘薯熱。

甘薯是重要的糧、菜、飼料兼用作物[4]。目前，我國對甘薯的研究大部分停留在對部分品種甘薯的營養(yǎng)成分研究，但未對烹調(diào)過后的甘薯進(jìn)行營養(yǎng)成分研究。隨著生活水平提升，人們不但要求味道好，還要求烹飪后可以保存更多的營養(yǎng)物質(zhì)。不同的烹飪方式對食物營養(yǎng)成分的作用和影響都是不同的，不合理的方式會造成食物中的營養(yǎng)成分流失。我國甘薯資源豐富，為了充分利用甘薯，保證甘薯的營養(yǎng)價值得到充分利用，研究不同烹飪方式對黃肉甘薯的營養(yǎng)成分影響，以此尋找最佳烹飪方式。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甘薯（龍薯 9 號 24）：市售。

無水乙醇、鹽酸、碳酸鈉、無水葡萄糖、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸（以上均為分析純）：天津市北洋第一化工廠；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、抗壞血酸、木瓜蛋白酶（80 萬U/g）、α-淀粉酶（3 700 U/g）、疊氮化鈉、苯甲酸、糖化酶（活性≥10 萬單位/g）、葡萄糖氧化酶（10 kU/32.7 mg）、過氧化物酶（233 U/mg～300 U/mg）（分析純）、4-氨基安替比林、馬來酸、福林酚、甲基紅、溴甲酚綠（以上均為分析純）：北京索萊寶科技有限公司；氫氧化鈉（分析純）、硼酸（分析純）、無水乙醇（優(yōu)級純）、氫氧化鉀（分析純）、石油醚（分析純）（沸程 30 ℃～60 ℃）、無水硫酸鈉（分析純）：天津市福晨化學(xué)試劑廠；二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲醇（色譜純）：博歐特（天津）化工貿(mào)易有限公司；α-胰淀粉酶 （700 U/mg～1 400 U/mg）（分析純）、β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純）：美國Sigma-Aldrich公司；2，6-二叔基-4-甲基苯酚 （butylated hydroxytoluene，BHT）、正已烷、冰乙酸（分析純）：天津市化學(xué)試劑一廠；無水氯化鈣、磷酸二氫鉀、對羥基苯甲酸（分析純）：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。

1.2 設(shè)備與儀器

DHG-9246A 型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海百典實驗儀器設(shè)備有限公司；HNY-850 水浴搖床：天津市歐諾儀器儀表有限公司；L550 離心機(jī)、Vortex Genius3 渦旋震蕩器、DF-101S 磁力攪拌器、MULTISKAN GO 酶標(biāo)儀：美國Thermo 公司；FE20/EL20 型pH 試劑：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；RE-52 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；LC-20A 型高效液相色譜儀：日本島津公司；KON-O8D 定氮儀：北京森信實驗儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 烹飪處理

取一根長度適中的黃心甘薯，將其切成4 段，約5 cm，分別做空白、蒸、煮、微波4 種處理?？瞻祝翰蛔鋈魏翁幚恚瓷适?；蒸：用水蒸35 min；煮：用水煮35 min；微波：用微波爐微波5 min[5]。將處理好的甘薯冷卻、切塊、-20 ℃冷凍，在真空冷凍干燥機(jī)中干燥24 h、磨粉、備用。

1.3.2 還原糖含量測定

采用 3，5-二硝基水楊酸法（3，5-dinitrosalicylic acid，DNS）測定[6-8]。以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別取葡萄糖溶液（1 mg/mL）0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL 于 15 mL的試管中，用蒸餾水補(bǔ)足至1.0 mL，分別準(zhǔn)確加入DNS 2 mL，沸水浴加熱2 min，流水冷卻，用水補(bǔ)足到15 mL 刻度，在540 nm 波長下測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程。

稱取甘薯樣品凍干粉0.5 g 加入5 mL 水，80 ℃水浴提取30 min，其間搖動數(shù)次。提取后在12 000 r/min下離心15 min 取上清液，稀釋40 倍備用。取稀釋液1.0 mL 于15 mL 的試管中，分別準(zhǔn)確加入DNS 2 mL，沸水浴加熱2 min，流水冷卻，用水補(bǔ)足到15 mL 刻度，在540 nm 波長下測定吸光度，通過回歸方程算得葡萄糖含量。

