甘肃省旱作区10个炸片马铃薯品系品质表现分析

余斌 刘娟 黄锐 袁剑龙 叶夕苗 段惠敏

摘要：炸片是马铃薯重要的加工产品。对10个马铃薯品系进行田间农艺性状评价，并分析4 ℃低温储藏60 d后块茎中蔗糖、葡萄糖、果糖、游离氨基酸含量以及鲜薯块茎和炸片色泽的变化。结果表明，低温储藏（4 ℃） 60 d，不同品系还原糖含量显著不同。品系0724-11、0722-46、0724-8油炸后薯片表面色泽鲜亮均匀，ΔE值变化小且块茎糖含量和游离氨基酸含量较低，炸片加工性状优良。

关键词：马铃薯;旱作区;炸片加工;品质性状

中图分类号：S532        文献标志码：A        文章编号：1001-1463（2019）08-0053-07

Abstract：Chip-processing is the main important potato processing products. 10 potato lines were selected for agronomic characteristic evaluation， the content of sucrose， glucose， fructose and free amino acids in tubers and the color changes of fresh potato tubers and fried chips were analyzed after being stored at low temperature for 60 d. The results indicated that the reducing sugar content of different potato lines was significantly different in low temperature storage （4 ℃） 60 d. The potato chips of 0724-11， 0722-46 and 0724-8 lines have bright color after frying， ΔE-value changes little and tuber sugar content and free amino acid content is low， the chip-processing potato have excellent processing properties.

Key words：Potato;Dry farming regions;Chip-processing potato;Quality traits

马铃薯（Solanum tubeosum L.）属茄科茄属多年生草本植物，具有高产、适应性强、分布广、营养丰富[1 ]、耐储藏等特点，是宜菜、宜饲和宜做工业原料的作物[2 ]。马铃薯是新世纪我国最有发展前景的高产经济作物之一[3 ]，同时为仅次于小麦、玉米、水稻的第四大粮食作物[4 ]。甘肃省大部分地区气候凉爽，日照充足，昼夜温差大，适于马铃薯生长发育，是全国马铃薯生产大省，尤其在中部干旱山区马铃薯已成为当地主要种植作物[5 ]。目前甘肃马铃薯用途正由鲜食型向加工型转变[6 ]。但是由于甘肃省马铃薯深加工起步较晚，以前育种目标主要集中在产量和抗病性上，对于加工专用型品种的内在品质和外观品质研究很少，因此甘肃省乃至全国市场急需马铃薯加工专用型品种，特别是油炸加工型品种[7 ]。目前生产上大量应用的专用加工型品种主要为国外育成的品种大西洋、夏波蒂和布尔班克等，这些品种品质好，但抗旱性和适应性差，对栽培条件要求高[8 ]，而甘肃省是典型的旱作农业区，全省70%的耕地是山旱地，馬铃薯种植地区大部分属于干旱和半干旱区域，选育适宜甘肃省旱作区种植的加工专用型品种已迫在眉睫。

我们以马铃薯普通栽培种大西洋（Atlantic）为对照，通过对10个马铃薯杂交无性系进行田间农艺性状选择及评价，在   4 ℃低温贮藏60 d后对炸片品质以及块茎中还原糖含量、游离氨基酸含量、抗坏血酸含量等品质性状进行分析，以期筛选出适宜的马铃薯炸片品系，并为炸片加工型马铃薯新品种的选育提供参考。

1   材料与方法

1.1   试验区概况

2017 — 2018年连续2 a在定西市五竹镇进行田间试验，试验地地处104° 08′ 02″ E，35° 03′ 32″ N，海拔2 182 m，年均降水量650 mm，年均气温4.7 ℃，无霜期130 d。是典型的干旱半干旱地区。

1.2   供试材料

供试马铃薯品系为0724-8、0707-64、0708-81、0722-26、0722-46、0724-11、0724-58、0725-47、0726-116、0726-203，以大西洋（Atlantic）为对照品种，均由甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室提供。

