袁巍 高洪波

·摘要：試驗通過生物化學(xué)方法測定了四個河北省主栽山藥品種（白玉山藥、白嘴山藥、鐵棍山藥、棒藥）的干物質(zhì)含量及蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖含量。試驗結(jié)果表明四種山藥的品質(zhì)存在較大差異，具體表現(xiàn)為：①干物質(zhì)含量：鐵棍山藥（30.23%）>白嘴山藥（24.66%）>白玉山藥（24.54%）>棒藥（16.29%）；②蛋白質(zhì)含量：鐵棍山藥（16.8587%）>白嘴山藥（15.0990%）>白玉山藥（12.7190%）>棒藥（5.0000%）；③淀粉含量：白玉山藥（10.2374%）>鐵棍山藥（8.2319%）>白嘴山藥（5.8475%）>棒藥（5.2895%）；④可溶性糖含量：白嘴山藥（4.3189%）>白玉山藥（2.7952%）>鐵棍山藥（1.0661%）>棒藥（0.3637%）。因此，白嘴山藥適宜糖尿病人食用，鐵棍山藥適宜孕婦及生長發(fā)育期的青少年食用，白玉山藥適宜長期從事體力勞動的人盡量食用。目的：通過試驗測定4個河北省主栽山藥品種的干物質(zhì)含量、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量和可溶性糖含量，了解4個品種山藥的品質(zhì)性狀，為不同消費人群適宜食用的山藥品種提供理論依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：山藥；干物質(zhì)含量；可溶性糖；淀粉；蛋白質(zhì)

山藥（Dioscorea batatas Decne.chinese yam），是薯蕷科薯蕷屬一年生或多年生纏繞性藤本植物，能形成肥大的地下莖，其肉質(zhì)細膩，風(fēng)味鮮美，供人們食用或藥用[1]。山藥作為一種國際性藥、食兼用作物，具有產(chǎn)量高、適應(yīng)性強、耐儲藏、便于運輸和加工等優(yōu)點，在我國大部分地區(qū)都有栽培，現(xiàn)已成為我國重要的出口特產(chǎn)蔬菜之一[2]。

河北省作為山藥主產(chǎn)區(qū)之一，近年來山藥種植面積逐年增加，尤其是在保定市的蠡縣、高陽縣、清苑縣，滄州市的肅寧縣、河間市、獻縣，以及邢臺市和邯鄲市的部分地區(qū)發(fā)展較快。河北省種植的山藥品種主要有白玉山藥（也稱日本大和白）、白嘴山藥（也稱小白嘴）、鐵棍山藥（從河南省引進品種）、棒藥（也稱麻山藥）等4個品種，另外還有小面積的紫山藥種植。

山藥塊莖營養(yǎng)豐富，除含有多種碳水化合物外，還含有蛋白質(zhì)、脂肪、維生素及微量元素等營養(yǎng)成分，從成分含量上看，水約70%-80%，淀粉約16%，可溶性糖約為2.5%，蛋白質(zhì)約1.5%[3]。近年來，對山藥的綜合利用與保健品開發(fā)方面有了很大的發(fā)展。 研究表明，山藥有增強和調(diào)節(jié)免疫功能、抗氧化作用以及降血糖作用。山藥中所含的保健成分，在人體的骨骼潤滑、玻璃體生長、精液補充、改善神經(jīng)元上起著很重要的作用[4]。

蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體組織器官的支架和主要物質(zhì)，是人體生命活動的主要承擔(dān)者[5]。人體中合成蛋白質(zhì)的原料主要是食物中蛋白質(zhì)分解所得的氨基酸[6]，因此，食物中的蛋白質(zhì)含量影響人體新陳代謝及其他生命活動，尤其是處于生長發(fā)育期的青少年和孕產(chǎn)婦；淀粉等糖類物質(zhì)是人體的主要供能物質(zhì)[7]，所以長期從事體力勞動的人需要大量的淀粉等糖類物質(zhì)；可溶性糖是山藥的主要活性成分，主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖組成[8]，已成為近年來山藥研究的熱點，許多研究[9]證實，可溶性糖具有增強免疫力，延緩衰老，抗腫瘤，降低血糖等多種藥理作用，因此多食用富含可溶性糖的山藥有利于腫瘤病人、糖尿病人的健康。

