甘肅省旱作區(qū)10個(gè)炸片馬鈴薯品系品質(zhì)表現(xiàn)分析

余斌 劉娟 黃銳 袁劍龍 葉夕苗 段惠敏

摘要：炸片是馬鈴薯重要的加工產(chǎn)品。對(duì)10個(gè)馬鈴薯品系進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)，并分析4 ℃低溫儲(chǔ)藏60 d后塊莖中蔗糖、葡萄糖、果糖、游離氨基酸含量以及鮮薯塊莖和炸片色澤的變化。結(jié)果表明，低溫儲(chǔ)藏（4 ℃） 60 d，不同品系還原糖含量顯著不同。品系0724-11、0722-46、0724-8油炸后薯片表面色澤鮮亮均勻，ΔE值變化小且塊莖糖含量和游離氨基酸含量較低，炸片加工性狀優(yōu)良。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;旱作區(qū);炸片加工;品質(zhì)性狀

中圖分類號(hào)：S532? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：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

馬鈴薯（Solanum tubeosum L.）屬茄科茄屬多年生草本植物，具有高產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、營(yíng)養(yǎng)豐富[1 ]、耐儲(chǔ)藏等特點(diǎn)，是宜菜、宜飼和宜做工業(yè)原料的作物[2 ]。馬鈴薯是新世紀(jì)我國(guó)最有發(fā)展前景的高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物之一[3 ]，同時(shí)為僅次于小麥、玉米、水稻的第四大糧食作物[4 ]。甘肅省大部分地區(qū)氣候涼爽，日照充足，晝夜溫差大，適于馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育，是全國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)大省，尤其在中部干旱山區(qū)馬鈴薯已成為當(dāng)?shù)刂饕N植作物[5 ]。目前甘肅馬鈴薯用途正由鮮食型向加工型轉(zhuǎn)變[6 ]。但是由于甘肅省馬鈴薯深加工起步較晚，以前育種目標(biāo)主要集中在產(chǎn)量和抗病性上，對(duì)于加工專用型品種的內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)研究很少，因此甘肅省乃至全國(guó)市場(chǎng)急需馬鈴薯加工專用型品種，特別是油炸加工型品種[7 ]。目前生產(chǎn)上大量應(yīng)用的專用加工型品種主要為國(guó)外育成的品種大西洋、夏波蒂和布爾班克等，這些品種品質(zhì)好，但抗旱性和適應(yīng)性差，對(duì)栽培條件要求高[8 ]，而甘肅省是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，全省70%的耕地是山旱地，馬鈴薯種植地區(qū)大部分屬于干旱和半干旱區(qū)域，選育適宜甘肅省旱作區(qū)種植的加工專用型品種已迫在眉睫。

我們以馬鈴薯普通栽培種大西洋（Atlantic）為對(duì)照，通過(guò)對(duì)10個(gè)馬鈴薯雜交無(wú)性系進(jìn)行田間農(nóng)藝性狀選擇及評(píng)價(jià)，在? ?4 ℃低溫貯藏60 d后對(duì)炸片品質(zhì)以及塊莖中還原糖含量、游離氨基酸含量、抗壞血酸含量等品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，以期篩選出適宜的馬鈴薯炸片品系，并為炸片加工型馬鈴薯新品種的選育提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)區(qū)概況

2017 — 2018年連續(xù)2 a在定西市五竹鎮(zhèn)進(jìn)行田間試驗(yàn)，試驗(yàn)地地處104° 08′ 02″ E，35° 03′ 32″ N，海拔2 182 m，年均降水量650 mm，年均氣溫4.7 ℃，無(wú)霜期130 d。是典型的干旱半干旱地區(qū)。

1.2? ?供試材料

供試馬鈴薯品系為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）為對(duì)照品種，均由甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.3? ?試驗(yàn)方法

供試材料分小區(qū)種植，每小區(qū)2壟，單壟雙行，每行種10株，株距為0.3 m，壟距為0.8 m，每小區(qū)間隔1.0 m走廊，3次重復(fù)。參照《馬鈴薯實(shí)驗(yàn)研究方法》[9 ]，對(duì)供試材料的株高、主莖數(shù)、單株產(chǎn)量、單株塊莖數(shù)、單株商品薯數(shù)、單株商品薯重、薯型、薯肉顏色、干物質(zhì)含量和淀粉含量進(jìn)行測(cè)定分析。選擇大小均勻，無(wú)機(jī)械損傷和病蟲(chóng)害的成熟塊莖作為材料，置于相對(duì)濕度（80±5）%、4 ℃黑暗儲(chǔ)藏60 d后取樣，測(cè)定相關(guān)生理生化指標(biāo)及炸片品質(zhì)。

