张佳笑，王健, ，刘媛, *，宋鹏飞，袁兴茂，高清海

1.河北北方学院，河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室（张家口 075000）；2.河北省马铃薯加工工程技术研究中心（张家口 075000）；3.河北省农业机械化研究所（石家庄 050051）

马铃薯（Solanum tuberosum L.），又名地蛋、土豆等，属茄科类植物，块茎可食用，是粮、菜、饲料、工业原料的重要经济农作物，也是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米[1-2]。目前，我国的马铃薯产量是我国粮食品种排行中的第四位且一直以来保持稳定。它的种植区域也相对集中，分别分布在北方地区、南方地区、中原地区以及西南混作区，其中内蒙古地区和贵州地区的种植面积最大。

我国自古以来被世人称为“文明古国，礼仪之邦”，所以饮酒在宴饮之礼、作客之礼、祭祀之礼上被纳为酒礼，来体现不同场合的礼仪规范。《周礼》《仪礼》《礼记》儒家三大经典中每一篇均提到礼及酒，包括用酒的多少、时间、种类、规范等，所以“非酒无以成礼，非酒无以成欢”是我国从古至今饮酒的源头所在。《博物志》记载：一人饮酒、一人饮食、一人空腹。空腹者死，饱食者病，饮酒者健，可见酒具有补益肠胃、疏通静脉、行气和血、温阳祛寒、疏肝解郁、怡情畅意等功效。据统计[3]，2000年的城镇居民人均消费量中酒的消费量占3%，和2.99%的鲜奶、2.48%的植物油、3.38%的鲜蛋、3.54%的水产品以及5.05%的猪肉消费量比例近似相同。2014年酒的消费量占2.13%，和5.6%的鲜奶、3.34%的植物油、3.03%的鲜蛋、4.45%的水产品以及6.43%的猪肉消费量比例不相上下，由此可见我国酒类的消费在居民膳食中是家庭、好友聚会的必需消费。而我国目前酿酒行业的重点在以节约粮食、满足市场需求为目标，坚持“低度、低消耗、少污染、高效”的方向。所以我们用营养价值丰富且高产的马铃薯为原料发酵成不经勾兑和蒸馏的马铃薯发酵酒，以期丰富粮食酒的种类及扩大马铃薯深加工产品的消费市场。

1 马铃薯的营养价值及功效

马铃薯的营养成分如表1所示。

表1 每100 g马铃薯营养成分表[4]

1.1 淀粉

马铃薯淀粉是马铃薯块茎的主要成分，它在人体内的吸收速度缓慢，有利于控制人体血糖上升的速度，是糖尿病患者的良好代餐食品。马铃薯淀粉因其具有独特的理化特性，受到食品、医药、纺织、造纸、化学等工业的喜爱和推广。

1.2 蛋白质

马铃薯的蛋白质由19种氨基酸组成，其中必需氨基酸含量占47.9%，符合FAO/WHO的标准蛋白氨基酸含量。马铃薯蛋白富含其他谷物缺少的必需氨基酸赖氨酸，故可以弥补其他谷物在进食上营养成分的不足[5-6]。据报道，马铃薯的黏体蛋白质还具有有利排便、减肥、降低胆固醇、调节血糖、预防结肠癌等功效[7]，同样它还可以促进动物体成长发育[8-11]。

1.3 脂肪

马铃薯的脂肪含量较低，在0.1%～1.1%之间，属于低脂肪食品。

1.4 维生素

马铃薯中含有多种维生素，被称为维生素含量最全的粮食作物，它所含的维生素含量是西红柿的4倍、白菜的3倍、胡萝卜的2倍[12]。它含有维生素A（胡萝卜素）、维生素B1（硫胺素）、维生素B2（核黄素）、维生素B3（泛酸）、维生素B6（吡哆醇）、维生素E（生育酚）、生物素H、维生素M（叶酸）和维生素pp（烟酸）等多种有益维生素。特别是它含有人们日常食用的大米、面粉中所没有的维生素A、维生素B和维生素C。马铃薯中的维生素C含量高于苹果10倍，故有“地下苹果”的美称，一个人每天吃500 g马铃薯就能够满足人体对维生素C的全部需求[13]。马铃薯中的维生素A可以预防夜盲症和皮肤粗糙。同样，人体的糖类及氨基酸类代谢需要依靠B族维生素[14]，马铃薯中含有维生素B6，具有一定的抗氧化性及抗癌功效[15-16]。

1.5 膳食纤维

马铃薯的膳食纤维是人体小肠很难消化的化合物[17]。它是人体必需的七大“营养素”（糖类、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、水、膳食纤维）之一[18]。据报道[19-20]，膳食纤维可以降低血清胆固醇指数、调节血糖和肠道功能[21]，同样也可以降低冠心病的发病率。马铃薯渣的总膳食纤维含量在80 g/100 g以上[22]，大于总膳食纤维27.4 g/100 g的甘薯渣[23]，总膳食纤维69.58 g/100 g的木瓜渣[24]，总膳食纤维60 g/100 g的玉米皮[25]，总膳食纤维含量73.31 g/100 g的大豆皮[26]。马铃薯膳食纤维中的果胶质不仅具有乳化稳定作用，它还具有抗菌、抗辐射、降血脂、消肿解毒等功效[27]。马铃薯膳食纤维还可以在调节肠道功能、预防便秘和肥胖上发挥作用，这源于它较好的持水力和膨胀力[28]。

