不同食用木薯品种（系）薯片加工适宜性研究

王颖，陆柳英，曹升，尚小红，陈颖慧，肖亮，严华兵*

（1.广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所，广西 南宁 530007；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西 南宁 530007；3.广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所，广西 南宁 530007）

木薯（Manihot esculenta Crantz）是大戟科木薯属植物，是世界三大薯类作物之一，全球第六大粮食作物，被誉为“淀粉之王”，是世界近7亿 ～8亿人赖以生存的粮食。木薯可食用、饲用和作为工业原料，木薯食品化利用可为解决中国粮食安全问题提供支撑，也可提供多样化食品选择[1]，食用木薯加工产品具有美好的开发利用前景。食用木薯具有较为丰富的营养成分和生物活性成分，作为特色薯类杂粮，日益受到了人们的重视[2]。加工成木薯炸薯片，具有独特的风味，对优化国民膳食结构、丰富饮食文化、提高木薯产值起到了积极作用。

由于木薯加工方法受到消费者的历史、文化和社会经济等因素的影响，使得不同地区各具特色[3]。而目前在果蔬油炸加工食品中，原料主要有薯类作物的马铃薯[4]、甘薯[5]，水果来源的香蕉[6]、苹果[7]、哈密瓜[8]等，蔬菜来源的胡萝卜[9]、蚕豆[10]、毛豆[11]、香菇[12]等。而木薯营养价值优于或不亚于甘薯和马铃薯[13]。借鉴国内外先进的马铃薯和甘薯的加工经验和技术，加强研发木薯膨化薯片、油炸薯片、烤薯片等，延长加工产业链，可推动食用木薯向现代产业化、高度加工化、技术现代化方向发展[14]。

不同食用木薯品种在营养成分和含量、薯肉颜色和质地上存在着差异，从而影响到炸薯片质量。目前国内鲜见关于筛选适宜制作炸薯片的木薯专用品种的研究报道。本研究以12种优良食用木薯品种（系）为材料进行薯片加工，对其含水率、质构和感官进行评价，旨在筛选获得适宜加工炸薯片的食用木薯品种（系），并探讨木薯薯片品质评价的主要影响因子。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

参试材料为12个食用木薯品种（系）的成熟期鲜薯。12 个品种（系）分别为：P1、P2、P3、P9、M9、M11、M13、M33、NK-10、ST、SC9、NZ199。其鲜薯氢氰酸含量均小于50 mg/kg。

CT3质构仪：美国Brookfield公司；GZX-9420MBE电热恒温鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；JA3103N电子分析天平：上海精其仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 木薯炸薯片加工方法

鲜木薯去皮洗净，切成1 mm左右薄片，冷水中加入适量盐浸泡薯片30 min（去掉多余的淀粉），沥干水分备用。锅中放油，待油温升高至250℃，放入薯片，大火炸至薯片漂浮于油面上捞出。冷却后复炸，油温烧至200℃时倒入薯片，大火炸至薯片由白转为金黄色后，捞出沥油，装盘。

1.2.2 木薯炸薯片品质指标检测

测定炸薯片含水率、硬度、内聚性、弹性、咀嚼性。

1.2.2.1 含水率测定

将样品于研钵中研磨至0.3 mm（过50目筛），取2 g ～3 g置于105℃烘箱中烘干至恒重，每个样品重复3次。含水率/%=（烘前重量－恒重后重量）/烘前重量×100。

1.2.2.2 炸薯片质构分析

利用CT3质构仪测定炸薯片的质构指标。硬度、内聚性、弹性、咀嚼性4个指标的测定条件为：TA5圆柱形探头，全质构分析（texture profile analysis，TPA）模式，距离0.5 mm（根据薯片厚度调整），触发力5 g，测试速度0.5 mm/s，每个样品重复6次。

1.2.3 木薯炸薯片感官评价

采用8人组成的评定小组进行品鉴，木薯炸薯片感官评价标准见表1。

1.3 数据分析

采用Excel 2013统计数据并计算平均值，采用SPSS Statistics 25.0软件对试验数据进行方差分析、相关性分析和主成分分析。

表1 木薯炸薯片感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria for cassava chips

2 结果与分析

2.1 品种（系）差异对薯片感官评价的影响

通过对12个品种（系）木薯炸薯片进行感官评价，计算平均值，结果见表2。

12个食用木薯品种（系）制作薯片效果好，总评价在良好及以上。从组织状态来看，ST最好，其次是M9、NZ199，表现外形完整，厚薄基本均匀，不收缩、不变形；从口感来看，NK-10最优，SC9次之，表现食用口感酥脆细腻，不粘牙；从风味来看，NK-10、M9具有鲜明的木薯风味，评分较高；从色泽来看，NK-10最受喜爱，其次是M9、ST、SC9呈现木薯原本色泽，色泽均匀，无过焦现象。

12个品种（系）木薯炸薯片外观形态见图1。

表2 不同品种（系）木薯炸薯片感官评价Table 2 The sensory evaluation of cassava chips of different varieties（lines）

