中國馬鈴薯全粉加工型品種研究進(jìn)展

王騰，馬爽,2，金光輝*

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶193319；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院，黑龍江齊齊哈爾161005）

馬鈴薯是繼水稻、玉米、小麥之后的世界第四大糧食作物。中國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國，種植面積與總產(chǎn)量均居世界首位，但相較于發(fā)達(dá)國家，中國馬鈴薯加工能力不足，加工型品種，尤其是全粉加工型品種缺乏。隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實(shí)施，中國對(duì)馬鈴薯全粉的需求日益增加，全粉加工企業(yè)對(duì)原料的需求日益增長，這對(duì)馬鈴薯全粉加工品種的選育提出了更高要求。對(duì)馬鈴薯全粉加工型品種的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為全粉加工型品種的選育提供思路，促進(jìn)中國馬鈴薯全粉加工型品種的研究。

1 全國馬鈴薯品種登記現(xiàn)狀

自2017年馬鈴薯等非主要農(nóng)作物實(shí)行登記政策以來，截至2021年11月，全國共登記馬鈴薯新品種351個(gè)（數(shù)據(jù)來源于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部）[1]，其中鮮食型品種278個(gè)，占79.20%，全粉加工專用型品種3個(gè)，僅占0.85%；適宜全粉加工的兼用品種29個(gè)，占8.26%。兼用品種中，加工型兼用品種（包含淀粉、炸條、炸片用途的兼用品種）4個(gè)，鮮食、淀粉、全粉兼用的品種9個(gè)，鮮食、全粉兼用型品種8個(gè)，特色兼用型品種6個(gè)，鮮食、淀粉、全粉、炸條炸片兼用的品種2個(gè)。

按年份來看，2017年登記1個(gè)鮮食品種。2018年登記145個(gè)品種，包括鮮食品種100個(gè)，淀粉專用品種7個(gè)，炸條炸片品種9個(gè)，全粉專用品種2個(gè)（‘北薯1號(hào)’和‘寧薯6號(hào)’），兼用型品種27個(gè)（其中，可加工全粉的兼用型品種9個(gè)）；可加工全粉品種（包括專用與兼用型品種）占總登記品種的7.59%。2019年登記74個(gè)品種，包括鮮食品種46個(gè)，淀粉專用品種3個(gè)，炸條炸片品種1個(gè)，全粉專用品種1個(gè)（‘寧薯18號(hào)’），兼用型品種23個(gè)（其中，可加工全粉的兼用型品種15個(gè)）；可加工全粉品種（包括專用與兼用型品種）占總登記品種的21.62%。2020年登記96個(gè)品種，包括鮮食品種75個(gè)，炸條炸片品種2個(gè)，特色品種3個(gè)，未寫明用途品種1個(gè)（‘墾薯1號(hào)’，符合全粉品種指標(biāo)），無全粉專用品種與淀粉專用品種，兼用型品種15個(gè)（其中，可加工全粉的兼用品種3個(gè)）；可加工全粉品種占總登記品種的3.13%。2021年登記35個(gè)品種，包括鮮食品種27個(gè)，淀粉專用型品種4個(gè)，無炸條炸片與全粉專用品種，兼用型品種4個(gè)（其中，可加工全粉的兼用品種2個(gè)）；可加工全粉品種占總登記品種的5.71%。

由近年的品種登記現(xiàn)狀看，全國登記品種多以鮮食品種為主，全粉型品種的數(shù)量與比例均較低，一般不超過10%，但2019年可用作全粉加工的品種登記達(dá)到20%以上。從這些全粉品種的品質(zhì)指標(biāo)看，并不完全符合全粉品種要求，一般全粉品種要求薯塊芽眼淺，干物質(zhì)含量19.9%以上，淡黃或白肉，還原糖含量0.3%以下，最高不超過0.4%[2]，但登記的全粉品種中，干物質(zhì)含量最低達(dá)到了18.88%，還原糖含量最高達(dá)到0.68%～0.85%。若以干物質(zhì)含量＞19.9%、還原糖含量＜0.3%、淡黃或白肉為標(biāo)準(zhǔn)在登記的非全粉加工品種中進(jìn)行篩選，符合全粉加工條件的品種達(dá)到60個(gè)以上。因此，對(duì)于全粉品種的鑒定與篩選有必要加大力度。

