甘薯的营养功能成分及其加工利用

甘薯，又称红薯、甜薯、白薯、朱薯等，为一年生草本植物，富含多种营养物质，其块根富含淀粉、蛋白质、糖类、粗纤维、多酚、黄酮、维生素、类胡萝卜素、花青素和矿物质等，是公认的高营养价值、高性价比的食物。

甘薯淀粉

甘薯淀粉在食品工业中应用范围较广，如凝胶食品、米面制品、烘培食品、肉制品、发酵饮料、休闲食品等方面。研究发现，甘薯淀粉在食品包装和保鲜应用中具有一定的潜在价值。有研究将一定量的百里香精油添加到甘薯淀粉中制备一种含百里香精油的甘薯淀粉基膜涂膜到鲜虾上，发现其可有效延长虾肉的冷藏货架期，并能延缓品种劣变。

改性甘薯淀粉与植物纤维素制备的复合薄膜能降低紫外线透过率、减少食物营养流失。还有研究发现，经糊化的改性甘薯淀粉与孜然精油复合制备的涂层溶液能有效抗真菌，减少食物的腐败。甘薯淀粉与精油或者纤维素复合制备的薄膜有保质抗菌、减少营养流失的功效，且本身为天然物质，对环境无污染，表明甘薯淀粉在食品包装和保鲜领域具有巨大的发展潜力。

甘薯蛋白

甘薯蛋白是一种优质植物蛋白，甘薯蛋白的生物价及所含人体必需氨基酸比大豆、花生等许多植物蛋白都要高。研究发现，添加一定量的甘薯蛋白水解物到面团中能够有效延缓冷冻面团的品质劣变，能提高冷冻面团的酵母活力、孔隙率及平均孔面积。因此，甘薯蛋白水解物可以用作为天然食品衍生的冷冻保护剂，用于提高冷冻面团的质量和营养。

维生素和矿物质

甘薯的维生素含量丰富，每千克鲜薯中维C含量为300mg，维A含量为370mg，维B含量为10.4mg，维B1含量为5mg，维E含量为4.3mg。有关资料表明，人类每天食用甘薯100~150g，可满足机体的维生素需求。甘薯中K含量最高，其次为Ca、P、Mg、Fe、Mn、Zn、B、Cu。甘薯中的维生素与矿物质总类丰富且含量较高，日常饮食中摄入甘薯能为机体营养需求提供保障。

甘薯多糖和低聚糖

甘薯多糖是从甘薯块茎中提取的具有特殊生物活性的高分子碳水化合物。甘薯多糖可作为炎症性肠炎患者的膳食补充剂，以及作为增强免疫活性的来源。低聚糖由2~10个单糖分子通过糖苷键连接而成，已有研究表明甘薯低聚糖可以促进肠道有益菌双歧杆菌的生长。甘薯多糖与低聚糖可作为膳食补充剂，对肠炎患者病征有一定改善作用。

膳食纤维

面团中甘薯膳食纤维的添加量达3%时，能较好地改善馒头的物理性质并延缓馒头老化，将其添加到肉品中时能提高肉品的保水性。果胶是一种可溶性膳食纤维，研究发现，改性甘薯果胶具有良好的铅离子吸附能力，说明改性甘薯果胶可作为吸附剂用于吸收环境的重金属。甘薯膳食纤维在食品中主要起到改善食品品质作用，其良好的铅离子吸附能力表明甘薯膳食纤维在水环境重金属吸附剂领域具有巨大的发展前景。

花青素

甘薯花青素是一种水溶性色素，主要存在于紫薯中。花青素本身无颜色，与其他成分共色作用会形成稳定的复合物，花青素在不同pH值下会显示不同的颜色。有研究制备含有甘薯花青素的淀粉明胶复合薄膜用于包装金针菇，发现随着金针菇由新鲜到变质后，薄膜颜色从最初的绿色变为紫灰色，最后变为黄色。还有研究人员以甘薯花青素、淀粉和羧甲基纤维素为原料制备一种指示膜作用于鱼上，发现薄膜的颜色变化与鱼变质的点相对应，说明该膜能实时监测鱼新鲜度的变化，并能提供可见的反映新鲜度变化的指示膜，用于监测食品新鲜度的动态变化。

多酚

甘薯多酚不稳定，易被消化酶降解，溶解性差，也会改变食品颜色、质地、风味和外观等，所以多酚作为功能成分的应用有所局限。研究表明蛋白质复合多酚可以提高甘薯多酚的生物可利用性，如β-乳球蛋白纳米颗粒与甘薯多酚络合能抑制胃肠道中甘薯多酚的氧化或降解，并增强所得偶联物的功能和生物学特性。因此，蛋白质复合多酚的构建可作为具有显著功能和营养特性的新型补充剂，同时提高甘薯多酚的生物可利用性。

黄酮类物质

甘薯中富含黄酮类物质，其黄酮含量在叶片中含量最高，高于藤茎和块茎。研究发现，添加一量的甘薯叶黄酮到到食用油脂中能延长油脂的保存期，说明甘薯叶黄酮可以作为食用油脂天然抗氧化剂。