但我檢索的現(xiàn)有資料中，只有不分品種籠統(tǒng)的山藥成分含量介紹，不能幫助廣大人民群眾根據(jù)自己身體狀況選食適合自己的山藥品種。因此，我將在這個試驗中，通過對4種河北主栽山藥的品質(zhì)性狀的測定，為不同身體素質(zhì)的人群提出科學(xué)合理的山藥品種建議，以幫助大家有針對性的選擇，提高進食和營養(yǎng)效果。

四種山藥圖片及說明見下表

山藥品種圖片說明白玉山藥白玉山藥也叫日本大和白，是從日本引進的高產(chǎn)山藥品種，山藥莖為圓形，呈紫色，有時帶綠色條紋，有粘液質(zhì)，口感微甜。白嘴山藥皮薄，表面有細毛，黃色；肉質(zhì)細白，含有粘液質(zhì)、皂甙、膽堿、尿素、精氨酸、淀粉酶、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉。鐵棍山藥粘度大，色白，水分少，毛須略多，并可見特有的暗紅色“銹斑”，粉性足，質(zhì)膩，折斷后橫截面呈白色或略顯牙黃色，體質(zhì)十分堅重，入水久煮不散。棒藥粘度小，肉質(zhì)白色，表皮色較深，塊莖上半部分與下半部分口感有差異一、測試內(nèi)容

1.干物質(zhì)含量的測定

1.1干物質(zhì)含量測定的原理

在加熱時，植物組織中的自由水變成水蒸氣逸出，當(dāng)組織的質(zhì)量不再發(fā)生變化時說明組織內(nèi)不再含有自由水，即剩余物質(zhì)為干物質(zhì)，通過稱量組織烘干前后的質(zhì)量就可以計算出植物組織的干物質(zhì)含量。

實驗計算式：

干物質(zhì)含量（%）=干物質(zhì)質(zhì)量鮮重×100

1.2實驗樣品、儀器及試劑

1.2.1實驗樣品：

白玉山藥、白嘴山藥、鐵棍山藥、棒藥各取200g（預(yù)先洗凈擦干）

1.2.2實驗儀器

信封、精密天平、稱量紙、烘干箱

1.3實驗步驟

1.3.1實驗樣品的測定

1.3.1.1快速將樣品切成薄片，稱重，記錄。裝入信封，并標(biāo)明品種與編號。

1.3.1.2將信封放入100—105℃烘箱中烘干至恒重。

1.3.1.3取出信封，稱重，記錄數(shù)據(jù)。山藥烘干前后質(zhì)量變化及干物質(zhì)率見下表

白玉山藥鮮重

（克）干重

（克）干物質(zhì)

率%白嘴山藥鮮重

（克）干重

（克）干物質(zhì)

率%鐵棍山藥鮮重

（克）干重

（克）干物質(zhì)

率%棒藥鮮重

（克）干重

（克）干物質(zhì)

率%第一次測定35.688.2123.0131.637.6124.0629.238.8730.3430.945.0316.26第二次測定34.618.6324.9333.298.2024.6328.358.9131.2636.875.9716.19第三測定35.569.1325.6732.228.1525.2923.966.9729.0932.315.3116.43平均值————24.54————24.66————30.23————16.292.蛋白質(zhì)含量的測定

2.1蛋白質(zhì)含量測定的原理

考馬斯亮藍G-250測定蛋白質(zhì)含量屬于染料結(jié)合法的一種。該染料在游離狀態(tài)下呈紅色，當(dāng)它與蛋白質(zhì)結(jié)合后變?yōu)榍嗌?，前者吸收峰?65 nm，后者的吸收峰在595 nm。在一定蛋白質(zhì)范圍內(nèi)（0-1000 ug/ml），蛋白質(zhì)色素結(jié)合物在595 nm波長下的消光值與蛋白質(zhì)含量成正比，故可用于蛋白質(zhì)的定量檢測。蛋白質(zhì)與考馬斯亮藍G-250結(jié)合反應(yīng)十分迅速，2 min左右即達到平衡，其結(jié)合物在室溫下1h內(nèi)保持穩(wěn)定。該反應(yīng)非常靈敏，可用于測量微克級蛋白質(zhì)含量，易于操作，干擾物質(zhì)少，是一種比較好的蛋白質(zhì)定量法。

