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马铃薯博览

马铃薯成分与分析

所属分类:马铃薯成分与分析    发布时间: 2021-08-17    作者:薯元康
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                                                                    原文作者:黄有惠-摘自百度文库

马铃薯的营养成分

一、成分

马铃薯水分含量在95.27%,碳水化合物,蛋白质、脂肪含量很低,因此,又是低能量食品。还含有大量的其他营养成分,如淀粉酶和脂肪酶,多种维生素及丰富的矿物质及膳食纤维,因而在膳食中具有一定的意义。

马铃薯块茎的营养成分因品种、贮存、生长季节、土壤类型及分析方法而异。

 

二、碳水化合物和能量

马铃薯中碳水化合物占干重的71%。马铃薯含有丰富的碳水化合物和多种维生素,其中维生素C的含量比梨高8~10倍。马铃薯不含草酸,不仅不会与食物中的钙结合,更有利于钙的吸收。马铃薯主要由淀粉构成。虽然马铃薯是能量的主要来源,但它主要的弊端是:若满足日常膳食需求,需消耗相当大量的马铃薯(约3.5kg)。一个中型的马铃薯能提供约419J的能量。马铃薯对能量摄入的贡献不同,主要依据它的加工方式,即是在水中还是在脂肪(油)中加工而不同。水煮的马铃薯能提供约335.2kJ/100g的能量,油炸马铃薯提供约670.4kJ/100g的能量。

表1—1           新鲜马铃薯块茎的成分含量           单位:%

成分

含量

95.27

干物质

4.73

碳水化合物

3.40

蛋白质

0.68

脂类

0.10

灰分

0.55

 

1.淀粉

像其他块茎植物一样,淀粉是马铃薯块茎的主要成分。马铃薯块茎的淀粉含量与其品种特性、使用的肥料有关,还与贮存温度、马铃薯的疾病和化学药剂的使用有关。例如,早熟品种块茎的淀粉含量低于中晚熟品种的。淀粉含量高的品种适于工业加工。淀粉有同化淀粉和贮藏淀粉之分,块茎中的淀粉是由葡萄糖合成的贮藏淀粉,淀粉粒呈圈层状结构,直径在1~110μm之间,块茎中淀粉的直径大部分在10~60μm之间。像其他作物的淀粉一样,马铃薯淀粉也分直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉含量与成熟度呈正比,与含有大淀粉微粒的块茎相比,含有小淀粉颗粒的块茎中直链淀粉较多。直链淀粉占块茎总淀粉含量的20%~25%,支链淀粉占75%~80%。直链淀粉的相对分子质量为18万,支链淀粉的相对分子质量为100万~600万。每100g淀粉含有50~100mg的磷,磷与支链淀粉相结合。马铃薯淀粉的糊化温度是55~65℃。

淀粉在马铃薯块茎中的分布不均匀,顶部芽眼多,淀粉含量比基部少15%~20%。块茎的形成层和髓外部(占块茎重的70%)含淀粉量.多,表皮和髓内部(占块茎重的25%~30%)含淀粉量少,同一植株的各块茎之间淀粉含量可相差百分之几。块茎中的淀粉粒大多数都是中等大小的。

表1—2               马铃薯块茎(干物质)的化学成分含量    单位:%

化学成分

含量

淀粉

0

还原糖

 

全氮

 

蛋白氮

 

脂肪

2.11

膳食纤维

33.8

矿物质

6.9

 

2.糖

马铃薯中糖的含量为干重的0~10%,块茎中不..游离糖,同时还有糖的磷酸酯。根据不同的文献报道,块茎中糖及衍生物的含量如表1—3所示。糖在块茎中的分布不均匀,一般是块茎顶部的含糖量比基部少15%~20%。

表1—3      马铃薯块茎(干重)中的糖及衍生物的含量

成分

含量(g/100g

蔗糖

0.12

葡萄糖

1.19

果糖

0.80

乳糖

0.00

麦芽糖

0.00

半乳糖

0.00

 

