李星　趙?！鴱?qiáng)　靳艷玲

摘 要：甘薯作為我國重要的糧食作物，含有極其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。隨著人們生活水平的提高，食品結(jié)構(gòu)趨于多元化、保健化，食用甘薯市場日趨看好，而對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的提升已經(jīng)成為重要的研究領(lǐng)域。本文將從甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價方法以及甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響因素2個方面對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的研究進(jìn)展進(jìn)行小結(jié)，為評估和提高甘薯營養(yǎng)品質(zhì)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：甘薯;營養(yǎng)品質(zhì);評價方法;影響因素

中圖分類號：S531 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201015003

甘薯（Ipomoea batatas（L.）Lam.）旋花科甘薯屬，俗名地瓜、番薯等[1]。甘薯含有極其豐富的對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，同時甘薯具有提高人體免疫力、抗衰老等保健功能。隨著研究的深入，人們對甘薯的益處了解得越來越多，其作為食物的比例也越高，因此，人們對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的要求也隨著需求的上升而逐漸上升。

對甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行衡量，了解甘薯所具備的營養(yǎng)成分并對其進(jìn)行分析評價，并結(jié)合對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生影響的各類因素，對提升甘薯的營養(yǎng)價值十分有意義，因此，大量相關(guān)的研究相繼開展，并且獲得了一定成果。本文主要對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價方法以及甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響因素進(jìn)行綜述。

1 甘薯營養(yǎng)品質(zhì)評價的主要研究內(nèi)容

甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價是對甘薯所具有營養(yǎng)成分的含量和品質(zhì)進(jìn)行評價，甘薯所含有的營養(yǎng)成分主要包括淀粉、可溶性糖、蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦質(zhì)元素等，通過對甘薯的營養(yǎng)成分進(jìn)行化學(xué)分析以及對甘薯的感官可接受性進(jìn)行評價，從而對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)做出評價[2]。甘薯的營養(yǎng)成分受眾多因素的影響，不同的因素對甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)影響也有所不同，本文從甘薯品種、肥料、生育期、氣象條件、貯藏條件幾種因素對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響進(jìn)行綜述。

2 甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價

2.1 甘薯與其它作物營養(yǎng)成分的比較

甘薯作為重要的糧食作物，含有極其豐富的營養(yǎng)成分。對甘薯與其它糧食作物營養(yǎng)成分比較分析的研究也有很多，甘薯的營養(yǎng)平衡、全面，且營養(yǎng)價值很高，甘薯含有碳水化合物，β-胡蘿卜素、維生素B、維生素C、礦物質(zhì)（鈣，磷，鐵和鉀）和膳食纖維等營養(yǎng)成分[3]。Tegeye等研究發(fā)現(xiàn)，與玉米粉、小麥粉相比，甘薯粉含有低于二者的脂肪含量，高于二者的碳水化合物含量以及礦物質(zhì)含量;甘薯含有相對豐富的多胺和氨基酸。同時，還證實甘薯是維生素與胡蘿卜素極好的來源，甘薯中維生素B1和維生素B2的含量遠(yuǎn)高于大米，是面粉的2倍，維生素E含量為小麥的9.5倍[4]。

2.2 甘薯的感官可接受性評價

甘薯的感官可接受性，即運用視覺、嗅覺、味覺、觸覺幾種感知途徑對食品的特征或性質(zhì)進(jìn)行測量、分析、解釋的一種科學(xué)方法。隨著食品學(xué)的發(fā)展，人們對食品從入口前到接觸、咀嚼、吞咽時的印象，需要一個具體的詞語形容，便借用“質(zhì)地”一詞[5]。對甘薯的質(zhì)地評價主要采取的是標(biāo)度檢驗法，該方法以數(shù)字的形式來表示樣品性質(zhì)的強(qiáng)度（黏度、硬度、細(xì)膩程度等），同時使用相關(guān)的詞匯來表達(dá)對該性質(zhì)的感受（太軟、合適等），這是目前甘薯質(zhì)地評價體系中廣泛應(yīng)用的評價方法[2]。感官評價易受評價人員的喜好、狀態(tài)等因素的影響，具有較強(qiáng)的主觀性，誤差比較大，但是甘薯作為糧食作物供人食用，人們對食用甘薯的可接受程度評價是必不可少的。