1.3.3 總酚含量測定

采用福林-酚比色法[9-11]，以沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。準(zhǔn)確稱取20 mg 沒食子酸粉末，使用蒸餾水定容至100 mL 的容量瓶中待用。于8 只25 mL 的磨口試管中分別加入 0.0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 的沒食子酸的標(biāo)準(zhǔn)的溶液，加蒸餾水定容至1 mL，再加入福林-酚試劑（2 mol/L）0.5 mL，混勻，暗處放置 5 min 后加入2.0 mL 20%Na2CO3溶液，加蒸餾水定容至25 mL，充分混勻后25 ℃放置1 h，使用紫外—可見分度計檢測760 nm 處的吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，沒食子酸濃度為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程。

將0.5 g 甘薯粉與10 mL 60 %（體積分?jǐn)?shù)，含有0.01 %鹽酸）乙醇混合，80 ℃提取90 min，混合液5 000 r/min 離心15 min，取1 mL 提取上清液，加入福林-酚試劑（2 mol/L）0.5 mL，混勻，暗處放置 5 min 后加入2.0 mL 20%Na2CO3溶液，加蒸餾水定容至25 mL，充分混勻后25 ℃放置1 h，使用紫外—可見分度計檢測760 nm 處的吸光度。通過回歸方程及稀釋倍數(shù)計算樣品溶液中多酚的濃度，再換算出樣品的最終含量。

1.3.4 抗性淀粉測定

采用AOAC200202 法測定抗性淀粉[12]。

1.3.5 慢消化淀粉和快消化淀粉的測定

采取改良后的體外模擬消化法：稱取500 mg 甘薯粉，放入37 ℃溫水浴鍋中至溫度升到37 ℃，加入乙酸鈉緩沖液（0.2 mol/L，pH=5.2）15 mL，加入 5 mL（300 U/mL 胰α-淀粉酶和40 U/mL 糖化酶）的混酶液，在37 ℃下160 r/min 振蕩消化水解。水解0、20 min 和120 min 后，分別取出0.5 mL 水解液于離心管中，加入20 mL 66%乙醇，靜置后離心，取1 mL 離心后的上清液用3，5-二硝基水楊酸法測定葡萄糖的含量。計算0、20 min 和 120min 后上清液中葡萄糖的含量[5，13-19]。

慢消化淀粉（slow-digesting starch，SDS）、快消化淀粉（fast digesting starch，RDS）含量的計算公式如下：

SDS/%=（m120－m20）×0.9×100/mTS

RDS/%=（m20－m0）×0.9×100/mTS

式中：m0為水解 0 min 后葡萄糖質(zhì)量，mg；m20為水解 20 min 后葡萄糖質(zhì)量，mg；m120為水解 120 min 后葡萄糖質(zhì)量，mg；mTS為樣品中總質(zhì)量，mg。

1.3.6 蛋白質(zhì)

采用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量[20]。

1.3.7 β-胡蘿卜素

利用高效液相[21-26]，采用C18柱（柱長 250 mm，內(nèi)徑4.6 mm，粒徑 5 μm）以三氯甲烷 ∶乙腈 ∶甲醇=3 ∶2 ∶85含抗壞血酸0.4 g/L 為流動相，以流速為2 mL/min，在450 nm 下檢測。

制備β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線；稱取β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品50 mg，加入0.25 gBHT 用二氯甲烷溶解，定容至100 mL。從中準(zhǔn)確提取10 mL，定容至50 mL。從中分別取 0.5、1、2、3、4、10 mL 在定容至 100 mL，得到 0.5、1、2、3、4、10 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)液。以標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程。

本月的一件行業(yè)大事，就是中國農(nóng)資傳媒在“全國農(nóng)資百佳優(yōu)秀經(jīng)銷商”頒獎中，對“懂農(nóng)業(yè)，愛農(nóng)村，愛農(nóng)民”這樣農(nóng)資精英的表彰?；顒忧捌谙仍谌珖秶皩ふ叶異鄣霓r(nóng)資人”。為什么要尋找“懂愛”的人？為什么要表彰懂愛的人？只因為對“三農(nóng)”工作，不愛，干不好！對農(nóng)資工作，不懂，愛不好！

