不同品种（系）马铃薯炸片感官分析与加工品质评价

杨 芳

（1.陇东学院农林科技学院，甘肃庆阳 745000；2.陇东旱地作物种质改良及产业化协同创新中心，甘肃庆阳 745000）

马铃薯（Solanum tuberosumL.）具有较高的热量和营养价值，是世界上重要的粮菜兼用型作物，也是食品加工产业的重要原料，在中国农业产业结构调整和乡村振兴战略实施中具有重要价值[1-2]。全球领先市场调研公司IMARC Group 报告指出，马铃薯炸片是全世界消费量最大的咸味零食，2020 年全球产值达到312 亿美元。我国是全世界第四大薯片消费国（IMARC Group，2021），提高马铃薯炸片加工品质能提升其销量和利润，有利于农业供给侧改革和国民经济发展，而我国普遍缺乏炸片专用型品种（系），因此筛选炸片专用型马铃薯品种（系）具有重要意义。

马铃薯炸片加工品质是受多基因控制的数量性状，影响因素主要有块茎比重、炸片色泽、干物质含量（＞20%）、淀粉含量、还原糖和酚类物质含量[3]。其中，块茎比重增加0.005，每100 kg 商品薯就会多产生1 kg 薯片[3]；色泽是衡量马铃薯炸片品质的首要指标；马铃薯块茎中高干物质和淀粉含量能提高炸片产率，降低吸油率，并使炸片具有酥脆质地，而还原糖含量则不会明显影响炸片产率，但是会影响炸片色泽[4]。炸片色泽影响消费心态，一般消费者难以接受深褐色或灰色，因为其色泽不美观且不能引起食欲，而使炸片色泽变深的原因一是美拉德反应，在高温加工过程中，炸片中的还原糖（葡萄糖和果糖）与谷氨酰胺等氨基酸发生反应，产生褐色素，美拉德反应还会导致致癌物质丙烯酰胺的产生[5]；二是还原糖含量，还原糖能导致炸片颜色变深，是确定某品种是否适合油炸的关键指标。马铃薯富含酚类物质，容易在有氧条件下氧化褐变，进而影响马铃薯的加工品质；此外油炸过程中，薯片中的鞣酸、羟苯肼、铁等物质也会发生变黑的现象[6]。研究表明，专用加工型品种的内在遗传特性是决定马铃薯炸片加工品质的主要因素，块茎组织的薄壁细胞结构和组成决定炸片加工品质，受品种、气象和土壤条件的影响[4]。本研究以我国西北地区生产和行业应用较多的9 个品种（系）为研究对象，对马铃薯块茎淀粉含量、干物质含量和还原糖含量进行分析，并对炸片的色泽和口感进行感官评价，为筛选适宜加工马铃薯炸片专用品种（系）提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本研究选择的9 个马铃薯品种（系）分别为‘青薯9号’‘冀张薯12 号’‘L1149-2’‘L1146-2’‘L12141-6’‘陇薯7 号’‘陇薯3 号’‘陇薯10 号’‘陇薯14 号’，种薯由甘肃省农科院马铃薯研究所提供。所有品种（系）均于2020年种植于甘肃省庆阳西峰区，9 月20 日收获后选择直径4 cm 以上、无绿薯、无感病、无机械损伤的块茎，通风5 d后，于4 ℃黑暗条件下贮藏。

3,5-二硝基水杨酸，化学纯，国药集团化学试剂有限公司；葡萄糖、氢氧化钠、丙三醇，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；超纯水，实验室自制。

1.2 仪器与设备

蔬果加工机，CL50，罗伯特库珀；恒温电炸锅，JBT-25，欧瑞特；紫外可见分光光度计，UV1810S，上海佑科；数码相机，EOS 350D，佳能。

1.3 试验方法

1.3.1 马铃薯炸片加工工艺

马铃薯块茎→清洗→去皮→切片→冷水漂洗→吸干水分→油炸→沥油→室温冷却

1.3.2 操作要点

选择新鲜的马铃薯块茎，清洗、去皮，切成1 mm 厚的薄片。薄片用清水清洗表面淀粉和糖类物质，滤纸吸干表面水分，在炸锅中170 ℃恒温油炸3 min，出锅的薯片沥干食用油后，室温冷却20 min 后进行感官评价和色泽评价。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 主要理化成分测定

（1）比重、干物质含量和淀粉含量

干物质含量、淀粉含量采用比重法测定[3]。按每个品种大、中、小块茎比例得到混合样品，取混合样品5 kg，根据公式（1）求出块茎比重。根据比重值查美尔凯表（Mepkep），换算出5 kg 块茎水中质量（g）、干物质含量和淀粉含量。