2.3 甘薯營養(yǎng)成分的分析

對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價需要對其所含營養(yǎng)成分的含量與品質(zhì)進(jìn)行分析，在這方面已經(jīng)有大量的研究，隨著研究的深入以及技術(shù)的發(fā)展，除基本的營養(yǎng)成分外，甘薯所含有的其它特殊成分也逐漸被人所知曉。甘薯含有極豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，張嘉欣等研究表明，甘薯中淀粉含量極高，占鮮質(zhì)量的15%～26%，不同品種的甘薯含量有所不同，最高可達(dá)30%;可溶性糖類占鮮質(zhì)量的3%左右[6]。王麗等研究發(fā)現(xiàn)，對10個市售甘薯品種進(jìn)行營養(yǎng)成分的分析，其中還原糖含量占3.17%～17.84%、蛋白質(zhì)含量占1.15～4.20g·100g-1、粗脂肪為0.20～2.59gg·100g-1、粗纖維為0.97～2.16gg·100g-1、β-胡蘿卜素的含量為0.10～0.91mg·kg-1[7]。除此之外，甘薯還含有其它對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，如黃酮類化合物、綠原酸等，由于含有黃酮類化合物，使得甘薯具有高抗氧化活性、低毒性及顯著的清除人體自由基的功效。

2.4 甘薯營養(yǎng)成分的相關(guān)性及主成分分析

甘薯中所含有的營養(yǎng)成分極多，對品質(zhì)評價的指標(biāo)也比較多，各品種不同指標(biāo)間存在顯著差異。通過相關(guān)性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甘薯的很多指標(biāo)間存在著顯著的相關(guān)性。朱天文等研究甘薯營養(yǎng)成分間存在相關(guān)性，結(jié)果表明，不同營養(yǎng)成分之間相關(guān)性存在較大差異;粗蛋白與其它成分間的相關(guān)關(guān)系最弱，均未達(dá)到顯著水平;粗脂肪與其它成分的相關(guān)關(guān)系中等，僅與干率呈顯著負(fù)相關(guān)，與可溶性總糖呈顯著性正相關(guān)，與粗纖維呈極顯著的正相關(guān);干率、可溶性總糖、淀粉、粗纖維、維生素C總體上表現(xiàn)出較為密切的相關(guān)關(guān)系[8]。同時，甘薯中各營養(yǎng)成分與甘薯的感官評價具有相關(guān)性，薛冠煒研究發(fā)現(xiàn)甘薯的硬度與還原糖存在極顯著負(fù)相關(guān);黏附性與還原糖存在極顯著正相關(guān)。甘薯的營養(yǎng)成分間存在相互制約的關(guān)系，某些成分的改變極有可能引起其它成分發(fā)生相應(yīng)的改變，進(jìn)而影響甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)[2]。同時甘薯的品種與營養(yǎng)成分的含量也存在相關(guān)性，甘薯品種的食味與淀粉含量顯著正相關(guān)，而與可溶性糖含量負(fù)相關(guān);品質(zhì)優(yōu)良甘薯品種的口味與淀粉及可溶性糖含量正相關(guān)[9，10]。

為了能更好地評價甘薯的品質(zhì)情況，采用先進(jìn)的方法簡化甘薯品質(zhì)的評價指標(biāo)是一個很好的解決方法。主成分分析是把多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計分析方法[10]。把甘薯的各品質(zhì)性狀數(shù)量化，進(jìn)行主成分分析，以確定甘薯品種分類的主要品質(zhì)指標(biāo)，使各類甘薯的評價更加客觀。通過對營養(yǎng)成分劃分為主要成分，王麗等分析發(fā)現(xiàn)，甘薯的前5個主成分的累積貢獻(xiàn)率為89.91%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于85%（主成分分析的基本原理），故前5個主成分可以表達(dá)原來主成分的信息，達(dá)到使用少量的指標(biāo)便可以對甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行評價。其中，第1主成分是金屬元素因子，第2主成分是基本營養(yǎng)成分因子，第3主成分是灰分因子，第4主成分是活性成分因子，第5主成分是營養(yǎng)成分輔助因子[7]。通過甘薯的主成分分值及方差貢獻(xiàn)率，可計算甘薯的綜合主成分分值，進(jìn)而對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行衡量。

