中国马铃薯全粉加工型品种研究进展

2022-09-13王腾马爽金光辉

中国马铃薯 2022年3期

王腾，马爽,2，金光辉*

（1.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江大庆193319；2.黑龙江省农业科学院克山分院，黑龙江齐齐哈尔161005）

马铃薯是继水稻、玉米、小麦之后的世界第四大粮食作物。中国是世界上最大的马铃薯生产国，种植面积与总产量均居世界首位，但相较于发达国家，中国马铃薯加工能力不足，加工型品种，尤其是全粉加工型品种缺乏。随着马铃薯主粮化战略的实施，中国对马铃薯全粉的需求日益增加，全粉加工企业对原料的需求日益增长，这对马铃薯全粉加工品种的选育提出了更高要求。对马铃薯全粉加工型品种的研究现状进行综述，以期为全粉加工型品种的选育提供思路，促进中国马铃薯全粉加工型品种的研究。

1 全国马铃薯品种登记现状

自2017年马铃薯等非主要农作物实行登记政策以来，截至2021年11月，全国共登记马铃薯新品种351个（数据来源于农业农村部）[1]，其中鲜食型品种278个，占79.20%，全粉加工专用型品种3个，仅占0.85%；适宜全粉加工的兼用品种29个，占8.26%。兼用品种中，加工型兼用品种（包含淀粉、炸条、炸片用途的兼用品种）4个，鲜食、淀粉、全粉兼用的品种9个，鲜食、全粉兼用型品种8个，特色兼用型品种6个，鲜食、淀粉、全粉、炸条炸片兼用的品种2个。

按年份来看，2017年登记1个鲜食品种。2018年登记145个品种，包括鲜食品种100个，淀粉专用品种7个，炸条炸片品种9个，全粉专用品种2个（‘北薯1号’和‘宁薯6号’），兼用型品种27个（其中，可加工全粉的兼用型品种9个）；可加工全粉品种（包括专用与兼用型品种）占总登记品种的7.59%。2019年登记74个品种，包括鲜食品种46个，淀粉专用品种3个，炸条炸片品种1个，全粉专用品种1个（‘宁薯18号’），兼用型品种23个（其中，可加工全粉的兼用型品种15个）；可加工全粉品种（包括专用与兼用型品种）占总登记品种的21.62%。2020年登记96个品种，包括鲜食品种75个，炸条炸片品种2个，特色品种3个，未写明用途品种1个（‘垦薯1号’，符合全粉品种指标），无全粉专用品种与淀粉专用品种，兼用型品种15个（其中，可加工全粉的兼用品种3个）；可加工全粉品种占总登记品种的3.13%。2021年登记35个品种，包括鲜食品种27个，淀粉专用型品种4个，无炸条炸片与全粉专用品种，兼用型品种4个（其中，可加工全粉的兼用品种2个）；可加工全粉品种占总登记品种的5.71%。

由近年的品种登记现状看，全国登记品种多以鲜食品种为主，全粉型品种的数量与比例均较低，一般不超过10%，但2019年可用作全粉加工的品种登记达到20%以上。从这些全粉品种的品质指标看，并不完全符合全粉品种要求，一般全粉品种要求薯块芽眼浅，干物质含量19.9%以上，淡黄或白肉，还原糖含量0.3%以下，最高不超过0.4%[2]，但登记的全粉品种中，干物质含量最低达到了18.88%，还原糖含量最高达到0.68%～0.85%。若以干物质含量＞19.9%、还原糖含量＜0.3%、淡黄或白肉为标准在登记的非全粉加工品种中进行筛选，符合全粉加工条件的品种达到60个以上。因此，对于全粉品种的鉴定与筛选有必要加大力度。