块茎中的含糖量在贮藏期间增加,主要是蔗糖、葡萄糖和果糖的含量增加,同时,这些糖的磷酸酯在块茎中也积累相当多。一般情况下,块茎中没有麦芽糖,但在其萌发时,淀粉分解很快,麦芽糖可积累到1%。丙糖磷酸酯是块茎中碳水化合物代谢的中间产物。肌醇主要以肌醇酸钙镁盐的形式存在,起贮藏物质的作用。根据Verma的研究,种植161d后的块茎中含有还原糖和蔗糖的量比生长136d的少,但是比110d和117d的多。在低温贮存条件下会积累大量的糖,发芽也会提高糖的含量。在块茎中心区域糖的浓度比边缘区域的要高。在氮气中贮存不但不能积累糖,反而使淀粉含量降低。

3.其他碳水化合物

马铃薯含有纤维素、果胶物质、半纤维素和其他多糖。非淀粉多糖占马铃薯块茎的0.2%~3.0%,纤维素占非淀粉多糖的10%~12%,果胶物质为0.7%~1.5%。马铃薯表皮中果胶含量为薯肉的10倍。应用生长素会促进果胶物质的合成。果胶物质含有原果胶、可溶性果胶和果胶酸。原果胶约占果胶物质的70%。马铃薯在贮存时可溶性果胶的含量会提高,降低原果胶的含量。可溶性果胶约占果胶物质的10%,果胶酸部分为13.25%。半纤维素含有葡萄糖醛酸、木糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖。半纤维素占非淀粉多糖的1%。

膳食纤维又称食物纤维,是植物性食物中含有的不能被人体消化酶分解利用的碳水化合物。膳食纤维包括纤维素、半纤维素、木素和果胶等物质,是植物细胞壁间质组成成分。膳食纤维虽没有营养功能,但却为人体健康所必需,被营养学家列于传统六大营养素之后,称“第七营养素”,是平衡膳食结构的必需营养素之一。

膳食纤维在人体内不但能刺激肠道蠕动,减少慢性便秘发病率,而且对心血管疾病、糖尿病、结肠癌等有一定预防作用。膳食纤维可缩短食物在胃内的排空时间,促进消化液的分泌,有利于营养物质的消化吸收;可缩短肠内容物通过肠道的时间,降低结肠压力,减少有害物质与肠壁接触的时间;能增强结肠的渗透作用,稀释胃肠内容物中有害物质的浓度。

膳食纤维由于是胶态的,可延缓或阻碍食物中脂肪和葡萄糖的吸收,降低体内血脂和血糖水平,减少糖尿病患者对胰岛素的依赖作用。它可减低血液中胆固醇浓度,促进胆固醇在肝脏中代谢分解后与胆盐结合排泄出体外,对预防心血管疾病有一定作用。马铃薯中膳食纤维的量为鲜薯的1%~2%。膳食纤维含有一些不能被酶水解的淀粉,因此,在测量膳食纤维前,除去这种淀粉。Jones等人的研究结果表明:在生马铃薯中含有少量的抗消化淀粉(Resistant starch),但是在煮熟的马铃薯中,抗消化淀粉占总膳食纤维量的20%~50%。食品中常有少量的抗消化淀粉,如馒头和面包中分别含1%和2%。豆类罐头中抗消化淀粉达10%以上。淀粉发生凝沉现象,消化淀粉转变为抗消化淀粉,不再能提供热能,是一种损失,但成为膳食纤维的一部分,对于身体另有好处。这种抗消化淀粉能单独用做纤维添加剂,也可和其他纤维剂合用。马铃薯中膳食纤维含量等同于甘薯中的,但是稍低于其他植物的根和块茎,低于谷类和豆科植物的。未去皮的马铃薯中含有的膳食纤维量高于生的(去皮)或煮熟的(去皮)马铃薯中的。

4.营养价值

马铃薯的平均能量低于其他植物块茎和生的谷类。有些马铃薯商业品种的能量有显着的差异。若以干物质计算,马铃薯的能量等同于谷类和豆科植物的。因为马铃薯是低能量食物,所以对肥胖人群来说,食用含马铃薯的食物是非常有利的。淀粉是马铃薯主要的能量来源。在生马铃薯中淀粉的消化率极低,但煮熟和加工过的马铃薯淀粉的消化率则有显着的提高。

