干物质和粗纤维对煮甘薯[Ipomoea batatas (L) Lam]烹饪特性及质地的影响

《CyTA - Journal of Food》：The influence of dry matter and crude fiber on cooking properties and texture of boiled sweetpotato [Ipomoea batatas (L) Lam]

　　

煮甘薯根的烹饪特性（cooking properties）和质地（texture）是消费者接受新品种的关键。本研究评估了干物质含量（DMC）和粗纤维含量（CFC）对46个甘薯品种根的烹饪特性及质地感知的影响。研究人员利用干物质含量（DMC）、粗纤维含量（CFC）、重量变化（weight variation）和质地数据确定了成分性状与烹饪特性之间的关联。基于质地感知分析，甘薯品种可分为水样（watery）、中等（intermediate）和干样（dry）。方差分析显示，这些类别之间的干物质含量（DMC）和粗纤维含量（CFC）存在变异性。干物质含量（DMC）与重量变化（weight variation）相关（r?=?0.65）。约42%、26%和32%的品种分别被归类为水样、中等和干样质地。干样质地品种具有最高的干物质含量（DMC）（p?**论文解读：干物质与粗纤维对煮甘薯烹饪特性及质地的影响**

**研究背景与问题**
甘薯[Ipomoea batatas (L) Lam]是全球第七大粮食作物，在撒哈拉以南非洲地区（SSA）对粮食与营养安全至关重要，特别是橙色果肉甘薯（OFSP）作为β-胡萝卜素的膳食来源，用于对抗维生素A缺乏症（VAD）。然而，在莫桑比克，甘薯育种项目虽已培育出高营养和高农艺性状的品种，但缺乏对理化与感官特性的有效选择策略，导致新改良品种的采用率低。消费者主要食用煮甘薯根，其烹饪特性（如煮制时间、质地）是影响接受度的关键。已有研究表明，干物质含量（DMC）和纤维含量影响煮根的质地，高DMC与理想的干样、粉质质地相关，而低DMC则与不受欢迎的水样质地相关。消费者偏好非纤维性品种，但关于粗纤维含量（CFC）与质地及DMC交互作用的研究尚缺。此外，煮制时间（CT）是重要参数，莫桑比克消费者通常煮整根甘薯20–30分钟，短CT更受欢迎。然而，现有研究多采用片状或块状样品，未模拟整根煮制的常规做法。同时，煮制过程中根的重量变化（吸水或溶质流失）可能指示烹饪质量与最终质地。因此，本研究旨在探究DMC和CFC对46个甘薯品种的烹饪特性及质地的影响，具体目标包括：确定DMC和CFC对CT的影响、对重量变化的影响，以及对煮根质地的影响。

**研究内容与结论**
研究人员对46个来自国际马铃薯中心（CIP）莫桑比克育种项目的甘薯品种（包括已发布品种、地方品种和育种亲本）进行了系统评估。这些品种于2022年11月种植于莫桑比克马普托省博阿内区的Nwalate农场（26°1′12″ S, 32°12′0″ E），2023年3月收获。通过测定DMC、CFC、CT、重量变化，并进行感官质地分析，揭示了成分性状与烹饪特性及质地感知之间的关联。主要结论：DMC和CFC显著影响煮制特性和质地；理想的干样质地与高DMC和低CFC相关，且在煮制过程中保持或增加重量；不受欢迎的水样质地与低DMC和高CFC相关，且煮制过程中减重。DMC、CFC和重量变化可作为选择具有理想干样质地品种的辅助性状。该研究发表于《CyTA - Journal of Food》，为甘薯育种中整合感官品质筛选提供了科学依据。

