定西外引马铃薯主食品种的成分研究

童 丹，韩黎明，，刘玲玲，原霁虹，陈亚兰，刘大江

（1. 定西师范高等专科学校，甘肃 定西 743000；2. 甘肃中医药大学，甘肃 定西 743000；3. 定西农夫薯园马铃薯脱毒快繁育有限公司，甘肃定西 743000）

马铃薯（Solanum tuberosum L.） 是全球四大主食来源之一，支撑人类生存数千载[1]。在欧美等发达国家，马铃薯主食化早已成为历史并经久不衰。2015 年1 月，我国政府适时提出了马铃薯主食化战略，将马铃薯作为第四大主粮进行主食产品及产业开发，马铃薯主食化成为马铃薯产业乃至食品加工最具活力的研究领域。

专用薯种缺乏是马铃薯主食化开发的瓶颈之一。试验通过对定西市引进试种的10 个品种马铃薯样品的一般营养成分及矿物元素的分析，探讨不同品种的营养品质，筛选马铃薯主食化加工的区域适宜品种，为当地马铃薯主食化开发利用提供参考依据。

1 试验材料与仪器

1.1 材料

供试马铃薯品种AGRICO-1，AGRICO-2，AGRICO-3， AGRICO-4， AGRICO-5， AGRICO-6，AGRICO-7，AGRICO-8，AGRICO-9，AGRICO-10共10 个品种，荷兰AGRICO 公司提供；大西洋为对照品种，均采自定西农夫薯园马铃薯脱毒快繁有限公司安定区香泉镇种薯繁育基地。供试材料的土壤类型、种植密度、施肥水平、田间管理、播期和收获期等种植条件一致，10 月中旬田间80%茎叶枯黄萎蔫时割去地上茎叶，薯皮老化成熟后收获块茎，专用网袋置于恒温库贮藏。收获15 d 后进行测定和比较。

1.2 仪器

WXG-4 型圆盘旋光仪，上海光学仪器一厂产品；BT 224S 型电子天平，赛多利斯科学仪器（北京）产品；DZF-6090 型真空冷冻干燥器，上海中友仪器设备有限公司产品；SGD-IV 型全自动还原糖测定仪，北京金洋万达科技有限公司产品；CARY-100 型紫外-可见分光光度计，安捷伦科技有限公司产品；JJ-2 型组织捣碎机，江苏金坛市亿通电子有限公司产品。

1.3 试剂

0.309mol/L 盐酸、0.25 mol/L 亚铁氰化钾、0.1 mol/L 醋酸锌溶液、40%乙醇（体积分数）、抗坏血酸标准品、草酸，以上试剂均为分析纯；水为蒸馏水。

1.3.1 3,5 -二硝基水杨酸（DNS） 显色液

6.5 g 无水3,5 - 二硝基水杨酸（C7H4N2O）7+325 mL 80 g/mL 氢氧化钠（NaOH） 溶液+ 15 mL 丙三醇（1,2,3 - 三羟基丙烷，C3H8O）3，溶解定容至1 000 mL，贮藏于棕色试剂瓶中，避光保存。

1.3.2 双缩脲试剂

双缩脲试剂A：质量浓度为0.1 g/mL 的氢氧化钠（NaOH） 水溶液。

双缩脲试剂B：质量浓度为0.01 g/mL 的硫酸铜（CuSO·45H2O） 和酒石酸钾钠（KNaC4H4O·64H2O） 水溶液。

1.3.3 蛋白质标准品

蛋白质含量测定国家标准品配制成10 mg/mL 的标准蛋白质水溶液。

1.3.4 葡萄糖标准品

（1） 10%葡萄糖标准溶液：称取100 g 分析纯葡萄糖（105 ℃干燥2 h 恒质量），加水溶解，并加10 mL 分析纯盐酸，定容至1 000 mL。

（2） 1%葡萄糖标准溶液：吸取上述10%葡萄糖标准溶液100 mL，加水稀释定容至1 000 mL。

（3） 0.1%葡萄糖标准溶液：吸取上述10%葡萄糖标准溶液10 mL，加水稀释定容至1 000 mL。

2 试验方法

2.1 样品制备[2]

