不同汽蒸工艺对甘薯薯块口感和抗氧化能力的影响

吴玲艳，申燕飞，赵晓飞，杨虎清*，陆国权

（浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 临安 311300）

不同汽蒸工艺对甘薯薯块口感和抗氧化能力的影响

吴玲艳，申燕飞，赵晓飞，杨虎清*，陆国权

（浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 临安 311300）

对‘心香'和‘渝紫'2 个品种的薯块采取温度（100、110、121 ℃）×时间（15、25、35 min）9 组组合工艺汽蒸，然后进行感官的评价和质构特性、β-胡萝卜素、抗坏血酸、花青素、总酚和类黄酮含量及抗氧化能力的测定。结果表明：100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min 3 个处理薯块的综合口感显著优于其他处理（P＜0.05）；其中，121 ℃×15 min处理能够减少甘薯薯块抗坏血酸、β-胡萝卜素和酚类物质的损失，保持较高的抗氧化能力。因此，高温短时汽蒸处理有利于提高甘薯薯块的食用口感和保持较高的抗氧化能力。

食用型甘薯；汽蒸工艺；口感；抗氧化能力

食用型甘薯（Ipomoea batatas（L.）Lam.）薯块中不仅含有大量的淀粉、可溶性糖和膳食纤维，而且含有丰富的β-胡萝卜素、抗坏血酸、叶酸、脱氢表雄酮和糖蛋白等生理活性物质［1］，其主要用途是鲜食和作为食品加工的原料。甘薯薯块的食用加工方式有蒸、煮、烘烤或油炸，其中，汽蒸最为常见。汽蒸过程中，如果汽蒸温度太低、淀粉吸水溶胀慢、糊化程度低，容易导致薯块口感偏硬；温度太高、淀粉糊化程度高，甘薯质地变软，口感被破坏，营养成分损失大，但是汽蒸温度的适当提高有助于缩短蒸煮时间，减少营养损失和能源消耗［2］。因此，在汽蒸温度和时间之间寻找一个最佳组合点对于薯块的食用口感和保健功能的维持有着重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘心香'和‘渝紫263'甘薯 慈溪市天元镇天潭蔬菜农场提供。

2，2'-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（2，2'-azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate，ABTS）、三吡啶基三嗪（tripyridyl-triazine，TPTZ）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、Folin-酚、没食子酸、芦丁、β-胡萝卜素、四氢呋喃、乙酸乙酯、水溶性VE 美国Sigma公司；甲醇（色谱纯）、冰乙酸（分析纯）、甲醇（分析纯） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；娃哈哈纯净水 浙江农林大学校园超市；ClO2杭州洁王消毒药剂有限公司。

1.2 仪器与设备

高效液相反相色谱仪、C18色谱柱（4.6 mm× 250 mm，5 μm） 美国Aglient公司；D-1安全智能型反压高温蒸煮锅 北京发恩科贸有限公司；TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司；冻干机 德国Christ公司；5430R高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司；AL240型电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 甘薯的制备方法

挑选薯形完整、无病虫害、无机械损伤、直径4.0～4.5 cm的甘薯薯块，以ClO2-H2O（1∶50，V/V）对表面清洗后晾干，用耐高温蒸煮袋真空包装。设置蒸煮温度为100、110、121 ℃，蒸煮时间为15、25、35 min，分别组合进行9 组汽蒸处理［3］。将蒸煮以及未经蒸煮的甘薯切片、冻干，在-70 ℃条件下保存。未处理的鲜薯为对照组。

1.3.2 感官评价

将不同条件蒸煮的甘薯依次编号，60 ℃条件下保温1 h，请5 位专业人员和5 位非专业人员品尝，按5 分制，逐一评价柔软性、皮破裂力、硬度、黏度、综合口感5 项指标，最后综合评分。

1.3.3 质构测定

将样品在60 ℃条件下保温1 h后用TA-XT Plus质构仪进行穿刺测试。将甘薯平放于质构仪探头下方，采用P/5探头，穿刺前速率2.0 mm/s；穿刺速率1.0 mm/s；穿刺后速率10.0 mm/s；穿刺距离30.0 mm。测试3 次，取平均值。

