红薯营养价值及综合开发利用研究进展

吴广辉，毕韬韬（漯河食品职业学院，河南漯河462000）

WU Guang-hui，BI Tao-tao（Luohe Vocational College of Food，Luohe 462000，Henan，China）

红薯营养价值及综合开发利用研究进展

吴广辉，毕韬韬
（漯河食品职业学院，河南漯河462000）

摘要：红薯是我国重要的粮食作物，其中含有淀粉、膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质等多种营养元素，营养价值很高。针对红薯的营养价值和红薯淀粉、红薯全粉、红薯膳食纤维、红薯蛋白、红薯饮料等综合开发利用方面的研究展开阐述，并对红薯综合开发利用发展方面提出了建议。在未来几年红薯综合开发利用方面将会取得更大的成绩，为红薯产业的发展提供更广阔的空间。

关键词：红薯；营养价值；综合开发利用；研究进展

WU Guang-hui，BI Tao-tao
（Luohe Vocational College of Food，Luohe 462000，Henan，China）

红薯是仅次于水稻、小麦、玉米之后的重要的粮食作物，红薯又名番薯、红苕、甘薯、山芋、地瓜等，按肉质的颜色可分为红心红薯、白心红薯、紫红薯。

1　红薯的营养价值

红薯，含有淀粉、膳食纤维、蛋白、胡萝卜素、VA、VC以及钾、铁、铜、硒、钙等10余种微量元素，营养价值很高，被营养学家们称为营养最均衡的天然保健食品。红薯中的胡萝卜素、维生素为维持人体健康所必需。红薯所含热量非常低，比一般米饭低得多，所以食用红薯不会使人发胖，相反还是一种理想的减肥食品。红薯中还含有一种类似雌性激素的物质，对滋润人体皮肤、延缓衰老有一定作用。红薯含有大量膳食纤维，在肠道内无法被消化吸收，能刺激肠道、增强蠕动、通便排毒，对老年性便秘有较好的疗效。红薯中的淀粉加热后呈糊状，使不耐热且易溶于水的VC得到了很好的保护。其中的矿物质对于维持和调节人体功能，起着十分重要的作用；钙和镁可预防骨质疏松症；钾具有降血压的作用[1]。

研究发现红薯叶有解毒、提高免疫力、止血、降血糖、防治夜盲症等保健功能，还可以作为中药治疗多种疾病[2]。

红心红薯含糖量相对较高，含有较多的VA、大量的可溶性膳食纤维、丰富的蛋白质等，经常食用可提高人体的免疫能力，阻止动脉硬化，维持血管壁的弹性，还可预防便秘、冠心病等，同时，红薯也是一种理想的减肥食品，相同质量的红薯热量只有大米的1/3，而且富含的纤维素和果糖具有阻止糖分转化为脂肪的特殊功能[3]。

紫红薯是一种良好的保健食品，又称为黑薯，薯肉呈紫色。除具有普通红薯的营养成分外，还富含硒元素和花青素，科学实验证明，硒元素和花青素对多种疾病具有预防和辅助治疗作用[4]。

2　红薯综合开发利用研究

2.1红薯淀粉及其制品的开发利用研究

红薯淀粉是红薯加工的主要产品，目前国内红薯淀粉的生产技术已经取得了很大的进展，已经实现了机械化生产。国内很多学者对红薯淀粉的功能特性及红薯淀粉的深加工进行了研究。

王晓彬[5]等采用质构仪对红薯淀粉凝胶质构特性进行测试，研究测试速度、测试距离对红薯淀粉凝胶质构特性弹性和粘附性测定结果的影响。结果表明，测试距离和测试速度对凝胶弹性和粘附性测试结果均有显著影响。

胡爱军[6]等研究了单频25、40 kHz及双频25 kHz+ 40 kHz超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响。由扫描电镜分析图可知，超声处理能够使淀粉颗粒表面出现裂纹和不均匀孔洞，且双频超声作用效果最明显。由红外分析光谱可知，超声作用破坏了淀粉的结晶区和无定形区的相对大小，无定形结构部分增加，其尖峰衍射特征强度减弱，相对结晶度降低，与原淀粉相比，双频超声处理后的淀粉结晶度降低6.15%。Brabender曲线表明，淀粉经超声处理后黏度降低，双频超声处理后的淀粉峰值黏度比原淀粉降低12.08%。超声处理后淀粉的透明度、溶解度均提高，其中双频超声处理30 min时，透射比比原淀粉增加69.85%；双频超声处理60 min时，溶解度比原淀粉增加26.83%。单频25、40 kHz和双频25 kHz+40 kHz比较，双频超声处理对淀粉的结构和性质影响效果高于单频超声。

袁怀波[7]等以红薯淀粉为原料，探讨反应温度、反应pH、酸酐用量和反应时间等因素对其酯化反应效率的影响，并对醋酸酯化淀粉的膨胀率、溶解度、透明度、冻融稳定性和红外结构表征等进行了研究。

