食品界

《食品科学》：江西农业大学肖建辉教授等：不同熟化方式对速冻熟紫薯品质的影响

紫薯（Ipomoea batata L.）属旋花科一年生草本植物，其果肉呈紫红色，富含花色苷，兼具药食两用功效，深受消费者喜爱。目前市场上紫薯以鲜销为主，但鲜销具有一定的局限性，如不耐贮藏、易发生霉变等。速冻食品不仅可以解决鲜销食品运输及销售等过程中的贮藏问题，还能最大限度地保留食品成分的原始新鲜度、颜色、风味和营养，带来极大的便利性。由于速冻生紫薯在熟化时存在不易熟等问题，故速冻紫薯产品的开发以熟紫薯为基础，其既方便食用又健康，是一种具有潜力的新型方便食品。但目前鲜见对速冻熟紫薯相关研究的报道。

江西农业大学张勉羚、牛丽亚、肖建辉*等为深入研究冻前不同熟化方式对速冻熟紫薯品质的影响，以‘紫罗兰’紫薯为原料，采用蒸制、微波制和烤制3 种熟化方式处理速冻熟紫薯，并对挥发性成分、色泽、微观结构、花色苷含量和抗氧化活性等进行分析。

1.不同熟化方式对速冻熟紫薯挥发性成分的影响

利用气相色谱-离子迁移谱联用分析经过不同熟化方式处理后所得速冻熟紫薯的风味物质，鉴定出42 种已知化合物和10 种未知化合物，主要包括醛类、烯醛类、酮类、醇类和酯类等（图1）。由表1可知，风味物质中含有25 种醛、5 种酮、5 种酯、3 种醇、2 种萜烯类、1 种醚以及1 种酚。紫薯熟化过程中的美拉德反应和焦糖化反应导致了风味成分的变化。大部分挥发性风味成分经过熟化后含量明显下降，但部分风味物质含量增加，如异丙醇、左旋玫瑰醚、反-2-辛烯醛、2-丁酮等，为速冻熟紫薯提供了更多的芳香气味；同时可见熟化处理可以明显提高柠檬烯等物质含量，赋予紫薯更加浓郁的果香和甜香。蒸制熟紫薯中左旋玫瑰醚和异丙醇等含量相对较高，提供清新的花香气，烤制熟紫薯中异戊烯醛和丙酮等含量较高，提供了独特的微香气息。不同熟化方式能够引起速冻熟紫薯中挥发性风味物质的重新排布，赋予其新的独特风味特征。

2.不同熟化方式对速冻熟紫薯色泽和微观结构的影响

由表2可知，鲜紫薯色泽最浅，亮度最大，烤制熟紫薯L*值最小，色泽最深，ΔE最大。熟化后的紫薯的L*值均减小，a*值减小，b*值减小。可能是因为熟化导致紫薯花色苷含量和结构等变化，呈现出紫红色，同时温度的变化导致焦糖化反应和美拉德反应发生。

如图2所示，经过不同熟化处理后的速冻熟紫薯内部颗粒形态和大小都有不同的表征，鲜紫薯内淀粉颗粒大多呈现完整的椭圆形和球形，熟化后的速冻熟紫薯内部淀粉颗粒表面不完整且有褶皱，呈现大小不均一的块状。因为经过糊化后，淀粉结构被破坏，分子之间孔隙发生变化，结晶颗粒变大。

由图2A₂～D3可看出，微波制熟紫薯和烤制熟紫薯表面较不平整且有部分断层出现，可能是微波制和烤制温度较高，淀粉分子间产生剧烈运动而溶胀成无定形的海绵状结构，蒸制熟紫薯表面最为光滑平整，淀粉分子破碎形成较大的块状结构，这种结构改变使速冻熟紫薯内部构架变化，利于抗性淀粉的形成，使其具有较好的食用品质。

3 不同熟化方式对速冻熟紫薯的紫薯花色苷含量及抗氧化活性的影响

如表3所示，经过不同熟化处理后的速冻熟紫薯中的紫薯花色苷含量存在显著差异（P＜0.05），蒸制熟紫薯的紫薯花色苷含量达4.12 mg/g，微波熟紫薯和烤制熟紫薯中分别为3.68、3.62 mg/g，可能是经过熟化，紫薯内部的原紫薯花色苷不同程度地转化为紫薯花色苷；另一方面，结合态的紫薯花色苷经熟化后游离出来，导致紫薯花色苷含量的增加程度大于熟化对紫薯花色苷造成的损失程度，使紫薯花色苷含量增加，这与前述速冻熟紫薯色泽变化结果一致。