2 全粉加工型品种鉴定研究现状

刘振亚[3]通过支链、直链淀粉含量、糊化特性（黏度值、破损值、回生值、糊化温度和峰值时间）等淀粉品质测定，从6个马铃薯品种中筛选出‘青薯9号’具有最低的直链淀粉含量，较低的崩解值和最低的抗性淀粉含量，可适用于马铃薯全粉的加工。李铁梅等[4]采用强制决定法对测定的16个马铃薯品系的蛋白质、还原糖、可溶性固形物、脂肪、水分等营养成分进行权重分配并计算得分，筛选出适宜全粉加工的品系‘D6’。

侯飞娜等[5]对收集的22个全国主栽品种的全粉从氨基酸评分、化学评分、必需氨基酸指数、生物价和营养指数进行评价，认为‘大西洋’蛋白质的营养价值最高，‘夏坡蒂’‘一点红’次之。田鑫等[6]、田鑫[7]利用扫描电子显微镜、理化分析方法、红外及二维相关光谱技术对4个品种马铃薯雪花全粉的微观结构、理化品质以及分子结构进行了表征，4个品种中‘冀张薯8号’的马铃薯雪花全粉在溶解度、膨胀度以及冻融稳定性3个方面的表现更优。马翠芳等[8]以‘青薯2号’‘青薯9号’‘脱毒175’‘闽薯’‘下寨’和‘乐薯’6个马铃薯品种为原料制备马铃薯全粉，通过对其理化、功能性质和微观结构的测定，明确了6个马铃薯品种全粉的品质和结构特性。韩黎明等[9]比较了‘黑美人’与‘陇薯7号’马铃薯颗粒全粉的蛋白质、淀粉、维生素C、灰分、花青素含量、氨基酸构成等营养品质指标以及色泽、碘蓝值、持水率、持油率、吸水率、溶解度、膨胀度、沉淀指数、最低胶凝浓度等理化和加工特性，认为‘黑美人’马铃薯颗粒全粉较普通马铃薯颗粒全粉营养价值更高，食品加工性能更优。施杨琪等[10]以14个品种的马铃薯全粉为材料，测定了马铃薯全粉的粘度特性、质构特性、糊化特性、回生特性等理化特性指标，并通过相关性分析、主成分分析和聚类分析，对14个马铃薯品种全粉用途进行了归类。

朱新鹏和郭全忠[11]通过品质指标测定与加工全粉的功能指标测定，筛选出品种‘秦芋30’‘秦芋32’‘0406-1’‘0406-9’‘安薯56’‘鄂5’符合加工全粉的要求。原霁虹等[12]比较了甘肃省定西市主栽的7个品种的干物质、总淀粉、直链淀粉、还原糖、维生素C含量等品质指标，并以微波工艺生产马铃薯颗粒全粉，比较了碘蓝值、持水性、持油性等全粉功能指标，认为除‘克新1号’外，‘费乌瑞它’‘陇薯3号’‘青薯6号’‘冀张薯8号’‘陇薯6号’‘庄薯3号’均符合全粉加工的要求。赵月等[13]以辽宁省主栽的11个马铃薯品种块茎为原料，测定其原料品质指标（总淀粉、蛋白质、还原糖、脂肪、粗纤维和氨基酸），采用捣碎制泥工艺生产马铃薯颗粒全粉，并测定颗粒全粉功能性指标（碘蓝值、透光率、冻融稳定性、持水和持油性），分析了11个品种的差异。

由全粉品种的鉴定工作可以看出，评价方法包括块茎品质指标测定法、全粉品质测定法及二者结合的方法，鉴定出多个全粉品种，并对不同品种的马铃薯全粉用途做出分类与鉴定。同时发现，各位学者采用的指标与全粉制备方法差异较大，未形成统一有效的鉴定体系。因此，有必要对全粉品种的鉴定评价体系进行研究。

3 全粉加工型品种评价体系研究现状

目前全粉加工型品种的鉴定评价方法可分为块茎品质指标测定法、全粉品质测定法及二者结合的方法进行评价。

块茎品质指标测定法进行的鉴定中，刘振亚[3]采用的指标为直链淀粉含量、淀粉粘度、崩解值、抗性淀粉、可消化淀粉含量等；李铁梅等[4]选择的是蛋白质、还原糖、可溶性固相物、脂肪、水分含量等指标。

