浙产糯味山药营养成分分析
基金项目：浙江省“三农六方”科技协作计划“浙产糯味山药标准化生产关键技术研究示范”(2020SNLF015)；浙江省科技特派员项目“糯味山药、蜂蜜产业化部分技术提升与示范”；徐明飞文成糯米山药产来技术团队专家工作室项目。
叶 雯等
0 引言
山药是薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea)多个种的统称，含有丰富的淀粉、蛋白质、氨基酸、薯蓣皂苷及其他对人体有益的微量元素 ，具有很高的营养保健和药用价值，深受人们的欢迎，是粮菜兼用和药食同源的经济作物。 《神农本草经》将山药列为上品 ，《本草纲目》概括其功用为“益肾气、健脾胃，止泄痢、化痰涎，润皮毛”。现代研究表明，山药具有提高免疫力、改善消化、降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、抗突变、延缓衰老、促进肾脏再生修复、调节酸碱平衡等作用 。国内山药资源丰富，品种繁多，对其进行营养成分研究，挖掘其优异品质具有重要意义。
薯蓣属山药生长适应性强，品种丰富，产地分布广，南起广西，北至陕西，东起河北，西至云南，均有人工栽培或野生分布 。山药在海拔1600 m以下，温暖、向阳的田块均可栽培，土质肥沃、疏松、透气排水良好、土层深厚的沙壤土最好，土壤pH 6.5~7.5为宜 。国内人工栽培的山药主要有太谷山药、铁棍山药、小绒毛山药、白皮山药和菜山药等5个类型 ，山药品种资源受生态区域影响较大，根据起源生态区域可划分为北方山药、日本山药和南方山药，但同一山药品种在不同生态区域的形态特征有差异 。
浙江省是国内山药产区之一，浙南地区山药栽培应用历史悠久。浙江省文成县的糯味山药在疏松的土壤中生长为圆柱体形状，遇底泥硬的田块栽培则似佛手山药，系薯蓣属中的参薯(Dioscorea alata)中的糯性栽培品系，因其支链淀粉含量高经烹调易糊化而表现为糯性口感 。国内贵州、福建、江西、广西等地有少量糯味山药栽培报道 ，报道中支链淀粉含量多在50%~60%之间，显著低于浙产糯味品系，且未见规模产业发展报道 。
浙江省温州、台州、宁波地区人们喜食偏糯性食物，糯味山药因具有糯性而独具特色，近年来消费人群不断扩大，种植规模及效益不断提升，糯味山药已成为温州市文成县农业主导产业之一 ，2019年栽培面积约660 hm 2 ，年产值约1.5亿元，已成为文成县具有巨大发展潜力的新兴效益农业产业。糯味山药目前在浙江省文成县、瑞安市、台州地区、宁波地区、金华地区等均有引种试种报告，作为特色蔬菜引种栽培，以鲜销为主。铁棍山药和淮山药是目前市场销量最大的2种山药，铁棍山药是怀山药中的一种，细长、多粉、细腻，方便烹调食用，深受消费者喜欢 ；淮山药口感脆，宜作蔬菜炒食 。本研究以铁棍山药和淮山药作为对照，分析比较营养成分，以期为深入开发糯味山药提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试山药为铁棍山药、淮山药、文成糯味山药，文成县雾中人农业开发有限公司提供糯味山药样品，铁棍山药和淮山药为市购，每样品取大小一致的5根，样品冲洗、切片、烘干备用。样品分析于2019年10月—2020年11月在绿城农科检测技术有限公司进行。
1.2 试验方法
水分含量参照 GB 5009.3—2016 要求的方法测定，蛋白质含量参照GB 5009.5—2016要求的方法测定，脂肪含量参照GB 5009.6—2016要求的方法测定，淀粉含量参照GB 5009.9—2016要求的方法测定，可利用碳水化合物含量参照GB/Z 21922—2008要求的方法测定，膳食纤维含量参照GB 5009.88—2014要求的方法测定，灰分含量参照GB 5009.4—2016要求的方法测定，维生素C含量参照GB 5009.86—2016要求的方法测定，矿质元素含量参照GB 5009.268—2016要求的方法测定，还原糖含量参照GB 5009.7—2016要求的方法测定，β-胡萝卜素含量参照GB 5009.83—2016 要 求 的 方 法 测 定 ，氨 基 酸 含 量 参 照 GB5009.124—2016要求的方法测定。
1.3 数据处理
采用PASW Statistics 18.0对试验结果进行统计分析，采用ANOVA进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同品种山药主要营养成分含量的比较
由表1可以看出，文成糯味山药的水分含量最低，为79.88%；显著低于铁棍山药的82.89%，淮山药的水分含量最高，为90.29%；铁棍山药的蛋白质、脂肪和维生素C的含量最高，显著高于淮山药和文成糯味山药，分别为2.04%、0.27%和19.67 mg/100 g；而文成糯味山药的淀粉、还原糖、膳食纤维、β-胡萝卜素和可利用碳水化合物的含量最高，均显著高于铁棍山药和淮山药，分别为 16.13% 、0.75% 、0.85% 、251.67 mg/100 g 和16.91 mg/100 g。表明文成糯味山药和铁棍山药的营养价值相对较高，而文成糯味山药中含丰富的淀粉、还原糖、膳食纤维、β-胡萝卜素和可利用碳水化合物。