3 影響甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的因素

3.1 甘薯品種對營養(yǎng)品質(zhì)的影響

不同品種的甘薯所含有的營養(yǎng)成分種類、含量都有所不同，其具體的用途也有所不同。按照甘薯的用途可將甘薯的品種分為淀粉加工型、酒精加工型、薯脯加工型、色素加工型、鮮食型、烤食型、莖葉菜用型、水果型、飼用型等[11]。甘薯品種的差異使得其自身含有的營養(yǎng)成分有所不同，根據(jù)營養(yǎng)成分與感官評價的相關(guān)性，進(jìn)而也影響甘薯的食味。劉桂玲等對20個品種3種類型的甘薯營養(yǎng)成分差異進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，特用型甘薯的粗蛋白含量高于淀粉型和食用型;食用型甘薯的粗纖維含量最低，這也是食用型甘薯口感較好的因素之一[12]。李臣等對12個不同甘薯品種的主成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同品種甘薯的干率存在顯著差異，其中淀粉加工型高于其它類型;可溶性蛋白含量的變化范圍是5.42～14.35mg·g-1，不同品種間也存在顯著差異;類胡蘿卜素含量范圍是0.51～10.46mg·100g-1，且鮮食型顯著高于淀粉加工型[13]。唐忠厚等對不同肉色的甘薯營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行評價，白肉品種的甘薯，具有高干率，高淀粉含量，但還原糖，黃酮類物質(zhì)含量低;黃肉甘薯的類胡蘿卜素、還原糖、多酚以及黃酮量較高，如“浙薯255”的總胡蘿卜素含量達(dá)46.1mg·100g-1干重;而紫肉甘薯的花青素、微量元素、黃酮、多酚含量高于其它2種肉色品系的甘薯，如“寧紫薯2-2”的花青素含量達(dá)43.2mg·100g-1鮮重[14]。

3.2 甘薯的生育期對營養(yǎng)品質(zhì)的影響

甘薯的生育期是指甘薯從扦插到收獲的一段時間，在此過程中甘薯中的營養(yǎng)物質(zhì)逐漸積累，甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)不僅受到甘薯品種的基因效應(yīng)控制，同時與生育期內(nèi)的環(huán)境效應(yīng)有關(guān)，二者相互作用[15]。已經(jīng)有學(xué)者對甘薯生育期中營養(yǎng)成分的變化進(jìn)行研究，以尋求甘薯的最佳收獲期，以獲取具有不同營養(yǎng)價值的甘薯，按照甘薯的營養(yǎng)價值進(jìn)行加工。朱燕燕等研究發(fā)現(xiàn)，不同生育期甘薯可溶性糖在扦插80～100d，其含量迅速上升達(dá)到峰值，隨后含量迅速下降，同時，淀粉含量呈迅速上升趨勢;到150d左右，可溶性糖含量有所回升，說明在生育后期，甘薯塊根轉(zhuǎn)化利用同化物的能力都明顯減弱[16]。Hou等研究橙皮紅薯在膨大期間主要營養(yǎng)成分的變化，發(fā)現(xiàn)在種植40～70d后，β-胡蘿卜素的含量達(dá)到最大值，之后開始下降，整個生育階段呈單峰波動趨勢;而蛋白質(zhì)的含量在40～100d的時間段中緩慢下降，100d達(dá)到最低值，后逐漸上升;淀粉含量在40～70d呈上升趨勢，并達(dá)到最大值，后呈下降趨勢;碳水化合物的含量變化趨勢則與淀粉的變化趨勢相反;甘薯薯塊生長過程中，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)[17]。