1.3.4 抗坏血酸、β-胡萝卜素和花青素含量测定

抗坏血酸含量测定：采用液相色谱法。2 g的甘薯冻干样品用100 mL 20 g/L草酸提取3 次，12 000 r/min离心10 min后取上清液，用直径0.22 μm的微孔过滤器过滤。色谱条件：流动相为体积分数0.1%草酸标准溶液，流速为1 mL/min，进样量为10 μL，检测波长为245 nm，柱温25 ℃。以标准品的质量浓度为横坐标，色谱吸收峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到回归方程：y=14 968x-12.354（R2=0.999 8）。样品中抗坏血酸含量用每100 g干物质中含有的标准品当量（mg）来表示。

β-胡萝卜素含量测定：取5 g冻干样品用50 mL四氢呋喃提取3 次，12 000 r/min离心15 min。将上清液定容在50 mL的容量瓶中，采用直径0.22 μm的微孔过滤器过滤。梯度洗脱的流动相是由甲醇（流动相A）和乙酸乙酯（流动相B）组成。洗脱如下：等梯度洗脱95%（体积分数，下同）A 0～5 min，梯度洗脱65% A 5～25 min，等梯度洗脱65% A 25～30 min，等梯度洗脱95% A 35～40 min，等梯度洗脱95% A 3 min。流速设定为1 mL/min，检测波长为454 nm，每个样品3 次平行。标准曲线是由10、20、30、40、50 μg/mL的β-胡萝卜素-四氢呋喃标准溶液的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制。样品中β-胡萝卜素含量用每100 g干物质中含有的标准品当量（mg）来表示。

花青素含量测定参照张昭其等［4］的方法。样品中花青素含量用每1000 g干物质中含有的标准品当量（mg）来表示。

1.3.5 总酚和类黄酮含量测定

甘薯总酚和类黄酮的提取参照Ayaz等［5］方法，略有改动。准确称取5 g甘薯冻干样品，用50 mL 80%甲醇超声提取3 次，12 000 r/min离心10 min 后合并上清液，得到甘薯-80%甲醇提取液，用于测定总酚、类黄酮和抗氧化实验。

总酚含量测定参考Lim等［6］的方法，稍加改动。总酚含量以100 g甘薯干物质中没食子酸当量（gallic acid equivalent，GAE）计，重复测定3 次，取平均值，结果表示为mg/100 g。

类黄酮测定采用Al（NO3）3-NaNO2比色法［7］。结果以每100 g样品干物质中含有相当芦丁的毫克数表示，即mg/100 g表示。

1.3.6 抗氧化能力的测定

清除DPPH自由基能力的测定参照Hatano等［8］的方法，分别取0.6 mL样液与5.4 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液混合均匀后在室温下静置2 h，在517 nm波长处测吸光度A，空白组以提取剂代替样品测得A0。以水溶性VE（Trolox）作标准曲线计算DPPH自由基清除率，结果以每100 g样品干物质中含有相当Trolox的量表示，单位为μmol Trolox/100 g。

亚铁还原能力（ferric reducing antioxidant power，FRAP）的测定参照Benzie等［9］的方法，将0.6 mL样品置于比色管中，加入5.4 mL的TPTZ工作液，充分摇匀后，放在37 ℃的水浴锅加热10 min。然后在595 nm波长处用紫外分光光度计进行测定。FRAP 抗氧化能力以Trolox为标准物质计，结果以μmol Trolox/100 g表示。

ABTS+·清除能力测定参考Re等［10］的方法稍作修改，取140 mmol/L 440 μL过硫酸钾溶液与7 mmol/L 25 mL ABTS 溶液混合避光反应12～16 h，制得ABTS+·溶液，用甲醇稀释工作液，使之在734 nm波长处的吸光度为0.700±0.050。移取0.4 mL适当稀释的样品溶液（控制清除率在20%～80%），加入3.6 mL的ABTS+·工作液反应10 min 后，于734 nm波长处测其吸光度。以溶于80%甲醇的Trolox 溶液为标样，以吸光度的减少值与Trolox质量浓度作标准曲线，结果以μmol Trolox/100 g表示。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同汽蒸工艺对薯块质构和综合口感的影响

