彩色马铃薯种质资源的蒸食品质分析

蒋伟 罗晓庆 尹磊 包丽仙 洪明伟 李先平

摘 要：对云南省农业科学院收集的18份四倍体彩色马铃薯和54份二倍体彩色马铃薯的蒸食品质进行评价，对彩色马铃薯的质地、变色和酶促褐变程度、香味和口感评分四个方面进行鉴定和评分。结果表明：综合质地的各项指标，二倍体彩色马铃薯比四倍体彩色马铃薯有更多的变异;不论是二倍体还是四倍体，彩色马铃薯蒸煮前后都极少发生变色和酶促褐变的现象;二倍体彩色马铃薯以“淡”的香味为主（57.41%），而四倍体彩色马铃薯以“稍有”香味为主（44.44%）。本研究共筛选了24份综合评价较好、口感评分在7.1～8.8的彩色马铃薯资源。其中5份为四倍体彩色马铃薯G06-36-1、日本紫皮、kikko、L-5和L-7，结合农艺性状进一步筛选可作为彩色马铃薯候选新品种。其余19份为二倍体彩色马铃薯材料，可以作为二倍体育种亲本，开展二倍体彩色马铃薯新品种选育研究。

关键词：彩色马铃薯;二倍体;四倍体;蒸食品质

马铃薯原产于南美洲，它既是粮食，又是蔬菜，也是重要的经济作物，在人们生活中具有重要地位[1]。栽培马铃薯薯块大多以白皮、黄皮、白肉和黄肉为主，但是，也有以皮、肉色为粉红、红、金黄、黑、浅紫、深紫等的品种，称之为彩色马铃薯[2]。与普通马铃薯相比，彩色马铃薯所富含的花青素具有清除自由基、抗氧化[3]、預防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生、保护视力、缓解视疲劳等功能[4]。因此，彩色马铃薯不仅有营养价值，而且丰富了餐桌上的颜色，具有很大的发展潜力。但是与普通马铃薯相比，彩色马铃薯无论是从推广品种数量和种植面积都远远不及普通马铃薯。前人[5]分析了我国彩色马铃薯主栽品种的种植情况，仅有11个品种是主栽品种，并且彩色马铃薯种植面积成万亩规模的仅分布在内蒙古和四川，而其他各省的种植面积均低于万亩，有些省份甚至低于千亩。2015年，普通马铃薯在四川省、贵州省、甘肃省、云南省、内蒙古种植面积都在760万亩以上[6]。造成这种差距的原因，除了彩色马铃薯配套加工跟不上、消费产品不够多元化以外，多年以来，鲜食消费一直占中国马铃薯消费的主导地位[7]。从鲜食消费来看，通过比较消费者对黄肉、白肉和紫肉的马铃薯气味、外观、风味和整体可接受程度，研究表明，在气味和外观方面，消费者更倾向于选择黄色和白色的马铃薯（P<0.05）[8]。但是，在整体可接受程度方面，三者并没有显著差异，表明消费者出于彩色马铃薯中含有大量的抗氧化成分从而有利于身体健康的考虑而愿意消费彩色马铃薯。因此，从种植潜力和消费者喜好方面都具有很大的开发价值。目前，针对彩色马铃薯的研究主要集中在花青素种类和含量、抗氧化力及花青素合成代谢相关基因挖掘和基因功能等方面[9-11]，其蒸煮食味方面研究较少[12]。蒸煮是马铃薯食用加工的基础方式之一，也是最直接体现马铃薯的风味的方式。马铃薯的风味和口感是消费者最关注的马铃薯品质之一[13]。因此，评价彩色马铃薯的蒸食品质，筛选颜色和口感等品质优良的材料将为彩色马铃薯的新品种选育提供科学依据。本研究参照大米、芋头等评价方法[14]，结合马铃薯特点，对四倍体和二倍体彩色马铃薯颜色、蒸后质地、变色程度、香味和酶促褐变5个方面进行评价。近年来，通过筛选二倍体马铃薯自交系，马铃薯的二倍体杂交育种越来越受到关注[15-16]。本研究所筛选的彩色马铃薯资源材料将为选育彩色马铃薯品种特别是二倍体彩色马铃薯品种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

