郑棉文，王锋，*，苏小军，2，李清明，郭时印，邓朝阳

（1.湖南农业大学食品科学与技术学院，湖南长沙410128；2.湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室，湖南长沙410128）

紫淮山的营养价值及加工研究进展

郑棉文1，王锋1，*，苏小军1，2，李清明1，郭时印1，邓朝阳1

（1.湖南农业大学食品科学与技术学院，湖南长沙410128；2.湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室，湖南长沙410128）

紫淮山营养丰富，具有很高的食用价值，但紫淮山含水量高，不耐贮藏，制约了其发展。从紫淮山的营养成分及其功效进行综述，同时对紫淮山的贮藏保鲜、鲜切加工及其系列产品加工现状进行探讨，对紫淮山未来发展方向作出展望。

紫淮山；营养成分；贮藏保鲜；鲜切加工；加工现状

淮山，又名山药，为薯蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea）一年或多年生缠绕性草质藤本植物，是一种集粮食、蔬菜、饲料、中药、能源等兼用的高效经济作物[1]。紫淮山（Dioscoreaalata L.）属于淮山的紫红肉品种群，因其果肉呈鲜红色而得名，能形成肥大的地下肉质块茎供为食用或药用[2]。紫淮山块茎大多呈柱状，也有少数呈脚板状。紫淮山除含有一般的白肉淮山所具有的维生素和微量元素、多糖、粘液质、蛋白质、淀粉、多种氨基酸、矿物元素等营养性成分外，还含有花色苷[3]。据《本草纲目》和《植物名实图考》等书籍记载，其有滋阴健肾、益脾止泻的功效[4]，且食味鲜美，口感甚至优于白肉淮山，在食品、化妆品以及医药方面都具有广阔的市场前景。传统紫淮山在种植和采收都需要人工深挖，费时费力且产品品质难以保证，现在紫淮山新型浅槽定向栽培技术利用了浅土层土壤肥沃、透气性好、温差大等优势，从而实现了高产高效的目的[5]。由于对紫淮山的功能成分、加工适应性等方面的研究相对不足，紫淮山种植面积并不大，仅在广西、广东、福建、云南、浙江、湖南、江西等地有零星种植，无法形成规模效应，制约了紫淮山加工产业的发展。本文拟对紫淮山营养价值和加工现状进行总结和分析，以期提高人们对紫淮山的认识，为紫淮山加工利用提供一定的参考。

1 紫淮山主要营养成分

紫淮山中主要有多糖、蛋白质、淀粉、尿囊素、薯蓣皂苷、氨基酸、矿物质等营养成分[6]。据报道，紫淮山的多糖及氨基酸含量均高于一般淮山[7-8]，且紫淮山块茎中还含花色苷，每100克新鲜紫淮山花色苷含量达到2.08mg～2.88mg[9-10]。按干物质计算，每100克紫淮山中花色苷含量为16.7mg～27mg[11]。不同淮山主要营养成分比较见表1。

表1 不同淮山主要营养成分比较Table 1 Comparing different yam primary nutrients

1.1 多糖

多糖是淮山的主要活性成分，具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、护肝等作用[20]。陈少青等以紫淮山多糖与维生素C进行抗氧化比较，显示清除50%自由基所需要紫淮山多糖5.26mg，而所需维生素C达到7.38mg，证明其抗氧化作用甚至优于抗坏血酸[21]。淮山多糖的抗肿瘤机理有两种，一是直接杀死癌细胞，二是通过免疫反应抑制癌细胞[22]。赵国华等研究了淮山多糖RDPS-I对小鼠的抗肿瘤作用，发现高于或等于150mg/kg的RDPS-I对B16黑色素瘤和Lewis肺癌都有显著的抑制效果[23]。朱明磊以淮山多糖对糖尿病小鼠连续灌胃15 d，发现小鼠血糖明显降低，可能与增加胰岛素分泌、改善受损坏的胰β细胞功能有关[24]。

1.2 花色苷

花色苷是一种天然色素，安全无毒，具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、改善视力等功效，在食品、化妆品方面有着广阔前景[25-26]。倪勤学发现紫淮山花色苷提取液清除 DPPH自由基的 IC50为 98.14μg/mL，而 VC只有6.42μg/mL，表明紫淮山花色苷抗氧化能力强于VC[9]。Meiers等发现花色苷能抑制人阴道癌胞株A431细胞的生长，其作用是通过关闭下游的信号串联，强烈抑制表皮生长受体[27]。Tao等以红球甘蓝花色苷处理有粘膜炎小鼠，发现其对黏膜炎的治疗有辅助作用[28]。另外Matsumoto等发现口服含花色苷矢车菊素-3-葡萄糖苷的黑加仑提取物可以改善视力、减缓眼疲劳[29]。