三、含氮化合物

马铃薯中氮含量为干重的1%~2%。在淀粉和含氮量之间存在一个反比例关系。块茎的氮含量受作物生长的栽培条件和环境条件的影响。马铃薯块茎中含有许多非蛋白氮,占块茎全氮量的33%~50%。非蛋白氮以游离氨基酸和酰胺酸为主。块茎所含游离氨基酸不少于20种,游离氨基酸和酰胺酸提高了块茎的营养价值。含氮物质在块茎中的分布不均匀。表皮、皮层与髓部含氮物质多,形成层含氮物质少。

1.蛋白质

马铃薯块茎的蛋白质含量一般为1.6%~2.1%,主要由盐溶性蛋白组成,占块茎蛋白质总量的70%~80%,其中球蛋白约占2/3,而碱溶蛋白占20%~30%。在块茎中没发现有水溶性蛋白或醇溶蛋白。马铃薯蛋白质是全价蛋白质,含有人体必需八种氨基酸,期铜赖氨酸的含量较高,达93mg/100g,色氨酸也达32mg/100g,这两种氨基酸是其他粮食所缺乏的。马铃薯蛋白质的等电点pH为4.4,变性温度为60℃.凝胶电泳方法揭示了马铃薯蛋白是由许多蛋白成分组成。

.近的研究又发现在马铃薯中含有丰富的粘体蛋白(一种多糖蛋白混合物),它能预防心血管系统的脂肪沉积,保持动脉血管的弹性,防止动脉粥样硬化的过早发生,还可以防止肝肾中结缔组织的萎缩,保持呼吸道和消化道的润滑。

2.氨基酸

马铃薯块茎中,天冬酰胺和谷氨酰胺的含量相近,两者共约占氨基酸总量的1/2。马铃薯中蛋氨酸和半胱氨酸是限制性氨基酸,赖氨酸的数量与典型的动物蛋白中的相似(见表1—4)。动物实验表明马铃薯蛋白的生物价较高。

表1—4         马铃薯块茎中氨基酸的含量

氨基酸

含量g/100g

色氨酸

0.004

苏氨酸

0.029

异亮氨酸

0.030

亮氨酸

0.037

赖氨酸

0.035

蛋氨酸

0.007

胱氨酸

0.005

苯丙氨酸

0.023

酪氨酸

0.013

缬氨酸

0.032

精氨酸

0.040

组氨酸

0.013

丙氨酸

0.022

天冬氨酸

0.048

谷氨酸

0.132

甘氨酸

0.022

脯氨酸

0.018

丝氨酸

0.021

 

3.营养价值

马铃薯蛋白中的赖氨酸的含量高于谷类蛋白的,但是含硫氨基酸的含量却低于谷类蛋白的。因此,马铃薯可以和谷类食品互补。鸡蛋蛋白质的生物学价值为....,马铃薯蛋白质的生物学价值平均为85%。不同食物的NDP Cal%(No Dietary Protein Caloricity)数据表明,马铃薯是蛋白质和能量的平衡食物。焙烤、烘烤或在油中炸制的马铃薯食品比水煮的马铃薯可提供较高的能量和蛋白质的摄入,这是由于前者在加工过程中营养物质的损失较少。马铃薯蛋白的营养价在同一品种之间也有显着差异,关于马铃薯的品种、栽培条件、气候和环境等因素对马铃薯品质的影响,目前人们的了解还有限。

4.酶

现已证明马铃薯块茎中存在许多酶,如多酚氧化酶(Polyphenol oxidase)、过氧化酶(Peroxidae)、过氧化氢酶(Catalase)、酯酶(Esterase)、蛋白水解酶(Proteolytic Enzymes)、蔗糖转化酶(Invertase)、磷酸化酶(Phosphorylase)和抗坏血酸氧化酶(Ascorbic acid oxidase)等。这些酶主要分布在马铃薯能发芽的部位,并参与生化反应,马铃薯在空气中的褐变就是其中氧化酶的作用所致。通常防止马铃薯变色的方法是破坏酶类或将其与氧隔绝。