4.不同熟化方式对速冻熟紫薯花色苷结构的影响

由图3可知，速冻熟紫薯中的紫薯花色苷共有六大类，主要是芍药花素和矢车菊素，其次依次是天竺葵素、飞燕草素、锦葵色素和原紫薯花色苷。其中，芍药花素、矢车菊素、天竺葵素、飞燕草素、锦葵色素和原紫薯花色苷鉴定出的总量分别为2434.72、651.02、95.67、2.76、0.16 μg/g和0.03 μg/g。经过LC-MS/MS分析，共鉴定出8 种芍药色素、9 种矢车菊素、4 种天竺葵素、3 种飞燕草素、2 种锦葵色素以及1 种原紫薯花色苷，共27 种不同结构的紫薯花色苷。紫薯花色苷中含量最多的是以酰化形式存在的芍药苷衍生物，芍药花素占比最大的为蒸制熟紫薯，达到总量的84.12%，较好地保留了营养成分和色泽，其次依次为微波制熟紫薯、鲜紫薯、烤制熟紫薯，占比分别为75.86%、74.83%和72.86%。经过不同熟化处理后，飞燕草素含量明显下降，如飞燕草素-3-(6-O-p-对香豆酰)-葡萄糖苷含量下降约50%，即可能是紫薯花色苷转化的原因，但锦葵色素、天竺葵素、芍药花素和原紫薯花色苷含量均有所增加，使得紫薯花色苷种类更加丰富，提供速冻熟紫薯更多的特性。

5.不同熟化方式对速冻熟紫薯体外胃肠消化过程中花色苷释放特性的影响

如图4所示，在消化过程中速冻熟紫薯中紫薯花色苷持续稳定地释放。紫薯花色苷在肠道消化后的释放量均高于在胃消化后的释放量，可能是因为紫薯花色苷受所处环境中pH值的影响，在胃消化的酸性条件下，紫薯花色苷较稳定；在较高的pH值环境中紫薯花色苷发生溶解或降解，或是在消化过程中释放的其他膳食成分对紫薯花色苷溶解度的影响导致其释放量增加。熟化后的速冻熟紫薯花色苷释放量明显高于未处理的鲜紫薯，其中蒸制熟紫薯的释放量高于其他两种，与其本身经熟化后含有较高的花色苷含量有关。综上，蒸制熟紫薯具有良好的消化特性，在消化过程中释放更多的花色苷，能够有效延缓葡萄糖的生成，体现出较高的食用价值。

6.不同熟化方式对速冻熟紫薯中酶活性抑制率的影响

如图5所示，与鲜紫薯的α-淀粉酶活性抑制率（33.38%）相比，熟化处理显著提高了α-淀粉酶活性抑制率，蒸制熟紫薯最高，达到60.36%。α-淀粉酶活性和和α-葡萄糖苷酶抑制效果均为蒸制熟紫薯＞微波制熟紫薯＞烤制熟紫薯＞鲜紫薯。

7. 不同熟化方式对速冻熟紫薯棕色指数和聚合色指数的影响

如表4所示，两种指数大小均为蒸制熟紫薯＜微波制熟紫薯＝烤制熟紫薯＜鲜紫薯，蒸制熟紫薯中的棕色指数和聚合色指数最小，说明蒸制熟紫薯中紫薯花色苷的损失较低，与微波制和烤制相比，较好地保留了紫薯花色苷成分，这与前述紫薯花色苷含量测定结果一致。

结论

通过分析蒸制、微波制和烤制3 种熟化处理对速冻熟紫薯风味、组织结构和紫薯花色苷特性等的影响，分析速冻熟紫薯的贮藏稳定性，可得出结论：不同熟化方式能够引起速冻熟紫薯中挥发性风味物质的重新分布，赋予其新的独特风味特征。经LC-MS/MS鉴定，速冻熟紫薯中花色苷含量最多的是以酰化形式存在的芍药苷衍生物，蒸制熟紫薯中的紫薯花色苷结构上具有较好的稳定性，可以较好地保留其中的营养成分和色泽，抗氧化活性较高。蒸制熟紫薯中花色苷含量相对较高，同时在消化过程中的释放量较大，能够有效地抑制消化淀粉酶活性，具有较好的消化特性和贮藏稳定性。本研究可为开发方便速冻熟紫薯产品提供理论参考。