提取β-胡蘿卜素：0.1 g 甘薯粉至500 mL 錐形瓶里，加入 1 g 抗壞血酸，15 mL 45 ℃～50 ℃的溫水，0.5 g木瓜蛋白酶和0.5 g α-淀粉酶混勻后，置于55 ℃恒溫水浴震蕩30 min 后，再加入75 mL 無水乙醇，于60 ℃水浴震蕩30 min。加入25 mL KOH 蓋上瓶塞置（53±2）℃恒溫振蕩水浴中皂化30 min。加入200 mL 石油醚室溫下震蕩24 h，轉(zhuǎn)入500 mL 分液漏斗，靜置分層，將有機(jī)相用水洗至中性后，通過無水硫酸鈉過濾脫水，濾液收入蒸發(fā)瓶在（40±2）℃減壓濃縮，近干。用氮氣吹干，加入2.5 mL 二氯甲烷充分溶解，備用。通過回歸方程算得試樣中β-胡蘿卜素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 還原糖含量

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Glucose standard curve

根據(jù)圖1 可得出回歸方程為Y=0.665 8X+0.054 4，R2=0.999 1，其中X 為葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度（mg/mL），Y 為吸光值。結(jié)果表明，葡萄糖質(zhì)量濃度在0.00～1.00 mg/mL 范圍內(nèi)與吸光值線性關(guān)系良好。并根據(jù)該方法測定烹飪后的黃肉甘薯中還原糖的含量，以葡萄糖的相當(dāng)值表示。

烹飪方式對黃肉甘薯的還原糖下降率的影響圖見圖2。

圖2 烹飪方式對黃肉甘薯還原糖下降率的影響Fig.2 Effect of cooking method on the reduction rate of reducing sugar in yellow sweet，potato

由圖2 可知，相比于空白，烹飪方式對黃肉甘薯的還原糖下降率有極顯著影響（P＜0.01），蒸會使還原糖含量下降而煮和微波都會使還原糖含量上升。煮、微波還原糖會上升可能由于在烹飪過程中淀粉水解產(chǎn)生還原糖導(dǎo)致，而煮制時上升略小是由于部分還原糖溶于水而損失。蒸制時下降可能由于還原糖與氨化物的α-氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，消耗了還原糖，但淀粉轉(zhuǎn)化的還原糖不足以抵消。

2.2 總酚含量

沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3。

圖3 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.3 Gallic acid standard curve

根據(jù)圖3 可知回歸方程為Y=0.001 X+0.055 2，R2=0.999 2，其中X 為沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度（μg/mL），Y為吸光值。結(jié)果表明，沒食子酸質(zhì)量濃度在0.00～1.00 μg/mL 范圍內(nèi)與吸光值線性關(guān)系良好，并根據(jù)該方法測定烹飪后的黃肉甘薯中多酚的含量，以沒食子酸的相當(dāng)值表示。

圖4 烹飪方式對黃肉甘薯總酚上升率的影響Fig.4 Effect of cooking method on the rising rate of total phenol in sweet potato

由圖4 可知，相比于空白烹飪方式對黃肉甘薯的總酚含量有極顯著影響（P＜0.01），蒸、煮和微波都會使總酚含量明顯上升，其黃肉甘薯總酚含量上升有可能是烹飪過程中導(dǎo)致黃肉甘薯細(xì)胞壁破裂，釋放出更多的酚類物質(zhì)導(dǎo)致，而煮制黃肉甘薯總酚上升率相比其他要小，是由于細(xì)胞中的物質(zhì)多溶于水，導(dǎo)致煮制過程中酚類物質(zhì)溶液水中而損失。

2.3 抗性淀粉含量

烹飪方式對黃肉甘薯的抗性淀粉含量影響圖見圖5。

圖5 烹飪方式對黃肉甘薯抗性淀粉含量的影響Fig.5 Effect of cooking method on resistant starch content of yellow meat sweet potato

由圖5 可知，相比于空白烹飪方式對黃肉甘薯的抗性淀粉含量均有極顯著影響（P＜0.01），蒸、煮和微波都會使抗性淀粉含量下降?？剐缘矸鄣膿p失可能是由于淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使α-淀粉酶容易進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部，導(dǎo)致抗性淀粉的抗消耗能力減弱。

2.4 快消化淀粉含量和慢消化淀粉含量

烹飪方式對黃肉甘薯的慢消化含量影響圖見圖6。

圖6 烹飪方式對黃肉甘薯慢消化淀粉含量的影響Fig.6 Effect of cooking method on slow-digested starch content of yellow sweet potato

