甘薯，旋花科(Convolvulaeeae)植物，屬一年生或多年生蔓生草本。又名山芋、紅芋、番薯、紅薯、白薯、地瓜、紅苕等，因地區(qū)不同而有不同的名稱。甘薯因其具有產(chǎn)量高、抗旱、耐瘠薄、適應(yīng)性廣及營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)而成為全球性種植的主要作物之一，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、輕化工業(yè)和飼料工業(yè)[1]。長期以來，人們比較重視甘薯地下部分的塊根利用，而對(duì)地上部分的莖葉多作為飼料，對(duì)營養(yǎng)豐富，還具有獨(dú)特醫(yī)療保健功能的甘薯莖葉開發(fā)利用的較少。從整體上來講，甘薯莖尖和嫩葉的營養(yǎng)成分要高于甘薯塊根部分在2004年和2008年，世界衛(wèi)生組織進(jìn)行的最健康食品評(píng)選活動(dòng)中，甘薯莖葉，被列為十三中最佳蔬菜的冠軍。它被稱為“抗癌蔬菜”，美國把它列為“航天食品”，日本叫它“長壽菜”，香港則稱薯葉為“蔬菜皇后”。甘薯因其在生長過程中病蟲害甚少，很少使用農(nóng)藥，所以甘薯莖葉在人們追求綠色天然食品的風(fēng)味中備受青睞[2]。中醫(yī)理論認(rèn)為甘薯塊根味甘、性平、微涼，人脾、胃、大腸;補(bǔ)脾益胃，生津止渴，通利大便，益氣生津，潤肺滑腸;葉味甘、淡、性微涼，入肺、大腸、膀胱經(jīng);具有潤肺，和胃，利小便，排腸膿去腐等功效。
中國是甘薯第一大生產(chǎn)國，甘薯總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 80%左右[5]。20世紀(jì)80年代初期至今，我國的甘薯加工產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了如下發(fā)展過程：20世紀(jì)80年代初期我國的甘薯淀粉加工業(yè)主要以傳統(tǒng)的家庭作坊手工方式為主，效率低、產(chǎn)量也不大;20世紀(jì)80年代中期以后隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，甘薯淀粉加工企業(yè)和甘薯酒精生產(chǎn)企業(yè)有所發(fā)展;20世紀(jì)90年代以后以甘薯為原料的休閑食品開始出現(xiàn);2000-2010年，甘薯加工企業(yè)如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，甘薯加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段;2010年后我國甘薯加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)階段[6]。
甘薯食品加工類型
傳統(tǒng)甘薯加工產(chǎn)品
1.甘薯淀粉
甘薯富含豐富的淀粉，是淀粉行業(yè)的主要原料，對(duì)淀粉進(jìn)行提取加工的工藝主要有兩種:一是使用新鮮的甘薯直接作為原料進(jìn)行淀粉的提取;二是使用甘薯干作為原料進(jìn)行淀粉的提取。第一種方式比較適用于在甘薯的產(chǎn)地進(jìn)行直接的加工，而第二種方式主要在工廠中進(jìn)行。但是由于甘薯淀粉色澤偏暗，在冷水中不溶解，糊液抗剪切、熱穩(wěn)定性及抗酸水解能力差，使得甘薯淀粉的使用面很少。研究表明通過不同改性方法制得甘薯變性淀粉不僅能使其更好的滿足工業(yè)要求而且還具有多種生理功能，經(jīng)過交聯(lián)的甘薯淀粉能夠克服原淀粉糊熱穩(wěn)定性差、不耐酸堿、透明度差等特點(diǎn)。
2.甘薯飲品
甘薯酒是一種傳統(tǒng)的民間食品，具有悠久的歷史。紅薯釀酒的工藝簡(jiǎn)單，投資少，收益大。既可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，又適合家庭和小作坊釀制，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，風(fēng)險(xiǎn)又少的“短、平、快”致富項(xiàng)目。近年已有利用甘薯與其他原料結(jié)合開發(fā)新型食品，馬櫟等研究了以甘薯、大米、牛乳為原料制備飲料的工藝，該飲料不但具備大米與甘薯的特有風(fēng)味，還具有多元的營養(yǎng)價(jià)值;孔慶新等研發(fā)出一種“紫山藥紫甘薯保健酸乳”，該產(chǎn)品不但具有乳酸菌飲料特有的全價(jià)食品特性，還兼具紫山藥和紫甘薯的營養(yǎng)與保健作用。
3.其他傳統(tǒng)甘薯加工食品