云南省农业科学院经济作物研究所收集、保存和创制的72份彩色马铃薯资源，包括54份二倍体彩色马铃薯和18份四倍体彩色马铃薯（表1）。用于评价的材料于2018年3—9月种植在云南会泽县驾车乡钢厂村（N25°52′2.88″E103°18′12.80″）。每份材料种植10株，株距为30cm、行距为60cm。种植期间进行正常的田间管理。

1.2 评价方法

1.2.1 测试指标及注意事项 测试材料：为保证马铃薯品质口感不受其他调味料等因素的影响，且蒸煮口感是其他烹饪方法的基础，因此以清水蒸食马铃薯为测试材料。测试指标：蒸食马铃薯的评价主要包括质地（包括坚实性、粉面性、干燥性和结构性）、蒸煮后变色程度、香味、酶促褐变和口感等5项测试指标（表2）[12-19]。品评要求：（1）品尝地点：需要在干净卫生、明亮宽敞、通风无异味的环境中进行;（2）品评人员：须通过一定的相关培训，感官灵敏度高的人员作为评价员;（3）品评注意：对一份样品品评完成后，需用清水漱口至无异味，避免残留异味对感官的干扰，再进行下一份样品的品评。

1.2.2 马铃薯食味品质测定流程 样品马铃薯制备：选取测试材料的典型样品（尽量选取具有代表性、充实程度及外形一致、无病斑的优质马铃薯），对样品进行清洗，蒸煮温度为100℃、时间为30min。测试步骤：5名测试人员需对样品逐一看、闻，品尝后对相应的指标打分，给出每份材料的各指标的定量分值（表2）[12]。

2 结果与分析

2.1 质地

2.1.1 坚固性 由图1A可知，在72份包括18份四倍体和54份二倍体彩色马铃薯材料中，四倍体材料评价为“坚实”（“1”）的有4份，而二倍体材料有26份，分别占总的四倍体和二倍体材料的22.22%、48.15%;“相当坚实”（“2”）的分别有6份（占33.33%）和18份（占33.33%）;“松软”（“3”）的分别有6份（占33.33%）和8份（占14.81%）;“松软而不均匀”（“4”）的分别有2份（占11.11%）和2份（占3.70%）。

2.1.2 粉面性 由图1B可知，在18份四倍体材料中，评价为“无”（“1”）的有0份;“轻”（“2”）的有5份，占27.78%;“粉面”（“3”）的有10份，占55.56%;“高度粉面”（“4”）的有3份，占16.67%。在54份二倍体材料中，评价为“无”的有6份，占11.11%;“轻”的有20份，占37.04%;“粉面”的有21份，占38.89%;“高度粉面”的有7份，占12.96%。

2.1.3 干燥性 由图1C可知，供试四倍体和二倍体彩色马铃薯材料评价为“湿润”（“1”）的分别有5份（占27.78%）和1份（占1.85%）;“轻度湿润”（“2”）的分别有10份（占55.56%）和31份（占57.41%）;“轻度干燥”（“3”）的分别有3份（占16.67%）和21份（占38.89%）;“干燥”（“4”）的分别有0份和1份（占1.85%）。

2.1.4 结构性 由图1D可知，供试四倍体和二倍体彩色马铃薯材料评价为“好”（“1”）的分别有8份（占44.44%）和37份（占68.52%）;“较好”（“2”）的分别有5份（占27.78%）和12份（占22.22%）;“轻度粗糙”（“3”）的分别有5份（占27.78%）和4份（占7.41%）;“粗糙”（“4”）的分别有0份和1份（占1.85%）。

