甘薯薯圓的研究進(jìn)展

王慧燁， 楊志堅(jiān)，3，陳選陽(yáng)，3

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)研究所，福建 福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，福建 福州 350002；3.福建農(nóng)林大學(xué)作物遺傳育種與綜合利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350002）

甘薯（Ipomoea batatas Lam.），旋花科甘薯屬一年生或多年生草質(zhì)蔓性藤本植物。古名金薯、朱薯和玉枕薯，又稱番薯、地瓜、山芋等。原產(chǎn)于墨西哥一帶，17 世紀(jì)明朝萬(wàn)歷年間由愛(ài)國(guó)華僑陳振龍引種到中國(guó)。甘薯抗干旱、耐瘠薄、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高且營(yíng)養(yǎng)豐富，很快便在中國(guó)大量種植。隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)方式的改變，以及食品種類(lèi)增多及食品加工多樣化，甘薯的食用方式及其加工品也愈加豐富多樣。甘薯從原先的糧食作物轉(zhuǎn)變成了人們休閑娛樂(lè)的小零食。

近年來(lái)，奶茶行業(yè)迅速發(fā)展，其中粉圓是奶茶中的一份重要輔食，粉圓是由蕃薯粉、面粉、木薯粉、天然色素等制作而成，其口感欠佳且添加劑等成分不利于人體健康。因長(zhǎng)期飲用奶茶而導(dǎo)致青少年身體健康出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題的已屢見(jiàn)不鮮。而以甘薯為主要原料制成的薯圓[1]，不僅口感絲滑有嚼勁，而且含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有利于人們的身體健康。研究和挖掘薯圓的制作方法及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不僅有利于促進(jìn)甘薯在食品加工方面的發(fā)展與創(chuàng)新，而且有利于綠色食品開(kāi)發(fā)，為大眾提供健康的食品。

1 薯圓的主要原料——甘薯

1.1 國(guó)內(nèi)外種植甘薯的現(xiàn)狀

目前，世界上有110 多個(gè)國(guó)家(地區(qū))種植甘薯。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2019 年全球甘薯收獲總面積為7 768.87 khm2，總產(chǎn)量為9 182.092 9 萬(wàn)t，平均產(chǎn)量為11 819.1 kg/hm2，主要集中在亞洲、非洲，而歐洲、大洋洲等地種植面積和產(chǎn)量均較小[2]。其中，非洲雖然種植面積較大，但其生產(chǎn)水平和單產(chǎn)較低；而亞洲總產(chǎn)量第一，占世界的60%，其中中國(guó)是世界甘薯生產(chǎn)大國(guó)。

2019 年中國(guó)甘薯收獲總面積和總產(chǎn)量分別占世界的30.6%和56.6%，單產(chǎn)約是世界甘薯單產(chǎn)量的2 倍。根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒-2019》相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)西南地區(qū)甘薯產(chǎn)量第一，占全國(guó)甘薯總產(chǎn)量的45.6%；其次是華東地區(qū)，占總量的21.2%[3]；東北地區(qū)產(chǎn)量最少僅占總量的1.2%。福建、山東、河南、四川、湖南、廣東和重慶7 個(gè)省市自治區(qū)甘薯產(chǎn)量均占全國(guó)總產(chǎn)量5%以上，累計(jì)產(chǎn)量占全國(guó)甘薯總產(chǎn)量的71%[4]，是我國(guó)重要的甘薯生產(chǎn)區(qū)。

1.2 國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)利用甘薯的發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)2018 年中國(guó)薯類(lèi)副產(chǎn)物綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)上發(fā)布的數(shù)據(jù)，當(dāng)前我國(guó)甘薯除了可用于鮮食、飼用外，還可用于甘薯加工，且我國(guó)生產(chǎn)的55%甘薯用于甘薯加工。我國(guó)甘薯加工利用產(chǎn)品依據(jù)用途主要分為3 種：莖尖產(chǎn)品、淀粉類(lèi)產(chǎn)品及鮮食類(lèi)產(chǎn)品[5]。作為一種健康食品，近年來(lái)，甘薯鮮食的比例持續(xù)上升；產(chǎn)后加工比例不斷增長(zhǎng)；飼用和損耗進(jìn)一步下降。預(yù)計(jì)甘薯加工制品產(chǎn)值將穩(wěn)步上升[6]?？梢?jiàn)，甘薯加工產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)廣闊。

在日本、美國(guó)、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，甘薯主要用于加工方便食品和鮮食，更加注重甘薯的保健功能[5]。日本由于廉價(jià)玉米淀粉的進(jìn)口代替了甘薯淀粉，甘薯種植面積銳減，開(kāi)發(fā)利用地上莖葉新用途；美國(guó)主要將甘薯作為食品直接消費(fèi)和生產(chǎn)乙醇；韓國(guó)則致力于探索甘薯的保健功能[7]。印度、越南、非洲等經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的國(guó)家，主要以直接食用的形式使用，作為主要糧食之一。