2 全粉加工型品種鑒定研究現(xiàn)狀

劉振亞[3]通過支鏈、直鏈淀粉含量、糊化特性（黏度值、破損值、回生值、糊化溫度和峰值時(shí)間）等淀粉品質(zhì)測定，從6個(gè)馬鈴薯品種中篩選出‘青薯9號(hào)’具有最低的直鏈淀粉含量，較低的崩解值和最低的抗性淀粉含量，可適用于馬鈴薯全粉的加工。李鐵梅等[4]采用強(qiáng)制決定法對(duì)測定的16個(gè)馬鈴薯品系的蛋白質(zhì)、還原糖、可溶性固形物、脂肪、水分等營養(yǎng)成分進(jìn)行權(quán)重分配并計(jì)算得分，篩選出適宜全粉加工的品系‘D6’。

侯飛娜等[5]對(duì)收集的22個(gè)全國主栽品種的全粉從氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分、必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)和營養(yǎng)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為‘大西洋’蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值最高，‘夏坡蒂’‘一點(diǎn)紅’次之。田鑫等[6]、田鑫[7]利用掃描電子顯微鏡、理化分析方法、紅外及二維相關(guān)光譜技術(shù)對(duì)4個(gè)品種馬鈴薯雪花全粉的微觀結(jié)構(gòu)、理化品質(zhì)以及分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，4個(gè)品種中‘冀張薯8號(hào)’的馬鈴薯雪花全粉在溶解度、膨脹度以及凍融穩(wěn)定性3個(gè)方面的表現(xiàn)更優(yōu)。馬翠芳等[8]以‘青薯2號(hào)’‘青薯9號(hào)’‘脫毒175’‘閩薯’‘下寨’和‘樂薯’6個(gè)馬鈴薯品種為原料制備馬鈴薯全粉，通過對(duì)其理化、功能性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的測定，明確了6個(gè)馬鈴薯品種全粉的品質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性。韓黎明等[9]比較了‘黑美人’與‘隴薯7號(hào)’馬鈴薯顆粒全粉的蛋白質(zhì)、淀粉、維生素C、灰分、花青素含量、氨基酸構(gòu)成等營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)以及色澤、碘藍(lán)值、持水率、持油率、吸水率、溶解度、膨脹度、沉淀指數(shù)、最低膠凝濃度等理化和加工特性，認(rèn)為‘黑美人’馬鈴薯顆粒全粉較普通馬鈴薯顆粒全粉營養(yǎng)價(jià)值更高，食品加工性能更優(yōu)。施楊琪等[10]以14個(gè)品種的馬鈴薯全粉為材料，測定了馬鈴薯全粉的粘度特性、質(zhì)構(gòu)特性、糊化特性、回生特性等理化特性指標(biāo)，并通過相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析，對(duì)14個(gè)馬鈴薯品種全粉用途進(jìn)行了歸類。

朱新鵬和郭全忠[11]通過品質(zhì)指標(biāo)測定與加工全粉的功能指標(biāo)測定，篩選出品種‘秦芋30’‘秦芋32’‘0406-1’‘0406-9’‘安薯56’‘鄂5’符合加工全粉的要求。原霽虹等[12]比較了甘肅省定西市主栽的7個(gè)品種的干物質(zhì)、總淀粉、直鏈淀粉、還原糖、維生素C含量等品質(zhì)指標(biāo)，并以微波工藝生產(chǎn)馬鈴薯顆粒全粉，比較了碘藍(lán)值、持水性、持油性等全粉功能指標(biāo)，認(rèn)為除‘克新1號(hào)’外，‘費(fèi)烏瑞它’‘隴薯3號(hào)’‘青薯6號(hào)’‘冀張薯8號(hào)’‘隴薯6號(hào)’‘莊薯3號(hào)’均符合全粉加工的要求。趙月等[13]以遼寧省主栽的11個(gè)馬鈴薯品種塊莖為原料，測定其原料品質(zhì)指標(biāo)（總淀粉、蛋白質(zhì)、還原糖、脂肪、粗纖維和氨基酸），采用搗碎制泥工藝生產(chǎn)馬鈴薯顆粒全粉，并測定顆粒全粉功能性指標(biāo)（碘藍(lán)值、透光率、凍融穩(wěn)定性、持水和持油性），分析了11個(gè)品種的差異。