图1 不同木薯品种（系）炸薯片形态Fig.1 Appearance of different cassava varieties（lines）of cassava chips

2.2 品种（系）差异对薯片质构的影响

不同品种（系）木薯炸薯片含水率与质构指标见表3。

由表3可见，不同品种（系）木薯炸薯片含水率之间差异显著，其中P1含水率最低，为10.40%；从硬度来看，SC9和M33硬度较大，分别为907.2 g和864.2 g，与 M9、M13、NK-10、ST 间差异显著；NK-10 的内聚性和弹性值最大，分别达0.825、0.523 mm；12个品种（系）炸薯片的咀嚼性间差异不显著。

表3 不同品种（系）木薯炸薯片含水率与质构指标Table 3 The moisture content and texture of cassava chips of different varieties（lines）

2.3 不同木薯品种（系）炸薯片品质鉴定指标与鲜薯主要营养品质性状的相关性分析

本研究前期对12个品种（系）的鲜薯蛋白质、粗纤维、干物质、淀粉、可溶性糖、支链淀粉含量进行了检测分析，将检测结果与对应品种（系）炸木薯片的感官评价值（组织状态、口感、风味、色泽）、含水率、质构指标（硬度、内聚性、弹性、咀嚼性）共15个指标进行相关性分析，结果见表4。

12个食用木薯品种（系）炸薯片的组织状态与色泽之间相关性极显著，相关系数0.713，与鲜薯干物质含量、支链淀粉含量间相关性显著，相关系数分别为0.620、0.674；口感与风味之间相关性极显著，相关系数0.849；色泽与支链淀粉含量间相关性极显著，相关系数0.795；含水率与质构指标中的咀嚼性呈显著负相关，相关系数-0.588；鲜薯可溶性糖与淀粉含量间呈极显著负相关，相关系数-0.822。

2.4 不同木薯品种（系）炸薯片各性状主成分分析

主成分分析可将多个指标简化为少数几个具有代表性的综合指标，从而达到简化分析过程并进行综合评价的目的[15]。对12个木薯品种（系）炸薯片感官、品质、质构指标等共9个性状进行主成分分析，采用分析-降维-因子方法得到特征值大于1的主成分4个（PC1 ～PC4），累积方差贡献率为88.057%（见表5）。

主成分载荷系数的绝对值越大，主成分对该变量代表性越大[16]。其中主成分1贡献率为34.325%，包括口感（0.830）、风味（0.742）；第 2主成分贡献率为23.627%，包括含水率（-0.871）和咀嚼性（0.748）；第 3主成分贡献率为16.900%，主要为色泽（0.674）；第4主成分贡献率为13.205%，主要为组织状态值（0.517）。以上分析表明，PC1 ～PC4共包括6个性状，可作为木薯薯片品质鉴定评价的主要指标。

表4 各品种（系）炸木薯片感官评价值、含水率、质构指标与鲜薯主要营养品质性状的相关性分析Table 4 The correlation analysis between sensory evaluation value，moisture content，texture index of cassava chips of different varieties（lines）and nutritional characters of fresh cassava

表5 主成分分析总方差分析表Table 5 Total variance explained table in principal component analysis

根据方程计算出12个品种（系）的综合得分见表7。

从表7中可以看出，品种（系）中NK-10得分最高，为 0.875；M9、ST 次之，分别得分 0.565、0.401。研究结果证明，NK-10、M9、ST用于制作薯片效果理想。

表6 成分矩阵Table 6 Component matrix

表7 品种（系）综合评价Table 7 The comprehensive evaluation form of 12 varieties（lines）of cassava

3 讨论与结论

蛋白质、粗纤维、干物质、淀粉、可溶性糖、支链淀粉含量都是衡量食用木薯品种品质的重要性状指标[17]。Olivier等[18]在对13个木薯加工炸薯片的研究中发现，还原糖含量与薯片色泽相关，鲜薯还原糖含量增加会导致薯片颜色加深。本研究在对12个木薯品种（系）炸薯片品质与鲜薯主要营养成分含量的相关性分析中发现，木薯炸薯片的色泽与鲜薯支链淀粉含量间呈极显著正相关关系。支链淀粉占淀粉含量的比重越大，木薯薯片色泽均匀，不易焦黄。

12个优良食用木薯品种（系）中，NK-10感官评价值、内聚性和弹性值最高，SC9和M33硬度较大。主成分分析和品种（系）综合评分显示，NK-10的薯片加工适宜性综合评分最高，为0.875，其次是M9的0.565、ST的0.401。NK-10、M9、ST适宜用于炸片加工。薯片口感、风味、含水率、咀嚼性、色泽和组织状态可作为其品质鉴定的重要指标。王辉等[19]在对不同品种甘薯脆片加工适宜性研究中，则通过主成分降维分析结果判断出影响甘薯脆片品质的主要因子为含水率、还原糖含量及硬度。本研究仅对12个品种（系）9个指标进行了测试和分析，以期为木薯新品种选育和产品开发提供理论依据和研究基础，更多优良食用木薯种质的加工适宜性研究工作还有待深入开展。