甘薯加工食品主要是以甘薯為原料，將其與多種食品原料相結(jié)合制成風(fēng)味與營養(yǎng)都符合現(xiàn)代人群需求的加工產(chǎn)品。如甘薯脫水制成甘薯干，也有與糖、芝麻等混合采用風(fēng)干、油炸、烘烤等方法加工的風(fēng)味甘薯片;利用甘薯加工的甘薯粉絲早已是飯桌?？?。孫海軍等人研究了以紅安紅薯為主要原料，采用物理的方法制作免油炸紅薯粉的生產(chǎn)工藝流程及生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)。利用紅薯制糖是一種傳統(tǒng)的制糖工藝。顧仁勇等研究制作甘薯軟糖的配方和工藝;李冬梅等以鮮甘薯、木瓜和南瓜子為主要原料通過對(duì)凝膠劑和甜味料的復(fù)配及生產(chǎn)工藝的研究，得出適宜制作復(fù)合保健軟糖的最佳配方。不過目前甘薯加工食品的開發(fā)，大多產(chǎn)品生產(chǎn)處于家庭作坊式的加工模式，產(chǎn)品附加值低，經(jīng)濟(jì)效益低，并未將科研成果與甘薯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行良好對(duì)接。
現(xiàn)代甘薯加工食品
甘薯全粉
甘薯全粉是一種新興的甘薯加工產(chǎn)品，是甘薯脫水制品中的一種。以新鮮甘薯為原料，經(jīng)挑選清洗、去皮、切片、護(hù)色、熱燙、冷卻、烘干和粉碎等工藝過程，得到的包含除薯皮外全部干物質(zhì)的粉末狀產(chǎn)品統(tǒng)稱為甘薯全粉。甘薯全粉基本保留了鮮甘薯原有的營養(yǎng)、風(fēng)味，且具有良好的再加工性能，同時(shí)還能有效解決甘薯貯藏期出現(xiàn)的問題，具有巨大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?，因而在食品工業(yè)中具有廣泛的前景。生產(chǎn)甘薯全粉是集中大規(guī)模轉(zhuǎn)化甘薯的有效途徑，對(duì)于形成區(qū)域訂單式甘薯種植、加工模式，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和“三農(nóng)問題”的解決具有十分積極的意義。
甘薯全粉在不添加任何其他輔料進(jìn)行復(fù)水時(shí)，雖然能獲得與新鮮甘薯搗成的泥狀物相似的營養(yǎng)和外形，但是從感官評(píng)價(jià)上看，其色澤較暗，風(fēng)味和口感比新鮮薯泥差，而且容易結(jié)塊，不易成泥。從甘薯本身看，雖然它的營養(yǎng)成分較為齊全，但是在比例上還需要進(jìn)一步改善，故需要對(duì)甘薯全粉添加輔料，以調(diào)制成色澤和口感更佳，營養(yǎng)更全面，更易于沖調(diào)的產(chǎn)品。
李思寧等甘薯顆粒全粉品質(zhì)與鮮薯基本成分相關(guān)性分析表明：顆粒全粉的復(fù)水性與鮮薯中的β-淀粉酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)，色澤與多酚氧化酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)，而氣味與粗蛋白含量呈顯著正相關(guān);甘薯顆粒全粉得率與鮮薯成分的相關(guān)性分析表明：得率與鮮薯的水分含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉含量呈顯著正相關(guān)，而與可溶性糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。段婧等在保持甘薯原有風(fēng)味和營養(yǎng)成分的前提下，研究將甘薯全粉與面粉按適宜比例混合，加工成營養(yǎng)豐富具有多種保健功能的新型復(fù)合甘薯營養(yǎng)面粉。
甘薯功能成分提取物
黃酮類物質(zhì)在抗氧化反應(yīng)中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基，而且可以直接捕獲自由基反應(yīng)鏈中的自由基，阻斷自由基鏈反應(yīng)，起到預(yù)防和斷鏈雙重作用。紅薯和紅薯葉能夠降低血壓、降血糖、降低心血管疾病的發(fā)病率，提高人體抗病能力及免疫能力，這些功效都與紅薯及紅薯莖葉中含有豐富的黃酮類化合物有關(guān)。張彧等的研究表明紅薯莖葉多糖提取物抑菌活性雖稍弱于苯甲酸鈉和丙酸鈣但仍有一定抗菌作用，且在偏酸性條件下抑菌活性最強(qiáng)，無任何毒副作用，用于食品還可增強(qiáng)食品營養(yǎng)價(jià)值;田迪英研究了紅薯各個(gè)部位提取物抗氧化活性。結(jié)果表明：紅薯梗、莖、葉提取物均具有較高的抗氧化抑制率。紅薯及紅薯莖葉黃酮類提取物具有清除自由基的抗氧化活性和抗菌防腐活性，以上研究說明紅薯莖葉多糖提取物適合作為一種純天然的食品防霧劑及食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑。
