甘薯薯圆的研究进展

王慧烨， 杨志坚，3，陈选阳，3

（1.福建农林大学 农产品品质研究所，福建 福州 350002；2.福建农林大学 农学院，福建 福州 350002；3.福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室，福建福州 350002）

甘薯（Ipomoea batatas Lam.），旋花科甘薯属一年生或多年生草质蔓性藤本植物。古名金薯、朱薯和玉枕薯，又称番薯、地瓜、山芋等。原产于墨西哥一带，17 世纪明朝万历年间由爱国华侨陈振龙引种到中国。甘薯抗干旱、耐瘠薄、适应性广、产量高且营养丰富，很快便在中国大量种植。随着人们生活水平的提高和消费方式的改变，以及食品种类增多及食品加工多样化，甘薯的食用方式及其加工品也愈加丰富多样。甘薯从原先的粮食作物转变成了人们休闲娱乐的小零食。

近年来，奶茶行业迅速发展，其中粉圆是奶茶中的一份重要辅食，粉圆是由蕃薯粉、面粉、木薯粉、天然色素等制作而成，其口感欠佳且添加剂等成分不利于人体健康。因长期饮用奶茶而导致青少年身体健康出现严重问题的已屡见不鲜。而以甘薯为主要原料制成的薯圆[1]，不仅口感丝滑有嚼劲，而且含有大量的营养物质，有利于人们的身体健康。研究和挖掘薯圆的制作方法及其营养价值，不仅有利于促进甘薯在食品加工方面的发展与创新，而且有利于绿色食品开发，为大众提供健康的食品。

1 薯圆的主要原料——甘薯

1.1 国内外种植甘薯的现状

目前，世界上有110 多个国家(地区)种植甘薯。据联合国粮食及农业组织（FAO）数据统计显示，2019 年全球甘薯收获总面积为7 768.87 khm2，总产量为9 182.092 9 万t，平均产量为11 819.1 kg/hm2，主要集中在亚洲、非洲，而欧洲、大洋洲等地种植面积和产量均较小[2]。其中，非洲虽然种植面积较大，但其生产水平和单产较低；而亚洲总产量第一，占世界的60%，其中中国是世界甘薯生产大国。

2019 年中国甘薯收获总面积和总产量分别占世界的30.6%和56.6%，单产约是世界甘薯单产量的2 倍。根据《中国农村统计年鉴-2019》相关统计数据显示，中国西南地区甘薯产量第一，占全国甘薯总产量的45.6%；其次是华东地区，占总量的21.2%[3]；东北地区产量最少仅占总量的1.2%。福建、山东、河南、四川、湖南、广东和重庆7 个省市自治区甘薯产量均占全国总产量5%以上，累计产量占全国甘薯总产量的71%[4]，是我国重要的甘薯生产区。

1.2 国内外开发利用甘薯的发展现状

据2018 年中国薯类副产物综合利用产业发展研讨会上发布的数据，当前我国甘薯除了可用于鲜食、饲用外，还可用于甘薯加工，且我国生产的55%甘薯用于甘薯加工。我国甘薯加工利用产品依据用途主要分为3 种：茎尖产品、淀粉类产品及鲜食类产品[5]。作为一种健康食品，近年来，甘薯鲜食的比例持续上升；产后加工比例不断增长；饲用和损耗进一步下降。预计甘薯加工制品产值将稳步上升[6]。可见，甘薯加工产业市场广阔。

在日本、美国、韩国等发达国家，甘薯主要用于加工方便食品和鲜食，更加注重甘薯的保健功能[5]。日本由于廉价玉米淀粉的进口代替了甘薯淀粉，甘薯种植面积锐减，开发利用地上茎叶新用途；美国主要将甘薯作为食品直接消费和生产乙醇；韩国则致力于探索甘薯的保健功能[7]。印度、越南、非洲等经济相对落后的国家，主要以直接食用的形式使用，作为主要粮食之一。