2 薯圓的類(lèi)型

2.1 根據(jù)薯圓顏色分類(lèi)

薯圓的顏色由原料甘薯賦予，不同顏色的甘薯制成不同薯圓。根據(jù)薯圓顏色可分為紫薯圓、紅（黃）薯圓、白薯圓。

2.1.1 紫薯圓

紫薯圓的紫色是由于紫薯中含有大量的花青素。韓豪等人[8]研究得出紫薯花青苷中主要的苷元為芍藥色素、飛燕色素和矢車(chē)菊色素。紫薯花青素含有酚羥基和酰化基團(tuán)，且?；ㄇ嗨乜商峁┗?duì)電子作為氫供體[9-10]，因此紫薯圓中的花青素具有抗氧化活性。福建農(nóng)林大學(xué)選育的金薯14 號(hào)、金薯17 號(hào)及金薯20 號(hào)紫薯均含有大量花青素，可作為紫薯圓加工的理想原料。

2.1.2 紅（黃）薯圓

紅薯圓的顏色來(lái)源于紅薯中的類(lèi)胡蘿卜素和葉黃素。類(lèi)胡蘿卜素占比越高，顏色越黃。甘薯中主要的類(lèi)胡蘿卜素為β -胡蘿卜素，每100 g 甘薯含有β -胡蘿卜素1.31 mg。β -胡蘿卜素可以破壞氧自由基，延緩衰老[11]。同時(shí)，β -胡蘿卜素是維生素的前體，轉(zhuǎn)化成維A，更易人體吸收，可預(yù)防維A 缺乏癥。此外，類(lèi)胡蘿卜素還具有抗癌、提高免疫力的功效[12-13]。

2.2 根據(jù)薯圓形狀分類(lèi)

2.2.1 柱狀

圓柱狀的薯圓常見(jiàn)于各式甜品中，形狀飽滿、顏色豐富，可以提高甜品的觀賞性，為廣大消費(fèi)者所喜愛(ài)。

2.2.2 球狀

球狀薯圓常見(jiàn)于飲品中，由于球狀薯圓可通過(guò)吸管，多數(shù)商家會(huì)在飲品中添加球狀的薯圓。

3 薯圓加工工藝及影響因素

制作薯圓的原料有甘薯、木薯粉、白砂糖及少量的水。將挑選好的新鮮甘薯去皮、洗凈后蒸至全熟，再在常溫下進(jìn)行冷卻，冷卻好后將甘薯與木薯粉、白砂糖及水充分?jǐn)嚢杌旌?，形成番薯泥，再制作成圓形，得到薯圓[14]。

制作薯圓的原料及其制作工藝是決定薯圓口感好壞的重要因素。首先，甘薯原料的選擇，不同品種及來(lái)自不同地域的甘薯所制作出來(lái)薯圓的口感和彈性不同，主要是取決于其淀粉含量。并且不同品種甘薯如白心薯、紅心薯及紫心薯淀粉的透明度、凝沉性、凍融穩(wěn)定性、表觀黏度、溶解度和膨潤(rùn)度等物理特性存在顯著差異。這些性質(zhì)間接地影響了薯圓的口感。其次，甘薯、木薯粉、白砂糖的比例分配是影響薯圓口感的另外一個(gè)主要因素；經(jīng)項(xiàng)目組初步研究，以福建農(nóng)林大學(xué)選育的紫心甘薯新品金薯20 為材料，甘薯60%，木薯粉28%，白砂糖5%及余量的水制作而成的薯圓口感相較于以甘薯55%，木薯粉28%，白砂糖7%及余量的水制作的薯圓和以甘薯65%，木薯粉25%，白砂糖3%及余量的水制作出來(lái)的薯圓口感更好，彈性更佳。此外，制備薯圓泥的攪拌時(shí)間也會(huì)影響薯圓的口感；如果攪拌時(shí)間太短，無(wú)法將各種原料充分混合，導(dǎo)致薯圓的彈性降低，口感下降。

4 薯圓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及保健作用

薯圓是由甘薯、木薯粉、白砂糖及水制作而成。其中，用于制作薯圓使用的甘薯部位是塊根，其營(yíng)養(yǎng)豐富、養(yǎng)分均衡。同時(shí)，木薯粉是一種從熱帶植物木薯的塊根中提取的淀粉，使得薯圓表面光滑且口感彈牙可口，當(dāng)中也含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因而，由甘薯和木薯粉制成的薯圓，不僅風(fēng)味俱佳，還富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大量功能性成分，有特殊的保健作用。

4.1 蛋白質(zhì)