王家良[8]等将合成的红薯淀粉磷酸酯与魔芋粉及复合磷酸盐复配，以不同比例加入红薯淀粉中，在不同的条件下生产无矾粉丝。结果表明：当红薯淀粉磷酸酯的加入量为6%；魔芋粉∶复合磷酸盐 =2∶3（质量比），加入量为1%；搅拌机匀浆，在冷冻条件开粉；干燥温度45℃、干燥时间为3 h时生产出的粉丝在断条率和烹煮损失率方面都优于加矾粉丝。

2.2红薯全粉的开发利用研究

红薯全粉是红薯脱水制品中的一种。以新鲜红薯为原料，经挑选清洗、去皮、切片、护色、热烫、冷却、烘干和粉碎等工艺过程，得到的包含除薯皮外全部干物质的粉末状产品统称为甘薯全粉。红薯全粉保留了甘薯原有的营养、色泽、风味，包含了新鲜红薯中除薯皮以外的全部干物质，如淀粉、蛋白质、糖、脂肪、纤维、维生素、矿物质等，保健功能成分损失率极低，其甘薯利用率为85%～90%。复水后的红薯全粉表现为新鲜甘薯蒸熟后捣成的泥状，并具有新鲜甘薯的营养、风味和口感，而且红薯全粉基本上保留甘薯的全部营养，食用方便，易于消化吸收。

何继文[9]等为了优化甘薯全粉无硫复合护色工艺，该文通过考察柠檬酸、柠檬酸亚锡二钠、植酸、亚硫酸氢钠和抗坏血酸5种护色剂对甘薯全粉色泽的影响，优选出柠檬酸和抗坏血酸作为甘薯全粉加工合适的护色剂；通过正交试验，得到柠檬酸-抗坏血酸无硫复合护色剂的最佳护色工艺为：将10 mm厚的甘薯切片在质量分数为0.3%的柠檬酸和0.1%抗坏血酸的复合护色液中护色处理30 min，可使制得的甘薯全粉亮度值L*达90.58，多酚氧化酶的抑制率达88.13%。研究发现柠檬酸的添加能显著提高抗坏血酸的热稳定性；酶促褐变产物紫外-可见光谱扫描显示，加入复合护色剂后410 nm处吸收峰明显减弱，表明复合护色剂能有效抑制酶促褐变反应的发生；圆二色谱研究表明多酚氧化酶经复合护色剂处理后，酶蛋白二级结构中α-螺旋减少，而β-折叠结构增多，酶蛋白的分子构象被改变，从而降低多酚氧化酶活力。该文为甘薯全粉加工中的无硫复合护色工艺提供了参考。

唐仁勇[10]等采用单因素和二因素三水平的正交试验研究切片厚度、真空干燥温度对熟化红薯全粉的脱水时间、复水性及复水成糊后的黏度和感官品质的影响。结果表明：红薯全粉复水能力随干燥温度的升高而有所提高，随切片厚度的增加复水能力有降低趋势；红薯全粉糊黏度随干燥温度的升高而有所减低；当干燥温度为60℃、切片厚度为6 mm时，红薯全粉糊的感官品质最佳，并且该组的复水能力也接近新鲜的红薯糊。在本试验前提下，即真空度为0.09 MPa、干燥6 h，熟化红薯全粉最佳真空干燥的条件是干燥温度60℃、切片厚度为6 mm。

刘中良[11]等以淀粉型甘薯品种（系）为试材，采用RVA仪和相关性分析，研究比较了不同淀粉型甘薯品种的全粉糊化特性、各特征值之间的差异和相关性。结果表明，加与不加硝酸银甘薯全粉RVA谱特征值均具有明显的差异。不加AgNO3甘薯全粉的峰值黏度平均值为484.64 RVU，品种间变异系数为58.64%，变幅为68.01 RVU～947.50 RVU。谷值黏度以徐18最高，为583.00 RVU。徐22的崩解值、终值黏度和回复值最小，分别为91.67、46.33、9.00 RVU。加AgNO3。后全粉的RVA谱特征值均显著提高。峰值黏度、谷值黏度、崩解值、终值黏度和回复值较不加硝酸银各特征值分别增加了1.67、3.94、0.51、4.29、5.29倍。此外，加与不加硝酸银各甘薯品种全粉RVA谱特征值之间均呈现一定的相关性。不加硝酸银全粉的峰值黏度与回复值呈显著正相关；不加硝酸银全粉谷值黏度和终值黏度、崩解值与回复值、终值黏度与回复值呈显著负相关。