1.6 矿物质

马铃薯块茎中所含的矿物质钙、铁、锌、钾、钠、锰、磷等，可以促进儿童成长发育，也是人体健康所需要的营养素，具有更高的食用价值和经济价值。据报道[29-30]，马铃薯的钙含量干基可高达130 mg/100 g、湿基可高达455 mg/100 kg，而钙元素可以增固骨骼和牙齿，对血液凝固、骨骼畸形、血压异常起一定的预防作用[31]。马铃薯中磷的含量可达1.3～6 mg/g[29-30]，而磷是细胞、骨骼、牙齿等维持健康状态的关键因素，可以预防贫血、骨痛、肌无力、佝偻病、四肢麻木、行走困难等症状。马铃薯中的钾可以调节人体体液中的酸碱平衡，是神经系统和消化系统的重要因素，摄取人体日常所需的钾可以预防高血压、骨质疏松、中风哮喘等疾病[32-33]。马铃薯中的铁含量一般高于其他谷物[34]。铁的摄入量决定着健康问题，据世界卫生组织调查，由于铁的摄入量不足，每年有6万多妇女死于分娩和怀孕，约5亿育龄少女患有坏血症。所以马铃薯是人体日常摄入一些矿物质的部分来源，并且马铃薯带皮蒸煮可以让更多的矿物质成分得以保留来满足人体需求[35]。

1.7 生理功效

传统中医认为要“治未病”，食用马铃薯能够预防疾病和癌症的发生，同时还具有解毒、消炎、治疗慢性胃炎、便秘、皮肤湿疹等功效。在饮食中食用马铃薯能够和胃、益气、健脾来缓解胃病和十二指肠溃疡[36-38]。

2 我国马铃薯深加工现状

我国的马铃薯面积及产量在世界的排名上居于首位，约占全球的1/4，2014年我国马铃薯平均单产14 t/hm2，略低于世界（16 t/hm2）的平均单产[39]。但我国相较于欧美、非洲这些以马铃薯及其制品作为主要食物的国家在年均消费量上有一定的差距。2011年，白俄罗斯马铃薯的消费量达到人均185.2 kg，而我国人均消费量却只有41.2 kg，位于全球第65位[40]。据报道[41]，近年来我国马铃薯消费构成大概为：鲜食菜用占36%、全粉淀粉以及休闲食品等占10%、种薯占8%、出口及饲料占31%、损耗占15%。由此可见，我国的马铃薯深加工比例在整个消费构成中较低，导致将近有15%的损耗及马铃薯整体消费量的低下，使我国马铃薯加工远低于世界水平[42]。近年来，联合国粮农组织为推广马铃薯产业的发展，将2008年定为国际马铃薯年，2015年在《加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》中李克强总理在会议上提出“实施马铃薯等主食加工提升行动”，这标志着我国的马铃薯主食化政策在全面落实[44]，也代表着国家对马铃薯加工产业的重视，所以大力开发马铃薯深加工产品是大势所趋。但我国的马铃薯加工产品中以薯条、薯片形式加工的产量占马铃薯加工产品总量的一半，并且无论是天然型还是复合型的马铃薯产品均要经过高温油炸处理[43]，这不仅会造成马铃薯营养成分的损失，还会增加脂肪含量摄入，导致人体血糖上升，所以以“绿色、低耗、高效益”和传承中华民族传统的酿酒工业为首要目标，研发符合大众口味的马铃薯发酵酒。

3 酒曲概述

酒曲酿酒是中国酿酒的精华所在，据记载：中国的酒绝大多是酒曲酿造的，而酒曲酿酒对周边的国家，日本、越南、泰国均产生了较大的影响。早些年间日本微生物学酿酒专家坂口谨一郎曾评论到，中国发明的酒曲酿酒堪比中国的四大发明[45]。酒曲，是中国传统的酿酒制品，是酿酒的发酵剂、糖化剂，它包含多种微生物及杂菌，其中就有根霉、毛霉、犁头霉和酵母菌等[46]。而制曲的工艺过程是多种微生物进入曲料生存，可以适应制曲环境的能保留下来繁殖生长，产生代谢物增加酒的风味的过程[47]。酒曲对酒品质的影响极高，素有“曲是酒之骨”之称。中国是世界三大酿制酒发源地之一，早在北魏的《齐民要术》中酒曲的生产技术在第一次得到全面总结，酒曲酿酒在当时的宋代酒已达到了极高的水平[48]。而通过酒曲发酵的酒是我国传统酿制的不经酒精勾兑和蒸馏处置的低度酒[49]，它营养丰富，天然健康，还具有一定的食疗功效和食疗辅助作用[50]。目前，韩国、越南、印度、泰国、印度尼西亚等具有传统特色酒曲发酵酒的国家也根据各自的风格酿造出风味不同、功效各异的发酵酒。我国是运用酒曲发酵酿酒的鼻祖，有着丰富的经验和醇厚的酿造技艺，因此我们既可以传承我国酒曲酿造工艺，也可以在此基础上创新研发新的复合酒曲的酿造工艺[49]。米酒酒曲、黄酒酒曲、白酒酒曲是目前普遍酿酒的菌种，三者混合的复合酒曲可以弥补单一酒曲在口感、风味上单调的不足，使马铃薯发酵酒的风味更浓郁、更有特色[51-54]。

