岳新麗，湛潤生，弓 越，戴偉志，陳 云，白小東，范向斌

(1.山西農(nóng)業(yè)大學 高寒區(qū)作物研究所，山西 大同 037008；2.山西大同大學 生命科學學院，山西 大同 037009)

馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)是茄科一年生的草本植物，又被稱為土豆、洋山芋等，以塊莖為食用器官，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，約有20%左右的淀粉，2%～3%的蛋白質(zhì)，0.2%的脂肪，還有多種無機鹽、維生素及生理活性物質(zhì)等[1]。馬鈴薯用途廣泛，傳統(tǒng)消費中它糧菜皆用。自2015年起，我國農(nóng)業(yè)部啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，將進一步提高馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化水平。馬鈴薯將不只是以鮮薯形式出現(xiàn)在人們眼前，可以把它加工成淀粉、全粉、薯條等一系列加工產(chǎn)品，供食品加工利用；還可以將它經(jīng)過進一步加工得到變性淀粉，這種淀粉可以廣泛的應用于化工、鋼鐵制作、醫(yī)療、食品、污水處理等行業(yè)[2]。隨著馬鈴薯產(chǎn)品應用面不斷擴大，馬鈴薯的品質(zhì)問題成為了越來越多的馬鈴薯科研部門和生產(chǎn)部門所共同關心的問題，這些指標主要包括干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、維生素C、還原糖含量等[3]。相關研究表明，不同馬鈴薯品質(zhì)存在著很大的差異，它除了受到遺傳效應的控制之外，還會受到環(huán)境因素的影響[4]。

大同市位于山西省北部大同盆地的中心，屬于高寒冷涼地區(qū)，是我國典型的季風大陸性氣候，年平均氣溫在6.4℃左右，年平均光照2 595 h左右，氣候干燥寒冷，晝夜溫差大，適合馬鈴薯的生長。在大同市馬鈴薯的種植面積年均5.8萬km2，占大同市糧田總面積的20%左右，是僅低于玉米的第二大糧食作物。為了比較不同品種馬鈴薯之間的品質(zhì)差異性，研究挑選14個品種的馬鈴薯塊莖進行品質(zhì)分析，以期為馬鈴薯的加工利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用馬鈴薯均由山西農(nóng)業(yè)大學高寒區(qū)作物研究所提供，共14個品種，其中所內(nèi)選育品種8個：晉薯13號、晉薯14號、晉薯16號、晉薯21號、晉薯27號、同薯23號、同薯30號、大同里外黃；引進品種6個：紫花白(由黑龍江省農(nóng)科院馬鈴薯研究所選育)、興佳2號(由黑龍江省大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學研究院選育)、冀張薯8號(由河北省高寒作物研究所選育)、冀張薯12號(由河北省高寒作物研究所選育)、青薯9號(由青海省農(nóng)林科學院生物技術研究所選育)、中薯18號(由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所選育)，以上馬鈴薯品種均為北方一季種植品種。

1.2 試驗地概況

高寒區(qū)作物研究所試驗基地，位于朔州市懷仁縣毛家皂鎮(zhèn)，海拔1 038 m，距大同市區(qū)15 km，屬大同盆地中間地帶，土地肥沃，水資源豐富，試驗地前茬為黍子。

1.3 實驗方法

試驗用馬鈴薯于2019年國慶節(jié)期間收獲，地窖低溫儲藏，2020年5月10日在大同大學生命科學實驗教學中心完成品質(zhì)指標測定任務。烘干法測定干物質(zhì)含量[6]，2,6-二氯酚滴定法測定Vc含量[7]，考馬斯亮藍比色法測定蛋白質(zhì)含量[8]，蒽酮-硫酸比色法測定淀粉含量[8]，3,5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

塊莖營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法，依公式X(μ)=(X-Xmin)/( Xmax-Xmin)計算各品種單個營養(yǎng)品質(zhì)指標的隸屬函數(shù)值，再求各品種的平均隸屬函數(shù)值[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同馬鈴薯品種營養(yǎng)品質(zhì)比較

2.1.1 干物質(zhì)含量分析 干物質(zhì)含量是馬鈴薯加工行業(yè)中十分重要的一個指標，通常干物質(zhì)含量越高，淀粉含量越高。干物質(zhì)含量多少，與品種、土壤類型、種植季節(jié)、田間管理等各方面都有關系。一般認為干物質(zhì)含量超過20%的馬鈴薯品種可以作為炸薯條或薯片使用[10]。14個供試品種中，“青薯9號”、“大同里外黃”干物質(zhì)含量最高分別為25.70%、25.67%，另外，“冀張薯8號”、“晉薯14號”、“晉薯16號”、“同薯23號”、“中薯18號”、“晉薯27號”、“紫花白”干物質(zhì)含量均超過了20%，“晉薯13號”、“晉薯21號”、“冀張薯12號”、“興佳2號”、“同薯30號”干物質(zhì)含量低于20%。

2.1.2 淀粉含量分析 淀粉含量高低是馬鈴薯淀粉加工的首選衡量指標，通常認為淀粉含量在16%或以上的馬鈴薯品種可以作為淀粉加工使用[11]。試驗中“青薯9號”淀粉含量最高為19.57%，其次“大同里外黃”18.37%，“晉薯14號”、“冀張薯8號”分別為16.32%、16.04%，其余品種淀粉含量都在10.00%～16.00%之間。