3.3 肥料對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

有研究表明，適當(dāng)增施氮肥可提高甘薯干物質(zhì)生產(chǎn)能力和產(chǎn)量，然而過高的氮肥施用量會延遲結(jié)薯、導(dǎo)致地上部旺長、降低塊根產(chǎn)量，也會顯著降低甘薯塊根可溶性糖、淀粉和維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，同時還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染[18]。Duan等研究發(fā)現(xiàn)，氮肥的施加對甘薯的總淀粉含量，支鏈淀粉的含量都會產(chǎn)生顯著影響，并且得到氮施加量為75kg·hm-2時，研究對象“濟(jì)薯25”的淀粉含量以及甘薯產(chǎn)量最高[19]。劉明等發(fā)現(xiàn)氮肥的施用能夠增加甘薯蛋白質(zhì)的含量，降低甘薯的干物質(zhì)率;而過量的施用氮則會顯著降低甘薯的淀粉含量，還原糖和可溶性糖含量也會降低[20]。研究結(jié)果說明，施氮總體上會造成甘薯營養(yǎng)品質(zhì)下降，但對于不同品種甘薯的影響有所不同。而對于不同的氮肥類型，甘薯的響應(yīng)也不同，史春余等研究甘薯對銨態(tài)氮與硝態(tài)氮的吸收、利用及其氮素生產(chǎn)效率的影響，結(jié)果表明甘薯更適合施用銨態(tài)氮[21]。

磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一，甘薯對磷的需要量雖然比氮和鉀少，但磷的供給狀況對甘薯的正常生長和品質(zhì)特性有重要的影響[18]。唐忠厚等研究發(fā)現(xiàn)，施磷有利于甘薯蛋白質(zhì)的積累，蛋白質(zhì)含量達(dá)37.89%，但甘薯塊根含糖量（可溶性糖與還原糖）出現(xiàn)不同程度下降趨勢，其原因可能是磷與氮、鉀肥的互作效應(yīng)，增強(qiáng)了呼吸作用與碳氮代謝，促進(jìn)甘薯塊根膨大，光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化呈現(xiàn)“稀釋效應(yīng)”的緣故，長期不施磷肥可使薯塊的可溶性糖、還原糖含量顯著提高[22，23]?？傮w來看，磷肥在莖葉生長中期吸收較少，而在塊根膨大時期吸收較多，施磷肥能明顯促進(jìn)根系生長。Nascimento等研究施加磷肥對甘薯胡蘿卜素含量的影響發(fā)現(xiàn)，磷肥影響甘薯中總胡蘿卜素的含量，并得到P2O5施加量為174.09kg·hm-2時，總胡蘿卜素的含量最高[24]。

甘薯是需鉀量較多的作物，增施鉀肥可提高其抗病、抗旱能力，增強(qiáng)耐貯性和干物質(zhì)生產(chǎn)量，改善薯塊品質(zhì)。鉀肥的合理施用是甘薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要前提，鉀肥的施用時間、方法和用量均對甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響[25，26]。已有研究表明，施鉀能夠改善甘薯的品質(zhì)，但過高鉀肥的施用和不施鉀肥會降低甘薯的產(chǎn)量。同時，鉀肥對不同品種甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響不同，寧運旺等發(fā)現(xiàn)，在土壤供鉀水平較高的地區(qū)適宜推廣種植淀粉型甘薯，而在土壤供鉀水平較低的地區(qū)適宜推廣種植紫色甘薯和食用型甘薯[27]。而鉀肥的施用時期對甘薯的營養(yǎng)成分影響也不同。后猛等研究發(fā)現(xiàn)，封壟期追施鉀肥淀粉含量最高，塊根開始膨大期追施鉀肥葡萄糖、果糖和蛋白質(zhì)含量最高，生長前期追施鉀肥麥芽糖和蔗糖含量最高，說明在甘薯生長早期追施鉀肥有利于淀粉、麥芽糖和蔗糖的積累[28]。

3.4 環(huán)境條件對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)不僅受到自身基因型的影響，同時也受到栽培環(huán)境的綜合影響。汪寶卿等研究環(huán)境因素對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響，并進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)境氣象因子直接影響不同品種甘薯營養(yǎng)成分的變化，其對甘薯鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、可溶性蛋白含量及氨基酸含量的影響最大，呈極顯著或顯著相關(guān)。生薯淀粉含量與總積溫、總地溫呈顯著正相關(guān)，與平均濕度呈極顯著正相關(guān)，與總降水量和平均地溫?zé)o顯著相關(guān)性;生薯可溶性蛋白含量與總積溫、總降水量、總地溫及平均濕度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與平均地溫呈極顯著正相關(guān);生薯氨基酸含量與總積溫、總降水量、總地溫及平均濕度也呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)[29，30]。Mortley等研究光照周期及輻照度對甘薯的影響，發(fā)現(xiàn)光照時間長、輻照度低時，甘薯葉片中的營養(yǎng)元素和礦物質(zhì)含量會降低，且在不同品種間無顯著差異[31]。

