块茎的主要化学成分有淀粉、糖类、纤维素、含氨化合物、脂类和灰分原素等。因品种特性、栽培条件，气象因素等不同，块茎的化学成分变化较大。此外，块茎中还有维生素、酶、生物碱、无机盐等这些化合物对马铃薯的品质均有明显影响。
马铃薯块茎的化学成分与其茎叶的化学成分显著不同，块茎的平均含水量为75--76％，而绿色茎叶的平均含水量为90％。茎叶的粗蛋白含量比块茎约多2倍，纤维素比块茎约多10倍，灰分约多3倍。茎叶的淀粉含量则明显低于块茎。在马铃薯植株的营养生长过程中，茎叶和块茎的化学成分都在不断地变化。
现将块茎的主要化学成分列于下表，并分别说明如下：
马铃薯块茎的化学成分(占湿重的百分数)
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物 质 |
最 低 量 |
最 高 量 |
平 均 量 |
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水 干 物 质 淀 粉 糖 纤 维 素 粗 蛋 白 脂 肪 灰 分 有 机 酸 |
63．2 13．1 8．0 0．1 0．2 o．7 0．04 0．4 0．1 |
86．9 36．8 29．4 8．0 3．5 4．6 1．0 1．9 1．0 |
76．3 23．7 17．5 1. 0 1．0 2．0 0．1 1．0 0．6 |
一、淀粉
淀粉是马铃薯块茎的主要成分，块茎的淀粉含量与品种特性和其他因素有关，例如，早熟品种块茎的淀粉含量低于中晚熟品种。淀粉含量高的品种适于工业加工。淀粉有同化淀粉和贮藏淀粉之分，块茎中的淀粉是由葡萄糖合成的贮藏淀粉，淀粉粒呈圈层状结构，直径在1--110u之间，块茎中淀粉的直径大部分在10--60u之间。像其他作物的淀粉一样，马铃薯淀粉也分直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉占块茎总淀粉含量的20--25％，支链淀粉占75--80％。直链淀粉的分子量为18万，支链淀粉的分子量为1--6百万。淀粉含有50--100毫克％的磷，所含的磷与支链淀粉相结合。此外,还含有少量脂类和其他一些化合物。马铃薯淀粉的糊化温度是55--65℃。
淀粉在马铃薯块茎中的分布不均匀。顶部芽眼多，淀粉含量比基部少2--3％。块茎的形成层和髓外部(占块茎重的70％)含淀粉量最多，表皮和髓内部(占块茎重的25--30％含淀粉量少，同一植株的各块茎之间，淀粉含量可相差百分之几。块茎中的淀粉粒大多数都是中等大小的。
二、碳水化合物
马铃薯块茎除含有淀粉外，还含有纤维素，果胶质，蔗糖，葡萄糖，果糖等多种碳水化合物。块茎含纤维素平均为l％，主要集中在表皮中，纤维素在块茎内部含量很少。可溶性果胶在块茎中的含量为0．05--0．1％，不溶性果胶的含量为0．06--0．45％。所有果胶物质几乎都集中在块茎的表皮中。
块茎中不仅有游离糖，同时还有糖的磷酸脂。根据不同作者的材料，块茎中糖及其衍生物的含量(占干物重的百分数)如下：葡萄糖的含量为0．5--1．5％，果糖为O．4-- 2．9％，甘露糖为痕迹量，蔗糖为0．7--6．7，麦芽糖和棉子糖为痕迹量，l一磷酸葡萄糖为0．0--0．2％， 6一磷酸葡萄糖为0．7--4．5％， 6一磷酸果糖为0．2--2．5％，丙糖磷酸脂类为0．2--1％，肌醇为0．1--0．4％。
块茎中的含糖量在贮藏期间增加，主要是蔗糖，葡萄糖和果糖的含量增加，同时，这些糖的磷酸脂在块茎中也积累相当多。一般情况下，块茎中没有麦芽糖，但在块茎萌发时，淀粉分解很快，麦芽糖可积累到1％。丙糖磷酸脂是块茎中碳水化合物代谢的中间产物。肌醇主要以肌醇酸钙镁盐的形式存在，起贮藏物质的作用。
糖在块茎中的分布不均匀，一般是块茎上部的含糖量比下部少1．5--2倍。
三、含氮物质
马铃薯的营养价值不仅取决于块茎中的淀粉和糖，而且也取决于含氮物质，主要取 决于蛋白质和游离氨基酸。马铃薯块茎中粗蛋白的平均含量约占块茎鲜重的2％，或者 占其干物重的8--10％。
蛋白氮和非蛋白氮在块茎中的比例一般是2：1或者1：1。马铃薯块茎蛋白质以盐溶蛋白为主，约占块茎蛋白质总量的70--80％，而碱溶蛋白占20--30％。在块茎中没发现有水溶蛋白或醇溶蛋白。
