2.马铃薯在贮藏期间的生理与化学变化
马铃薯块茎中干物质的含量约占17-26%，水的含量约占75%左右。在干物质中所含的化学成分主要是：无氮浸出物、含氮物、维生素、酶和灰分等。无氮浸出物约占干物质的80-85%，无氮浸出物中淀粉占80-85%，戊醣占3-4%，糖分占1.3-1.51%，有机酸及盐类相当于0.5-1.0%，因此主要成分是淀粉。淀粉多分布在维管束环附近，一般是皮层的含量较髓部为多，块茎的基部组织比顶部含量多，约多2-3%，顶端中心部分最少。这种分布状况是很规律的。
马铃薯所含的糖分主要是葡萄糖、果糖和蔗糖。此外，在茄素和核蛋白类等生物碱中还含有微量的半乳糖、鼠李糖和胞核糖。糖在块茎中分布的状况是外层和内层是相等的，但外层蔗糖较多，而中央部分单糖较多；脐部的糖分较顶部的糖分为多。糖的主要功用可使人产生力气给人以热量维持体温。
马铃薯中的含氮物质包括蛋白质和非蛋白质两类，蛋白质约占含氮物质的40-70%，其中最主要的一种蛋白质是球蛋白，在蛋白质中还含有很多种游离状态的氨基酸，它对人体及家畜具有很高的营养价值。在非蛋白质的含氮物质中也含有各种氨基酸，但必须和等量的蛋白质配合使用，才能发挥它对动物体的营养效果。从马铃薯中分离出来的蛋白质，其营养价值和小麦、燕麦及荞麦甚至牛肉的蛋白质相等，远远超过玉米及黑麦等作物的蛋白质。马铃薯中的蛋白质，几乎全部是在生长前期合成，而非蛋白质的含氮物质是在生长后期所积累，因此幼嫩的块茎中蛋白质的含量较高，而在老熟的块茎中含量较低。蛋白质和其它含氮物质在块茎中的分布是不均衡的，它与淀粉的分布状况恰恰相反，在块茎的最外层和中央髓部含量较多，在维管束环附近的地方，氮的含量最少。
马铃薯中酶的种类有淀粉酶、蛋白酶及氧化还原酶等，这些酶是细胞内物质转化过程的生物接触剂。例如淀粉形成和分解是在磷酸酶的参与下进行的；氮化还原酶则参与了块茎的呼吸作用；淀粉酶只在块茎萌发期间起加速淀粉分解的作用，只有在萌芽期间才有淀粉酶。
在块茎中还含有各种维生素，维生素在人的营养中起着非常重要的作用，尽管人们吃足了脂肪和蛋白质，如其中缺乏维生素时，就会使机体产生严重的失调。在马铃薯中含有多种维生素，如水溶性的硫胺素（维生素B1）、核黄素（维生素B2）、尼克酸（维生素PP、亦称烟草酸）、抗坏血酸（维生素C）和脂溶性的胡萝卜素（维生素A）以及吡哆醇、泛酸、生物素、凝血维生素及叶酸等，其中以抗坏血酸为最丰富。马铃薯是人们食物中抗坏血酸的重要来源之一，如果每天每人食用500克马铃薯，即可满足一昼夜抗坏血酸的全部需要量。
马铃薯块茎中所含的各种无机元素，统称之为灰分，它占块茎所含干物质中的2.21～7.48%，平均为4.36%。在它所含的灰分中以钾为最多，占灰分总量的67-70%，人体中细胞的水分、渗透性、敏感性、伸缩性、分泌与排泄等作用，都与钾元素有密切关系。其次是磷，它居马铃薯灰分的第二位，占灰分总量的7-10%，它是构成人体骨胳和牙齿的主要成分，还可保持人体内酸碱度的平衡。此外在灰分中还含灰镁、钙、氯、硅、硫、铁以及微量的硼、锰、锌等。马铃薯块茎中的灰分呈强碱性，为一般蔬菜所不及，对于平衡食物的酸碱度与保持人体血液中和，具有显著效果。