全粉品质测定及块茎品质与全粉品质结合鉴定研究见表1。由表1可以看出，全粉制备以蒸煮→烘干的方式制备熟全粉为主，少部分采用冻干法及微波法。由全粉制备流程看，在熟化方式上差异较小，一般采用蒸煮的方式，时间在15～30 min，在护色和干燥方式上则存在较大差异。护色方式分为不护色、预煮护色、护色液护色等，干燥方式则分为常压烘干、真空烘干、冷冻干燥等。由测定指标看，全粉品质指标以水分、碘蓝值、持油性、持水性为主，部分研究还测定了溶解度、膨胀度、糊化特性等指标，块茎品质指标则包括干物质、淀粉、直链淀粉、还原糖、维生素C含量等。

由表1可见，对全粉品种的评价宜选择块茎品质与全粉品质测定相结合，原料品质指标可选择干物质、淀粉、还原糖、维生素C含量为基本指标，以直链淀粉、蛋白质、脂肪、粗纤维含量为辅；全粉品质指标以水分、碘蓝值、持水性、持油性为基本指标，以溶解度、崩解度、冻融稳定性、糊化特性等为辅。

表1 全粉品种鉴定的马铃薯全粉制备流程及测定指标Table 1 Preparation process and measurement indicators of potato granule and flake for variety identification

对于实验室全粉制备条件的研究，刘振亚[3]选择‘青薯9号’作为马铃薯颗粒全粉加工品种，探究了浸钙处理、熟化方式和干燥方式对马铃薯颗粒全粉的游离淀粉含量、功能特性和表观形态学的影响。以游离淀粉含量作为评价指标，当Ca2+浓度75.0 mg/L，熟化方式为高温高压，干燥方式为真空冷冻干燥时，马铃薯颗粒全粉游离淀粉含量最低；不同工艺条件下马铃薯颗粒全粉的结构破坏程度不同，最佳工艺条件下马铃薯颗粒全粉的结构破坏程度最小。潘锋等[14]研究了物理和化学方法对全粉制备中褐变的抑制情况，认为马铃薯切片在5～8 mm时，浸泡于浓度为0.8%维生素C液中10 min护色效果最好。孙平等[15]研究认为全粉制备中最佳护色条件为：热烫时间2 min，护色液（0.10%维生素C、0.30%植酸、0.40%柠檬酸、0.35% L-半胱氨酸）70℃，护色20 min。周清贞[16]研究得出全粉最佳护色组合为维生素C 0.1%，植酸0.3%，柠檬酸0.4%，L-半胱氨酸0.35%；干燥条件为切片小于0.3 cm在50～60℃下干燥6～8 h，并可采用微波辅助干燥。吴笛[17]研究得出护色与干燥的最佳工艺条件为：切片厚度8 mm，蒸煮10 min，热风干燥温度90℃，干燥时间7 h。童丹等[18]研究认为紫色马铃薯的全粉加工最优参数为漂烫时间25 min，蒸煮温度95℃，蒸煮时间35 min，干燥温度120℃。

由全粉制备条件研究可以看出，护色与干燥方式是影响马铃薯全粉外观和品质的关键因素与重要环节，研究也较深入。其中护色方式选择以复合护色剂为主，一般采用维生素C、柠檬酸等抑制酶促褐变，采用氯化钙增强抗非酶褐化的能力。干燥方式则以真空冷冻干燥工艺制作的马铃薯全粉品质最好，微波干燥工艺次之，热风干燥工艺最差；从干燥成本来说，热风干燥工艺的成本最低，而真空冷冻干燥工艺的成本最高[19]。

另外，近年来关于生全粉加工工艺的研究日渐增多[20-22]，今后全粉品种的筛选也可借鉴相关研究，进行生全粉加工品种的鉴定，为今后全粉加工品种的选择打好基础。