蛋白質(zhì)含量=C×VW×1000

C：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的蛋白質(zhì)濃度（ug/ml）

V：提取液總體積（ml）

W：樣品質(zhì)量（g）

2.2實驗材料、儀器及試劑

2.2.1實驗材料

白玉山藥、白嘴山藥、鐵棍山藥、棒藥各取100g（洗凈并搗爛）

2.2.2實驗儀器

分光光度計、離心機、藥物天平、容量瓶、移液管、試管等。

2.2.3實驗藥品

100ug/ml標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白溶液、考馬斯亮藍G—250試劑、90%乙醇、85%磷酸等。

2.3實驗步驟

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

2.3.1.1取六只試管，按下表添加試劑。

2.3.1.2搖勻，靜置2min。

2.3.1.3在595nm波長下比色，記錄消光值。

2.3.1.4以消光值為縱坐標(biāo)，牛血清白蛋白濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

試管編號123456標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白（ml）00.20.40.60.81.0蒸餾水（ml）1.00.80.60.40.20蛋白質(zhì)濃度（ug/ml）020406080100考馬斯亮藍G—250（ml）5555552.3.2樣品的處理

2.3.2.1稱取新鮮樣品1.0—2.0g放入研缽中，加2ml蒸餾水研成勻漿。

2.3.2.2將勻漿配制為10ml標(biāo)準(zhǔn)液。

2.3.2.3靜置30min，其間搖動幾次。

2.3.2.4離心處理，取上清液500ul，加入試管，標(biāo)號。

2.3.3測定

2.3.3.1加入5ml考馬斯亮藍G—250試劑，搖勻。

2.3.3.2靜置2min，在595nm處比色，記錄三次OD值，數(shù)據(jù)如下表。

白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥第一次測定OD值0.6971.4341.7200.484第二次測定OD值1.2651.0081.6020.426第三次測定OD值1.2831.3091.6000.488平均值1.2741.3721.6410.466白玉山藥：取1.265與1.283的平均值為1.274；白嘴山藥：取1.434與1.309的平均值為1.372；鐵棍山藥：取三個測量值的平均值為1.641；棒藥：取三個測量值的平均值為0.466。

2.3.3.3根據(jù)消光值并在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出蛋白質(zhì)的濃度，將實驗測的數(shù)據(jù)代入上述計算公式，計算出蛋白質(zhì)的含量，結(jié)果如下。

山藥品種白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥蛋白質(zhì)含量（%）12.719015.099016.85875.00003.淀粉含量的檢測

3.1淀粉含量檢測的實驗原理

多糖是由幾百個或更多葡萄糖殘基組成的多糖，在酸性條件下加熱使其水解成葡萄糖，然后在濃硫酸作用下生成糠醛及其衍生物，該衍生物與蒽酮發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后溶液呈藍綠色，于620nm處有最大吸收，所以可以用此方法測定多糖含量。

A=100×C×V1×0.9V7×1000×W

A：淀粉含量（%）

C：從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的葡萄糖含量（ug/ml）

V1：顯色時取的樣品液總體積（ml）

V7：樣品提取液總體積（ml）

W：樣品質(zhì)量（g）

0.9：葡萄糖與淀粉的換算系數(shù)

3.2實驗樣品、儀器及試劑

3.2.1實驗樣品：

白玉山藥、白嘴山藥、鐵棍山藥、棒藥各取50g（預(yù)先洗凈并研碎）

3.2.2實驗儀器：

試管、水浴鍋、離心機、研缽、移液管、分光光度計等。

實驗試劑：0.2g/L蒽酮濃硫酸溶液、0.1g/L考馬斯亮藍G—250試劑、9.2 mol/L高氯酸溶液、90%乙醇溶液、85%乙醇溶液等。

3.3實驗步驟

3.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

3.3.1.1準(zhǔn)確稱取0.1g葡萄糖（分析純），溶解并用蒸餾水定容至100ml。

3.3.1.2分別取出1ml，2ml，3ml，4ml，5ml分別加入到50ml的容量瓶中，并用蒸餾水定容到50ml，配制成濃度分別20ug/L，40ug/L，60ug/L，80ug/L，100ug/L的葡萄糖溶液。