1.3 薯蓣皂苷

据报道，薯蓣皂苷具有抗炎抗肿瘤、降脂等药效[30]，紫淮山也含丰富的薯蓣皂苷。Wang等证明薯蓣皂苷可诱导人食管癌细胞系Kyse510发生氧化应激、激活线粒体通路、降低抗氧化蛋白的活性等途径进而起到抗肿瘤作用[31]。薯蓣皂苷元控制高血脂是通过线粒体功能进行调控的[32]，实验证明薯蓣皂苷元可降低血肝脏中的胆固醇水平[33]。

1.4 尿囊素

尿囊素作为紫淮山活性成分之一，具有抗刺激物、麻醉镇痛和消炎抑菌等作用，常用于治疗手足皲裂、鱼鳞病和多种角化皮肤病[34]。崔梅花等发现复方尿囊素片对乙醇所致大鼠急性胃黏膜损伤有明显的预防保护作用，其作用是通过增加胃黏膜血流、增加黏膜PGE2及NO含量等机制实现[35]。

2 紫淮山贮藏保鲜与加工利用研究现状

2.1 紫淮山的贮藏保鲜

淮山季节性强，容易腐烂，收获后需进行贮藏保鲜。不同品种淮山耐贮性不一样，一般说来，含水量低的淮山品种耐贮性要比含水量高的淮山品种好，如济宁米淮山、嘉祥细长毛淮山、日本白皮淮山和铁棍淮山含水量较低，耐贮性较好，而江苏菜山药含水量较高，耐贮性较差[36]。影响淮山贮藏保鲜的主要因素有淮山表皮的完整程度、贮藏温度和湿度等。研究表明怀山药在贮藏温度4℃，相对湿度为80%～85%，并注意通风，贮藏天数可达150天左右[37]。紫淮山含水量高，不耐高湿也不耐低温，对于紫淮山贮藏保鲜可以参考普通淮山的参数条件，但有实验表明紫淮山在贮藏温度低于7℃会发生冷害，组织变色进而腐烂[38]。

淮山常见贮藏方法有堆藏法、沟藏法、冷藏法[39-40]等。现在淮山的贮藏保鲜技术主要有天然保鲜剂处理、硬化剂保脆技术等。姜瑜倩等研究不同保鲜剂处理淮山，发现壳聚糖涂膜处理对淮山储藏的效果最佳[41]。赵喜亭等发现适宜浓度（0.1%～1.0%）的保脆剂CaCl2可以降低其褐变率[42]。

2.2 鲜切加工

紫淮山质地脆嫩，携带极不方便，清洗和去皮费时费事，淮山中含有黏液质[43]，去皮使黏液质接触皮肤会引起瘙痒，严重影响了其零售贸易。鲜切果蔬具有新鲜营养、方便即食等优点，顺应了当今人们快速、健康的生活方式。但果蔬在鲜切加工中容易出现组织褐变、微生物侵染、营养成分流失等问题[44]。对于淮山鲜切的褐变研究较多，0.15%Zn（Ac）2+0.1%NaHSO3+1.5%NaCl+1.0%CaCl2可以抑制淮山褐变[45]。0.6%VC+1.5%氯化钠+1.0%壳聚糖处理淮山可以达到较好的感官质量[46]。护色配方为2.5%食盐、0.6%柠檬酸、0.1%亚硫酸氢钠和0.06%L-半胱氨酸处理鲜切淮山也有较好的护色效果[47]。在紫淮山鲜切加工方面，由于花色苷极不稳定，因此可采用多种护色剂复合护色并且与热烫相结合来防止褐变。也可以通过新型化学杀菌抑制微生物，研究发现H2O2代替氯水有更好的效果[48]，还能结合鲜切包装，包括气调包装技术、涂膜技术、真空包装技术[49-50]。

2.3 紫淮山饮料的加工

将淮山加工成饮料可以较好的保留其风味，提高产品附加值，丰富饮料种类，具有很好的市场前景，但淮山饮料在加工中营养成分容易损失、易出现分层等现象。廖绪标等研制出一种淮山营养性饮料，其中多糖含量达5.57mg/mL，维生素C含量达0.32mg/mL[51]。赵静等利用耐高温淀粉酶水解淮山淀粉和复配稳定剂解决了分层问题[52]。贾冬英等以0.02%～0.06%的木瓜蛋白酶进行酶解，制得澄清型紫淮山饮料，也解决了紫淮山饮料不稳定的问题[53]。宋洪波等为提高产品的营养保健功能，将紫淮山中的花青素和淀粉进行分离，制备出抗性淀粉，再将花青素和抗性淀粉分步加入，充分发挥花青素和抗性淀粉的生物活性[54]。新鲜紫淮山不能长时间冷藏，无法满足生产需求，对此可以研究紫淮山原浆保藏方法延长保藏期，再将原浆作为紫淮山饮料生产的原料。可以通过向原浆中添加一定量特定种类的黄酮、有机酸等花色苷辅色剂来增加其稳定性，辅色作用包括以共价键方式连接形成的分子内辅色和以范德华力、疏水及离子相互作用为主要驱动力的分子间辅色[55-56]。