彩色马铃薯的质地差异并不能说明哪种类型的质地更好，虽然薯块蒸煮后的质地影响着食用的口感，但不管是东方还是西方消费者对蒸煮后薯块软硬程度的喜好因人而异，譬如苏格兰人偏好干燥、粉面的蒸煮马铃薯，而荷兰人更喜欢湿润的、松软的蒸煮马铃薯[20];在云南，昭通地区习惯食用坚实、粉面性轻且轻度湿润的马铃薯，而昆明地区更倾向于食用松软、粉面且轻度干燥的马铃薯。因此，应根据资源的质地差异结合其他生理性状，有针对性地筛选适合当地消费者习惯的彩色马铃薯品种。彩色马铃薯加工方面，薯块蒸煮后的质地直接决定了蒸煮后的用途，质地较硬即坚固性偏坚实、结构性好等的品种可以用于加工固形化程度较高的冷冻加工产品，而质地较软即坚固性偏松软、结构性粗糙等的品种可以用于加工半固形化程度的加工产品[21]。

蒸煮后薯块坚实性方面，二倍体彩色马铃薯以“坚实”占有更高的比例，而四倍体彩色马铃薯以“相当坚实”和“松软”为主;粉面性方面，二倍体彩色马铃薯表现出“轻”或“粉面”的资源材料更多，而四倍体彩色马铃薯主要是“粉面”的材料，并且“高度粉面”的材料所占比例较二倍体材料高，但是没有“无”粉面性的材料;干燥性方面，二倍体彩色马铃薯主要是“轻度湿润”，其次表现为“轻度干燥”，而四倍体彩色马铃薯同样以“轻度湿润”的材料为主，并且“湿润”的材料所占比例较“轻度干燥”高，没有表现为“干燥”的材料;结构性方面，二倍体和四倍体彩色马铃薯是以“好”为主，并且四倍体彩色马铃薯中没有表现“粗糙”的材料（图1）。比较四倍体和二倍体彩色马铃薯质地的差异后，我们发现二倍体资源中存在更多质地方面的變异，这有可能是由于我们选取了更多的二倍体材料而造成的差异。马铃薯质地、风味等是复杂的性状，因此，利用无性繁殖的四倍体马铃薯育种进程缓慢。但是，利用马铃薯二倍体自交系通过回交、重组自交系等策略有望短时间内将目标性状整合到一个新品种中，育种效率大大提高[22]。

2.2 变色和酶促褐变

由图2A可知，供试四倍体和二倍体彩色马铃薯材料蒸后没有“变色”（“1”）的分别有17份（占94.44%）和53份（占98.15%）;“轻度变色”（“2”）的分别有0份和1份（占1.85%）;“显著变色”（“3”）的分别有1份（占5.56%）和0份。图2B显示，72份材料都没有酶促褐变。值得注意的是，所有供试材料都没有发生褐变，这个结果表明，彩色马铃薯在蒸煮前后，其花青素和类胡萝卜素都能发挥抗氧化作用，抑制多酚氧化酶的氧化作用，防止褐变的发生。前人的研究结果表明，加工方式没有影响马铃薯自身的抗氧化活性，甚至蒸煮后其总酚和抗氧化活性浓度较蒸煮前提高了[23]。这与本文研究结果一致。

2.3 香味

由图2C可知，在18份四倍体彩色马铃薯中蒸后“没有香味”（“1”）的有4份，占22.22%;“淡”（“2”）的有6份，占33.33%;“稍有”（“3”）的有8份，占44.44%;“浓”（“4”）的有0份。而二倍体材料中，蒸后“没有香味”的有8份，占14.81%;“淡”的有31份，占57.41%;“稍有”的有13份，占24.07%;“浓”（“4”）的有2份，占3.70%。二倍体彩色马铃薯以“淡”的香味为主，而四倍体彩色马铃薯以“稍有”香味为主。在所有供试材料中，有2份二倍体材料具有“浓”的香味即B11和G15-9-1。蒸食马铃薯的香味主要来自脂类的降解、美拉德反应和Strecker降解反应[24-25]。蒸煮后，花青素和类胡萝卜素的分解物可能对马铃薯的香味产生负面的影响，选育的品种中花青素和类胡萝卜素含量增加而营养价值增加，同时可能“牺牲”了马铃薯的风味[26-27]。因此，在彩色马铃薯品种选育过程中，需要兼顾马铃薯的营养和风味，才能获得既有特色又受消费者喜爱的品种。

