马铃薯‘希森6号’农艺特性及加工品质研究

孙莎莎，梁希森，张志凯，崔长磊，陈晓辉，梁召坤，胡柏耿*

（1.国家马铃薯工程技术研究中心，山东 乐陵 253600；2.乐陵希森马铃薯产业集团有限公司，山东 乐陵 253600）

马铃薯营养丰富，粮菜兼用，已成为世界上继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物[1]。中国是世界马铃薯生产大国，20世纪90年代以来，中国马铃薯生产规模总体呈现快速增长的趋势[2]。据联合国粮食及农业组织（FAO）统计数据显示，2017 年中国马铃薯总种植面积约576.75 万hm2，居世界首位[3]，但与发达国家相比，马铃薯加工利用率相对较低。2015 年，中国政府提出马铃薯主粮化发展战略，其核心在于深加工，而深加工则需要加工专用型品种[4]。目前，中国选育的马铃薯加工专用品种较少，用于油炸薯片和薯条加工的品种依然以‘大西洋’和‘夏波蒂’为主，但在抗病性和适应性等方面存在缺陷，种薯退化较快[5]，因此，选育适合不同生态地区、抗病抗逆性强且具有自主知识产权的加工专用型品种非常迫切[6]。‘希森6 号’是由乐陵希森马铃薯产业集团有限公司（国家马铃薯工程技术研究中心）选育的马铃薯新品种，于2016 年通过审定，2017 年登记[GPD马铃薯（2017）370005]，是粮、菜、薯条、全粉加工兼用型品种[7]，在农艺特性和产品品质上均表现优良，产量潜力突出，单产高达143.7 t/hm2[8]。本试验通过对‘希森6号’、‘夏波蒂’、‘麦肯1号’、‘布尔班克’、‘苏兰1 号’5 个加工品种农艺性状、营养指标以及加工产品薯条进行评价，研究其加工品质特性，为‘希森6 号’作为薯条加工原料品种提供技术支撑与理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验点设在内蒙古自治区乌兰察布市商都县西坊子村，该地平均海拔1 400 m，属中温带大陆性季风气候，光资源丰富，干燥少雨，地下水富集。平均气温为3.1 ℃，无霜期115～120 d，年均降水量350 mm 左右。试验地土壤类型为沙壤土，前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

试验材料选择‘希森6 号’、‘夏波蒂’、‘麦肯1 号’、‘布尔班克’、‘苏兰1 号’共5 个薯条加工品种。2017 年种薯选择15～20 g 规格一致的微型薯，2018 年种薯选用2017 年收获得到的原种作为种薯。

1.3 试验方法

1.3.1 田间试验

田间试验进行2年。随机区组设计，3次重复，株距0.2 m，行距0.9 m。2017 年小区面积14.4 m2（长4.0 m ×宽3.6 m），2018 年小区面积21.6 m2（长6.0 m × 宽3.6 m）。5 月初播种，施基肥（N∶P∶K =12∶19∶16）900 kg/hm2，幼苗期分3 次追施尿素（含N 46%）135 kg/hm2，蕾期追肥（N∶P∶K=20∶0∶24）600 kg/hm2，花期和薯块膨大期分3～5次追施硝酸钾（含K2O 46%、N 13.5%）300 kg/hm2，防病虫5～7次，中耕、灌溉、溶肥、喷药采用全程机械化管理，9月初开始收获，测小区产量。生育期及收获时试验数据调查记录参照农业行业标准“农作物种质资源鉴定技术规程马铃薯”[9]执行。

1.3.2 营养指标检测

2018年10月，对收获的5个品种块茎进行各项营养指标检测。

干物质和淀粉含量：收获后，每个小区取5 kg块茎，采用淀粉含量测定仪（HD-W10A型，哈尔滨汉达科技开发有限公司）进行测定。

还原糖含量：采用食品安全国家标准中的直接滴定法[10]进行测定。

蛋白质含量：采用食品安全国家标准中的凯氏定氮法[11]进行测定。

抗坏血酸含量：采用食品安全国家标准中的2,6-二氯靛酚滴定法[12]进行测定。

糖苷生物碱、类胡萝卜素及元素含量：由中国科学院兰州化学物理研究所检测获得。

1.3.3 薯条加工试验

2018年11月，对收获的5个品种块茎进行薯条加工及感官评价。

薯条加工工艺：新鲜马铃薯→清洗、切条（截面尺寸7 mm×7 mm）→漂烫（80 ℃，20 min）→脱水干燥（70 ℃，10 min）→初炸（190 ℃，1 min）→沥油、速冻（-20 ℃）→复炸（165 ℃，2.5 min）→沥油、感官评价[13,14]

薯条感官评价：采取评价小组打分制，选择具有相关专业背景的人员9人，男女比例相当，最终去掉1 个最高分和1 个最低分，取平均值。评价项目、标准描述及评分细则见表1[13,14]。

1.4 数据处理

试验数据采用SPSS 19.0进行方差及差异显著性分析。

表1 马铃薯油炸薯条感官评价指标Table 1 Sensory evaluation standard of French fries

2 结果与分析

2.1 农艺性状特征

2.1.1 物候期及植株性状

各品种物候期及植物学性状见表2 和表3。5个品种出苗期相差不大，最多相差3 d，但成熟期最多则相差40 d。‘希森6号’与‘夏波蒂’的生育期分别为94和96 d，相差2 d，属中熟品种，‘麦肯1号’生育期最短（76 d），为中早熟品种，‘布尔班克’（111 d）和‘苏兰1号’（117 d）生育期较长，为中晚熟品种。‘希森6号’与‘夏波蒂’的株高、茎粗、主茎数无显著差异，其植株整齐度优于‘麦肯1 号’和‘布尔班克’。