3.1 酒曲发酵的酒

3.1.1 白酒曲发酵的酒

中国传统的白酒是由谷物为原料加曲经固态、半固态、液态发酵的酒[55]。白酒积沉着深厚的中华民族文化和消费习惯，是中华民族的产业的精髓之一。近年来，低度、纯净、生态是白酒发展的主要方向，不仅可以节约粮食、降低消耗、提高经济效益，还有利于人们的身体健康。

3.1.2 黄酒曲发酵的酒

黄酒为低度酿造酒，它的酒精含量在14%vol～20%vol之间。它保留了发酵时产生的丰富营养物质如糖分、糊精、有机酸、维生素、蛋白质、无机盐、多酚等，并且它的酒香浓郁、酒度适中、口感尚佳。饮用适量的黄酒可以保护心脏、舒筋活血、美容养颜等，满足人们多种营养需求[56]。除了可饮用外，还可以作为药用酒、烹饪调料来使用[57]。黄酒是中国的国粹，是世界三大古酒之一，也是中国的国酒，黄酒是最富营养的酿造酒，它的热量是啤酒的5倍，氨基酸含量是啤酒的9倍。黄酒中具有清除很强自由基能力的多酚物质，经过美拉德反应的产物类黑精，以及能够在肝脏中能和解毒物质结合的谷胱甘肽等，它具有活血祛寒、通经活络、抗衰护心、养脾扶肝、增进食欲、减肥美容、消除疲劳等治疗功效，

3.1.3 米酒曲发酵的酒

米酒为低度发酵酒，其酒精含量在3%vol～14%vol之间。它不仅是具有丰富的多糖、葡萄糖、氨基酸、有机酸、维生素等物质的滋补型饮品[58]，而且还能起到一定的医疗辅助和抗氧化作用，在各国医学界得到普遍的认可和流传[59]。米酒作为药用，对消化不良、厌食、烦躁、畏寒、神经衰弱、腰酸背痛起一定的功效作用。有关专家还发现，米酒还具有恢复脑细胞的作用，可以加强人类的脑记忆，因此常食用米酒，有益于健康。米酒用的是甜酒发酵曲，含酒精量较少，味道偏甜，适宜人群更广，宜四季饮用，在日本被称为“液体蛋糕”，它的营养成分比被列为世界营养食物的啤酒还高5～10倍，酒精度虽低但热量却居于各类酿造物之首，米酒的香气浓郁，酒味甘醇，风味独特，不仅能促进血液循环、新陈代谢，还能补血养颜、舒筋活络、强身健体、防病御寒、延年益寿。

3.2 酒曲发酵的生理功能

发酵酒是通过酵母菌的作用，利用原料糖分发酵产生酒精的过程。发酵酒不仅可以保留大部分原料中的营养物质，还会产生许多对人体有益的微生物代谢物[60]。它可以调节人体的生理功能，如降低胆固醇、改善便秘、调整肠道、增强免疫功能及预防癌症等作用，所以具备这样营养价值丰富、风味独特、酒精度适中的发酵酒深受大众喜爱[61]，可以预见发酵酒的市场及消费量在酒类的消费比例中会越来越大，并且发酵酒产业将会产生更大的经济效益。

3.3 马铃薯酒的国内外进展

国外的马铃薯酿酒历史非常久远，他们把马铃薯作为主要原料，先添加糖化剂，后添加酵母然后进行发酵。其中著名的伏特加就是以马铃薯为部分原料发酵蒸馏而成。但由于马铃薯蒸馏酒缺少像果酒那样浓郁的香气，故马铃薯蒸馏酒正朝低度、营养的方向转变。目前，马铃薯发酵酒在国外已较为成熟[62]。然而我国的马铃薯发酵酒却在初步阶段，在王世宽等[63]的桑叶/马铃薯发酵饮料的研制、代淑梅等[64]的马铃薯发酵产乙醇的工艺条件研究、张博[65]的青薯9号马铃薯发酵饮品工艺技术研究与产品开发、陈培康[66]的开菲尔马铃薯发酵乳酒工艺研究中可知，目前我国还在研发马铃薯发酵酒的试验阶段，还需进一步的进行推广和发展。

4 结语

酒是粮食的酿造精华，可以补益肠胃、疏通经脉、行气和血、温阳祛寒、怡情畅意。马铃薯可以弥补谷物中赖氨酸的缺失及其他营养成分含量上的不足。运用马铃薯为原料，经过液化、糖化、复合酒曲发酵而成的马铃薯低度酒，会改进单一酒曲口味单调的特点，使马铃薯发酵酒口感醇和，营养丰富，以期对马铃薯产业带来一定的经济效益。