2.4 口感评分

由图2D可知，供试四倍体和二倍体彩色马铃薯材料中，等级“1”即评价得分1～4的材料都没有;等级“2”即评价得分4.1～5的材料分别有1份（占5.56%）和0份;等级“3”即评价得分5.1～6的材料分别有7份（占38.89%）和12份（占22.22%）;等级“4”即评价得分6.1～7的材料分别有5份（占27.78%）和23份（占42.59%）;等级“5”即评价得分7.1～8的材料分别有3份（占16.67%）和18份（占33.33%）;等级“6”即评价得分8.1～9的材料分别有2份（占11.11%）和1份（1.85%）;等级“7”即评价得分9.1～10的材料都没有。口感评分是对蒸煮马铃薯“好吃”或“不好吃”程度的评价，最直接反映了品评员对品尝材料的喜好程度。蒸煮马铃薯的质地、是否变色和褐变以及香味都会影响口感评分，另外，供试材料品尝时是否“麻”“苦”“怪味”等，也是影响口感评分的重要因素。二倍体彩色马铃薯材料中有5份材料（G15-2-1、G15-42-22、G15-44-13、G15-44-18、B11和G15-8-3）具有“麻”味，有4份材料（G15-3-2、G15-44-3、G15-44-6和G15-51-1）具有怪味。四倍体彩色马铃薯中有5份材料（G06-35-1、G06-36-33-1、G15-24-4、L-4和L-8）具有“麻”味，有1份材料（G15-24-1）具有“苦”味，有1份材料（L-10）具有“酸”味。综合以上因素，二倍体彩色马铃薯材料评分等级主要是等级“4”，其次是等级“5”，而四倍体彩色马铃薯评分等级主要是等级“3”，其次是等级“4”。所有供试材料都没有口感评分为最低等级即等级“1”和最高等级即等级“7”。等级为“6”的材料共有3份，其中2份为四倍体彩色马铃薯（G06-36-1和日本紫皮），1份为二倍体彩色马铃薯（G15-11-1）。

3 结论

本研究从多年收集和最新创制的彩色马铃薯资源中筛选出蒸食品质俱佳的材料，为将来选育花青素含量高且风味好的彩色马铃薯品种提供亲本或进行高代品系评价提供参考。表3列出了口感评分在7.1～8.8、综合评价较好的24份彩色马铃薯资源。其中，5份为四倍体彩色马铃薯材料即G06-36-1、日本紫皮、kikko、L-5和L-7，结合其他农艺性状进一步筛选可作为候选的四倍体彩色马铃薯新品种。其余19份为二倍体彩色马铃薯材料，依据品种投放市场和加工用途，参照质地等指标，选择合适的材料作为亲本，通过回交、重组渐渗等策略将目的性状聚集到同一品种中。

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Abstract：Totally 18 tetraploid and fifty-four diploid colorful potato collected by YAAS were boiled for evaluating their texture，color change，enzymatic browning，aroma，and sensory evaluation.The results indicated that diploid colorful potato showed more diversity than tetraploid colorful potato on the aspect of texture，both of diploid and tetraploid colorful potato did not display color change and enzymatic browning after boiled.On the aspect of aroma，diploid colorful potato mainly displayed light aroma（57.41%），while 44.44% of tetraploid colorful potato showed a little aroma.Twenty-four colorful potato were selected due to sensory evaluation scores range from 7.1 to 8.8.Five of them were tetraploid potato viz.G06-36-1，Japanese purple skin，kikko，L-5，and L-7，and they will become candidate new cultivars through integrating agronomic characters.The remaining nineteen diploid colorful potato could be used as breeding parents for diploid colorful potato variety breeding.

Keywords：colorful potato;diploid;tetraploid;steamed taste quality

（責任编辑 唐建敏）