3種馬鈴薯淀粉、蛋白質、花青素含量的測定及比較

張 婷，楊慧仙，楊秀麗，張謹華

（晉中學院生物科學與技術學院，山西晉中030600）

馬鈴薯是重要的食物來源，是唯一一種糧食和蔬菜兼用型作物，目前我國已成為世界第一大馬鈴薯種植國[1]。近年來，我國馬鈴薯種植面積490萬hm2，總產量為700萬t，居世界之首，在改善人民生活、發展經濟方面起到了非常重要的作用[2]。

馬鈴薯含有非常豐富的營養物質，包括脂肪、淀粉、蛋白質、纖維素等多種營養素，維生素B、維生素C、葉酸等維生素及Zn，Mg，Fe等微量元素，有“地下蘋果”、“全營養食物”之稱。研究表明，食物的天然顏色與其營養呈正相關，顏色越深的食物營養越豐富、結構越平衡。因此，近幾年來彩色馬鈴薯逐漸成為馬鈴薯研究的熱點。彩色馬鈴薯除含有淀粉、蛋白質、多種微量元素等基本營養物質外，還含有豐富的花青素，應用前景廣闊：一是作為特色蔬菜；二是作為特色食品開發（據不同品種馬鈴薯的特點，選擇其最適合的用途，如生產具有天然色彩的全粉、薯片、薯條等休閑食品等）；三是提取天然色素（既可作為生物著色劑，又可用于醫藥開發），提取的花青素具有抗氧化[3]、抗衰老[4]、抗病毒、抗癌[5]等多種藥理活性，能夠跨越血腦屏障，保護中樞神經系統[6]，在醫藥行業日益被重視。此外，自2005年1月起，我國“馬鈴薯主糧計劃”正式啟動，推動了馬鈴薯由副食到主食的消費轉變，使馬鈴薯具有更廣闊的種植前景[7-8]，馬鈴薯加工業也得到了迅速發展。因此，對馬鈴薯品質性狀的研究日趨重要。

本研究測定并比較了3種不同品種馬鈴薯蛋白質、淀粉和花青素的含量，旨在為馬鈴薯品質性狀的基礎研究以及馬鈴薯的加工和產品開發提供數據參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為黑玫瑰、紅玫瑰和荷蘭7號，均購自中國農業大學特色馬鈴薯優質高產試驗示范基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 淀粉含量的測定 用千分之一天平稱量2.5 g樣品，置于50 mL離心管中，加80%乙醇溶液2滴將樣品潤濕，加入蒸餾水5 mL、熱乙醇溶液（80%）25 mL，搖勻后靜置5 min，2 500 r/min離心5 min，棄上清，用80%乙醇溶液30mL提取一次。向殘留物中加入蒸餾水5 mL和52%高氯酸溶液30 mL，攪拌10 min，2 500 r/min離心10 min，上清轉入100 mL容量瓶；殘留物用52%高氯酸溶液35 mL再提取一次，合并提取液，用蒸餾水定容。濾紙過濾，棄去初濾液5 mL。吸取10 mL濾液并定容至250 mL。取上述淀粉提取液2 mL加入6 mL硫酸-蒽銅溶液，測定沸水浴顯色后的吸光度值。

繪制淀粉的標準曲線。用紫外分光光度計于640 nm處測定待測樣品的OD值。

1.2.2 蛋白質含量的測定 稱取5 g新鮮的馬鈴薯塊莖放入研缽中，研碎，用直接提取法[9-10]提取馬鈴薯塊莖總蛋白質，將獲得的蛋白質凍干成粉末，再用1 mL蒸餾水溶解，4℃冰箱保存備用。

繪制牛血清蛋白的標準曲線。用紫外分光光度計于595 nm處測定待測蛋白的OD值。

1.2.3 花青素含量的測定 將待測樣品去皮，切碎后稱1g，加入提取液（0.1mol/LHCl∶95%乙醇＝1∶1）（V/V）15 mL，60 ℃水浴 102 min，將浸提液移到另一試管中，再于濾渣中加入15 mL提取液，60℃水浴102 min，進行2次提取[11]。合并2次提取液，混合后轉入離心管中，7 000 r/min離心10 min。取10 mL上清液2份，分別用pH值為1.0和pH值為4.5的緩沖液定容至100 mL。平衡100 min后用比色管（1 cm）進行比色[12]。3次重復，每次重復進行3次比色。