类胡萝卜素

类胡萝卜素是甘薯块茎肉色呈橙色、乳黄色、橙红色的主要来源。β-胡萝卜素在人体中是合成维生素A的前体物质，富含β-胡萝卜素的橙肉甘薯可以作为人体维A缺乏症的主食来源。

甘薯的加工利用

目前我国甘薯主要用于鲜食和初级加工产品，产品加工以淀粉和酒精的生产规模最大，主要的加工方式是提取淀粉生产粉丝和粉条。

1、甘薯新型休闲食品

目前，甘薯除蒸煮、烘烤等鲜食外，由甘薯淀粉制成的各类休闲食品色、香、味俱佳，营养丰富、食用方便，符合现代人的消费习惯，备受国内外各地人们喜爱，国内外市场需求日益增加。近年来，随着科学技术的不断进步，甘薯食品的研制和生产开发得到较快的发展，加工的产品种类也在逐渐增多，质量也不断提高。当前，甘薯休闲食品有膨化脆片、甘薯果脯、甘薯糕点、甘薯酱、甘薯果冻、甘薯罐头等。甘薯休闲食品正在向健康、营养、安全的方向发展。

2、甘薯发酵饮品

甘薯淀粉含量高，营养丰富。作为原材料发酵生产酒类，具有悠久的历史，既适合家庭和小作坊酿制，也可进行大规模生产。利用甘薯为原料酿造甘薯酒，口感丰富，具有甘薯独特的香味，同时符合现代人们对于低度且具有营养成分的酒类饮品的追求趋势，具有一定的商业价值。甘薯通过醋酸发酵酿造醋能最大限度地增加经济效益，同时避免原料浪费。

近年已有利用甘薯与其他原料结合开发新型食品，如用紫甘薯、燕麦和山羊乳为主要原料研发复合型羊酸奶，为紫甘薯燕麦的深加工提供了新方向，同时也丰富了酸奶的品种，具有重要的实践应用价值。以甘薯黄肉品种"运薯9801"和紫肉品种"漯紫4号"为原料，乳酸菌葡聚糖明串珠菌为发酵菌株，发酵酿制益生菌发酵甘薯汁，在改善了甘薯汁口感的同时，还可改善体内微生物不平衡现象，提高宿主抵抗力，帮助消化和增强新陈代谢等。利用新鲜的甘薯生产发酵饮料，具有很好的保健作用，同时可提升甘薯的利用价值。

3、甘薯变性淀粉研究

甘薯中淀粉约占其干重的50%~80%，淀粉加工是甘薯加工的主要方式，甘薯淀粉广泛应用于食品、化工和医药领域。食品工业中它通常作为加工原料、添加剂和增稠剂等。因此，研究并提高甘薯淀粉的性质在食品加工中起着重要的作用。湿热处理可诱导甘薯淀粉的凝胶特性和结构变化，能提高甘薯淀粉的相对结晶度，增加回缩黏度并降低分解黏度，使淀粉具有更强的弹性行为。淀粉粉丝表现出更高的硬度、弹性和咀嚼性。甘薯淀粉硬度高，透明度差，从而降低了消费者的接受度。

转葡糖苷酶（transglucosidase，TGAN）、麦芽糖α-淀粉酶（maltogenic α-amylase，MABS）和β-淀粉酶（β-amylase，BA）结合处理，有利于调节甘薯淀粉的特性，MABS→BA→TGAN处理后最初的C型淀粉多晶型结构转变为B型结构，同时结晶度降低，溶解度显著增加，这为调节甘薯淀粉的理化性质开辟了新途径。研究发现，添加甘油可改善天然淀粉的加工特性并可开发其作为塑料的潜在用途。甘薯天然淀粉（native starch，NS）提取物经处理得到的碱性改性淀粉（alkaline modified starch，AMS）可作为酸性环境下低碳钢的腐蚀抑制剂，协同使用碘化钾会提高AMS的抑制作用。

4、紫色甘薯花色素提取

紫甘薯提取的色素色泽艳丽、无污染，优于化学合成色素，可以加工成保健紫甘薯食品，并且这些产品已进行产业化开发，是当前流行的黑色食品的发展方向，紫甘薯色素还被应用于羊毛、蚕丝和纤维织物的印染中。将富含花青素的紫色甘薯提取物加入壳聚糖基质中，制备的抗氧化型和智能型pH传感膜，可延长食品保质期，并可同时监控食品质量。基于紫甘薯花青素的特性和生物活性，其在食品、化妆品、医药领域有着巨大的应用潜力。

参考资料：

[1]何雨萍,宁珊珊,汪卓,等.甘薯成分健康效应及综合利用研究进展[J].农产品加工,2024,(13):84-89.

[2]师一璇,胡佳乐,李丽.甘薯的营养功能与加工利用研究进展[J].食品研究与开发,2022,43(11):205-211.

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。