2.4 紫淮山粉的加工

鲜淮山不能长时间保藏和远距离运输，将淮山加工成淮山粉可以延长保藏期、改善其口感、增加食品种类，促进淮山制品的流通，提升经济效益，另外淮山粉也是某些食品和药品的原料。果蔬全粉加工主要步骤是粉碎和干燥，干燥是淮山粉制备的关键步骤，淮山干燥的方法有热风干燥、真空冷冻干燥、喷雾干燥等[57]。热风干燥是现在较为普遍的干燥方法，其操作简单、成本低，但由于长时间加热容易发生褐变，李强发现淮山在60℃进行热风干燥能有效保持其风味，但复水性不好、色泽灰暗[58]。真空冷冻干燥可以避免热敏反应和氧化作用，杨瑞丽等将淮山片在-40℃～-45℃预冻，然后在压力20 Pa真空冷冻干燥，所得淮山片复水率较好，营养成分保存较完整[59]。喷雾干燥是果蔬干燥最受欢迎的方法之一，其将料液雾化，再用热空气与雾滴接触获得粉粒，在入口温度170℃，出口温度75℃，水与山药质量比为1∶2下喷雾干燥的淮山粉复水性能好、粉末均匀、颜色洁白[57]。谭燕滨以新鲜红河紫淮山为原料，经过预处理、蒸煮、低温熟化、脱水干燥、预粉碎、低温超微粉碎制备得到细度为200目～400目紫淮山粉[60]。紫淮山粉在加工和贮藏过程中花色苷易褪色，对此可以通过微胶囊技术包埋花色苷增加其稳定性。

3 展望

紫淮山是低脂肪、高蛋白、高膳食纤维、富含铁、钾、锌等多种微量元素的一种植物，还含有丰富功能性成分，是天然的保健食品原料。尤其近年来，人们对含天然紫色素的食品更是日益喜爱，纯天然化妆品更是价格不菲。对于紫淮山的研究应从以下几点开展，第一是紫淮山的栽培，除了引进新型栽培技术，还需要优化施肥，推广有机肥使用和生物防治虫害技术；第二是紫淮山鲜切加工，其符合国家蔬菜提高加工率的政策，将紫淮山鲜切加工可以提高产品的附加值，还可以减少城市垃圾、减少人们的备餐时间，这是当今的大趋势；第三是紫淮山精深加工，将紫淮山的营养成分提取出来应用于保健食品和医药领域；第四是加强紫淮山粉加工适应性研究，开拓紫淮山粉利用新途径，扩大紫淮山粉的应用范围，如紫淮山粉糕点、紫淮山粉面条等。

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Nutritional Value and Processing Research Progress of Purple Yam

ZHENG Mian-wen1，WANG Feng1，*，SU Xiao-jun1，2，LI Qing-ming1，GUO Shi-yin1，DENG Chao-yang1
（1.College of Food Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，Hunan，China；2.Key Laboratory for Crop Germplasm Innovation and Utilization of Hunan Province，Changsha 410128，Hunan，China）

Purple Yam （Dioscoreaalata L.）has good nutritional qualities and high nutritional value.However，the higher water content and shorter storage period limited its development.In this paper，the nutritional components and function properties of purple yam were introduced.At the same time，the present situation of storage，fresh-keeping，fresh-cut processing of purple yam were also discussed and made some prospects in its future development.

purple yam；nutrition components；fresh-keeping；fresh cut processing；processing situation

郑棉文，王锋，苏小军，等.紫淮山的营养价值及加工研究进展[J].食品研究与开发，2018，39（1）：210-214

ZHENG Mianwen，WANG Feng，SU Xiaojun，et al.Nutritional Value and Processing Research Progress of Purple Yam[J].Food Research and Development，2018，39（1）：210-214

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.041

湖南省科技计划项目（2016NK2113）

郑棉文（1992—），男（汉），硕士研究生，研究方向：食品加工与资源开发。

*通信作者：王锋（1978—），男（汉），副教授，博士，研究方向：果品蔬菜保鲜与深加工。

2017-05-15