1.3.1? ?淀粉含量的測(cè)定? ? 采用比重法[10 ]。收獲7 d內(nèi)將塊莖洗凈、晾干（或擦干），按單株取塊莖樣品（A），浸入17.5 ℃的水中稱重（B），要使塊莖全淹沒(méi)在水中，并防止塊莖碰到容器壁。先求出塊莖比重。塊莖比重（D）=塊莖在空氣中重量（A）/（塊莖在空氣中重量（A）-塊莖在水中重量（B），再利用D值查美爾凱表（Mepkep），獲得淀粉含量。

1.3.2? ? 干物質(zhì)含量測(cè)定? ? 采用烘干前后稱重法。將新鮮材料切碎，在100～105 ℃的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（恒豐SFG-OZB）內(nèi)烘30 min，然后降溫至60～70 ℃繼續(xù)烘14～16 h，直至恒重，稱重。干物質(zhì)（%）=（干樣重/鮮樣重）×100%。

1.3.3? ? 糖含量測(cè)定? ? 參照0hara-Takada方法[11 ]。稱取馬鈴薯塊莖2 g，溶于20 mL 80%（v/v）乙醇中，80 ℃水浴提取1 h，10 000 r/min離心20 min。取上清液真空干燥并溶解于5 mL蒸餾水中，經(jīng)0.2 um濾膜過(guò)濾，用高效液相色譜儀（Agilent 1100 series，? Amide-80色譜柱）測(cè)定濾液中蔗糖、果糖和葡萄糖含量。

1.3.4? ? 游離氨基酸含量測(cè)定? ? 游離氨基酸含量的測(cè)定采用茚三酮顯色法。稱取新鮮馬鈴薯塊莖0.5～1.0 g于研缽中，加入5 mL 10%乙酸，研磨勻漿后用蒸餾水稀釋至25 mL，混勻，用干濾紙過(guò)濾到三角瓶中備用。加樣品濾液1 mL、無(wú)氨蒸餾水1 mL、水合茚三酮3 mL、抗壞血酸0.1 mL于干燥試管中，混勻后沸水浴15 min。迅速流水冷卻并不時(shí)搖動(dòng)，使加熱時(shí)形成的紅色被空氣逐漸氧化而褪去，當(dāng)呈現(xiàn)藍(lán)紫色時(shí)用60%乙醇定容至20 mL，搖勻后在570 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度。

1.3.5? ? 炸片色澤測(cè)定? ? 塊莖洗凈后，先用去皮機(jī)（Maxcare Mco135）去皮，然后用切片機(jī)（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 ℃恒溫炸鍋（匯利HY-82）中炸1 min（使用棕櫚油）。采用美國(guó)Hunter Lab D25LT標(biāo)準(zhǔn)色差儀D65光源下測(cè)定亨特指數(shù)（L、a、b），L、a、b是基于人類色感的三度色彩空間，其中正負(fù)L值分別代表亮和暗，正負(fù)a值分別代表紅和綠，正負(fù)b值分別代表黃和藍(lán)。其總色差ΔE可由下述公式得出。

其中L0，a0和b0代表處理前測(cè)得的值，L、a、b代表處理后測(cè)得的值。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007 和 SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?農(nóng)藝性狀

從表1可以看出，不同馬鈴薯品種（系）的株高、單株產(chǎn)量、單株商品薯重、干物質(zhì)含量和淀粉含量存在差異。干物質(zhì)含量Atlantic和0724-8、0722-26、0725-47、0726-203之間無(wú)顯著差異，但均高于其余品系。淀粉含量0707-64、0724-8、0724-11、0726-116、0722-46、0726-203均顯著高于Atlantic。0722-46的單株產(chǎn)量200 g、單株商品薯重200 g、干物質(zhì)含量200.1 g/kg，均為最低。

