湖南紫心甘薯品种的开发与利用

周 虹 ，张超凡 ，黄艳岚 ，易九红

（1.湖南省作物研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128）

甘薯是湖南省重要的粮食作物，年种植甘薯面积为30万hm2，多分布在丘陵旱地。随着生活水平和健康意识的提高,人们开始重视保健食品。紫心甘薯由于富含花青素,具有营养、着色、保健等多重功用，越来越引起国内外的广泛关注。自20世纪90年代以来,国内外一些科研单位对紫心甘薯的营养价值、品种资源筛选鉴定、紫心甘薯的育种和开发利用等进行了研究。为了加速该品种在湖南的推广应用,促进湖南省甘薯生产的品种结构调整,笔者对目前湖南现状，对紫心甘薯营养、保健、品种选育、开发利用等进行了综述,以期为今后湖南紫心用甘薯研究和开发提供参考和借鉴。

1 紫心甘薯的主要营养成分和保健作用

1.1 紫心甘薯的特点

甘薯是旋花科根茎类一年生草本植物，甘薯的主要器官薯块除了白色、黄色、桔红色等常见色彩外，还有一类相对少见的紫色，其中以薯肉为紫色的最为突出。这种块根肉色为紫色的甘薯，称为紫心甘薯。紫心甘薯的块根和茎叶中均含有花青素，但块根中含量非常高，而茎叶中的含量很少，在块根中花青素的分布也不均匀，一般表现为块根外层的含量高于内层。紫心甘薯块根外层（包括皮层和表皮，厚约0.5 cm）花青素含量几乎是内层的1.5倍，其薯肉颜色越深，花青素含量越高。与普通甘薯相比，紫心甘薯由于富含花青素等对人体有营养的保健物质而被认定为特用品种，极具开发价值。

1.2 紫心甘薯的主要营养成分

紫心甘薯薯肉呈紫色或深紫色，除含有丰富花色苷类色素外，还含有相当丰富的植物蛋白、游离氨基酸、多糖、维生素、矿物质离子等其他人体所需的重要营养成分。与普通的甘薯相比，具有更高的营养价值，是甘薯中的新型特色品种。紫甘薯色素属花青素类色素，是一种重要的水溶性天然色素，它色泽鲜艳、安全无毒副作用，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大营养元素。紫心甘薯中硒、碘、钙、锌的含量高，是小麦、玉米的十多倍，还含有丰富的游离氨基酸，其中除色氨酸外，含有人体其他7种必需氨基酸，在日常饮食中可作为大米、面食（缺赖氨酸）等的辅助食品，具有促进和保持人体血液的酸碱平衡的功能，被营养学家称为“营养最均衡的保健食品之一”。

1.3 紫心甘薯的保健作用

紫心甘薯除了具有普通甘薯的生理保健功能以外，还具有许多重要保健药用价值。紫心甘薯富含花青素、硒和铁，花青素是目前科学界发现的防治疾病、维护人类健康最直接、最有效、最安全的自由营养基，其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍，能改善人体的代谢，对肝脏和心血管有较强的保健功能，防止肝组织缺血，促进受损伤的肝脏功能恢复正常。而硒和铁是人体抗疲劳、抗衰老及补血的必要元素，具有良好的保健功能，硒又称“抗癌大王”，易被人体吸收，能有效地留在血清中，修补心肌，增强机体免疫力。紫甘薯中还含有较多的维生素P，它能增强细胞粘着性，提高微血管弹性，防止小血管出血。与其他水果和蔬菜相比较，具有更好的保健作用，其抗癌防癌能力居各种食物之首，在欧洲是公认为最佳女性抗衰老营养食品。

2 湖南省紫心甘薯开发利用的优势

2.1 适合种植区域广泛

紫心甘薯喜温暖气候，耐高温，不耐霜，耐旱，耐碱，生长期要求充足的光照。湖南省属亚热带季风湿润气候，局部山区为中亚热带山地气候，常年平均气温较高，年平均气温16～18℃ ，按纬度分布南北差异不超过2℃，全省无霜期南长北短，大约270～300 d，年平均日照时数 1 300～1 800 h，年均降雨量为1 200～1 700 mm。在全省耕地面积中，其中旱地约120万hm2，仅占土地总面积的18%，土地资源中尚有519.4万hm2未利用，占全省丘陵、山地面积的44.1%，可垦荒地47万hm2，占未利用土地的8.98%，适宜发展甘薯等旱粮作物的生产。湖南省属长江中下游薯区，温光资源丰富，是甘薯优势生态区，主要分布在湘中、湘西、湘南丘陵山区。与其他作物比较，紫心甘薯适应强，较为耐旱，尤其是在水资源紧缺的丘陵旱地有强大的抗逆能力，且灾后恢复能力强，是较为稳产保收，保护生态的作物，对丘陵雨养农业的适应性更强。