2.3红薯膳食纤维的开发利用研究

目前红薯膳食纤维对人体的营养保健功能越来越被更多的人认识，国内许多专家学者对红薯膳食纤维的构成及相应的食品加工进行了研究。

孙健等[12]研究了14个甘薯品种（系）的膳食纤维构成成分进行了测定，分析了不同品种甘薯膳食纤维含量和组成差异及其对乙醇发酵的影响。结果表明：甘薯总膳食纤维（TDF）、不溶性膳食纤维（IDF）、可溶性膳食纤维（SDF）含量平均值分别为16.05、11.89、4.16 g/100 g（以干物质计），变异系数分别为15.08%、13.79%、23.1%；甘薯果胶、半纤维素、纤维素和木质素含量平均值分别为33.35、37.46、21.10、2.13 g/100 g DF，变异系数分别为7.44%、16.68%、21.52%、16.89%，不同品种甘薯膳食纤维含量和组成差异显著。相关性分析表明，甘薯膳食纤维含量、各组成成分之间均显著正相关；发酵黏度与SDF、SDF/IDF、果胶显著正相关，而乙醇产量、发酵效率与膳食纤维相关性均不显著，因此甘薯果胶等SDF是影响乙醇发酵特性的重要因素。提高甘薯TDF和SDF含量可以作为高膳食纤维专用品种的选育方向。

吴少福[13]等为了确定酶法制备紫红薯膳食纤维的最优工艺参数，提高产品纯度，以膳食纤维的膨胀力为指标，采用单因素和正交优化试验对酶法制备紫红薯膳食纤维的工艺进行研究。结果表明，将紫红薯渣按1∶10（质量比）用水调成浆，糊化后冷却至75℃，按干薯渣的0.5%加入混合酶[淀粉酶∶糖化酶=7∶3（质量比）]，保温处理150 min；灭酶后降温至60℃，按原料的0.2%加入木瓜蛋白酶处理60 min。样品的酸性洗涤膳食纤维含量达75.46%。该法为紫红薯膳食纤维的制备提供试验参考。

王亚杰[14]等采用酶解法制备红薯膳食纤维，以此纤维代替部分低筋面粉，通过单因素和正交试验得出：在基础配方上，红薯膳食纤维添加量5%、水添加量27.5%和泡打粉添加量3%（均与面粉相比）为红薯膳食纤维蛋糕的最佳工艺配方。

2.4红薯蛋白质的开发利用研究

红薯块根中一般每100克含有2 g～10 g干物质的蛋白质，红薯蛋白质不仅是甘薯的主要营养成分，还具有较强的抗氧化性、脱氧抗坏血酸还原酶活性和单脱氧抗坏血酸还原酶活性，这意味着红薯蛋白能够作为一种抗衰老物质加以利用。此外，红薯蛋白除具有增强免疫力、降血脂、降血糖、减少高血压发病率和抗癌等功效外，还有防止糖尿病、白血病等多种疾病的作用。目前国内中国农业科学院农产品加工研究所木泰华科学研究团队已经取得红薯蛋白提取技术的国家发明专利，并对红薯蛋白的抗氧化活性、红薯蛋白酶解多肽、红薯蛋白抗癌方面的取得了很大的进展。

我国国家和地方以储备为主的粮

窦刚[15]研究提取甘薯SL-19与豫-13水溶性蛋白，使用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶对蛋白进行酶切，以酶切产物多肽对DPPH自由基，超氧自由基和羟自由基的清除能力为指标，比较并确定不同品种甘薯蛋白多肽的最佳抗氧化条件。结果发现甘薯SL-19与豫-13蛋白多肽均对三种自由基具有较高的清除活性；但是，针对不同的自由基，甘薯SL-19与豫-13蛋白多肽的清除率各不相同。

罗秋水[16]等研究紫红薯糖蛋白的体外抗氧化活性。使用水提醇沉方法、Sevage法除游离蛋白，用DEAE-52纤维素层析及SephadexG-75纯化制备糖蛋白。采用超氧阴离子自由基（O2-·）、羟基自由基（·OH）、1，1-二苯基-2-苯肼自由基（DPPH·）清除率测定法及还原力测定法评价紫红薯糖蛋白体外抗氧化活性。糖蛋白在0～640 μg/mL内，均具有明显的抗氧化活性，随着质量浓度的增加活性增强；其中在紫红薯糖蛋白的质量浓度为640 μg/mL时，对超氧阴离子自由基（O2-·）清除作用达到69.80%；对羟基自由基（·OH）的清除作用达到73.29%。

2.5红薯饮料类制品的开发利用研究

目前国内很多专家学者红薯加工成饮料进行了研究。

袁秋萍[17]以红皮白芯红薯为原料，研究了温度对新型红薯饮料出汁率的影响，红薯汁的榨取应在室温下进行。以正交试验方法研究了复合护色剂护色、α-淀粉酶酶解澄清、饮料稳定性等工艺，最佳护色条件为0.3（质量分数，下同）抗坏血酸加0.6柠檬酸复合，护色15 min。酶解澄清处理最佳条件为pH 4.5，温度60℃，处理1h。稳定剂为0.12%黄原胶，0.20 CMC-Na，0.15海藻酸钠。开发出一种营养丰富、风味独特的新型红薯饮料。