2 薯圆的类型

2.1 根据薯圆颜色分类

薯圆的颜色由原料甘薯赋予，不同颜色的甘薯制成不同薯圆。根据薯圆颜色可分为紫薯圆、红（黄）薯圆、白薯圆。

2.1.1 紫薯圆

紫薯圆的紫色是由于紫薯中含有大量的花青素。韩豪等人[8]研究得出紫薯花青苷中主要的苷元为芍药色素、飞燕色素和矢车菊色素。紫薯花青素含有酚羟基和酰化基团，且酰基化花青素可提供弧对电子作为氢供体[9-10]，因此紫薯圆中的花青素具有抗氧化活性。福建农林大学选育的金薯14 号、金薯17 号及金薯20 号紫薯均含有大量花青素，可作为紫薯圆加工的理想原料。

2.1.2 红（黄）薯圆

红薯圆的颜色来源于红薯中的类胡萝卜素和叶黄素。类胡萝卜素占比越高，颜色越黄。甘薯中主要的类胡萝卜素为β -胡萝卜素，每100 g 甘薯含有β -胡萝卜素1.31 mg。β -胡萝卜素可以破坏氧自由基，延缓衰老[11]。同时，β -胡萝卜素是维生素的前体，转化成维A，更易人体吸收，可预防维A 缺乏症。此外，类胡萝卜素还具有抗癌、提高免疫力的功效[12-13]。

2.2 根据薯圆形状分类

2.2.1 柱状

圆柱状的薯圆常见于各式甜品中，形状饱满、颜色丰富，可以提高甜品的观赏性，为广大消费者所喜爱。

2.2.2 球状

球状薯圆常见于饮品中，由于球状薯圆可通过吸管，多数商家会在饮品中添加球状的薯圆。

3 薯圆加工工艺及影响因素

制作薯圆的原料有甘薯、木薯粉、白砂糖及少量的水。将挑选好的新鲜甘薯去皮、洗净后蒸至全熟，再在常温下进行冷却，冷却好后将甘薯与木薯粉、白砂糖及水充分搅拌混合，形成番薯泥，再制作成圆形，得到薯圆[14]。

制作薯圆的原料及其制作工艺是决定薯圆口感好坏的重要因素。首先，甘薯原料的选择，不同品种及来自不同地域的甘薯所制作出来薯圆的口感和弹性不同，主要是取决于其淀粉含量。并且不同品种甘薯如白心薯、红心薯及紫心薯淀粉的透明度、凝沉性、冻融稳定性、表观黏度、溶解度和膨润度等物理特性存在显著差异。这些性质间接地影响了薯圆的口感。其次，甘薯、木薯粉、白砂糖的比例分配是影响薯圆口感的另外一个主要因素；经项目组初步研究，以福建农林大学选育的紫心甘薯新品金薯20 为材料，甘薯60%，木薯粉28%，白砂糖5%及余量的水制作而成的薯圆口感相较于以甘薯55%，木薯粉28%，白砂糖7%及余量的水制作的薯圆和以甘薯65%，木薯粉25%，白砂糖3%及余量的水制作出来的薯圆口感更好，弹性更佳。此外，制备薯圆泥的搅拌时间也会影响薯圆的口感；如果搅拌时间太短，无法将各种原料充分混合，导致薯圆的弹性降低，口感下降。

4 薯圆的营养价值及保健作用

薯圆是由甘薯、木薯粉、白砂糖及水制作而成。其中，用于制作薯圆使用的甘薯部位是块根，其营养丰富、养分均衡。同时，木薯粉是一种从热带植物木薯的块根中提取的淀粉，使得薯圆表面光滑且口感弹牙可口，当中也含有大量的营养物质。因而，由甘薯和木薯粉制成的薯圆，不仅风味俱佳，还富含营养物质和大量功能性成分，有特殊的保健作用。