由圖6 可知，相比于空白烹飪方式對黃肉甘薯的慢消化含量有影響，蒸、煮和微波都會使慢消化淀粉含量下降。煮和微波對黃肉甘薯的慢消化淀粉下降具有即顯著性影響（P＜0.01），蒸對其含量變化影響并不顯著。慢消化淀粉的損失可能是在烹飪過程中，慢消化淀粉轉(zhuǎn)化為快消化淀粉，而煮和微波幾乎全部轉(zhuǎn)化為快消化淀粉。

烹飪方式對黃肉甘薯的快消化淀粉含量的影響圖見圖7。

圖7 烹飪方式對黃肉甘薯快消化淀粉含量的影響Fig.7 Effect of cooking method on fast-digested starch content of yellow sweet potato

由圖7 可知，相比于空白，烹飪方式對黃肉甘薯的快消化淀粉含量有影響，蒸、煮和微波都會使快消化淀粉含量上升且具有極顯著影響（P＜0.01）。快消化淀粉的上升可能是在烹飪過程中，慢消化淀粉轉(zhuǎn)化為快消化淀粉。煮制時快消化淀粉會上升的比較多，主要是因為煮會使淀粉完全糊化，提高淀粉的消耗速率。

2.5 蛋白質(zhì)含量

烹飪方式對黃肉甘薯的蛋白質(zhì)含量的影響見圖8。

由圖8 可知，相比于空白烹飪方式對黃肉甘薯的蛋白質(zhì)含量有影響，煮和微波會使蛋白質(zhì)含量下降且具有極顯著影響（P＜0.01），蒸對其含量變化影響并不顯著。其煮黃肉甘薯蛋白質(zhì)含量下降有可能是黃肉甘薯中的水溶性蛋白質(zhì)在煮的過程中流失導(dǎo)致的；微波黃肉甘薯蛋白質(zhì)含量下降有可能是高溫條件下蛋白質(zhì)降解導(dǎo)致。

圖8 烹飪方式對黃肉甘薯蛋白質(zhì)含量的影響Fig.8 Effect of cooking methods on protein content of yellow sweet potato

2.6 β-胡蘿卜素含量

β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖9。

圖9 β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.9 β-carotene standard curve

根據(jù)圖9 可得回歸方程為Y=10 045X+2 495.5，R2=0.995 2，其中X 為β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度（μg/mL），Y 為吸光值。結(jié)果表明，β-胡蘿卜素質(zhì)量濃度在0.00～1.00 μg/mL 范圍內(nèi)與吸光值線性關(guān)系良好，并根據(jù)該方法測定鮮切黃肉甘薯中β-胡蘿卜素的含量。

烹飪方式對黃肉甘薯的β-胡蘿卜素含量的影響見圖10。

由圖10 可知，相比于空白烹飪方式對黃肉甘薯的β-胡蘿卜素含量有影響，煮和微波均對β-胡蘿卜素有極顯著影響（P＜0.01），煮和微波都會使β-胡蘿卜素含量上升。蒸會使β-胡蘿卜素含量下降但不具有顯著性。蒸制導(dǎo)致β-胡蘿卜素下降可能是由于β-胡蘿卜素在蒸的過程中氧化分解所致。而煮和微波導(dǎo)致β-胡蘿卜素上升可能是其加熱方式使類胡蘿卜素-蛋白質(zhì)復(fù)合物之間的鍵斷裂，增加了類胡蘿卜素的溶出率，使類胡蘿卜素含量增加，從而β-胡蘿卜素含量增加[27]。

圖10 烹飪方式對黃肉甘薯β-胡蘿卜素上升率的影響Fig.10 Effect of cooking method on the rate of increase of βcarotene in yellow sweet potato

3 結(jié)論

通過測定還原糖、總酚、蛋白質(zhì)、β-胡蘿卜素、抗性淀粉、快消化淀粉、慢消化淀粉等營養(yǎng)指標(biāo)，來考察黃肉甘薯的營養(yǎng)充分保留程度。結(jié)果表明，煮和微波對甘薯的營養(yǎng)成分有極顯著性影響，會使蛋白質(zhì)、抗性淀粉、慢消化淀粉含量下降，快消化淀粉、總酚、還原糖、β-胡蘿卜素含量上升。而蒸對甘薯的個別營養(yǎng)成分有顯著影響，會使抗性淀粉、還原糖含量下降，快消化淀粉、總酚含量上升。說明煮和微波更有利于營養(yǎng)吸收，微波更佳。