3.5 貯藏條件對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

要保證甘薯的品質(zhì)，對甘薯進(jìn)行合理貯藏是關(guān)鍵。史光輝等研究貯藏溫度對不同甘薯品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，在40d時間范圍內(nèi)，甘薯在4℃的溫度下，其營養(yǎng)品質(zhì)能夠得到較好保持[32]。閔曉宇等研究在2種貯藏溫度下甘薯的營養(yǎng)成分變化，發(fā)現(xiàn)4℃貯藏條件有利于甘薯水分保持，但在該溫度下營養(yǎng)指標(biāo)變化較大，14℃貯藏條件下營養(yǎng)物質(zhì)變化較小，更利于營養(yǎng)物質(zhì)的保持，故在此溫度條件下貯藏甘薯更好[33]。Huang等研究在15℃和環(huán)境溫度（23.8～28.4℃）下甘薯中糖含量的變化情況，發(fā)現(xiàn)在15℃下貯藏甘薯，甘薯的總糖含量會上升，且隨貯藏時間的延長，甘薯不會出現(xiàn)發(fā)芽的情況[34]。林婕等研究發(fā)現(xiàn)，7℃和10℃的低溫貯藏能有效抑制甘薯呼吸，減少質(zhì)量損失，抑制甘薯品質(zhì)劣變，較好地維持甘薯質(zhì)地，減少營養(yǎng)成分的耗散，但隨著貯藏時間的延長，甘薯的冷害現(xiàn)象嚴(yán)重，營養(yǎng)物質(zhì)大量流失;貯藏溫度為13℃和16℃時，貯藏后期甘薯呼吸旺盛，營養(yǎng)物質(zhì)消耗過快，失重率高，容易造成軟腐，不利于長期貯藏;而10℃下貯藏90d后甘薯品質(zhì)仍保持較好，因此在一定溫度范圍內(nèi)，可以認(rèn)為10℃是甘薯的最適貯藏溫度[35]。因此，可以得出結(jié)論，在較短的貯藏時間內(nèi)，低溫有利于甘薯水分的保持，而長時間的貯藏，甘薯的貯藏溫度則應(yīng)較高。

4 展望

由于甘薯含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以及具備極強(qiáng)的保健功能，在追求健康生活的今天，對于甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的研究也越來越多，研究甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)，盡可能地開發(fā)甘薯潛藏的功能，發(fā)揮其最大的價值。

對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的評價，能夠更好地了解甘薯所具備的營養(yǎng)價值，了解對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生影響的各類因素，對于甘薯優(yōu)良品種的選育以及提高甘薯營養(yǎng)品質(zhì)是十分必要的。了解不同品種的甘薯所含有營養(yǎng)成分的差異，根據(jù)營養(yǎng)成分的比例含量確定甘薯的具體用途;根據(jù)肥料對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響，更好地利用肥料提高甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)等一系列研究都對更好地發(fā)揮甘薯的營養(yǎng)價值有所幫助。甘薯的種植、生育、收獲、貯藏各個階段，甘薯的營養(yǎng)品質(zhì)都在不斷變化，影響其品質(zhì)的因素也有很多，目前的研究已經(jīng)涉及多方面，但并不全面，因此，為更好地開發(fā)甘薯的營養(yǎng)價值，研究人員應(yīng)該更加努力，更加深入開發(fā)甘薯所具備的營養(yǎng)功能，在對甘薯本身所含有的營養(yǎng)了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行調(diào)控，盡可能最大程度地發(fā)揮甘薯的營養(yǎng)功能。

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（責(zé)任編輯 李媛媛）

收稿日期：2020-08-17

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項基金（項目編號：CARS-10-B22）;國家重點研發(fā)計劃項目（項目編號：2018YFF0213505）

作者簡介：李星（1997-），女，碩士;通信作者靳艷玲，副研究員，碩士生導(dǎo)師。