供试的10 个马铃薯品种和对照品种大西洋采收之后，随机分别挑选100 个大小均匀、无病虫害的马铃薯块茎，清洗、晾干、去皮、切割为同样大小的块样，选相同部位的块样进行分析检测。

2.2 一般营养成分测定

2.2.1 干物质的测定——减压干燥法

各供试马铃薯样品块样打浆，取样于已恒质量的称量瓶内，然后将称量瓶放入真空干燥箱内，调整压力为40～53 kPa 后加热至60±5 ℃，干燥至恒质量，计算干物质含量。

2.2.2 淀粉含量测定——旋光仪法[3]

（1） 总旋光度测定。称取马铃薯样品2.500 0 g（m1） 于100 mL 容量瓶中，加入25 mL 0.31 mol/L 稀盐酸，振摇至较好的分散状态，再加入25 mL 0.31 mol/L稀盐酸。将容量瓶浸入沸水浴中，用力振摇，以免样品结块，且使其受热均匀，15 min 后取出，立即加入不超过10 ℃的冷水30 mL，用流动水快速冷却至20±2 ℃。然后加入5 mL 0.25 mol/L 亚铁氰化钾溶液，振摇1 min，再加入5 mL 1 mol/L 醋酸锌溶液，振摇1 min。用水定容至刻度，混匀，过滤，用旋光仪测定滤液的旋光度（α1）。

（2） 乙醇溶解物的旋光度测定。称取马铃薯样品5.000 0 g（m2） 于100 mL 容量瓶中，加入40 mL体积分数为40%的乙醇溶液，振摇至较好的分散状态，再加入40 mL 体积分数为40%的乙醇溶液，用力振摇均匀，在室温下静置1 h，在此期间每隔10 min至少振摇1 次。用体积分数为40%的乙醇溶液稀释至刻度，混匀，过滤，取50 mL 滤液于100 mL 容量瓶中，加入2.0 mL 7.73 mol/L 的盐酸溶液。然后将容量瓶浸入沸水浴中，用力振摇，以免样品结块，且使其受热均匀，15 min 后取出，立即加入不超过10 ℃的冷水30 mL，用流动水快速冷却至20±2 ℃。然后加入0.25 mol/L 亚铁氰化钾溶液5 mL，振摇1 min，再加入1 mol/L 醋酸锌溶液5 mL，振摇1 min。用水定容至刻度，混匀，过滤，用旋光仪测定滤液的旋光度（α2）。按文献4 所给方法计算淀粉含量。

2.2.3 还原糖含量测定——3,5 - 二硝基水杨酸（DNS） 比色法[4]

（1） 标准曲线绘制。葡萄糖标准系列中葡萄糖含量（mg） 为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

（2） 样品还原糖测定。将马铃薯试样稀释至测定范围内（5～160 μg/mL），用移液管吸取样液1 mL，加3,5 -二硝基水杨酸（DNS） 溶液6 mL，置沸水中煮5 min，迅速取出流水冷却，加蒸馏水至10 mL，用1 支加蒸馏水的试管空白调零，于波长510 nm 处测定吸光度，显色15 min 后测定。查标准曲线求得相应的浓度。

2.2.4 蛋白质含量测定——双缩脲法[2，5]

（1） 样品蛋白质的提取。新鲜马铃薯切片，按照马铃薯与0.1 mol/L 磷酸缓冲液料液比为（1～2） ∶10（g∶mL） 混合打成匀浆，匀浆液全部转入离心管中，以转速12 000 r/min 离心10 min，取上清液转入25 mL容量瓶中，用5 mL 缓冲液悬浮沉淀，同上操作，再重复2 次，上清液并入容量瓶中，用缓冲液冲洗并定容至刻度。

（2） 标准曲线绘制。取7 支试管分别加入蛋白质标准溶液0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL，分别补足3 mL，混匀后各管加2.0 mL 双缩脲试剂，充分混匀后呈现紫色，立即于波长540 nm 处比色测定光密度，以第1 号管作为空白对照。以光密度为纵坐标、已知蛋白质浓度为横坐标绘制标准曲线。