2.2? ?塊莖蔗糖和還原糖含量

通過(guò)圖1可以看出，0707-64、0726- 116的塊莖蔗糖含量顯著高于其余品種（系）;0726-203、0724-58塊莖的蔗糖含量顯著低于其余品種（系）。0726-116的葡萄糖含量顯著高于其余品種（系）。0708-81、0707-64葡萄糖含量顯著高于Atlantic;0722-26、0725-47和Atlantic之間無(wú)顯著差異，但均高于其余品系;0726-203、0728-58的葡萄糖含量較低。Atlantic和0726-116的果糖含量均大于4 mg/g，顯著高于其余品系。0722- 46、0724- 8、0708-81、0707-64、0722-26、0725-47的果糖含量為1～3 mg/g，0724-58、0726-203、0724-11的果糖含量低于1 mg/g，并顯著低于其余品種（系）;0724-58的果糖含量最低。綜合比較，參試馬鈴薯品種（系）以0726-116的塊莖葡萄糖、果糖、蔗糖含量均為最高，并顯著高于其余品種（系）。0726-203、0724-58塊莖的蔗糖、葡萄糖、果糖含量均低于Atlantic。

2.3? ?塊莖游離氨基酸含量

從圖2可以看出， 0722-26塊莖游離氨基酸含量最高，大于50 μmol/g，顯著高于其余品種（系）;Atlantic、0725-47、0708-81均與0726-116、0722-46之間差異不顯著，顯著高于0724-8、0707-64、0726-203、0724-11、0724-58。0707-64、0724-58塊莖游離氨基酸含量均低于30 μmol/g。

2.4? ?塊莖色澤變化

從表2、圖3可以看出，在4 ℃下黑暗貯藏60 d后，0724-8、0726-203、0726-116的鮮薯薯肉色澤亮度L值與Atlantic之間差異不顯著;0722-26、0708-81、0722-46、0722-47的L值顯著低于Atlantic。0722-26、0708-81的a值為正值，其余品種（系）均為負(fù)值。0724-8、0726-203、0707-64的b值顯著高于Atlantic，0726-116、0724-58、0708-81、0722-26、0722-46、0722-47的b值顯著低于Atlantic。對(duì)貯藏后塊莖切片180 ℃油炸1 min后進(jìn)行色澤評(píng)價(jià)，所有品種（系）的L值均降低。a值除0708-81降低外，其余品系均升高且均為正值。b值除0707-64降低外，其余品種（系）的均升高。0725-47、0722-26、0726-116的ΔE值變化最大，顯著高于其余品種（系）。0726-203的ΔE值變化最小。

3? ?結(jié)論與討論

經(jīng)過(guò)田間農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)后，選擇大小均勻，無(wú)機(jī)械損傷和病蟲(chóng)害的成熟馬鈴薯塊莖作為材料并將其置于相對(duì)濕度 （80±5）%、4 ℃黑暗儲(chǔ)藏60 d后取樣，對(duì)不同品種（系）的糖含量和游離氨基酸含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明，不同品種和品種（系）的還原糖積累能力顯著不同。其中0707-64、0708-81、0722-26、0722-46、0725-47、0726-116的塊莖糖含量和游離氨基酸含量較高，且油炸后ΔE值變化較大，薯片表面顏色加深，棕褐色比較明顯，不適用于炸片加工。品系0724-11、0724-8、0724-58、0726-203油炸后ΔE值變化較小，薯片表面顏色變化不明顯，且塊莖糖含量和游離氨基酸含量較低，具有優(yōu)良的炸片加工特性。馬鈴薯炸片加工型品種的選育除了在田間農(nóng)藝性狀是否滿足加工的需要外，還要考慮塊莖加工后的色澤變化。通過(guò)對(duì)11個(gè)品種（系）的農(nóng)藝性狀及炸片色澤品質(zhì)性狀的分析，認(rèn)為0724-11、0722-46、0724-8在低溫貯藏過(guò)程中還原糖含量較低，且具有良好的抗貯藏褐變品質(zhì)，是較好的炸片加工品系。