2.1.3 蛋白質(zhì)含量分析 馬鈴薯蛋白質(zhì)具有多種氨基酸組分，有極高的營養(yǎng)價值，必需氨基酸平衡優(yōu)于其他植物產(chǎn)品，屬于完全蛋白質(zhì)，能很好地被人體所吸收[12]。試驗中“冀張薯12號”蛋白質(zhì)含量最高3.25%，其次“興佳2號”、“青薯9號”、“晉薯27號”分別為2.93%、2.76%、2.55%，“晉薯14號”、“同薯23號”、“晉薯21號”蛋白質(zhì)含量小于2.00%，其余品種蛋白質(zhì)含量介于2.00%～2.50%之間。

2.1.4 維生素C含量分析 維生素C(Vc，抗壞血酸)是人類營養(yǎng)中主要的維生素之一，在人體內(nèi)，Vc是高效抗氧化劑，同時還有許多重要的生物合成過程中也需要維生素C參與作用，但是人類自身不能合成 Vc，必須通過食物、藥物等攝取[13]。試驗中“興佳2號”Vc含量最高為25.73 mg·100g-1，其次“青薯9號”23.07 mg·100g-1，“同薯30號”、“冀張薯12號”分別為20.67 mg·100 g-1、20.52 mg·100g-1，其余品種Vc含量也都在15.00～20.00 mg·100g-1之間。

2.1.5 還原糖含量分析 還原糖含量高低是薯片、薯條加工類馬鈴薯品質(zhì)要求中重要的指標之一，馬鈴薯塊莖在高溫油炸過程中還原糖和氨基酸會發(fā)生Maillard反應，生成顏色較深具有苦味的物質(zhì)，影響產(chǎn)品的適口性[14]。馬鈴薯理想還原糖含量應為鮮重的0.10%，生產(chǎn)實踐中炸薯片品種還原糖含量上限不超過鮮重0.30%，炸薯條不超0.50%[15]。試驗中“晉薯21號”、“同薯23號”還原糖含量最低，分別為0.16%、0.18%；“冀張薯12號”、“青薯9號”、“冀張薯8號”含量分別為0.25%、 0.27%、0.28%，適宜于炸薯片生產(chǎn)；“晉薯27號”、“紫花白”、“同薯30號”、“晉薯13號”、“晉薯16號”、“晉薯14號”、“中薯18號”含量分別為0.32%、0.34%、0.38%、0.39%、0.42%、0.44%、0.45%，適宜于炸薯條生產(chǎn)；“大同里外黃”、“興佳2號”還原糖含量最高，分別為0.54%、0.57%。

2.2 不同馬鈴薯品種營養(yǎng)品質(zhì)評價

采用模糊數(shù)學的平均隸屬函數(shù)值來衡量馬鈴薯營養(yǎng)品質(zhì)好壞，將干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、Vc含量設為優(yōu)良品質(zhì)指標，計算各個品種的平均隸屬函數(shù)值，數(shù)值越大，說明品質(zhì)越好，反之則品質(zhì)越差[16]。試驗中“青薯9號”、“大同里外黃”平均隸屬函數(shù)值大于0.6，營養(yǎng)品質(zhì)好；“興佳2號”、“冀張薯8號”平均隸屬函數(shù)值大于0.5，營養(yǎng)品質(zhì)較好；其余品種平均隸屬函數(shù)值均小于0.5，營養(yǎng)品質(zhì)一般。

表1 不同馬鈴薯品種營養(yǎng)品質(zhì)比較

3 討論與結(jié)論

試驗對14個品種馬鈴薯塊莖干物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、Vc以及還原糖五項指標進行了測定，其中干物質(zhì)含量變化范圍為16.38%～25.70%，淀粉含量10.01%～19.57%，蛋白質(zhì)含量1.43%～3.25%，Vc含量13.33 ～25.70 mg·100 g-1，還原糖含量0.16%～0.57%。通過比較不同品種馬鈴薯上述五項指標值，結(jié)合相關行業(yè)標準，我們認為，“青薯9號”、“大同里外黃”、“晉薯14號”、“冀張薯8號”淀粉含量高，可以作為淀粉生產(chǎn)品種使用； “青薯9號”、“冀張薯8號”、“晉薯14號”、“晉薯16號”、“同薯23號”、“中薯18號”、“晉薯27號”、“紫花白”干物質(zhì)含量高，而還原糖含量低，適合于炸薯片或薯條品種使用；“興佳2號”、“青薯9號”Vc含量高，適合于作為鮮薯食用。采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法綜合評價塊莖營養(yǎng)品質(zhì)，結(jié)果表明 “青薯9號”、“大同里外黃”營養(yǎng)品質(zhì)好，“興佳2號”、“冀張薯8號”營養(yǎng)品質(zhì)較好。

試驗中有些品種，例如“大同里外黃”，它是高寒作物研究所近年來新選育品種，干物質(zhì)、淀粉含量都很高，但是其還原糖含量偏高，影響其作為炸薯條或薯片品種使用。“晉薯16號”是我所選育品種，增產(chǎn)效益明顯，是近年來重點推廣品種，但是在本次試驗中綜合品質(zhì)評價表現(xiàn)一般，從而會影響到其后續(xù)加工利用環(huán)節(jié)，以及由此帶來的經(jīng)濟效益。相反一些引進品種表現(xiàn)較好，“冀張薯12號”蛋白質(zhì)含量較高，達到3.25%，可以加以利用；“青薯9號”、“冀張薯8號”以及“興佳2號”在本次品質(zhì)分析試驗中都表現(xiàn)很好，可以考慮在后續(xù)加工利用行業(yè)中加以利用。

在馬鈴薯生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)中，除了研究馬鈴薯產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)，我們還應該加強對馬鈴薯品種的管理，合理配置資源，提高種植技術，積極向大眾推廣科學化生產(chǎn)技術，不要再延續(xù)舊傳統(tǒng)種植方式，這樣也能大大提升馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量。