薯圓的蛋白質(zhì)來(lái)源主要是甘薯和木薯粉，其中甘薯的蛋白質(zhì)含量高于木薯粉。甘薯的蛋白質(zhì)含量為2.3%，鮮木薯中蛋白質(zhì)含量為0.4%～1.5%，干木薯中為1%～3%，甘薯可溶性蛋白質(zhì)占80%以上，其中主要是貯藏蛋白[15]。貯藏蛋白能夠起抗消化酶活性、抗氧化的作用[16]。與此同時(shí)，甘薯中還富含必需氨基酸，經(jīng)常食用甘薯或甘薯加工食品如薯圓，可以攝入蛋白質(zhì)，促進(jìn)人體新陳代謝，增強(qiáng)體質(zhì)。

4.2 膳食纖維

甘薯的膳食纖維含量較高，且其種類(lèi)多樣。有研究表明，甘薯中膳食纖維包括31.2%纖維素、16.9%木質(zhì)素、11.3%半木纖維素和15.7%果膠[17]。雖膳食纖維不能被腸胃吸收，但非親水性膳食纖維可促進(jìn)腸胃運(yùn)動(dòng)和促進(jìn)排泄暢通，親水性膳食纖維與降低血糖有密切關(guān)聯(lián)。薯圓作為以甘薯為主要原料制成的加工食品，合理食用薯圓在一定程度上可以促進(jìn)腸道健康。

4.3 多糖

薯圓中多糖的來(lái)源為原料薯和木薯粉。薯圓中木薯淀粉的支鏈淀粉與直鏈淀粉比率高達(dá)83∶17[18]，同時(shí)木薯淀粉具有雜質(zhì)含量低、低糊化溫度、高黏度、成膜性好等特性[19]。淀粉是甘薯的主要能量來(lái)源。據(jù)研究顯示，淀粉占甘薯塊根干物質(zhì)量的87.5%。食用薯圓可以為人體補(bǔ)充一定的能源。另外，甘薯中還存在一定量的活性多糖，具有降血脂、增強(qiáng)免疫、抗突變及抗腫瘤等保健功效[20]。

4.4 維生素和礦物質(zhì)

薯圓含有豐富的維生素和礦物質(zhì)，主要來(lái)自于甘薯。甘薯含有維B1、維B2、維C、維E、葉酸及β -胡蘿卜素等，其中維B1和維B2的含量約為大米的3 倍，維C 的含量比橘子還高，維E 的含量約為小麥的9 倍。而且甘薯中的β-胡蘿卜素還能提高人體內(nèi)維A 的含量[21]。甘薯不僅含有豐富的維生素，而且含有大量礦質(zhì)元素。甘薯中的礦質(zhì)元素可調(diào)節(jié)酸堿平衡，如鉀等可維持人體內(nèi)的離子平衡，達(dá)到輔助降壓的功效。同時(shí)，甘薯中還含有硒，能夠促進(jìn)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的合成，有利于清除人體內(nèi)自由基。

4.5 脫氫表雄酮

脫氫表雄酮（Dehydroepiandrosterone，DHEA），是一種弱雄性激素，用于制造甾體激素類(lèi)藥物的中間體，具有抗衰老及蛋白同化作用。有研究表明，甘薯塊根內(nèi)存在的DHEA，與動(dòng)物體內(nèi)分泌的DHEA有相似功效。DHEA 有利于人體膽固醇的代謝，在預(yù)防心血管病、癌癥等方面也具有一定效果。同時(shí)，DHEA 是性激素的前體。女性DHEA 的分泌會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減少，卵巢功能下降，補(bǔ)充DHEA 可延緩卵巢功能降低[22]。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著生活水平的提高和消費(fèi)方式的轉(zhuǎn)變，人們對(duì)食品的需求更加多樣化，同時(shí)也對(duì)食品加工的需求提出了更高的要求。不僅滿足于吃飽，更重要的是吃得健康，特別是含有保健營(yíng)養(yǎng)因子的功能成分。隨著人們對(duì)甘薯營(yíng)養(yǎng)保健功能的了解不斷加深，以甘薯為原料的加工食品可能會(huì)在未來(lái)甘薯產(chǎn)后加工業(yè)占據(jù)重要地位。

作為以甘薯為原材料的休閑食品，薯圓既營(yíng)養(yǎng)健康又美味可口，具有巨大的市場(chǎng)潛力。但是，目前對(duì)薯圓的制作工藝研究相對(duì)較少，甘薯的原料種類(lèi)多，有紅薯、白薯、紫薯等，不同種類(lèi)的甘薯口感不一，應(yīng)以不同的比例來(lái)制作薯圓，才能呈現(xiàn)出絲滑有嚼勁的口感。另外，薯圓加工規(guī)模小、投資小，仍以傳統(tǒng)手工制作的家庭小作坊為主，生產(chǎn)效率低。因此，篩選適合薯圓加工甘薯品種十分必要，同時(shí)不斷提高薯圓加工的機(jī)械化水平。