3.3.1.3各取1ml試液倒入試管中，標(biāo)號。

3.3.1.4加入3ml蒽酮試劑，迅速放入冰水中冷卻。

3.3.1.5將幾只試管一起放入100℃恒溫水浴鍋中，為防止水分蒸發(fā)，在試管口加一個玻璃球。

3.3.1.6準(zhǔn)確保溫100℃加熱10min后取出。

3.3.1.7流水冷卻，再在室溫下平衡約10min，放于波長620nm處測消光值。

3.3.2實驗樣品的處理

3.3.2.1取新鮮樣品，放入10ml離心管，加入6-7ml乙醇。

3.3.2.2將離心管放入恒溫80℃的水浴鍋中加熱30min。

3.3.2.3將離心管放入離心機離心處理5min。

3.3.2.4將離心管放入恒溫85℃的水浴鍋內(nèi)加熱至乙醇剩余2-3ml。

3.3.2.5加水3ml，攪拌均勻。

3.3.2.6水浴加熱15min，使樣品糊化.

3.3.2.7冷卻試劑，加入2ml4.6mol/L高氯酸溶液，攪拌均勻。

3.3.2.8靜置15min，加水至10ml，搖勻。

3.3.2.9離心10min，將上清液倒入50ml容量瓶內(nèi)。

3.3.2.10向沉淀中加入2ml4.6mol/L高氯酸，攪拌均勻。

3.3.2.11靜置15min，加水至10ml，混勻。

3.3.2.12離心處理10min，將上清液加入容量瓶中。

3.3.2.13水洗沉淀1-2次。

3.3.2.14離心處理10min，將上清液加入容量瓶中。

3.3.2.15定容。

3.3.3測定

3.3.3.1取提取液600ul，加入試管中，加入5ml蒽酮溶液。

3.3.3.2恒溫85℃水浴加熱10min。

3.3.3.3在620nm處比色，記錄數(shù)值如下表。

白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥第一次測定2.0580.8291.6371.648第二次測定2.1051.9241.6591.734第三次測定1.8761.6401.8690.841平均值2.0821.7821.7221.691白玉山藥取2.058與2.105的平均值為2.082；白嘴山藥取1.924與1.640的平均值為1.782；鐵棍山藥取三個測量值的平均值為1.722；棒藥取1.648與1.734的平均值為1.691。

3.3.3.4在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出葡萄糖的濃度。

3.3.3.5根據(jù)葡萄糖濃度計算出淀粉含量，結(jié)果如下：

山藥品種白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥淀粉含量（%）10.23745.84758.23195.28954.可溶性糖含量的測定

4.1可溶性糖含量的測定實驗原理

糖在濃硫酸作用下，可經(jīng)脫水反應(yīng)生成糠醛或羥甲基糠醛，生成的糠醛或羥甲基與蒽酮脫水縮合，形成糠醛的衍生物，呈藍綠色，其吸收峰為620nm。在一定范圍內(nèi)，顏色的深淺與糖的含量成正比，故可用于糖的定量測定。

實驗方程式：

該方法的特點是幾乎可以測定所有的碳水化合物，不但可以測定戊糖與己糖，而且可以測所有寡糖類和多糖類，其中包括淀粉、纖維素等（因為反應(yīng)液中的濃硫酸可以把多糖水解成單糖而發(fā)生反應(yīng)），所以蒽酮法測出的碳水化合物含量，實際上是溶液中全部可溶性碳水化合物總量。在沒有必要細致劃分各種碳水化合物的情況下，用蒽酮法可以一次性測出總量，省去很多麻煩，因此有特殊的應(yīng)用價值。但在測定水溶性碳水化合物時，則應(yīng)注意避免將樣品中的未溶解殘渣加入反應(yīng)液中，不然會因為細胞壁中的纖維素、半纖維素等與蒽酮試劑的顯色深度不同果糖顯色最深，葡萄糖次之，半乳糖、甘露糖較淺，五碳糖顯色更淺，故測定糖的混合物時，常因不同糖類的比例不同造成誤差，但測定單一糖類時則可避免這種誤差。這一方法靈敏度很高，糖含量在30ug左右就能測定，所以可用于微量測糖，在樣品少的情況下，采用這種方法比較合適。