马铃薯块茎在贮藏过程中，它的化学成分在不断地发生变化。表现：
一是水分易蒸发。由于薯块的表皮薄，细胞体大，间隙多，原生质的持水力较弱，水分容易蒸发。细胞的膨胀降低，引起薯块组织萎焉。
二是化学成分的变化是与马铃薯块茎的呼吸作用有密切关系，因呼吸作用要消耗积累的营养物质，应尽量控制呼吸。如淀粉转化成糖，糖再合成淀粉等。马铃薯在贮藏期间的呼吸强度，是受温度、湿度、光线等各种因素影响，这是在贮藏马铃薯时必须考虑的因素。一般的规律是温度高时呼吸作用增强，温度低时呼吸作用减弱。但也不完全如此，如当温度从5℃或3℃降到0℃时呼吸强度重新略有增加，当温度再降低时，呼吸强度又减弱，如将马铃薯块茎从冷处搬到热处时，由于温度的急剧变化和增高，也会刺激呼吸作用的增强；空气湿度增加，或在光线的照射下，呼吸作用也会增强；此外块茎受机械损伤后，也能刺激呼吸作用的增强。品种不同块茎的呼吸强度也不一样，早熟品种呼吸强度大不耐贮藏，中晚熟品种，呼吸强度小，较耐贮藏。
马铃薯块茎中同时进行着淀粉与糖的相互转化和呼吸过程，但三个过程进行的速度不一样，从而使块茎中淀粉与糖的比例发生变化。如温度在2-5℃以上，随着温度的升高，糖合成淀粉较淀粉分解成糖快，同时糖分因呼吸而消耗也快。因此在较高温度块茎淀粉含量较高。在5℃以下淀粉分解成糖快于糖合成淀粉，同时糖分因呼吸而消耗也慢。因此在较低温度块茎积累糖分较多，使块茎带甜味。然而，马铃薯经过长期贮藏以后，随着贮藏期的延长，它的淀粉含量毕竟会逐渐减少。休眠期间减少速度很慢，通过休眠后随着芽条的萌发生长速度增大，约比前期快4-5倍。经试验贮藏过200天的马铃薯其淀粉含量一般平均可损失7.9%；如果块茎腐烂和发了芽，则淀粉的消耗可增加占其含量的12.5%。
三是块茎还原糖变化：马铃薯块茎在低温下贮藏时还原糖增加，因此加工前必须将低温贮藏的块茎放在10℃以上进行一段时间的 “回暖”，让体内的部分还原糖逆转为淀粉或通过呼吸代谢消耗掉。处于休眠状态还原糖含量低，随着休眠逐渐觉醒含量逐渐增加，当萌芽开始生长后，又开始减少。
高温回降效应:块茎从冷凉处转移到暖和处贮藏时， 出现糖分减少而淀粉增加的现象。
四是块茎中抗坏血酸的含量，在贮藏期间也有很大的变化，一般是新收获的块茎含量较高，就普遍的品种来说，贮藏开始时的含量为20-25%（毫克），随着贮藏时间的延长逐渐降低，在贮藏前期的降低速度比贮藏后期的降低速度要快，经过2-3个月贮藏的块茎，其含量可降低到为原含量50%；经过5-6个月的贮藏的块茎会降到原含量的40%。但在块茎发芽期间，由于物质代谢作用的加强，抗坏血酸的含量又会有所增加，不同品种在贮藏开始时抗坏血酸的含量是不同的，但经长期贮藏至贮藏后期时其含量就没有明显的差别了。
五是马铃薯块茎在贮藏期间，茄素（亦称龙葵素）的含量，常因贮藏条件等多种因素的影响而增加，尤其在萌发期当生长出幼芽时它的含量显著增高，据资料介绍当幼芽长到1.5厘米时，茄素的含量达到了最大限度。此外机械损伤和日光照射，都会使茄素含量增加，常使块茎表皮呈绿色，在贮藏期要对食用的商品薯严禁见光照射，以免影响它的食用品质。而对种薯在贮藏前有晒种的，可防各种病菌的侵染。（作者系宁夏农业技术推广总站研究员杜守宇。）