式中，D为比重；m1为空气中块茎质量，kg；m2为水中块茎质量，kg。

（2）还原糖含量

采用3,5-二硝基水杨酸法测定[7-8]。3,5-二硝基水杨酸（DNS）显色液：称取6.5 g 无水3,5-二硝基水杨酸，溶解后转入1 000 mL 容量瓶并加入325 mL 氢氧化钠溶液（80 g/L），再加入15 mL 丙三醇溶解，定容至1 000 mL 贮存于棕色瓶中；称取1、2、3、4、5、6、7、8 mL 的1 mg/mL 葡萄糖标准液分别加入50 mL 的容量瓶中，各加5 mL DNS显色液，沸水浴5 min 后迅速冷却，定容摇匀，空白调零，在540 nm 下测定葡萄糖标准液的吸光值，绘制标准曲线。

取马铃薯块茎1.0 g，加入25 mL 超纯水研磨匀浆、恒温水浴（80 ℃）30 min 过滤备用。取2.0 mL 滤液、2.0 mL 超纯水、1.5 mL DNS 显色液加入试管，沸水浴5 min冷却后，在540 nm 下测定吸光度，还原糖含量按照公式（2）计算。

式中，DE 为还原糖含量，%；A1为还原糖质量，mg；K为样品稀释倍数；A2为样品质量，mg。

（3）色泽指数

炸片质地变脆、色泽定型后进行色泽比较，数码相机拍照后保存，使用美国休闲食品协会炸片色泽评分标准[9]进行色泽比较，炸片颜色由浅到深分为10 个级别（1～10），级别越低颜色越好，级别越高颜色越差。薯片评定色泽指数（CCI）按照公式（3）计算[10]。

式中，R为级数；A为该级薯片数；TA为总薯片数。

1.4.2 马铃薯炸片感官评价指标

参考QB/T 2686—2021《马铃薯片（条、块）》[11]中的方法。选择6 位感官评价人员从形态、色泽、滋味气味、口感、杂质5 个维度对9 个品种的马铃薯炸片进行感官评价，感官评分标准见表1，总分为10 分，结果取平均值。

表1 薯片感官鉴定评分标准Table 1 Sensory evaluation score of potato chips

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2021 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种（系）马铃薯的干物质与淀粉含量

干物质和淀粉是加工炸片型品种（系）的重要性状，试验对不同品种（系）马铃薯的比重、干物质含量与淀粉含量进行了分析，结果如表2（见下页）所示。由表可知，马铃薯比重为1.066 1～1.097 7，干物质含量为16.711%～23.747%，淀粉含量为10.944%～17.707%。其中，‘陇薯14 号’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’‘陇薯3 号’‘L1146-2’‘陇薯7 号’干物质含量均高于20%。‘陇薯14 号’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’‘陇薯3 号’‘L1146-2’和‘陇薯7 号’共6 个品种（系）的淀粉含量均高于14%；其中‘陇薯3号’‘L1146-2’‘陇薯7 号’‘陇薯10 号’的淀粉含量在16%～18%之间，‘陇薯7 号’的干物质含量和淀粉含量最高，‘L12141-6’的干物质含量和淀粉含量最低。‘冀张薯12 号’‘L1149-2’的干物质含量分别为17.696%和17.931%，其淀粉含量分别为11.929%和12.164%，均不适宜加工炸片，‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’的淀粉含量均高于15%，其干物质含量均高于20%，适于加工炸片。

表2 不同品种马铃薯干物质含量及淀粉含量Table 2 Dry matter content and starch content of potato in different varieties (strains)

2.2 不同品种（系）马铃薯的还原糖含量、炸片色泽

还原糖含量标准曲线方程为y=0.201 9x-0.101 9，R2为0.987，吻合程度较高，因此可使用该标准曲线计算还原糖含量。图1 显示了不同品种马铃薯的还原糖含量和炸片色泽指数，结果表明，马铃薯还原糖含量较高的‘陇薯3 号’和‘L12141-6’色泽指数较高，因为还原糖含量过高，在加工时会发生美拉德反应，使产品颜色变深，甚至糊化，严重影响炸片品质。炸片品种还原糖含量要求低温贮藏后低于0.4%[3]，‘陇薯14 号’‘陇薯3 号’‘L12141-6’为还原糖较高的品种，其还原糖含量均高于0.4%，因此不适宜加工炸片。而‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘冀张薯12 号’‘陇薯10 号’‘L1149-2’这些品种的还原糖含量低于0.4%，因此是适宜加工炸片品种。