由表1可知，100 ℃×15 min、100 ℃×25 min和110 ℃×15 min 汽蒸后薯块的硬度偏大、黏度偏小，主要是由于其蒸煮程度不足，而110 ℃×35 min、121 ℃×25 min和121 ℃×35 min汽蒸后薯块的硬度偏低、黏度偏大，说明蒸煮过度，综合口感均较差。100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min汽蒸后薯块的柔软性、皮破裂力、肉质硬度和肉质黏性适中，综合口感与前述薯块口感有显著差异。梁锐鸿等［11］也报道高温短时蒸煮处理粽子能够达到甚至超过100 ℃长时间蒸煮处理粽子的品质。因此，对该3 种蒸煮工艺处理的功能成分和抗氧化能力作进一步分析。

2.2 不同汽蒸工艺对薯块抗坏血酸、β-胡萝卜素及花青素含量的影响

如表2所示，‘心香'和‘渝紫'的抗坏血酸含量经高温汽蒸后均显著下降（P＜0.05）。抗坏血酸经热处理氧化降解为脱氢抗坏血酸和2，3-二酮古洛糖酸，进一步聚合成其他营养无活性物质［11-12］。

由表2可知，不同热处理，抗坏血酸降解程度有所差异。121 ℃×15 min处理‘心香'的抗坏血酸含量显著高于100 ℃×35 min和110 ℃×25 min处理（P＜0.05），121 ℃×15 min处理的‘渝紫'抗坏血酸含量显著高于110 ℃×25 min处理（P＜0.05），但与100 ℃×35 min处理差异不显著（P＞0.05）。说明高温短时汽蒸更有利于保留薯块中的抗坏血酸。高海生等［13］发现采用高温（100 ℃）短时杀菌或超高温（121 ℃）瞬时杀菌，抗坏血酸保存率分别达到51.7%和64.0%，显著高于巴氏杀菌13.2%的抗坏血酸保存率。

‘心香'β-胡萝卜素含量经蒸煮后显著下降（P＜0.05），但121 ℃×15 min 蒸煮的‘心香'β-胡萝卜素含量显著高于100 ℃×35 min和110 ℃×25 min处理（P＜0.05），而100 ℃×35 min蒸煮的β-胡萝卜素损失最多。β-胡萝卜素作为VA来源，其特定的分子结构不稳定，高温会导致β-胡萝卜素分子异构化，短时间的高温处理发挥了保护β-胡萝卜素分子不受损害的作用［14］。由于β-胡萝卜素、玉米黄质和叶黄素提供橘黄颜色，β-胡萝卜素主要存在于黄肉或橙肉甘薯中［15］，因此，‘渝紫'甘薯的β-胡萝卜素少于‘心香'［16］，且蒸煮前后变化不显著（P＞0.05）。

‘渝紫'花青素含量在蒸煮前后存在差异显著（P＜0.05），但100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min蒸煮的‘渝紫'花青素之间无显著差异（P＞0.05）。之前的相关报道证实了花青素含量下降与长时间热处理有直接的关系［17］。Ngo等［18］报道，紫薯提取物中15 种花青素化合物的含量在蒸后减少了一半。

2.3 不同汽蒸工艺对薯块总酚和类黄酮含量的影响

由表3可知，110 ℃×25 min和121 ℃×15 min处理的‘心香'总酚含量比鲜薯有所增加，但差异不显著，100 ℃×35 min 汽蒸后薯块的总酚含量显著低于对照组以及110 ℃×25 min和121 ℃×15 min处理（P＜0.05）。‘渝紫'经汽蒸后总酚含量均显著下降（P＜0.05），但110 ℃×25 min和121 ℃×15 min汽蒸的薯块总酚含量显著高于100 ℃×35 min处理（P＜0.05）。‘心香'和‘渝紫'经3 种工艺汽蒸后类黄酮含量都显著减少（P＜0.05），但是121 ℃×15 min处理薯块的类黄酮含量显著高于100 ℃×35 min处理（P＜0.05）。

关于热加工对果蔬总酚和黄酮含量的影响，已有的报道不完全一致。如煮制和油煎导致南瓜的可溶性总酚含量损失18%～54%［19］，Perla等［14］对马铃薯进行微波、烘烤和煮沸处理，结果表明这3 种加工方式均使马铃薯的总酚、类黄酮、黄酮醇、花青素、叶黄素含量显著下降，而Dewanto等［20］采用115 ℃、25 min蒸煮减少了甜玉米总酚含量的损失。Sosulski等［21］认为总酚的主要部分是可溶的结合物或不可溶的结合形式，因此加热处理减少酚类化合物含量的损失可以归于热处理后细胞壁和破裂细胞成分中结合酚酸释放。根据Yamaguchi等［22］的报道，高温会让植物内部的氧化酶失去活性，细胞受损的同时反而提高了抗氧化成分的含量。Chuah等［23］发现温度和时间的确影响着甘薯薯块中总酚和黄酮的含量。本研究中在121 ℃条件下，较短的时间内保留了甘薯的健康物质成分，而长时间的加热会促进酚类化合物的氧化和降解。