膳食纖維(DF)是一種復(fù)雜的不能被人體消化酶分解而對(duì)維持人體健康又不可缺少的碳水化合物，膳食纖維對(duì)人體的消化系統(tǒng)健康具有重要作用，可以控制人體的血糖和血脂水平，預(yù)防心血管疾病、癌癥和糖尿病等。紅薯渣是紅薯生產(chǎn)淀粉過程中的副產(chǎn)品，孟秀梅等利用生物技術(shù)降解與轉(zhuǎn)化紅薯渣，獲得膳食纖維飲品，為紅薯渣的深加工和提高紅薯渣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值開辟新途徑。幸宏偉等利用纖維素酶法將原料中的膳食纖維降解為可溶性膳食維，經(jīng)4倍無水乙醇沉淀后獲得可溶性膳食纖維，獲得最佳纖維素酶法降解膳食纖維條件，提高紅薯渣可溶性膳食纖維得率。紅薯可溶性膳食纖維一方面可以用于糕點(diǎn)、餅干、膨化食品等低熱谷物食品和各類保健飲料中，是比較理想的天然添加劑，將其添加到食品中作為膠凝劑、增稠劑和乳化劑，還能提高食品的保水性與保形性，提高冷凍一融化穩(wěn)定性等。另外也可直接制成高活性的膳食纖維保健產(chǎn)品，一定程度上用于預(yù)防和治療高血壓、高血脂、冠心病、糖尿病等慢性代謝性疾病。從而大幅度提升其經(jīng)濟(jì)附加值。
甘薯蛋白、甘薯糖蛋白及甘薯多糖的開發(fā)利用也越來越被研究人員重視。
甘薯食品產(chǎn)業(yè)前景分析及展望
甘薯作為一種健康食物，已得到人們的普遍認(rèn)可。近年來，針對(duì)甘薯某些重要營養(yǎng)元素的研究空前活躍，隨著甘薯生化結(jié)構(gòu)和功能成分的分析、提純和動(dòng)物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的大量開展，人們對(duì)甘薯作為健康食品的認(rèn)知越來越深入，逐步從感性階段進(jìn)入到科學(xué)的定性與定量相結(jié)合的階段，甘薯作為健康保健食品的社會(huì)認(rèn)可度越來越高。隨著城鎮(zhèn)居民食物結(jié)構(gòu)變化，甘薯已從糧食主體地位逐步退出，社會(huì)健康保健食品的作用越來越突出。休閑食品在食品消費(fèi)市場(chǎng)上占有非常重要的地位。甘薯休閑食品作為休閑食品的一種，也擁有巨大市場(chǎng)潛力與廣闊發(fā)展空間。
但由于甘薯加工植根于傳統(tǒng)的農(nóng)民家庭作坊式手工生產(chǎn)，落后的加工方式、小而散的加工格局等導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)集中度不高、產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新能力不足，這些因素都在影響甘薯食品加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
我國甘薯食品加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵就是要將甘薯研究與甘薯產(chǎn)業(yè)聯(lián)系起來，將科研成果轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力;其次提高甘薯加工水平，甘薯生產(chǎn)加工中的生產(chǎn)流程，加工過程中使用的儀器設(shè)備都對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率有重要影響;最后是要加大甘薯綜合利用的程度，甘薯的根莖葉都是可食用的部分，但甘薯工業(yè)化生產(chǎn)加工中利用的原料大部分都是甘薯地下部分的塊根，且在甘薯淀粉加工及甘薯功能成分提取時(shí)會(huì)造成原料的極大浪費(fèi)，可以在接下來的甘薯食品開發(fā)中研究利用好甘薯副產(chǎn)品加工并進(jìn)行原料的二次利用，提高原料利用效率。
總體來說甘薯及其副產(chǎn)品因?yàn)闃O高營養(yǎng)價(jià)值及保健作用受到了消費(fèi)者廣泛喜愛，發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)順應(yīng)了全球大興甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流與趨勢(shì)，通過甘薯深加工提高甘薯產(chǎn)品的附加值，甘薯產(chǎn)業(yè)將擁有極其廣闊的前景。