馬鈴薯在低溫貯藏過(guò)程中塊莖會(huì)發(fā)生低溫糖化現(xiàn)象，將塊莖中的淀粉轉(zhuǎn)化為還原糖。在高溫油炸加工時(shí)，塊莖中的還原糖與游離氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，致使薯片表面顏色加深為不受消費(fèi)者歡迎的棕褐色，從而影響了薯片的色澤、風(fēng)味和品質(zhì)[12 - 14 ]。因此還原糖含量是影響薯片顏色重要的因素，也是決定一個(gè)品種是否適合馬鈴薯炸片加工原料最為嚴(yán)格的指標(biāo)[15 ]。通過(guò)對(duì)馬鈴薯色澤評(píng)價(jià)選育符合加工品質(zhì)要求的優(yōu)良品種，是解決低溫糖化影響馬鈴薯色澤品質(zhì)的有效方法。有研究人員在不同貯藏條件下對(duì)馬鈴薯高代品系進(jìn)行加工后的色澤評(píng)價(jià)，篩選出了與經(jīng)典加工型品種Russet Burbank和Shepody具有同樣優(yōu)良加工色澤品質(zhì)的品系[16 ]。對(duì)馬鈴薯漸滲系后代群體在不同貯藏條件下進(jìn)行加工色澤評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)塊莖內(nèi)還原糖、游離氨基酸和丙烯酰胺與馬鈴薯色澤品質(zhì)顯著相關(guān)[17 ]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張長(zhǎng)生.? 中國(guó)優(yōu)質(zhì)專用薯類生產(chǎn)與加工[M].? 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002：3-15.

[2] 于振文.? 作物栽培學(xué)各論[M].? 北京：中國(guó)人民出版社，2013：181-182.

[3] 劉喜平，陳彥云，任曉月，等.? 不同生態(tài)條件下不同品種馬鈴薯還原糖、蛋白質(zhì)、干物質(zhì)含量研究[J].? 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（11）：100-103.

[4] 陳華寧.? 中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J].? 世界農(nóng)業(yè)， 2008（8）：13-15.

[5] 楊祁峰.? 甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及思考[C]//中國(guó)作物學(xué)會(huì)馬鈴薯專業(yè)委員會(huì).? 2014年中國(guó)馬鈴薯大會(huì). [出版地不詳].? 2014：138-143.

[6] 陳? ?芳，趙景文，胡小松.? 我國(guó)馬鈴薯加工業(yè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題及發(fā)展對(duì)策[J].? 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2002，4（2）：88-92.

[7] 張瑞婷，石? ?英，李? ?欣，等.? 馬鈴薯不同雜交組合及后代淀粉品質(zhì)性狀的評(píng)價(jià)[J].? 遺傳育種，2012，26（3）：129-134.

[8] 王唯俊.? 荷蘭馬鈴薯高世代無(wú)性系產(chǎn)量及品質(zhì)分析[D].? 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[9] 張永成，田? ?豐.? 馬鈴薯試驗(yàn)研究方法[M].? 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：237-238.

[10] 田? ?豐，李渝珍，馬占蘭.? 馬鈴薯淀粉含量測(cè)定方法的比較研究[J].? 青海農(nóng)林科技，1993（1）：52-57.

[11] OHARA-TAKADA A，MATSUURA-ENDO C，CHUDA Y，et al.? Change in content of sugars and free amino acids in potatotubers under short-term storage at low temperature and the effect on acrylamide level after frying[J].? Bioscience，Biotechnology，and Biochemistry，2005，69（7）：1232-1238.

[12] ZYZAK D V，SANDERS R A，STOJANOVIC M，et al.? Acrylamide formation mechanism in heated foods[J].? Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（16）：4782-4787.

[13] BECALSKI A， LAU B P Y， LEWIS D，et al. Acrylamide in french fries：Influence of free amino acids and sugars[J].? Journal of Agricultural and Food Chemistry，2004，52（12）：3801-3806.

[14] AMREIN T M， BACHMANN S，NOTI A，et al. Potential of acrylamide formation，sugars，and free asparagine in potatoes：A comparison of cultivars and farming systems[J].? Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（18）：5556-5560.

[15] 王? ?靜，吳建宏.? 馬鈴薯塊莖品質(zhì)及其影響因素[J].? 青海農(nóng)林科技，2008（16）：97-98.

[16] 劉? ?娟， 梁延超，余? ?斌，等.? 馬鈴薯薯?xiàng)l色澤和質(zhì)地特性及薯?xiàng)l加工型品系篩選[J].? 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，50（22）：4247-4265.

[17] ZHAO Q，ZHAO B，ZHANG Q，et al. Screening for chip-processing potato line from introgression of wild species’germplasms with post-harvest storage and chip qualities[J].? American Journal of Potato Research，2013，90（5）：425-439.

（本文責(zé)編：陳? ? 偉）