结合表1 中适于加工炸片的品种有‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’，其中还原糖含量较低的品种‘青薯9 号’‘L1146-2’和‘陇薯7 号’的炸片色泽指数较低，‘陇薯10 号’炸片色泽指数适中，炸片后颜色较为均匀，为浅金褐色，色泽美观，符合加工炸片的要求。‘L12141-6’‘冀张薯12 号’和‘L1149-2’的色泽指数较高；‘陇薯3 号’色泽指数较高，颜色发黑较深，不符合加工炸片要求。但仅凭色泽和数据鉴定马铃薯炸片的品质并不全面，还存在其它影响因素，因此本研究进行了炸片感官品鉴，对每个品种（系）炸片的形态、色泽、滋味气味、口感、杂质等方面进行评价。

2.3 不同马铃薯品种（系）炸片的感官评价

由表3 可知，‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’感官评分较高，其薯片色泽为浅黄色或金黄色，色泽均匀，有薯香味，无焦苦味、哈喇味或其他异味，口感薄脆，为色香味俱全的炸片加工型品种。而‘L12141-6’‘L1149-2’‘冀张薯12 号’因干物质含量和淀粉含量不符合要求，不符合马铃薯炸片品种要求，有焦苦味。‘陇薯14 号’与‘陇薯3 号’的炸片色泽不均匀，颜色呈焦褐色，口味略苦且有哈喇味。9 个不同品种（系）中最适宜进行加工炸片的品种为‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’，这些品种（系）的干物质含量均高于20%，淀粉含量均高于15%，还原糖含量均低于0.4%。‘陇薯7号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’为干物质含量和淀粉含量较高、还原糖含量较低的品种，其炸片色泽为浅金褐色，口感较好。

表3 9 个马铃薯品种（系）炸片感官评分Table 3 Sensory evaluation scores of potato chips in 9 varieties (strains)

3 讨论与结论

近年来，马铃薯炸片加工业蓬勃发展，马铃薯炸片也越来越受年轻人的喜爱，但是市场上普遍缺乏炸片专用型品种，炸片的品质与口感提升幅度有限，这成为制约马铃薯加工产业发展的重要因素，因此筛选适宜进行加工炸片的品种类型具有重要意义。本研究发现马铃薯炸片色泽、感官评价与其干物质含量、淀粉含量、还原糖含量具有一定关系，这与前人研究的结论一致[9,11-12]，但本研究发现9 个品种（系）的还原糖含量与炸片色泽指数的相关系数较低（图2，r=0.430 11），相关性并不明显，这可能与样本容量较小有关（9 个品种）。在本研究选择的样本材料中部分品种（系）炸片色泽符合炸片专用型品种要求，但感官评价分值较低，如‘冀张薯12 号’‘L1149-2’还原糖含量与炸片色泽均符合要求，但其感官评价并不好。在马铃薯加工产业，为延长保存时间并减少薯块损失，通常将马铃薯进行低温保存。但低温贮藏条件加速淀粉向还原糖（葡萄糖和果糖）转化，即“低温糖化”[13]。而还原糖易与天冬酰胺等氨基酸反应发生美拉德反应，产生致癌物质丙烯酰胺[14-15]，还原糖过高会使炸片色泽过深[16]。本研究发现还原糖含量较高的‘陇薯3号’油炸后发黑，‘L12141-6’在油炸后的中心部位色泽发黑，感官评分较低，这说明块茎还原糖含量过高会明显影响炸片加工质量。此外，‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’的块茎比重较高；康奈尔大学一项研究指出，薯块比重增加0.005，每100 磅（45.4 kg）薯块能多生产1 磅（0.45 kg）薯片，理想的薯片比重应该在1.080～1.100 之间[17]。因此既要考虑还原糖含量、干物质含量与炸片色泽指数，还要考虑块茎比重、炸片口感，才能选择出符合行业需求的炸片加工专用型品种。

综合各项指标，本研究发现当马铃薯品种的干物质含量（＞20%）、淀粉含量（＞14.5%）较高，还原糖含量（＜0.4%）较低时，其炸片色泽与感官评价较高，适宜进行加工炸片；最终筛出‘陇薯7 号’‘L1146-2’‘青薯9 号’‘陇薯10 号’共4 个品种（系）炸片色泽为浅金褐色，有浓郁薯香味，口感酥脆，因此可作为加工炸片型专用品种进行推广应用。