加工与烹饪技术对马铃薯营养成分的影响

◎ 杨子欣，熊双丽，朱 妮

（西南科技大学生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010）

马铃薯属茄科多年生草本植物，块茎可供食用，与小麦、稻谷、玉米、高粱并称为世界五大作物。马铃薯具有很高的营养价值，不仅含有丰富的碳水化合物和蛋白质，还含有各种矿物质、维生素和膳食纤维，特别是B族维生素和维生素C的含量是苹果的4倍左右。但在食用马铃薯之前，通常会使用不同的烹饪和加工方法处理，如煮、蒸、油炸、烘烤和微波等，这将引起马铃薯生物学、物理学和化学变化，进而影响马铃薯感官、营养、结构和安全性等，本文主要综述马铃薯的营养成分，以及各加工与烹饪技术对其营养成分的影响变化。

1　马铃薯的营养成分

1.1　淀粉

马铃薯块茎大约含有20%干物质，主要为淀粉，它几乎包含了马铃薯的全部能量。马铃薯淀粉几乎可以完全被人体消化，为生物体的生命活动提供能量，所以被称为可利用的碳水化合物。也正是基于此，马铃薯被部分人认为是高血糖指数（GI，用于反映食物中碳水化合物引起血糖上升的能力）食品，多项研究表明，长期摄入高GI食物会增加2型糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的发生风险，但GI值受到烹饪方式、加工方法、品种和成熟度等的影响。

1.2　蛋白质

马铃薯块茎中蛋白质含量为1.7%～2.1%，人们从食物中摄入蛋白质的4.3%来源于马铃薯，其中主要蛋白——patatin蛋白[1]是具有抗氧化活性的一类蛋白质，能在防御害虫和真菌病原体方面发挥作用。马铃薯蛋白含有19种氨基酸，其中必需氨基酸含量较高，占氨基酸总量的47.9%，营养价值好，其中赖氨酸含量达到6.7%～10.10%、苏氨酸含量达到4.60%～6.50%[2]。必需氨基酸之间的平衡优于其他植物蛋白，所以尽管马铃薯中蛋白质总体含量并不高，但其蛋白质种类多且生物学价值非常高，可改善谷类蛋白质的缺乏。

1.3　膳食纤维

膳食纤维主要是指不能被人体利用的多糖，既不能被人类的胃肠道中消化酶所消化，也无法被人体吸收利用，包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶和木质素等。膳食纤维能够吸收胃中过量的盐酸，促进肠道蠕动，在防治肥胖、动脉硬化、肠癌及糖尿病等方面都起着重要作用。马铃薯膳食纤维的含量约为2.00 g/100 g，其比玉米面（7.3 g/100 g）的量低，但比大米（0.3 g/100 g）和全麦谷物（1.6 g/100 g）的量高[3]。马铃薯的膳食纤维主要存在于马铃薯细胞壁中，其中有56%是果胶多糖、30%是纤维素、11%是木葡聚糖等[4]。

1.4　维生素

维生素是生物体所必需的微量营养成分，对生物体的新陈代谢起调节作用。马铃薯含有多种维生素，如维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B9等。马铃薯是人类饮食中维生素C的主要来源，其中维生素C在植物的活性氧解毒中起主要作用，维生素C缺乏将患坏血病等；维生素B6是许多酶的辅助因子，也是维生素B9的代谢辅助因子，在蛋白质的代谢中发挥了重要作用，同时也是很好的抗氧化剂[5]。

1.5　矿物质

矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，同维生素一样无法自身合成，必须通过外界供给。马铃薯是膳食矿物质的重要来源，含有钙、磷、铁等多种矿物质，是公认的高钾低钠的食物。其中提供钾的RDA的18%，铁、磷、镁的6%，钙和锌的2%。钾能维持人体的酸碱平衡，参与能量代谢以及维持神经肌肉的正常功能，当人体内缺钾时会产生全身无力、头昏眼花等症状。

2　马铃薯目前的主要加工方式

目前，马铃薯在中国主要以鲜薯的形式消费，人均年消费量不足40 kg，约为欧洲、美国等发达国家地区人均年消费量的1/3。中国是马铃薯生产大国，2008年马铃薯总产量就已达到1 416 t，居世界第一，占全球马铃薯总产量的1/5，但中国以马铃薯为主要原料的加工产品还不到总产量的10%[6]，食品工业中深加工马铃薯产品的形式主要是淀粉、变性淀粉、薯片、薯条、土豆泥等，符合我国传统饮食习惯的马铃薯面条、馒头、米饭等传统主食依然处于手工制作或车间式生产阶段。技术设施的标准化和智能化程度较低，产品质量不规范，自主知识产权技术体系尚未形成。目前，马铃薯在中国马铃薯最广泛的加工方式还停留在家庭烹饪食用方面，以蒸、煮、油炸、微波等居多，家庭烹饪往往是即食型，所以加工过程中的变化能对人们的健康带来直接的影响。