2.4 不同汽蒸工艺对甘薯抗氧化能力的影响

由表4可知，‘心香'经121 ℃×15min处理后DPPH自由基，ABTS+·清除能力和还原力都增加，且显著高于100 ℃×35 min处理（P＜0.05），但DPPH自由基和ABTS+·清除能力在110 ℃×25 min和121 ℃×15 min处理之间无显著差异（P＞0.05）。‘渝紫'经汽蒸后抗氧化能力均显著减小（P＜0.05），DPPH自由基清除能力和FRAP在3 种汽蒸处理之间无显著差异，但121 ℃×15 min汽蒸薯块的ABTS+·清除能力显著高于100 ℃×35 min和 110 ℃×25 min处理（P＜0.05）。抗氧化能力的增加与酚类存在较好相关性，这与Xu Feng［24］和Wang［25］等的报道一致。由此可见，100 ℃以上的汽蒸能够较好地保留甘薯中营养成分的抗氧化活性，并且短时间高温处理会增加抗氧化能力。

3 结 论

通过采用温度×时间9 组组合蒸煮甘薯的实验，发现100 ℃×35 min、110 ℃×25 min和121 ℃×15 min 3 个蒸煮处理工艺的综合口感无显著差异，且优于其他6 种处理。进一步抗氧化分析发现，121 ℃×15 min处理能够增加薯块的酚类物质，减少胡萝卜素和抗坏血酸的损失，能保持较高的抗氧化能力。由此表明，高温短时间蒸煮处理有利于保持甘薯薯块的食用口感和抗氧化物质。

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Effect of Steaming Process on Taste Quality and Antioxidant Properties of Sweetpotato

WU Lingyan， SHEN Yanfei， ZHAO Xiaofei， YANG Huqing*， LU Guoquan
（School of Argricultural and Food Science， Zhejiang Argriculture and Forstry University， Lin'an 311300， China）

This study probed into the effect of steaming process on taste quality and antioxidant properties of sweetpotato. Sweetpotato tubers from two cultivars， “Xinxiang” and “Yuzi”， were steamed at 100， 110 and 121 ℃ for 15， 25 and 35 min，respectively. Sensory quality， texture， and the contents of ascorbic acid， β-carotene， anthocyanin， total phenols，and total flavonoids and antioxidant capacity were evaluated on the steamed samples. The results showed that the sensory quality of sweetpotato steamed at 100 ℃ for 35 min， 110 ℃ for 25 min and 121 ℃ for 15 min was significantly （P < 0.05） better than that of other treatments. Especially， steaming at 121 ℃ for 15 min decreased the loss of ascorbic acid， β-carotene and total phenols， therefore maintaining higher antioxidant capacity. In conclusion， high-temperature short-time steaming is good for improving taste quality and maintaining higher antioxidant capacity of sweetpotato.

edible sweetpotato； steaming process； sensory； antioxidant capacity

10.7506/spkx1002-6630-201609013

TS255.3

A

1002-6630（2016）09-0066-05

吴玲艳， 申燕飞， 赵晓飞， 等. 不同汽蒸工艺对甘薯薯块口感和抗氧化能力的影响［J］. 食品科学， 2016， 37（9）： 66-70. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609013. http：//www.spkx.net.cn

WU Lingyan， SHEN Yanfei， ZHAO Xiaofei， et al. Effect of steaming process on taste quality and antioxidant properties of sweetpotato［J］. Food Science， 2016， 37（9）： 66-70. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609013. http：//www.spkx.net.cn

2015-08-24

国家现代农业（甘薯）产业技术体系建设专项（CARS-11-B-18）；宁波市农业科技攻关项目（2012C10022）；浙江省自然科学基金项目（Y14C200052）；国家自然科学基金青年科学基金项目（31301580）

吴玲艳（1992—），女，硕士研究生，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：essay9@126.com

*通信作者：杨虎清（1974—），男，副教授，博士，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：yanghuqing@sohu.com