2.2 地理环境优越

湖南省位于长江中游，省境绝大部分在洞庭湖以南，湘江贯穿省境南北，地处东经108°47′～114°15′，北纬 24°38′～30°08′，东以幕阜、武功诸山系与江西交界；西以云贵高原东缘连贵州；西北以武陵山脉毗邻重庆；南枕南岭与广东、广西相邻，北以滨湖平原与湖北接壤。直线距离东西长约667 km，南北长约774 km，是云贵高原到东南山丘和南岭山地到江汉平原之间的交替过渡地带，具有承东启西、南连北进的区位优势。全省交通十分发达，有武广高铁、京珠高速公路贯穿全境，县、乡、村公路畅通，基本形成了以洞庭湖为中心、湘资沅澧四水干流为主干的航道网络。湖南优越的地理环境拓宽了紫心甘薯及其制品消费市场，大大促进甘薯产业化的发展。

2.3 种植经验丰富

长期以来，湖南省农民素有种植甘薯的习惯，并在甘薯栽培方面积累了丰富的经验，为紫心甘薯发展奠定了广泛的群众基础。湖南省于2003年开始紫心甘薯的种质资源引进鉴定、选育及加工研究与推广,通过湖南省科研单位引进了济薯18等食用及食品加工用品种，通过示范种植，平均产量约2.6 kg/667m2，市场价达到 6元/kg，效益显著，农民发展甘薯生产的积极性不断提高。随着湖南省种植业结构调整的不断深入，紫心甘薯生产面积逐步上升，涌现了大批甘薯加工企业和甘薯种植合作社，如湖南永州湘筑薯业有限公司、湖南泰丰甘薯专业合作社、湖南芷江渲丰薯业有限公司、湖南醴陵利民薯类种植专业合作社等，目前生产面积已达1.33万hm2，主要集中在永州、慈利、汨罗等甘薯生产大县。近年来，湖南省作物研究所通过近几年的甘薯研究工作，已初步筛选出高产、优质、专用化、多样化的适宜地种植的紫心甘薯新品种，同时在快速繁苗、垄作栽培、精确施肥、合理密植、调控生长及薯种储藏等技术上进行探索，总结出了一套较为成熟的甘薯高产、优质、高效、安全、生态的良繁推广技术体系，为紫心甘薯开发利用提供了技术支撑。

2.4 开发前景广阔

随着生活水平的提高，人们的食品消费趋于多元化、保健化。甘薯不仅集粮、果、蔬营养于一体，有丰富的淀粉、可溶性糖、蛋白质和脂肪外，还含有大米、面粉所没有的维生素、绿原酸、甘薯多糖等多种成分，具有抗氧化、提高免疫和抑制癌症的功能。紫心甘薯富含抗病及较高保健价值的物质花青素、类黄酮和硒，在降血压、抗癌症、减轻肝功能障碍等方面效果更为显著，铁、钾、磷的含量也高于普通甘薯，可以加工成多种用途的功能性食品，满足不同层次的消费需求，经常食用可预防中老年人心脑血管、消化道等疾病。紫心甘薯抗逆性强，产量高，生长或恢复生长快。且紫心甘薯属旋花科植物，很少或不受十字花科害虫危害，害虫危害较少，少用农药，是较理想的无公害绿色食品和有机食品。

随着人们保健意识的增强和对食品安全性要求的提高，天然色素的发展日益得到重视，而目前市场上的花色素主要来自资源稀少的紫葡萄皮、黑米、黑豆、草莓等，紫心甘薯富含花青素，花色素色泽鲜艳自然、安全、无毒，是一种具有很大潜力的优质食品原料。从紫心甘薯提取的花色素稳定性高，具有较好的耐光性和耐热性，作为天然色素，应用于食品、化妆品、医药行业，具有一定营养和保健功效。因此，紫心甘薯的兴起为花色素的产业化发展提供了重要的原料基础，广泛应用于加工天然食用色素及其制品具有广阔的开发前景和巨大的药用价值。

