论温度对马铃薯糖苷生物碱含量的影响

背景介绍：
    马铃薯（Solonum tuberosum L.）已被列为仅次于水稻、小麦和玉米的世界第
四大主要粮食之一。世界上约有 160 个国家和地区种植马铃薯，中国是马铃
薯第一大生产国，马铃薯种植面积和产量约占世界总量的 20%。
由于马铃薯营养丰富，以及2015年中国马铃薯主粮化战略的实施相关政策的实施与引导，马铃薯消费量将逐渐增加。炸薯条、炒土豆丝以及老奶洋芋等常见于农户、餐馆等日常生活中，但马铃薯中存在天然的次生代谢产物糖苷生物碱，主要为α-卡茄碱和α-茄碱，约占总SGAs的95% ，虽然SGAs含量与马铃薯感观评价呈现正相关性，但可影响人体肠道及神经系统功能，扰乱生物膜系统和抑制乙酰胆碱脂酶和丁酰胆碱脂酶活性，对其食用过量可导致中毒甚至死亡发生，因此，马铃薯块茎中SGAs含量的安全上限为200 mg/kg. 鉴于人们食用的是加热之后的马铃薯制品，并非鲜薯，因此，监测加热后马铃薯制品中的 SGAs 含量对安全食用马铃薯食品具有重要意义，其中研究温度对马铃薯制品中SGAs的含量影响亦含有重要意义。

 本研究旨在调查不同温度在烹饪过程中对马铃薯SGAs含量的影响，通过此研究，可探索出马铃薯食品中SGAs含量的最佳加热温度，为指导马铃薯食品烹饪提供理论依据和实践指导。
试验设计:
                    为试验马铃薯SGAs的降解温度，试验采用单因素多水平设计，试验因素为温度，经初步探索后，将试验温度分别设置为0 °C、90 °C、120 °C、150 °C、160 °C、170 °C、180 °C、190 °C，称样量约1 g，3次重复，试验时间设置为2h。为了试验于150 °C、160 °C、170 °C、180 °C、190 °C、200 °C温度条件下不同时间对马铃薯SGAs的影响，试验采用具有两个重复测量的单因素多水平设计，试验因素为温度，时间设置为0.5 h、2 h、8 h、24 h，称样量约1 g，3次重复。

仪器与分析:
                    温度对马铃薯SGAs含量的影响采用PrepASH229全自动水分灰分分析仪（Precisa, Swiss）进行试验。将仪器接通电源并开机，用砝码较准天平，当显示器显示质量值为0.0000 g时，仪器较准完毕。启动自动程序恒定坩埚，待坩埚恒定结束，选择去皮/称重模式设置为单个去皮/单个称重（T/S），建立样品列表，称样后设置温度程序（表1），启动方法，待程序运行结束，将样品取出放置干燥器内冷却。同时记录并计算样品水分损失重量比例，用以调整马铃薯SGAs含量检测数据。

数据统计:
                试验马铃薯 SGAs 的降解温度和试验于 150 °C、160 °C、170 °C、180 °C、
190 °C、200 °C 温度条件下不同时间对马铃薯 SGAs 影响的数据为仪器检测色谱
峰面积平均值。该数据不再进一步作统计假设检验。

                通过试验不同温度在 2 小时内对马铃薯 SGAs 含量的影响，结果发现，马铃
薯 SGAs 含量在低于 150 °C 温度条件下保持不变，然而，从 150 °C 后开始不同
程度的降低，到 200 °C 时，均未从样品中检测到马铃薯 SGAs 含量。其中，α-
卡茄碱含量从 150 °C 到 190 °C 保持相似的斜率降低；α-茄碱含量从 150 °C 到
180 °C 下降的速率小于 180 °C 以后的速率（图 6）。
                通过在不同时间不同温度对马铃薯 SGAs 含量影响试验发现，α-卡茄碱含量
从 150 °C 到 170 °C 于半小时内下降较快，然后以较慢的速度到 8 小时降到 0；
但从 180 °C 到 200 °C 在半小时内迅速下降，在 2 小时内全部降到 0。α-茄碱含
量变化相似于 α-卡茄碱（图 7）。因此，马铃薯 SGAs 可于 150 °C 以上的温度发
生降解。

结论：
马铃薯中的 SGAs 于 150° C 时开始不同程度的降解，而到 200 °C 时可迅速降解。

致谢
  最后感谢云南农业大学薯类作物研究所的聂绪恒博士为我们的灰分仪应用做出了跨越式的一步。本文摘自INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD PROPERTIES，2018, VOL. 21, NO. 1, 1875–1887。