影响甘薯食用品质因素分析

洪蕴恒，宋聚红，梁丽鹏，付雅丽，王海山*

（1.石河子大学，新疆 石河子 832003；2.石家庄市农林科学研究所，河北 石家庄 050041）

甘薯（Ipomoea batatas L. Lam.）又名红薯、地瓜等，茎叶嫩尖部分和块根均可食用，营养价值丰富，除含有大量的淀粉、可溶性糖、多种维生素外，还含有多种氨基酸、多类蛋白质、膳食纤维、多种矿物质、花青素、脱氢表雄酮等多种对人体有益的营养成分，具有抗肿瘤、增强记忆力、预防高血压、清除自由基、减轻肝机能障碍、增强免疫力等功能，是著名的健康食品、长寿食品和保健食品。

河北省作为我国的甘薯主产省份之一，有着悠久的甘薯种植历史，同时具有独特的地理优势及巨大的生产潜力。近些年，随着甘薯新品种的优势逐渐凸显与栽培技术不断提高，产量和品质均有所提升，据王亚楠等[1]表示，2017年河北省共种植甘薯9.66万hm2，单产1 698 kg/hm2，且近年来种植面积整体稳步增长。

随着人们生活水平的提高，甘薯育种的重心发生了一定程度的转移，增强保健功能和改良食用口感逐渐成为甘薯研究的新方向；因此，相继开展了大量的相关研究，并且获得了一定的研究成果。本文将主要对甘薯营养成分及含量、贮藏环境、生物酶、栽培技术等因素与其口感、香味、品质的关系进行综述和分析，以期为新品种的培育方向提供参考。

1 影响甘薯口感的因素

1.1 淀粉对口感的影响

甘薯薯块中含有大量的淀粉，其约占鲜薯质量的15%～26%[2]。甘薯淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉构成，唐忠厚等[3]研究表明，直链淀粉约占淀粉总含量的15.3%～28.8%，而这2种淀粉的占比由基因型决定。直链淀粉是由D-葡萄糖基以α-（1，4）糖苷键连接的多糖链，分子中有200个左右葡萄糖基，整个空间构象卷曲成螺旋形，长度较长，不易回生，溶于热水而不成糊状；支链淀粉中的葡萄糖分子之间除以α-（1，4）糖苷键相连外，还有以α-（1，4）糖苷键相连的，内侧支链难以被淀粉酶水解，糊化温度低，容易受热膨胀成糊状。陆国权等[4]通过对浙江省种植的3个甘薯品种块根淀粉糊化特性研究发现，甘薯淀粉含量越高，其口感越干面，淀粉含量越低，其口感偏稀软；直链淀粉含量高时，薯块煮后硬而不黏；支链淀粉含量高时，薯块煮后糯而黏软。但需要注意的是：支链淀粉在温度下降后回生，导致食物质感变硬。

甘薯淀粉颗粒的形状也对口感有一定的影响，其颗粒多呈多边形或圆形，部分呈椭圆状和铃铛状。粒径分布范围在3.4～27.5 µm，平均粒径在8.4～15.6 µm，其颗粒大小与土壤肥沃程度、甘薯种植和收获日期无显著相关性[2]。王庆南等[5]通过对5种优质食用甘薯进行淀粉糊化特性测定、淀粉粒显微观察及相关食用口感品质调查后发现，其淀粉颗粒大小均匀的品种，其薯肉质地同样均匀；淀粉小颗粒分布较多的品种，其薯肉口感较细腻。

淀粉含量在蒸煮过程中会发生变化，其变化程度与口感同样有明显的相关性，刘文静等[6]通过检测不同甘薯蒸煮前后营养成分含量变化得出：蒸煮前淀粉含量、蒸煮过程中淀粉的减少量、直链淀粉含量、直链淀粉率均与4项口感指标呈正相关，蒸煮过程中淀粉的减少量与甜味和肉质细腻度呈显著正相关；直链淀粉含量与综合口感、粉香味呈显著正相关；直链淀粉率与综合口感、香味和甜味的相关系数分别为0.65、0.50、0.63，可见淀粉在甘薯食味品质中起重要作用。

1.2 可溶性糖对口感的影响

可溶性糖含量是甘薯品种品质检测重要的一项，蔗糖、果糖和葡萄糖是可溶性糖的重要组分[7]。可溶性糖含量高的品种大多干率低，水分大，生食味甜，煮后软烂，风味差。相反，可溶性糖低的品种往往干率高，生食味淡，但煮后面干，味甜，风味佳。

日常生活中，鲜薯较甜的品种，在蒸煮后有时不会很甜，一些鲜薯不太甜的品种，蒸煮后反而会变得非常甜。吴列洪等[8]对357种甘薯蒸煮前后的还原糖、可溶性糖及甜度进行了测定，研究表明：甜度与熟薯的可溶性糖、还原糖及生薯的可溶性糖呈极显著相关，与生薯的还原糖无显著相关性；而在蒸煮过程中，薯块中的淀粉含量下降，还原糖含量增加，且在此过程中非还原糖含量变化不大，而还原糖和可溶性糖相比蒸煮前分别增加了146.59%和172.77%。可见生甘薯的总糖含量并不能决定甘薯烹饪后的甜味，而是由烹饪过程中淀粉的糖化程度决定[6]。