表1 不同品种山药的主要营养成分
注：表中同列不同字母表示差异显著(P＜0.05)，下同。
2.2 不同品种山药矿质元素含量的比较
由表2可以看出，铁棍山药中Ca、P、Fe、Na、Mg、Zn、Sr 的 含 量 最 高 ，分 别 为 274.67、447.00、0.78、112.33、228.00、2.86、3.61 mg/kg，糯味山药中Mn的含量最高，为1.29 mg/kg。表明铁棍山药中富含矿质元素，文成糯味山药和淮山药矿质元素含量相对较少，但文成糯味山药中含有丰富的Mn元素。
2.3 不同品种山药氨基酸含量的比较
由表3可知，文成糯味山药氨基酸总量最高，为1.57%，其中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、脯氨酸等含量分别为0.17%、0.09%、1.37%、0.30%、0.06%、0.09%、0.1%、0.03%、0.06%、0.12%、0.07%、0.14%、0.05%、1.57%。铁棍山药的氨基酸总量次之，为1.30%。其中丙氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、胱氨酸的含量最高，分别为0.09%、0.05%、0.05%、0.03%。而文成糯味山药和铁棍山药中天冬氨酸、丝氨酸、酪氨酸的含量均显著高于淮山药。3种山药含5种人体必需氨基酸和4种呈味氨基酸。由表3可知，文成糯味山药必需氨基酸总量高于铁棍山药和淮山药。组氨酸和精氨酸是婴幼儿发育的必需氨基酸 ，糯味山药中组氨酸和精氨酸的含量最高。4种呈味氨基酸中天冬氨酸、谷氨酸为鲜味氨基酸，丙氨酸为甜味氨基酸，酪氨酸为芳香氨基酸，糯味山药呈味氨基酸总量最高 。表明文成糯味山药含丰富的氨基酸，包含必需氨基酸和呈味氨基酸，营养价值和口感均最佳。
表2 不同品种山药的矿质元素含量mg/kg
表3 不同品种山药的氨基酸含量%
注：* 为人体必需氨基酸， ** 为呈味氨基酸， *** 为婴幼儿必需氨基酸。
3 结论与讨论
浙产糯味山药为参薯中的一种，是温州市文成县根据当地消费习惯偏好定向选种而成。本研究结果表明，文成糯味山药中含丰富的淀粉、还原糖、膳食纤维和胡萝卜素。淀粉是植物在生长过程中贮存在细胞中的一种天然多糖，是山药中含量最丰富的碳水化合物 。山药多糖具有降血糖、抗氧化、抗衰老、宜肺肾、提高免疫力等作用 ，主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成 。相对于铁棍山药和淮山药，文成糯味山药含有更加丰富的淀粉和还原糖，营养价值高，可加工成山药淀粉，扩展山药的应用领域。膳食纤维对于肥胖、糖尿病、肠道癌、脂肪肝、心血管疾病有较好的预防和治疗作用 。文成糯味山药是3种山药中膳食纤维含量最高的，可进一步开发山药食品，例如即食山药糊、粥等食品，集方便和营养于一体。类胡萝卜素具有增强免疫系统和缓解慢性疾病的作用 ，文成糯味山药中β-胡萝卜素较另外2种山药高，可生产类胡萝卜素产品 。
3种山药中铁棍山药中富含微量元素，而文成糯味山药中含有丰富的锰元素。廖朝晖等 研究表明，山药含有丰富的微量元素Zn、Fe、Mn、Cu、Se和常量元素Ca。张薇等 通过火焰原子吸收光谱法测定山药中K、Ca的含量最高，Mg、Fe、Na的含量较高，Zn、Cu、Mn含量相对较低。徐皓等 采用湿法消解-原子吸收光谱法对紫山药中的12种矿质元素含量进行检测，发现紫山药中富含Mg、Fe、Zn等微量元素，同时还含有对人体有益的Se元素。Mn是人体必需的微量元素，其参与机体多种生理活动的调控 ，文成糯味山药中Mn元素含量高于铁棍山药和淮山药，可为文成糯味山药从保健养生方面开发和利用提供依据。
文成糯味山药中包含人体必需的氨基酸和呈味氨基酸。山药含有18种氨基酸；8种必需氨基酸，含量最高的是谷氨酸；非必需氨基酸以精氨酸、丝氨酸和天冬氨酸含量相对较高 。本研究与张丽梅等 的研究结果相近，采用盐酸水解法分析，山药中精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸的含量居前3位，胱氨酸的含量最低。3个品种的山药中，文成糯味山药氨基酸总量最高，为1.57%，其中含量最高的5种氨基酸从高到低依次是丝氨酸、谷氨酸、精氨酸、组氨酸和亮氨酸。丝氨酸和谷氨酸是非必需氨基酸，而谷氨酸为鲜味氨基酸，精氨酸在调节机体代谢和繁殖、促进激素分泌、改善免疫功能、预防心血管疾病和内皮细胞功能紊乱、维持骨骼肌和大脑功能、组织损伤与修复等多个方面发挥重要的功能 ，组氨酸和精氨酸是一种婴幼儿发育必需的氨基酸。因此，文成糯味山药口感好，营养价值高，有待进一步开发利用。
不同的产地培育了众多的山药品种，外形和内含成分均有差异。挖掘不同品种营养特性，有利于充分利用其营养价值，对山药产业及其产品的研发提供有益指导。本研究只从蛋白质、淀粉、氨基酸及矿质元素等大宗食用营养角度分析山药的营养价值，有待进一步深入其保健功能价值。