3　不同加工方式对马铃薯营养成分的影响

3.1　蒸

蒸属于湿热加工，能够为淀粉提供充足的水分进行糊化。马铃薯煮5 min时，淀粉粒与水亲和，水充满细胞；煮10 min后，淀粉粒达到最大膨胀并形成密集群；煮20～30 min后，马铃薯细胞完全分离；煮50 min时，细胞结构完全崩解[7]。由于水分充足，马铃薯淀粉颗粒糊化程度较高，这使得淀粉更易消化，但与此同时煮、蒸马铃薯的GI值也更高。由于马铃薯在蒸的时候会与水蒸气相接触，因而会导致亲水性维生素的严重流失。Faller和Fialho研究发现，蒸后马铃薯的总酚含量增加了22.8%，对提高抗氧化能力有所帮助。

3.2　烘烤

烘烤属于干热烹调，与其他烹调方式相比，传热速度较慢。在烤的过程中，马铃薯淀粉的糊化依靠其本身的水分，升温速率受到表面蒸发冷却的限制，并且表皮对热传导有屏障作用，因此达到糊化的时间较长。由于维生素的热敏性，烹饪都将导致马铃薯中维生素的损失。但在研究中发现，带皮烘烤马铃薯能很好地保留矿物质，减少其流失，且烘烤对马铃薯膳食纤维改变影响较其他烹饪方式更小。

3.3　煮

煮马铃薯由于水沸腾的作用，使马铃薯中磷、镁损失严重，但铁和锌可能由于在马铃薯中大分子结合能力更强而受到影响较小。由于维生素的热敏性和部分维生素的水溶性，沸腾的水也使马铃薯中的维生素含量流失77%～88%。由于类胡萝卜素的热效应，在水中煮沸降低了马铃薯中的类胡萝卜素含量。

研究中发现，煮马铃薯可提高马铃薯的膳食纤维含量[8]，同时总酚含量增加了81.4%，这可能是因为烹饪过程中的热作用破坏了马铃薯的结构，并且改善了酚类化合物从细胞基质中的提取能力并释放膳食纤维结合的多酚，形成相应的游离酚类化合物[9]。蒸煮会使马铃薯中微生物和抗营养因子失活，并增强食物的消化率和营养素的生物利用度。

3.4　油炸

当马铃薯油炸时，随着温度的升高，马铃薯的水分迅速蒸发使得含水量降低。可能由于水分供应对糊化的限制，细胞完整情况下的淀粉和提取出来的淀粉相比，马铃薯淀粉粒在油炸时的糊化温度要高6～7 ℃[10]。烹调过程中，油脂被吸入完整马铃薯细胞的内部，形成淀粉-脂肪复合物，从而降低了马铃薯的GI值。油炸会造成脂溶性维生素和亲脂性类胡萝卜素的流失，但对矿物质含量影响不大，且提高了马铃薯中膳食纤维的含量。

3.5　微波

微波处理会降解马铃薯中的多酚氧化酶，相应的酚类物质及花青素得以更好地保留。膳食纤维含量也有所增加，这可能是家庭烹饪后马铃薯中多糖和其他化合物之间形成了复合物（如蛋白质）及熟马铃薯中形成抗性淀粉（RS）造成的结果[11]。微波烹调中，食物中的水分子振动使食物升温，比传统烹调方式热效率更高，因此微波烹调马铃薯时，水分蒸发较快使马铃薯质地紧密，糊化程度较低，从而使GI值较小。由于微波处理使马铃薯的温度升高，而造成马铃薯中的维生素有21%～33%的损失。

4　结语

马铃薯长期以来在人类饮食中发挥了重要作用，由于其营养价值高、耐寒、耐旱、耐贫瘠等生长特性，适应不同环境，具有巨大的种植潜力。本文回顾和总结了家庭烹饪方式对马铃薯营养营养成分的影响，对马铃薯健康的家庭食用方式提供了参考。但家庭烹饪始终难以做到大规模利用，为了推进我国马铃薯主食战略，缓解粮食供应紧张，目前的研究是远远不够的。着眼于适应中国居民饮食习惯的马铃薯馒头、马铃薯面条、马铃薯米粉、马铃薯米等中国主食的开发，才能有力地推动农产品深加工朝着工业化、连续化、规范化方向发展，同时对提升中国农产品加工业整体水平产生深远影响。

参考文献：