1.3   试验方法

供试材料分小区种植，每小区2垄，单垄双行，每行种10株，株距为0.3 m，垄距为0.8 m，每小区间隔1.0 m走廊，3次重复。参照《马铃薯实验研究方法》[9 ]，对供试材料的株高、主茎数、单株产量、单株块茎数、单株商品薯数、单株商品薯重、薯型、薯肉颜色、干物质含量和淀粉含量进行测定分析。选择大小均匀，无机械损伤和病虫害的成熟块茎作为材料，置于相对湿度（80±5）%、4 ℃黑暗储藏60 d后取样，测定相关生理生化指标及炸片品质。

1.3.1   淀粉含量的测定    采用比重法[10 ]。收获7 d内将块茎洗净、晾干（或擦干），按单株取块茎样品（A），浸入17.5 ℃的水中称重（B），要使块茎全淹没在水中，并防止块茎碰到容器壁。先求出块茎比重。块茎比重（D）=块茎在空气中重量（A）/（块茎在空气中重量（A）-块茎在水中重量（B），再利用D值查美尔凯表（Mepkep），获得淀粉含量。

1.3.2    干物质含量测定    采用烘干前后称重法。将新鲜材料切碎，在100～105 ℃的电热恒温鼓风干燥箱（恒丰SFG-OZB）内烘30 min，然后降温至60～70 ℃继续烘14～16 h，直至恒重，称重。干物质（%）=（干样重/鲜样重）×100%。

1.3.3    糖含量测定    参照0hara-Takada方法[11 ]。称取马铃薯块茎2 g，溶于20 mL 80%（v/v）乙醇中，80 ℃水浴提取1 h，10 000 r/min离心20 min。取上清液真空干燥并溶解于5 mL蒸馏水中，经0.2 um滤膜过滤，用高效液相色谱仪（Agilent 1100 series，  Amide-80色谱柱）测定滤液中蔗糖、果糖和葡萄糖含量。

1.3.4    游离氨基酸含量测定    游离氨基酸含量的测定采用茚三酮显色法。称取新鲜马铃薯块茎0.5～1.0 g于研钵中，加入5 mL 10%乙酸，研磨匀浆后用蒸馏水稀释至25 mL，混匀，用干滤纸过滤到三角瓶中备用。加样品滤液1 mL、无氨蒸馏水1 mL、水合茚三酮3 mL、抗坏血酸0.1 mL于干燥试管中，混匀后沸水浴15 min。迅速流水冷却并不时摇动，使加热时形成的红色被空气逐渐氧化而褪去，当呈现蓝紫色时用60%乙醇定容至20 mL，摇匀后在570 nm波长下测定其吸光度。

1.3.5    炸片色泽测定    块茎洗净后，先用去皮机（Maxcare Mco135）去皮，然后用切片机（robot coupe CL 50E）切成厚1.0～1.5 mm的薄片，冷水清洗，晾干薯片表面的水分，放入180 ℃恒温炸锅（汇利HY-82）中炸1 min（使用棕榈油）。采用美国Hunter Lab D25LT标准色差仪D65光源下测定亨特指数（L、a、b），L、a、b是基于人类色感的三度色彩空间，其中正负L值分别代表亮和暗，正负a值分别代表红和绿，正负b值分别代表黄和蓝。其总色差ΔE可由下述公式得出。

其中L0，a0和b0代表处理前测得的值，L、a、b代表处理后测得的值。

1.4   数据分析

采用Microsoft Excel 2007 和 SPSS 17.0 统计软件进行数据处理分析。

2   结果与分析

2.1   农艺性状

從表1可以看出，不同马铃薯品种（系）的株高、单株产量、单株商品薯重、干物质含量和淀粉含量存在差异。干物质含量Atlantic和0724-8、0722-26、0725-47、0726-203之间无显著差异，但均高于其余品系。淀粉含量0707-64、0724-8、0724-11、0726-116、0722-46、0726-203均显著高于Atlantic。0722-46的单株产量200 g、单株商品薯重200 g、干物质含量200.1 g/kg，均为最低。