4.2實驗材料、儀器與試劑

4.2.1實驗材料

白玉山藥、白嘴山藥、鐵棍山藥、棒藥各取50g，預(yù)先洗凈并研碎。

4.2.2實驗儀器

分光光度計、精密天平、水浴鍋、離心機、具塞刻度試管、容量瓶、移液管、組織攪拌機等。

4.2.3實驗試劑

50ug/ml標(biāo)準(zhǔn)蔗糖溶液1000ml、0.2g/L蒽酮濃硫酸溶液。

4.3實驗步驟

4.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

4.3.1.1取六只大試管，按下表數(shù)據(jù)添加試劑。

4.3.1.2搖勻，反應(yīng)10min，在620nm波長下比色。

4.3.1.3以標(biāo)準(zhǔn)蔗糖濃度為橫坐標(biāo)，以消光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

試管編號123456標(biāo)準(zhǔn)蔗糖溶液（ml）00.40.81.21.62.0蒸餾水（ml）2.01.61.20.80.40蔗糖濃度（ug/ml）01020304050蒽酮試劑（ml）4444444.3.2樣品處理

4.3.2.1稱取新鮮樣品0.5-1.0g研磨為勻漿，三次重復(fù)。

4.3.2.2定容至10ml，室溫下浸提30-60min，期間經(jīng)常搖動。

4.3.2.3離心處理，棄去殘渣，適當(dāng)稀釋。

4.3.2.4標(biāo)號，封存。

4.3.3測定

4.3.3.1吸取300ul提取液于大試管中，加入4ml蒽酮試劑。

4.3.3.2搖勻，靜置10min。

4.3.3.3在620nm處比色，記錄OD值如下表。

白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥第一次測定0.7350.1910.6230.226第二次測定1.3881.7320.5340.147第三次測定1.1051.9640.3040.203平均值1.2471.08480.5770.215白玉山藥取1.388與1.105的平均值為1.247；白嘴山藥取1.732與1.964的平均值為1.848；鐵棍山藥取0.623與0534的平均值為0.577；棒藥取0.226與0.203的平均值為0215。

4.4可溶性糖含量計算

可溶性糖含量（%）=C×VW×1000×100

C：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的蔗糖濃度（ug/ml）

V：樣品總體積（ml）

W：樣品質(zhì)量（mg）

4.3.3.4在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出蔗糖濃度，將實驗測的數(shù)據(jù)代入上述計算公式，計算出可溶性糖的含量，結(jié)果如下。

山藥品種白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥可溶性糖含量（%）2.79524.31891.06610.3637二、實驗結(jié)果

匯總以上四個實驗結(jié)果，繪制柱形圖如下：

山藥品種白玉山藥白嘴山藥鐵棍山藥棒藥干物質(zhì)含量（%）24.54%24.66%30.23%16.29%蛋白質(zhì)含量（%）12.719015.099016.85875.000淀粉含量（%）10.23745.84758.23195.2895可溶性糖含量（%）2.79524.31891.06610.3637通過以上對比可以看出，不同山藥品種的品質(zhì)存在較大差異，其中：①干物質(zhì)含量：鐵棍山藥（30.23%）>白嘴山藥（2466%）>白玉山藥（24.54%）>棒藥（16.29%）。②蛋白質(zhì)含量：鐵棍山藥（16.8587%）>白嘴山藥（15.0990%）>白玉山藥（12.7190%）>棒藥（5.0000%）；③淀粉含量：白玉山藥（102374%）>鐵棍山藥（8.2319%）>白嘴山藥（5.8475%）>棒藥（5.2895%）；④可溶性糖含量：白嘴山藥（4.3189%）>白玉山藥（2.7952%）>鐵棍山藥（1.0661%）>棒藥（0.3637%）；

根據(jù)不同人群的營養(yǎng)需求，建議白嘴山藥適宜糖尿病人食用，鐵棍山藥適宜孕婦及生長發(fā)育期的青少年食用，白玉山藥適宜長期從事體力勞動的人盡量食用。

參考文獻：

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