4.1 蛋白质

薯圆的蛋白质来源主要是甘薯和木薯粉，其中甘薯的蛋白质含量高于木薯粉。甘薯的蛋白质含量为2.3%，鲜木薯中蛋白质含量为0.4%～1.5%，干木薯中为1%～3%，甘薯可溶性蛋白质占80%以上，其中主要是贮藏蛋白[15]。贮藏蛋白能够起抗消化酶活性、抗氧化的作用[16]。与此同时，甘薯中还富含必需氨基酸，经常食用甘薯或甘薯加工食品如薯圆，可以摄入蛋白质，促进人体新陈代谢，增强体质。

4.2 膳食纤维

甘薯的膳食纤维含量较高，且其种类多样。有研究表明，甘薯中膳食纤维包括31.2%纤维素、16.9%木质素、11.3%半木纤维素和15.7%果胶[17]。虽膳食纤维不能被肠胃吸收，但非亲水性膳食纤维可促进肠胃运动和促进排泄畅通，亲水性膳食纤维与降低血糖有密切关联。薯圆作为以甘薯为主要原料制成的加工食品，合理食用薯圆在一定程度上可以促进肠道健康。

4.3 多糖

薯圆中多糖的来源为原料薯和木薯粉。薯圆中木薯淀粉的支链淀粉与直链淀粉比率高达83∶17[18]，同时木薯淀粉具有杂质含量低、低糊化温度、高黏度、成膜性好等特性[19]。淀粉是甘薯的主要能量来源。据研究显示，淀粉占甘薯块根干物质量的87.5%。食用薯圆可以为人体补充一定的能源。另外，甘薯中还存在一定量的活性多糖，具有降血脂、增强免疫、抗突变及抗肿瘤等保健功效[20]。

4.4 维生素和矿物质

薯圆含有丰富的维生素和矿物质，主要来自于甘薯。甘薯含有维B1、维B2、维C、维E、叶酸及β -胡萝卜素等，其中维B1和维B2的含量约为大米的3 倍，维C 的含量比橘子还高，维E 的含量约为小麦的9 倍。而且甘薯中的β-胡萝卜素还能提高人体内维A 的含量[21]。甘薯不仅含有丰富的维生素，而且含有大量矿质元素。甘薯中的矿质元素可调节酸碱平衡，如钾等可维持人体内的离子平衡，达到辅助降压的功效。同时，甘薯中还含有硒，能够促进谷胱甘肽过氧化物酶的合成，有利于清除人体内自由基。

4.5 脱氢表雄酮

脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone，DHEA），是一种弱雄性激素，用于制造甾体激素类药物的中间体，具有抗衰老及蛋白同化作用。有研究表明，甘薯块根内存在的DHEA，与动物体内分泌的DHEA有相似功效。DHEA 有利于人体胆固醇的代谢，在预防心血管病、癌症等方面也具有一定效果。同时，DHEA 是性激素的前体。女性DHEA 的分泌会随着年龄的增长而减少，卵巢功能下降，补充DHEA 可延缓卵巢功能降低[22]。

5 结语

随着生活水平的提高和消费方式的转变，人们对食品的需求更加多样化，同时也对食品加工的需求提出了更高的要求。不仅满足于吃饱，更重要的是吃得健康，特别是含有保健营养因子的功能成分。随着人们对甘薯营养保健功能的了解不断加深，以甘薯为原料的加工食品可能会在未来甘薯产后加工业占据重要地位。

作为以甘薯为原材料的休闲食品，薯圆既营养健康又美味可口，具有巨大的市场潜力。但是，目前对薯圆的制作工艺研究相对较少，甘薯的原料种类多，有红薯、白薯、紫薯等，不同种类的甘薯口感不一，应以不同的比例来制作薯圆，才能呈现出丝滑有嚼劲的口感。另外，薯圆加工规模小、投资小，仍以传统手工制作的家庭小作坊为主，生产效率低。因此，筛选适合薯圆加工甘薯品种十分必要，同时不断提高薯圆加工的机械化水平。