2.2   块茎蔗糖和还原糖含量

通过图1可以看出，0707-64、0726- 116的块茎蔗糖含量显著高于其余品种（系）;0726-203、0724-58块茎的蔗糖含量显著低于其余品种（系）。0726-116的葡萄糖含量显著高于其余品种（系）。0708-81、0707-64葡萄糖含量显著高于Atlantic;0722-26、0725-47和Atlantic之间无显著差异，但均高于其余品系;0726-203、0728-58的葡萄糖含量较低。Atlantic和0726-116的果糖含量均大于4 mg/g，显著高于其余品系。0722- 46、0724- 8、0708-81、0707-64、0722-26、0725-47的果糖含量为1～3 mg/g，0724-58、0726-203、0724-11的果糖含量低于1 mg/g，并显著低于其余品种（系）;0724-58的果糖含量最低。综合比较，参试马铃薯品种（系）以0726-116的块茎葡萄糖、果糖、蔗糖含量均为最高，并显著高于其余品种（系）。0726-203、0724-58块茎的蔗糖、葡萄糖、果糖含量均低于Atlantic。

2.3   块茎游离氨基酸含量

从图2可以看出， 0722-26块茎游离氨基酸含量最高，大于50 μmol/g，显著高于其余品种（系）;Atlantic、0725-47、0708-81均与0726-116、0722-46之间差异不显著，显著高于0724-8、0707-64、0726-203、0724-11、0724-58。0707-64、0724-58块茎游离氨基酸含量均低于30 μmol/g。

2.4   块茎色泽变化

从表2、图3可以看出，在4 ℃下黑暗贮藏60 d后，0724-8、0726-203、0726-116的鲜薯薯肉色泽亮度L值与Atlantic之间差异不显著;0722-26、0708-81、0722-46、0722-47的L值显著低于Atlantic。0722-26、0708-81的a值为正值，其余品种（系）均为负值。0724-8、0726-203、0707-64的b值显著高于Atlantic，0726-116、0724-58、0708-81、0722-26、0722-46、0722-47的b值显著低于Atlantic。对贮藏后块茎切片180 ℃油炸1 min后进行色泽评价，所有品种（系）的L值均降低。a值除0708-81降低外，其余品系均升高且均为正值。b值除0707-64降低外，其余品种（系）的均升高。0725-47、0722-26、0726-116的ΔE值变化最大，显著高于其余品种（系）。0726-203的ΔE值变化最小。

3   结论与讨论

经过田间农艺性状评价后，选择大小均匀，无机械损伤和病虫害的成熟马铃薯块茎作为材料并将其置于相对湿度 （80±5）%、4 ℃黑暗储藏60 d后取样，对不同品种（系）的糖含量和游离氨基酸含量进行分析。结果表明，不同品种和品种（系）的还原糖积累能力显著不同。其中0707-64、0708-81、0722-26、0722-46、0725-47、0726-116的块茎糖含量和游离氨基酸含量较高，且油炸后ΔE值变化较大，薯片表面颜色加深，棕褐色比较明显，不适用于炸片加工。品系0724-11、0724-8、0724-58、0726-203油炸后ΔE值变化较小，薯片表面颜色变化不明显，且块茎糖含量和游离氨基酸含量较低，具有优良的炸片加工特性。马铃薯炸片加工型品种的选育除了在田间农艺性状是否满足加工的需要外，还要考虑块茎加工后的色泽变化。通过对11个品种（系）的农艺性状及炸片色泽品质性状的分析，认为0724-11、0722-46、0724-8在低温贮藏过程中还原糖含量较低，且具有良好的抗贮藏褐变品质，是较好的炸片加工品系。

马铃薯在低温贮藏过程中块茎会发生低温糖化现象，将块茎中的淀粉转化为还原糖。在高温油炸加工时，块茎中的还原糖与游离氨基酸发生美拉德反应，致使薯片表面颜色加深为不受消费者欢迎的棕褐色，从而影响了薯片的色泽、风味和品质[12 - 14 ]。因此还原糖含量是影响薯片颜色重要的因素，也是决定一个品种是否适合马铃薯炸片加工原料最为严格的指标[15 ]。通过对马铃薯色泽评价选育符合加工品质要求的优良品种，是解决低温糖化影响马铃薯色泽品质的有效方法。有研究人员在不同贮藏条件下对马铃薯高代品系进行加工后的色泽评价，筛选出了与经典加工型品种Russet Burbank和Shepody具有同样优良加工色泽品质的品系[16 ]。对马铃薯渐渗系后代群体在不同贮藏条件下进行加工色泽评价，发现块茎内还原糖、游离氨基酸和丙烯酰胺与马铃薯色泽品质显著相关[17 ]。

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（本文责编：陈    伟）