式中，A 為吸光值，A＝（A530－A700）（pH＝1.0）－（A530－A700）（pH＝4.5）；ε 為矢車菊花素 -3- 葡萄糖苷的消光系數31 600 L/（mol·cm）；L為光程（L＝1 cm）；V為提取液體積（有稀釋的需要進一步換算）；m為馬鈴薯的鮮質量；MW為矢車菊花素-3-葡萄糖苷的分子質量，MW＝449.2 g/mol[13]。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯淀粉含量分析

馬鈴薯塊莖含有大量的淀粉，是馬鈴薯的主要能量來源。淀粉含量可作為檢驗馬鈴薯品質的重要指標，可作為探索馬鈴薯深加工方向的依據。對比3種馬鈴薯的淀粉含量可知，淀粉含量大小依次為紅玫瑰（14.12%）＞黑玫瑰（13.63%）＞荷蘭7號（10.40%）（圖1）。單因素方差分析結果表明，3種不同品種馬鈴薯的淀粉含量間差異顯著（P＜0.05）。Duncan多重比較結果表明，紅玫瑰和黑玫瑰的淀粉含量間差異不顯著，但二者的淀粉含量顯著高于荷蘭7號。

2.2 馬鈴薯蛋白質含量分析

馬鈴薯塊莖含有少量蛋白質，蛋白質是其主要的營養成分之一，同時蛋白質含量也是評價馬鈴薯的重要營養指標。

對比3種馬鈴薯的蛋白質含量可知，蛋白質含量大小依次為紅玫瑰（1.90%）＞黑玫瑰（1.86%）＞荷蘭7號（1.77%）（圖2）。單因素方差分析和Duncan多重比較結果均表明，3種馬鈴薯的蛋白質含量兩兩之間差異均不顯著（P＝0.648＞0.05）。

2.3 馬鈴薯花青素含量分析

彩色馬鈴薯中的花青素含量在天然食品中名列前茅，其由10多種生物類黃酮組成，比一般漿果類花青素具有更優越的生理活性。故花青素含量是彩色馬鈴薯的重要指標之一，對彩色馬鈴薯的深加工及食用藥用等方面具有重要參考價值。對比3種馬鈴薯的花青素含量可知，花青素含量高低依次為黑玫瑰（0.435 mg/g）＞ 紅玫瑰（0.207 mg/g）＞荷蘭7 號（0.016 mg/g）（圖 3），其中，荷蘭 7 號中花青素含量非常低，而黑玫瑰中花青素含量約為荷蘭7號的27倍。單因素方差分析結果表明，3種馬鈴薯的花青素含量差異達顯著水平（P＜0.01）。Duncan多重比較的結果亦表明，紅玫瑰、黑玫瑰和荷蘭7號的花青素含量兩兩之間差異均顯著。

3 討論與結論

馬鈴薯中蛋白質、淀粉、Vc等營養物質的含量是評價其品質的重要指標。不同品質的馬鈴薯可用于不同的加工和發展。提高蛋白質和淀粉等營養物質的含量，可為馬鈴薯的優質栽培提供一定的參考數據，同時也是其品質育種方面的主要技術指標之一[14-15]。花青素是水溶性的天然食用色素，具有抗氧化、抗衰老、抗癌等功效，且馬鈴薯產量高、生產成本低[16]，故彩色馬鈴薯可作為一種新型優質的天然色素和抗氧化劑的來源[17]。

本試驗結果表明，3個馬鈴薯品種產地相同，其營養物質含量有一定差異。3種馬鈴薯的淀粉含量在10%～15%，其中，紅玫瑰含量最高，為14.12%，荷蘭7號最低，為10.40%，且均未達到淀粉加工和全粉加工等級[18]。三者蛋白質含量差異不顯著，均在1.5%～2.0%，其中，紅玫瑰最高，為1.90%，荷蘭7號最低，為1.77%。三者花青素含量差異極顯著，黑玫瑰最高，為0.435 mg/g，約為紅玫瑰的2倍，為荷蘭7號的27倍，與王穎等[19]的研究結果一致。不同品種間花青素的含量差異可能與其塊莖中花色苷組分不同有關，相關研究表明，塊莖顏色不同其所含色素種類不同，紅色塊莖主要含有矮牽牛色素、矢車菊色素，紫色塊莖可能含有飛燕草色素、天竺葵色素、錦葵色素和芍藥色素[20]。

綜合比較，供試品種中彩色馬鈴薯黑玫瑰和紅玫瑰的營養品質優于普通馬鈴薯荷蘭7號，且黑玫瑰可作為花青素的優質來源，具有較大的經濟開發潛力。