四、脂类

马铃薯中脂类的数量非常少,为鲜薯的0.02%~0.96%,平均为0.2%。马铃薯中脂肪主要是甘油三酸酯、棕榈酸、豆蔻酸及少量的亚油酸和亚麻酸。Mondy认为:马铃薯中脂类营养的重要性并不能仅仅通过它的数量来判断,而是通过它在膜结构中的作用来判断。

五、维生素

马铃薯是维生素C、维生素B1、烟酸、吡哆素及其衍生物的重要来源。每100g块茎中含有10~25mg维生素C,0.4~2mg烟酸,0.9mg维生素B6,0.2~0.3mg泛酸,0.05~0.2mg维生素B1,0.01~0.2mg维生素B2,胡萝卜素0.05mg。在每100g块茎中,维生素C的平均含量为10~25mg,但在某些情况下,可达50mg。新收获的嫩薯含维生素C较多。在贮藏期间,块茎中的维生素C减少20%~30%。去皮马铃薯在烹调时维生素C大约损失25%,而带皮薯块损失20%。维生素C大部分集中在块茎的形成层中,表皮和髓部含量很少。虽然马铃薯在贮存、蒸煮或加工时维生素含量会下降,但是其中维生素C的含量比胡萝卜、洋葱和南瓜中的要多。作为食物原料,马铃薯可为日常膳食提供大量的维生素C、烟酸、维生素B1和维生素B2,而且马铃薯提供的维生素C比其它食物要多。马铃薯中维生素的含量取决于马铃薯的品种、成熟度、采收前作物吸收的矿物质营养素、土壤类型、收割日期、氮肥和磷肥的施用、使用的贮存条件等因素。

马铃薯块茎中的维生素C以还原态(抗坏血酸)和氧化态(脱氢抗坏血酸)两种状态存在,但后者的含量往往很低。在加工过程中,脱氢抗坏血酸不可逆地转变成二酮古洛糖酸。二酮古洛糖酸不具有维生素C的生物活性。温度和贮存时间均显着影响维生素C的含量。Carter和Carpenter的研究表明:加工过的马铃薯,只有23%的烟酸可以被利用。

六、有机酸

马铃薯块茎的pH在5.6~6.2之间。块茎细胞的胞液里含有许多有机酸,包括柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、草酸、乳酸、酒石酸、琥珀酸和其他酸类,其中,柠檬酸的含量较多,可达0.4%~0.8%。用块茎制取淀粉时,每吨块茎同时可制取1kg柠檬酸。苹果酸的含量一般为百分之零点几,其他酸的含量较少。马铃薯中有机酸的含量与所施氮肥有密切关系。马铃薯施硝态氮肥时,块茎中有机酸的含量比施氨态氮时有明显提高。

七、矿物质

马铃薯中富含铁元素和镁元素,而且还含有牛奶中却反的一些微量元素。体内实验表明,马铃薯中维生素C的含量与马铃薯在胃液作用下可容态铁的数量呈正比关系。马铃薯中铁的利用率比其他蔬菜高。马铃薯含磷量多(见表1—6),其中少量的磷以植酸的形式存在。植酸与钙、铁、锌作用形成难溶的植酸盐,因此不宜为人体吸收利用。植酸中含有约25%的磷。对23个品种的马铃薯进行调查,平均8.3%的磷以植酸的形式存在。因此低植酸含量的马铃薯更有利于矿物质的吸收和利用。

表1—6                 马铃薯块茎(可食部分)中矿物质的含量

成分

含量/(mg/100g)

25

0.34

10

20

233

39

028

0.050

0.069

0.6

 

马铃薯中钙、硫的含量较低,但是富含钾。高血压病人需要摄入硫的量低,因此,马铃薯适合作高血压病人的食物。用小白鼠作喂养实验,以马铃薯为基质的食物中植酸的含量为0.23mg/100g,锌的利用率为97%;而用植酸含量为9.93 mg/100g的谷物为食物基质喂养白鼠,锌的利用率只有23%。这是因为马铃薯中不含过量的纤维,植酸的含量也较低,所以锌的利用率较高。马铃薯还含有其他矿物质元素锌、铜、铬、锰、硒和钼,还是极好的氟化物的来源。

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