1.3 膳食纤维对口感的影响

甘薯中含有大量的膳食纤维，而膳食纤维具有多种保健功能，这些生理特性与其物化以及功能特性有着密切关系。而甘薯膳食纤维主要构成成分为：果胶、纤维素、半纤维素。目前暂无文献指出膳食纤维与口感之间的明确关系。

2 对香味有影响的因素

甘薯的香味也是食用品质品鉴中重要的一环，甘薯的香味主要由芳香族类、醛类、烯类、萜烯类、醇类、烷烃类、酮类、呋喃、吡喃及肼类等香味物质混合而成，其中苯甲醛、苯乙醛、壬醛、橙花醇、大马士酮、芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、α-萜品烯等物质为品种间共有香气组分；芳樟醇、癸醛、2-莰烯、壬酸、糠醛5种香气成分为甘薯重要香气成分[9]，不同香气成分含量的甘薯产生不同类型的香型。

香味物质的产生与烹饪手段有关，其中温度对香味物质影响最大。李臣等[10]对12种不同加工类型甘薯进行组分差异性分析得出，淀粉变化量、氨基酸变化量及脂肪变化量对甘薯香味组分变化贡献最大。淀粉、氨基酸及脂肪分别是美拉德反应与脂肪热降解的底物，进一步证明了甘薯香味形成的重要途径是脂肪热降解和美拉德反应，而这2类反应都需要合适的温度。美拉德反应在140～160 ℃下反应迅速，脂肪热降解反应在超过200 ℃下才能顺利反应。

3 其他间接影响因素

上文介绍了对甘薯口感有影响的几大主要因素，如对甘薯理化性质影响较大的淀粉、对甘薯感官甜度有影响的可溶性糖类、各种挥发性香气成分等，而这些营养物质除了受到甘薯品种制约以外，还受到其他外界因素的影响，如种植时的温度、光照、水分、土壤等环境因素。下面介绍一部分对淀粉与可溶性糖有影响的间接因素。

3.1 淀粉酶的作用

淀粉含量是衡量甘薯品质的重要指标之一，而淀粉酶会对甘薯内的淀粉进行分解，生成还原糖。甘薯薯块中的淀粉酶主要是α-淀粉酶与β-淀粉酶，其中α-淀粉酶将淀粉分子中的α-淀粉酶糖苷键任意切断成长短不一的短链糊精及少量的麦芽糖和葡萄糖，β-淀粉酶可以从淀粉的非还原性末端降解α-淀粉酶1，4糖苷键，生成麦芽糖，二者对可溶性糖含量的影响在不同环境下也不相同。

在甘薯生长期，淀粉酶的活性对淀粉含量与可溶性糖含量影响巨大，淀粉酶活性较低，则淀粉容易储存，反之则淀粉含量低，被淀粉酶分解产生的可溶性糖较多。史春余等[11]对食用型甘薯块根碳水化合物代谢特性及与品质的关系进行的研究中证明，不同品种的甘薯在块根膨大过程中的α-淀粉酶活性变化趋势相同，即栽秧后40～80 d，酶活性提高，栽秧后80 d出现高峰，之后下降，100 d以后又提高。然而，不同品种之间的酶活性的差别十分明显，食用型品种显著低于淀粉型品种。β-淀粉酶活性在品种之间也存在着明显的差异，且各品种块根中β-淀粉酶活性都远高于α-淀粉酶活性。

淀粉酶受温度影响比较明显，当温度高于60 ℃时，β-淀粉酶活性随着温度的升高呈下降趋势。当温度高于60 ℃且保温时间在20 min以内时，糖化速度随保温时间的延长呈下降趋势，β-淀粉酶活性趋于平稳[12]。

3.2 贮藏环境

不同贮藏环境下，甘薯营养物质与水分会发生不同程度的变化，在较短的贮藏时间内，低温有利于甘薯水分的保持，姚黎霞[13]的低温贮藏试验证明，4～8 ℃条件下甘薯中可溶性糖会迅速提升，而淀粉含量下降；结合食用品质和外观品质评定发现，8 ℃的贮藏条件能在不降低食用品质的前提下，短时间内促进甘薯糖化[14]。薛冠炜[15]研究表明，甘薯最适贮藏温度为12～14 ℃，相对湿度为85%～90%，温度高于15 ℃时，甘薯失水加速，营养消耗大，易发生黑斑病和软腐病，温度低于9 ℃时发生冷害，相对湿度过低会失水皱缩，过高易受病菌侵染。甘薯适当的糖化会引起可溶性糖含量变化，其影响会进一步反映到口感上；相反储存不当，会导致最终的食用品质变差。

3.3 种植管理

在甘薯种植管理上，淀粉含量受肥料影响较大，后猛等[16]研究发现，低钾处理有利于淀粉及糖类物质的积累，而高钾处理有利于蛋白质的积累；在甘薯生长早期追施钾肥，有利于淀粉、麦芽糖和蔗糖的积累。在有机肥方面，柳洪娟[17]研究发现，腐植酸能降低淀粉的直链淀粉与支链淀粉含量的比值，也可促进淀粉向可溶性糖转化。

4 结语

影响甘薯食用品质的因素有很多，本文仅总结了一些主要影响因素，而了解这些因素与品种的关系，可为育种工作提供方向、节约育种时间，并根据实际生产需要，采取更科学的栽培技术，培育食用品质更优良的甘薯品种。