**关键技术方法**
研究人员采用以下主要方法：①干物质含量（DMC）测定：采用冷冻干燥法，将根切片后冷冻干燥72小时，计算干物质百分比，并按Musembi等分类标准（<25%、25%–28%、29%–35%、>35%）分为低、中、高、极高四类。②粗纤维含量（CFC）测定：采用酸水解法（ISO 6865），经酸消化、过滤、干燥、灰化后重量法定量，并按Mattos和Martins分类标准（≤2.4%、2.5%–4.4%、4.5%–6.9%、≥7%）分为低、中、高、极高四类。③煮制特性：煮制时间（CT）测定：整根甘薯（约5 cm直径）在沸水中煮制，每2分钟用牙签刺入中心检测软化程度，记录达到软化所需时间；重量变化（WV）测定：比较煮制前后根重，计算百分比。④感官质地分析：由10名经培训的评审员对31个品种的煮根进行质地感知评价，采用二项评分（1=感知，2=未感知），将品种分为水样、中等、干样三类。⑤统计分析：采用方差分析（ANOVA）、Tukey检验、主成分分析（PCA）及Pearson相关系数评估性状关联。

**研究结果**
**3.1 干物质与粗纤维含量**
- 通过DMC测定，品种间DMC差异显著（p<0.05），范围12.36%–39.34%，覆盖所有四类。其中22%、26%、39%、13%的品种分别具有低、中、高、极高DMC。
- CFC测定显示，CFC差异显著（p<0.05），范围2.8%–6.7%。基于分类，61%的品种为中等纤维含量，39%为高纤维含量。

**3.1.1 烹饪特性**
**3.1.2 煮制时间**
- CT测定表明，CT范围19–40分钟。按分类（短≤20分钟，可接受21–30分钟，长>30分钟），11%的品种为短CT，67%为可接受CT，22%为长CT。

**3.1.3 煮制过程中的重量变化**
- 重量变化范围?8.5%至7.3%。按分类，24%的品种增重，13%保持重量，63%减重。

**3.2 感官质地分析**
- 感官评价显示，42%的品种为水样质地，26%为中等质地，32%为干样质地。

**3.3 干物质和粗纤维含量对煮制时间的影响**
- 通过DMC与CT分组分析，三个CT组（短、可接受、长）的DMC无显著差异（p>0.05），但短CT组DMC较高。CFC与CT也无显著差异（p>0.05），但短CT组CFC较低。表明DMC和CFC对CT无显著直接影响。

**3.4 干物质和粗纤维含量对重量变化的影响**
- DMC显著影响重量变化（p<0.05）：增重或保持重量的品种DMC较高，减重品种DMC较低。相关性分析显示DMC与重量变化呈正相关（r=0.65，p<0.001）。CFC与重量变化无显著相关（p>0.05）。

**3.5 干物质和粗纤维含量对煮根质地感知的影响**
- DMC在三种质地类别间差异显著（p<0.05）：干样质地品种DMC最高，水样和中等质地品种DMC中等。CFC在三种质地类别间差异显著（p<0.05）：干样质地品种CFC最低，水样质地品种CFC最高。表明高DMC和低CFC与干样质地相关，而低DMC和高CFC与水样质地相关。

**3.6 与良好烹饪品质相关的性状**
- 相关性分析发现：DMC与CFC呈显著负相关（r=?0.51，p<0.001）。DMC和CFC与CT无显著相关，但DMC与重量变化显著正相关（r=0.65，p<0.001），CFC与重量变化显著负相关（r=?0.37，p<0.05）。PCA双标图显示，干样质地品种在煮制过程中保持或增重，而水样质地品种减重。

**讨论与结论**
讨论部分指出，DMC和CFC是影响煮甘薯质地和烹饪特性的关键因素，但CT可能受淀粉糊化、细胞壁完整性等多因素影响，而非纤维含量。高DMC品种因淀粉含量高，吸水膨胀导致增重，而低DMC品种因可溶性物质流失而减重。干样质地受消费者偏好，其与高DMC和低CFC的关联为育种提供了可筛选的间接指标。研究结论（Conclusion部分）翻译如下：本研究中测试的甘薯品种在干物质含量（DMC）、粗纤维含量（CFC）、煮制时间（CT）、重量变化和质地方面表现出变异性。结果显示，烹饪特性和重量变化受干物质含量（DMC）和粗纤维含量（CFC）影响。受偏好的干样质地与高干物质含量（DMC）和低粗纤维含量（CFC）相关，且在煮制过程中保持或增加重量。不受欢迎的水样质地与低干物质含量（DMC）和高粗纤维含量（CFC）相关，且在煮制过程中减重。因此，干物质含量（DMC）和重量变化可作为选择具有消费者偏好的煮根感官属性的附加性状。

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