（3） 蛋白质含量测定。精密量取3 mL 供试品溶液，同法操作。从线性回归方程计算供试品溶液中的蛋白质浓度，并乘以稀释倍数，即得。

2.2.5 VC 测定——高效液相色谱法（HPLC）

各供试马铃薯样品块样匀浆，偏磷酸溶解，2%草酸提取，高效液相色谱测定。以0.05 mol/L，pH值2.5 的磷酸-甲醇（90∶10） 缓冲液为流动相，通过C18色谱柱分离，采用紫外检测器，于波长245 nm处测定VC 的吸光度，将吸光值与标准品进行比较，保留时间可以对其进行定性，以峰面积进行定量。

2.3 矿物元素测定——电感耦合等离子体-发射光谱法（ICP-OES）

将供试马铃薯样品和对照品块样打碎成薯泥，精确称取1.000 0 g，置于消解罐中，依次加入2 mL盐酸、6 mL 硝酸、2 mL 氢氟酸微波消解。冷却后将消解罐放入赶酸装置中继续加热赶酸，待酸赶尽，用0.2 mol/L 硝酸溶液定容到50 mL。然后采用电感耦合等离子体- 发射光谱法（ICP-OES） 测定钾、铁、锌、镁、钙、硒等矿物元素的含量。

3 结果与分析

3.1 一般营养成分分析

一般营养成分（X±s，n=3） 见表1。

表1 一般营养成分（X±s，n=3）

由表1 可以看出，AGRICO-5 的干物质和淀粉含量明显高于其他品种，而还原糖含量显著低于其他9 个品种，蛋白质和维生素含量在10 个马铃薯品种中均处于较高水平。主要营养成分干物质、淀粉、蛋白质和维生素含量与对照品种大西洋接近，还原糖含量显著低于对照。AGRICO-1 干物质含量显著低于其他9 个马铃薯品种，淀粉含量也很低，仅仅高于AGRICO-2 而已，维生素C 含量也较低。

3.2 矿物元素分析

矿物元素含量（X±s，n=3） 见表2。

由表2 可以看出，AGRICO-5 的钾和镁含量明显高于其他品种，而硒含量显著低于其他9 个品种，钙和铁含量在10 个马铃薯品种中均处于较高水平，

矿物元素含量也高于对照品种。

表2 矿物元素含量（X±s，n=3）/mg·（100 g）-1

4 结论

试验旨在通过对10 个引进马铃薯品种一般营养成分、矿物元素的分析，筛选出适宜进行主食化加工的马铃薯品种。而淀粉是马铃薯的主要能量来源，干物质、淀粉和还原糖含量的高低直接影响着马铃薯主食化开发，10 个马铃薯品种中，AGRICO-5 淀粉含量及干物质含量明显高于其他9 个品种，而还原糖含量显著低于其他9 个品种，蛋白质和维生素含量在10 个马铃薯品种中均处于较高水平，同时，AGRICO-5 的钾和镁含量明显高于其他品种，钙和铁含量在10 个马铃薯品种中均处于较高水平。这些特点确保AGRICO-5 作为主食化品种具有较好的加工品质。作为主食品种，块茎中的营养应该丰富，而AGRICO-5 又完全满足主食化品种所有的营养要求。因此以上10 个品种中AGRICO-5 较适宜作为主食化加工品种，不仅能够满足能量及蛋白质的要求，而且能够满足人体对矿物元素的需求。根据品种比较试验结果（另文报道），AGRICO-5 产量及商品率均较高，位列前3 位，适宜在当地有浇水条件的区域推广。

引进筛选推广综合性状好的优质马铃薯品种，对推动马铃薯主食化战略至关重要。今后的研究应建立以营养为主要目标的品种性状评价体系，筛选适应主食加工需求的分区域适宜品种，优化主食产品原料布局，满足马铃薯主食产品加工需求。集成推广优质高产高效技术模式，强化主食产品原料生产技术支撑。