马铃薯蛋白质含有许多必需氨基酸。每100克块茎蛋白质含有6．3克赖氨酸，2．2克蛋氨酸，6．3克苯丙氨酸，1．9克色氨酸，5．3克苏氨酸，6克缬氨酸，15．8克亮氨酸和异亮氨酸。因此，马铃薯蛋白质的生物学价值较高，比许多谷类作物的蛋白质质量好。鸡蛋蛋白质的生物学价值为100％，马铃薯蛋白质的生物学价值平均为85％。
马铃薯块茎含有许多非蛋白氮，约占块茎全氮量的三分之一到二分之一。非蛋白氮 以游离氨基酸和酰胺酸为主。块茎所含游离氨基酸不少于20种。游离氨基酸和酰胺提高 块茎的营养价值。
含氮物质在块茎中的分布不均匀。表皮，皮层与髓部含氮物质多，形成层含氮物质 少。
四、有机酸
马铃薯块茎的pH在5．6--6.2之间。块茎细胞的胞液里含有许多有机酸，所含的有机酸有柠檬酸，异柠檬酸，苹果酸，草酸，乳酸，焦性酒石酸，酒石酸，琥珀酸和其他酸类。其中，柠檬酸的含量较多，可达0．4--0.8％。由块茎制取淀粉时，由每吨块茎同时可制取1公斤柠檬酸。苹果酸的含量一般为百分之零点几。其他酸的含量较少。马铃薯中有机酸的含量与所施氮肥的形态有密切关系。马铃薯施硝态氮肥时，块茎中有机酸的含量比施氨态氮时有明显提高。
五、维生素
马铃薯块茎含有多种维生素，每100克块茎中含有10--25毫克维生素C，0.4--2克 维生素pp，0．9克维生素B6，0．2--0．3克泛酸，0．05--0．2克维生素Bl，0．01--0．2克维生素B 2，胡萝卜素为0．05克。
在每100克块茎中，维生素C的平均含量为10--25毫克，但在某些情况下，可达50毫克。新收获的嫩薯含维生素C较多。在贮藏期间，块茎中的维生素C减少2--3倍。去皮马铃薯在烹调时损失维生素C大约25％，而带皮薯块损失20％。
维生素C大部分集中在块茎的形成层中，表皮和髓部含量很少。马铃薯是食物中维 生素C的主要来源。如果冬季块茎含维生素C10--15毫克％，每天进食200--300克薯块，在很大程度上即可满足人们对维生素C的需要。
Bl，B 2，B 6，pp，泛酸等水溶性维生素在马铃薯块茎中的含量比白菜，黄瓜，苹果，梨等许多蔬菜和水果多，但仅靠马铃薯不能满足人们对这些维生素的需要。黄肉马铃薯块茎中，含有少量胡萝卜素。
六、脂类
马铃薯块茎含有脂肪和类脂，其含量约占鲜重的0．10--0．15％。在马铃薯块茎的脂 肪中，发现有棕榈酸，油酸，亚油酸和亚麻酸。后两种油酸对动物有重要意义，因为动物组织不能合成，必须从饲料中获得。利用马铃薯作饲料，几乎可以满足动物对这些酸的需要。
七、无机物
马铃薯块茎中的灰分含量平均约占鲜重的1％，含量的变动幅度在0．4--1．9％之间。马铃薯块茎中灰分的化学成分平均如下：K 2O占灰分含量的60％，P 20 5占17％，SO3占7％，MgO占5％，CaO占3％，Cl占3％，Na 20占2％，F e 203占1％，Cuo占0．2％。禾谷类、油料、豆科及其他一些作物的灰分含磷多，而马铃薯的灰分含钾多，这是由马铃薯需钾量多所决定的。在马铃薯的灰分中，氧化铜含量高，这是因为马铃薯比其他作物更需要铜。无机物在马铃薯块茎中的分布是不均匀的。灰分在表皮中最多，在块茎的其他部分最少 。
马铃薯块茎的次分成分和含量不是固定不变的。栽培在黏重的土壤上的马铃薯灰分比栽培在疏松土壤上的少。马铃薯施用含氯的钾肥时，灰分含量提高，其中的钾和氯增多。施氮肥降低灰分含量，磷肥对马铃薯的灰分含量没有明显的影响。
八、糖生物碱
马铃薯含有糖生物碱，是由含氮有机物和糖组成的黑色苦味有毒物质，一般叫做马铃薯素，也叫做茄素、龙葵素。马铃薯素在植株中的分布不均匀。茎叶中的马铃薯素比地下块茎中多；正在成熟的嫩块茎含马铃薯素约10毫克％，已经成熟的块茎含马铃薯素约2—4毫克％；马铃薯素大部分都集中在表皮中。
马铃薯的幼芽，蓓蕾，花和嫩叶的马铃薯素含量很高。幼芽含马铃薯素的总量可达干物重的4--5％，也就是说，比块茎的马铃薯素含量多l 00多倍；嫩叶的马铃薯素含量约为1％。用含糖生物碱20毫克％以上的马铃薯做食物或做家畜的饲料是危险的。200--400毫克的马铃薯素可引起严重的中毒反应。马铃薯发芽时，块茎中的马铃薯素含量提高，在幼嫩的块茎中，以及在经光照射表皮发绿的块茎中，马铃薯素的含量均较多。