由全粉品種的鑒定工作可以看出，評(píng)價(jià)方法包括塊莖品質(zhì)指標(biāo)測定法、全粉品質(zhì)測定法及二者結(jié)合的方法，鑒定出多個(gè)全粉品種，并對(duì)不同品種的馬鈴薯全粉用途做出分類與鑒定。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，各位學(xué)者采用的指標(biāo)與全粉制備方法差異較大，未形成統(tǒng)一有效的鑒定體系。因此，有必要對(duì)全粉品種的鑒定評(píng)價(jià)體系進(jìn)行研究。

3 全粉加工型品種評(píng)價(jià)體系研究現(xiàn)狀

目前全粉加工型品種的鑒定評(píng)價(jià)方法可分為塊莖品質(zhì)指標(biāo)測定法、全粉品質(zhì)測定法及二者結(jié)合的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

塊莖品質(zhì)指標(biāo)測定法進(jìn)行的鑒定中，劉振亞[3]采用的指標(biāo)為直鏈淀粉含量、淀粉粘度、崩解值、抗性淀粉、可消化淀粉含量等；李鐵梅等[4]選擇的是蛋白質(zhì)、還原糖、可溶性固相物、脂肪、水分含量等指標(biāo)。

全粉品質(zhì)測定及塊莖品質(zhì)與全粉品質(zhì)結(jié)合鑒定研究見表1。由表1可以看出，全粉制備以蒸煮→烘干的方式制備熟全粉為主，少部分采用凍干法及微波法。由全粉制備流程看，在熟化方式上差異較小，一般采用蒸煮的方式，時(shí)間在15～30 min，在護(hù)色和干燥方式上則存在較大差異。護(hù)色方式分為不護(hù)色、預(yù)煮護(hù)色、護(hù)色液護(hù)色等，干燥方式則分為常壓烘干、真空烘干、冷凍干燥等。由測定指標(biāo)看，全粉品質(zhì)指標(biāo)以水分、碘藍(lán)值、持油性、持水性為主，部分研究還測定了溶解度、膨脹度、糊化特性等指標(biāo)，塊莖品質(zhì)指標(biāo)則包括干物質(zhì)、淀粉、直鏈淀粉、還原糖、維生素C含量等。

由表1可見，對(duì)全粉品種的評(píng)價(jià)宜選擇塊莖品質(zhì)與全粉品質(zhì)測定相結(jié)合，原料品質(zhì)指標(biāo)可選擇干物質(zhì)、淀粉、還原糖、維生素C含量為基本指標(biāo)，以直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維含量為輔；全粉品質(zhì)指標(biāo)以水分、碘藍(lán)值、持水性、持油性為基本指標(biāo)，以溶解度、崩解度、凍融穩(wěn)定性、糊化特性等為輔。

表1 全粉品種鑒定的馬鈴薯全粉制備流程及測定指標(biāo)Table 1 Preparation process and measurement indicators of potato granule and flake for variety identification