2.1.2 块茎性状及产量

5个品种薯形都是椭圆或长椭圆形，芽眼浅或中，‘希森6号’为黄肉，其他品种为白肉（表4）。从块茎产量和经济性状看（表4和表5），‘希森6号’单位面积平均大薯数和大薯重最高，均极显著高于其他4个品种；‘希森6号’折合产量最高（59 802 kg/hm2），极显著高于其他4 个品种，且相对其他品种增产27.43%～124.41%；‘希森6号’大薯率显著高于其他品种，商品薯率显著低于‘夏波蒂’，与‘麦肯1号’和‘布尔班克’无显著差异。

表2 不同品种生育期Table 2 Growth stage of different varieties

表3 不同品种植株性状Table 3 Plant characteristics of different varieties

2.2 块茎品质

从5 个品种块茎品质检测结果（表6）看，‘希森6 号’与‘夏波蒂’干物质和淀粉含量有显著差异，与‘麦肯1 号’差异不显著；除‘麦肯1号’外，‘希森6号’还原糖含量显著低于其他3个品种；5个品种之间蛋白质含量无显著差异；‘希森6号’与其他4个品种抗坏血酸含量无显著差异。

委托中国科学院兰州化学物理研究所对‘希森6号’与‘夏波蒂’进行糖苷生物碱含量、类胡萝卜素含量及钾、铁、锌、钙4种元素含量进行检测（表7）。‘希森6 号’总糖苷生物碱含量为7.10 mg/kg，低于‘夏波蒂’（15.30 mg/kg）。‘希森6 号’块茎中检测到4种类胡萝卜素，其中叶黄素含量最高，达到230.84 μg/100g，高于‘夏波蒂’（139.57 μg/100g），玉米黄质含量为21.41 μg/100g，‘夏波蒂’块茎中则未检测到；此外，‘希森6号’块茎还定性检测到紫黄质和花药黄质的存在，而‘夏波蒂’只检测到紫黄质的存在。参检的4种矿物质元素中，‘希森6号’的钾、铁含量略高于‘夏波蒂’，而锌、钙则略低于后者。

表4 不同品种块茎性状Table 4 Tuber characteristics of different varieties

表5 不同品种经济性状及产量Table 5 Economic traits and yields of different varieties

2.3 块茎炸条品质

运用相同的加工工艺对5个品种进行薯条加工并对加工成品进行感官盲评。感官评价结果（表8）显示，‘麦肯1号’各项综合评分最好，‘希森6号’与‘夏波蒂’、‘麦肯1号’相比，各项指标评分差异不显著。

3 讨 论

随着马铃薯加工业的迅速发展、环境友好的生产方式的转变以及人们对食品安全和营养的关注度增加，选育特定市场和可持续农业发展需求的专用型品种尤显必要[15]。中国目前加工薯条主要选用‘夏波蒂’、‘麦肯1 号’等国外品种，但这些品种退化快，在国内适合种植区域小，对种植管理技术要求高，薯农种植产量普遍较低[16]。因此，选育出具有自主知识产权、综合特性优良、广适性强、增产潜力大的加工新品种，完成更新换代尤为重要。

表6 不同品种块茎品质Table 6 Tuber quality traits of different varieties

表7 ‘希森6号’与‘夏波蒂’其他营养指标Table 7 Other nutritional components of 'Xisen 6' and 'Shepody'

马铃薯薯条加工品种对于田间综合农艺性状表现有一定要求，这些农艺性状指标是进行薯条加工品种选择的基础[17]。通常薯条加工商品化生产需要选择薯形为椭圆形或长椭圆形的品种，同时选择块茎芽眼浅、利用率相对较高的品种。‘希森6 号’薯形椭圆形，芽眼浅，薯肉为黄色，炸条颜色金黄色，符合中国人的消费习惯；产量优势突出，极显著高于其他品种，平均产量比其他品种高12 873～33 153 kg/hm2，按市价1 200 元/t计算，可增效15 447.6 ～39 783.6 元/hm2，且大薯率相对较高，单位面积大薯数和大薯重均极显著高于其他品种，符合商业化生产需求。

马铃薯薯条加工品种对于品质的要求非常严格，主要影响因子为干物质、淀粉、还原糖等。试验中‘希森6 号’干物质和淀粉含量相对较低，还原糖含量低于0.4%[18]；此外，同一时间检测的糖苷生物碱含量与类胡萝卜素含量，‘希森6 号’总糖苷生物碱含量低于‘夏波蒂’，二者均远远低于200 mg/kg的马铃薯安全计量[19]，而且‘希森6号’类胡萝卜素含量高于‘夏波蒂’，营养价值相对较高，可作为加工鲜食兼用型品种[20]。薯条加工产品的感官评价，‘希森6 号’与‘夏波蒂’无显著差异，可作为评价加工品质的参考数据，相对缺乏客观性，对于炸条产品的评价还需进一步详细的研究。

表8 各品种薯条品质感官评分Table 8 Sensory score of French fries for different varieties

综合以上研究认为，‘希森6 号’作为加工鲜食兼用型品种，在农艺性状、经济性状、块茎品质上达到了薯条加工的要求，而且其块茎产量高、营养价值丰富，加工产品的感官评价较好，可作为薯条加工的原料品种。‘希森6 号’品种选育与推广对于马铃薯种植业结构调整、深加工产业发展以及助力产业扶贫攻坚具有重要意义。