3 主要紫心甘薯品种

3.1 广紫薯1号

由广东省农业科学院作物研究所以广薯95-1与广薯88-70杂交后代选育而成。株型中蔓半直立，单株分枝数7～15条，成叶浅复缺刻形，成叶、叶柄均为绿色，顶叶淡紫色，叶脉紫色，茎绿带紫色，蔓粗中等；单株结薯3～5个，薯块纺缍形，薯皮紫红色，薯肉紫色，薯身光滑，耐贮藏，萌芽性好；田间鉴定中抗薯瘟病，抗蔓割病，中抗根腐病和黑斑病；薯块干物率29.5%，淀粉率19.9%，鲜薯维生素C含量24.4 mg/100g,花青素含量12.2 mg/100g，食味优。

3.2 济薯18

由山东省农科院作物研究所以徐薯18自然授粉杂交选育而成。蔓紫色中长，生长势强；叶片心形带齿、绿色，顶叶绿色，叶脉紫；结薯集中整齐，薯块纺锤形，薯皮紫红色，薯肉紫色，薯块膨大早，食味中上。耐旱、耐瘠性好，耐肥、耐湿性稍差。薯块干物率26.8%，淀粉含量15.1%，蛋白质含量1%，硒含量5.36 mg/100g,是一种食用型品种。

3.3 宁紫薯1号

由江苏省农科院粮食作物研究所用宁97-23自然授粉杂交选育而成。叶片心脏性，叶绿色，叶脉绿色，长蔓，茎绿色；薯块长纺锤形，薯皮紫红色，薯肉紫色，薯块萌芽性好，薯块干物率27.27%，鲜薯花青素含量22.4 mg/100g,总可溶性糖含量为5.6%；抗根腐病，感黑斑病。

3.4 绫紫

由日本九州冲绳农业研究中心以九州109与萨摩光杂交后代选育而成。该品种富含花青素，鲜产水平及色素含量均超过日本知名品种 “山川紫”，是目前国内提取天然食用色素和加工紫薯全粉的理想原料。顶叶淡紫红，叶脉绿色，叶形浅缺刻，茎绿色带浅紫，萌芽性中等。薯块皮黑紫色，薯肉深紫色，熟食味干面，较甜。花青素含量100～150 mg/100g，脱毒后夏薯产量约1 500 kg/667m2。

3.5 郑群紫1号

由河南省农科院粮作所与襄城基地以苏薯8号×山川紫杂交选育而成。该品种顶叶色、叶色均绿带褐，叶掌形，叶脉色、茎色均紫，薯皮黑紫色、薯肉紫色、味较甜、细。干基粗蛋白含量较高，中干，食味较好；抗根腐病和茎线虫病，感黑斑病，中抗蔓割病，综合评价抗病性较好。

4 紫心甘薯的加工利用途径

4.1 鲜 食

紫心甘薯具有许多重要的生理保健和药用价值，对于普通大众来说，直接食用甘薯实惠方便，且能预防疾病，强身健体。食用方法主要有蒸煮、烘烤等，通过蒸煮制成紫薯丁或紫薯泥后，在低温冷冻条件下可以保存较长时间，而且取用、再加工也非常方便。可以添加紫薯制成呈天然紫色的水饺、包子、面条等面食。因此，选育外观好看，熟食味佳，薯块大小整齐，干净卫生无病虫害、无污染，色素含量高的紫甘薯作为鲜食用。

4.2 提取天然色素

紫心甘薯产量高、适应性广，所含花青素的物理稳定性好，抗光氧化性较强，具有醇溶性及水溶性的特点，与葡萄皮、黑米等相比，从紫心甘薯中提取的花色素原料来源方便、色彩鲜艳、自然、独具魅力，具有多种保健功能，是一种天然色素，可用作食品的红色至紫红色着色剂而添加到冰淇淋、奶制品、饮料、奶酪、水产品、果汁饮料、果冻、谷物等食品中，由于紫甘薯花青还具有抗氧化、清除自由基能力等作用，有望取代化学合成色素而广泛应用于医药、化妆品行业。

4.3 加工紫薯全粉

紫心甘薯属于季节性农作物，水分含量较高，保存期较短，甘薯生产及消费受到限制，可加工成紫心甘薯全粉，延长企业加工时间，提高设备利用率，提高紫心甘薯的深加工和综合利用水平。紫薯全粉色泽美观，营养丰富，可做各种糕点的主料或配料，是极好的食品加工原料，同时全粉能够很好地保持其原有的营养素及风味，是制造婴儿营养食品、老年健康食品的最佳天然添加成分。