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室全粉制備條件的研究，劉振亞[3]選擇‘青薯9號(hào)’作為馬鈴薯顆粒全粉加工品種，探究了浸鈣處理、熟化方式和干燥方式對(duì)馬鈴薯顆粒全粉的游離淀粉含量、功能特性和表觀形態(tài)學(xué)的影響。以游離淀粉含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)Ca2+濃度75.0 mg/L，熟化方式為高溫高壓，干燥方式為真空冷凍干燥時(shí)，馬鈴薯顆粒全粉游離淀粉含量最低；不同工藝條件下馬鈴薯顆粒全粉的結(jié)構(gòu)破壞程度不同，最佳工藝條件下馬鈴薯顆粒全粉的結(jié)構(gòu)破壞程度最小。潘鋒等[14]研究了物理和化學(xué)方法對(duì)全粉制備中褐變的抑制情況，認(rèn)為馬鈴薯切片在5～8 mm時(shí)，浸泡于濃度為0.8%維生素C液中10 min護(hù)色效果最好。孫平等[15]研究認(rèn)為全粉制備中最佳護(hù)色條件為：熱燙時(shí)間2 min，護(hù)色液（0.10%維生素C、0.30%植酸、0.40%檸檬酸、0.35% L-半胱氨酸）70℃，護(hù)色20 min。周清貞[16]研究得出全粉最佳護(hù)色組合為維生素C 0.1%，植酸0.3%，檸檬酸0.4%，L-半胱氨酸0.35%；干燥條件為切片小于0.3 cm在50～60℃下干燥6～8 h，并可采用微波輔助干燥。吳笛[17]研究得出護(hù)色與干燥的最佳工藝條件為：切片厚度8 mm，蒸煮10 min，熱風(fēng)干燥溫度90℃，干燥時(shí)間7 h。童丹等[18]研究認(rèn)為紫色馬鈴薯的全粉加工最優(yōu)參數(shù)為漂燙時(shí)間25 min，蒸煮溫度95℃，蒸煮時(shí)間35 min，干燥溫度120℃。

由全粉制備條件研究可以看出，護(hù)色與干燥方式是影響馬鈴薯全粉外觀和品質(zhì)的關(guān)鍵因素與重要環(huán)節(jié)，研究也較深入。其中護(hù)色方式選擇以復(fù)合護(hù)色劑為主，一般采用維生素C、檸檬酸等抑制酶促褐變，采用氯化鈣增強(qiáng)抗非酶褐化的能力。干燥方式則以真空冷凍干燥工藝制作的馬鈴薯全粉品質(zhì)最好，微波干燥工藝次之，熱風(fēng)干燥工藝最差；從干燥成本來說，熱風(fēng)干燥工藝的成本最低，而真空冷凍干燥工藝的成本最高[19]。

另外，近年來關(guān)于生全粉加工工藝的研究日漸增多[20-22]，今后全粉品種的篩選也可借鑒相關(guān)研究，進(jìn)行生全粉加工品種的鑒定，為今后全粉加工品種的選擇打好基礎(chǔ)。

4 存在問題及展望

通過對(duì)登記品種、全粉品種鑒定及鑒定體系的綜述，認(rèn)為當(dāng)前馬鈴薯全粉加工型品種的研究存在以下不足。

4.1 全粉加工型品種數(shù)量過少

近年來，登記品種多以鮮食型品種為主，全粉加工型品種較少，推廣應(yīng)用的更少，其原因可能是缺乏有效的鑒定手段，僅通過塊莖品質(zhì)指標(biāo)不能更好地進(jìn)行鑒定。

4.2 全粉加工品種評(píng)價(jià)體系較混亂，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

有的只評(píng)價(jià)塊莖品質(zhì)，有的只評(píng)價(jià)全粉品質(zhì)，且不同學(xué)者選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)又不完全相同，不同研究間對(duì)比性不強(qiáng)。同時(shí)，缺乏指標(biāo)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)時(shí)多應(yīng)用對(duì)比法，篩選出指標(biāo)最優(yōu)的品種，而不是通過制定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，這可能會(huì)造成某些品種的漏選。

4.3 品種推廣薄弱，更新?lián)Q代慢

目前全粉生產(chǎn)主要采用的‘大西洋’是1978年由美國引進(jìn)，至今已應(yīng)用了43年，亟待替換。新老品種的輪換更多的原因是市場需求的變化[23]，因此，應(yīng)積極進(jìn)行全粉品種研究，做好全粉品種的儲(chǔ)備工作，并開展與食品加工學(xué)科的交叉研究，把握全粉食品的現(xiàn)狀與發(fā)展，為全粉品種選育打好基礎(chǔ)。

今后工作重點(diǎn)：（1）做好對(duì)現(xiàn)有品種的鑒定工作；（2）積極選育替代品種；（3）積極開展新技術(shù)育種；（4）積極引進(jìn)全粉加工型品種資源。相信通過育種家的努力，中國馬鈴薯品種的選育前景會(huì)愈加廣闊。