后立琼[18]等研究红薯浊汁饮料的生产工艺，以红心红薯为原料制作混浊汁饮料，采用色差分析和感官评价分析原料预处理方式、主要加工工艺、VC及预热方式对浊汁饮料色泽的影响；采用正交试验和感官评价确定了红薯浊汁饮料稳定剂和配方的最优水平。结果表明，分别采用预处理方式4、预热方式1和0.015% VC制作出的红薯浊汁饮料具有良好的色泽，浊汁浆液经过胶体磨后色泽变暗，之后色泽逐渐变亮；稳定剂用量为0.04%黄原胶+0.2%分子蒸馏单甘酯+0.08%海藻酸钠+0.08%CMC-Na时，浊汁饮料具有很好的组织状态和口感；配方为0.008%红薯香精，0.3%食盐，3%蔗糖，0.02%柠檬酸时，浊汁饮料具有很好的香气和滋味。

黄治国[19]等研究了红薯酸奶加工工艺。结果表明，在发酵温度为42%的条件下，最佳发酵工艺配方为红薯浆与牛乳的比例为4∶6（质量比），蔗糖添加量为6%，接种量为4.0%，发酵时间为5 h，所得成品质地均匀，口感细腻，酸甜可口，具有红薯的香味和浓郁的乳酸菌发酵酸奶香味。

肖付刚[20]等花生和红薯为主要原料制作花生红薯保健饮料，研究了花生红薯比例、糖用量、乳化稳定剂3个因素对饮料品质的影响，确定了花生红薯饮料的最佳配方为，花生与红薯的比例1.5∶1（质量比），白砂糖用量6%，复配乳化稳定剂为，羧甲基纤维素钠1%，海藻酸钠1%，蔗糖酯SEll70用量0.8%。

2.6红薯其他方面的开发利用研究

红薯在焙烤类制品、红薯软糖、红薯花青素的提取等方面已经被国内研究人员关注，

苏宇静[21]等以红薯、面粉为主要原料，采用焙烤工艺加工成薄饼。通过单因素、正交试验及感官评定筛选出具有良好口感的红薯薄饼的最佳工艺参数。结果表明，红薯用量70%、糖用量23%、糖油比1∶0.9（质量比）、食盐用量1.0%时，红薯薄饼的风味最佳。

黄晓兵[22]以新鲜红心红薯、白砂糖、饴糖为主要原料，对红薯软糖的生产工艺进行研究，并由正交试验确定最佳的软糖配方为：红薯与总糖比例1∶1（质量比），砂糖与饴糖糖浆比例1∶1（质量比），卡拉胶2.25%，魔芋胶0.75%，柠檬酸0.3%，柠檬酸钠0.06%；45℃干燥（18～24）h，得到的红薯软糖颜色金黄，质地均匀一致，薯香风味浓郁，咀嚼性良好。

3　展望

红薯作为保障粮食安全的主要作物其战略性地位在未来几年内不容忽视。在未来一段时间红薯加工业将引领红薯产业的发展，淀粉及淀粉制品的加工业近年内仍然是产业的重点，但红薯淀粉加工产生的废水、废渣处理是影响其发展的瓶颈，红薯淀粉加工产生的废水净化蛋白提取、废渣无害化处理提取膳食纤维等是急需解决的技术。红薯全粉的加工及其在食品工业中的应用也是未来发展的重点，可以解决红薯淀粉加工产生的废水和废渣的产生，并且红薯全粉营养全面是更加健康是人们追求的发展的方向。另外红薯鲜食、红薯叶的开发、红薯藤的开发、红薯焙烤制品、红薯饮料制品等方面有很大的发展空间，为提高红薯产业的发展提供技术保障具有深远的意义。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.050

收稿日期：2014-08-03

基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目（13B550159）

作者简介：吴广辉（1981—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：农产品深加工。

Nutritional Value and Comprehensive Development and Utilization of Sweet Potato

Abstract：Sweet potato is an important food crop in China，which contains starch，dietary fiber，protein，vitamins，minerals and other nutrients，the nutritional value is very high.This paper studies the comprehensive exploitation and utilization of nutritional value of sweet potato and sweet potato starch，sweet potato powder，sweet potato protein，sweet potato beverage，sweet potato dietary fiber etc.are discussed，and suggestions for the comprehensive development and utilization of sweet potato development in the next few years，comprehensive development and utilization of sweet potato will make greater achievements，to provide more the vast space for the development of sweet potato industry.

Key words：sweet potato；nutritional value；comprehensive development and utilization；research progress