4.4 加工高附加值食品

由于紫心甘薯含有丰富的天然花色素，所以加工出的产品不同于普通甘薯制品，不但保持了原有甘薯的风味，还含有一定的色彩。以紫心甘薯为原料可以直接加工具有天然色泽的膨化薯片、油炸薯片、烤薯片，黑甘薯枣、果脯、糕点、罐头等休闲食品，可以通过淀粉加工成粉皮、粉条、粉丝，解决了传统工艺在色泽方面的不足，产品呈紫红色半透明，可以添加山楂、红枣、草莓、枸杞等不同配料制成色、香、味、形均优的营养保健型紫甘薯酱。也可以加工成色泽鲜美，营养丰富，具有明显的抗氧化、消除自由基和活性氧、减轻肝脏机能障碍等功效的保健红酒、饮料与红醋等发酵制品，大大丰富方便食品的品种，提高甘薯的附加值。

5 对促进湖南省紫心甘薯发展的几点建议

5.1 加强紫心甘薯的育种工作

紫心甘薯新品种选育是紫心甘薯开发利用的前提和基础。而目前湖南省生产利用的紫心甘薯资源来源较窄，可以利用的群体少，主要由湖南省科研机构改良选育或引进而得，已选育可利用的高花青素紫心甘薯品种，花青素含量不稳，产量适应性较差，一定程度上限制了湖南省紫心甘薯育种水平的提高。因此应加强种质资源的征集，强化育种手段，克服异质性强，目标性状互补性差等遗传难题，进一步加大对甘薯育种产业的扶持力度，促进科研育种单位互相交流，加强品种的区域试验和鉴定工作，加快现有资源的改良和新品种的选育。

5.2 加强紫心甘薯的种植技术研究与推广

充分发挥省、市农业科研、技术部门的积极性,加强对紫心甘薯种植、生产配套技术的研究。针对湖南省紫心甘薯生产的问题，改善紫心甘薯生产条件，提高土壤的肥力水平。深入研究薯苗快速繁殖、高产栽培、保护性耕作、节水农业、贮藏周年供应和无公害生产等技术，提高甘薯种植科技含量，重点解决生产环节中，栽插方法、配方施肥、合理灌溉、长势调节、科学贮藏等技术问题，建立紫心甘薯种苗业基地，确保生产出质量好的种苗、种薯。为了提高广大农民种植甘薯的技术水平，应加强从事薯类研究的科研单位、大专院校与各县农技推广部门、生产基地的合作，建立健全紫心甘薯技术推广体系，加大宣传力度，通过新闻媒体，举办培训讲座，大力推广鲜食、加工等专用型甘薯新品种和高产高效配套栽培技术，以此促进湖南省甘薯产业持续稳定发展。

5.3 加大紫心甘薯的科技研发力度

紫心甘薯是一种具有很大潜力的优质食品原料。它具有独特的营养成份和生理功效，是健康食品之源，可提取一系列具有保健功能的物质，例如紫甘薯色素、糖蛋白、果胶、绿原酸、膳食纤维等，达到抗癌、抗肿瘤、降血脂、降血糖、降胆固醇、增强免疫力之功效。在促进现有传统甘薯制品科技成果转化的同时，要进一步开发紫甘薯加工的精深加工产品，特别是加大紫心甘薯花青素科技投入与开发的力度，依靠科研单位的技术优势和加工企业的自主创新能力，开展紫甘薯花色素提取和稳定性研究以及功能性食品开发研究，生产高附加值的甘薯制品如薯及其制品的质量监测体系，推行无公害标准化生产和加工，确保食品安全，提高紫心甘薯的经济效益。

5.4 提升紫心甘薯产业的产业化水平

湖南属长江中下游薯区，温光资源丰富，是甘薯优势生态区，地理位置上具有承东启西、南连北进的区位优势，交通运输发达，紫心甘薯及其制品满足国内南北市场，市场非常广阔。应选择适合甘薯发展的丘陵区，以市场为主导，以甘薯加工企业为龙头，做好产业发展规划，成片建立紫心甘薯生产基地，实现生产、加工、销售一体化的经营，形成“企业（公司）+基地（农业专业合作社）+农户”的产业化经营模式，增加规模效益，形成较为完善的市场营销体系，提高产品的知名度和美誉度，不断提高产品在国内外市场中的占有率。

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