不同品种马铃薯营养品质分析及利用价值评价

岳新丽，湛润生，弓 越，戴伟志，陈 云，白小东，范向斌

(1.山西农业大学 高寒区作物研究所，山西 大同 037008；2.山西大同大学 生命科学学院，山西 大同 037009)

马铃薯(SolanumtuberosumL.)是茄科一年生的草本植物，又被称为土豆、洋山芋等，以块茎为食用器官，营养物质丰富，约有20%左右的淀粉，2%～3%的蛋白质，0.2%的脂肪，还有多种无机盐、维生素及生理活性物质等[1]。马铃薯用途广泛，传统消费中它粮菜皆用。自2015年起，我国农业部启动马铃薯主粮化战略，将进一步提高马铃薯产业化水平。马铃薯将不只是以鲜薯形式出现在人们眼前，可以把它加工成淀粉、全粉、薯条等一系列加工产品，供食品加工利用；还可以将它经过进一步加工得到变性淀粉，这种淀粉可以广泛的应用于化工、钢铁制作、医疗、食品、污水处理等行业[2]。随着马铃薯产品应用面不断扩大，马铃薯的品质问题成为了越来越多的马铃薯科研部门和生产部门所共同关心的问题，这些指标主要包括干物质、淀粉、蛋白质、维生素C、还原糖含量等[3]。相关研究表明，不同马铃薯品质存在着很大的差异，它除了受到遗传效应的控制之外，还会受到环境因素的影响[4]。

大同市位于山西省北部大同盆地的中心，属于高寒冷凉地区，是我国典型的季风大陆性气候，年平均气温在6.4℃左右，年平均光照2 595 h左右，气候干燥寒冷，昼夜温差大，适合马铃薯的生长。在大同市马铃薯的种植面积年均5.8万km2，占大同市粮田总面积的20%左右，是仅低于玉米的第二大粮食作物。为了比较不同品种马铃薯之间的品质差异性，研究挑选14个品种的马铃薯块茎进行品质分析，以期为马铃薯的加工利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用马铃薯均由山西农业大学高寒区作物研究所提供，共14个品种，其中所内选育品种8个：晋薯13号、晋薯14号、晋薯16号、晋薯21号、晋薯27号、同薯23号、同薯30号、大同里外黄；引进品种6个：紫花白(由黑龙江省农科院马铃薯研究所选育)、兴佳2号(由黑龙江省大兴安岭地区农业林业科学研究院选育)、冀张薯8号(由河北省高寒作物研究所选育)、冀张薯12号(由河北省高寒作物研究所选育)、青薯9号(由青海省农林科学院生物技术研究所选育)、中薯18号(由中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育)，以上马铃薯品种均为北方一季种植品种。

1.2 试验地概况

高寒区作物研究所试验基地，位于朔州市怀仁县毛家皂镇，海拔1 038 m，距大同市区15 km，属大同盆地中间地带，土地肥沃，水资源丰富，试验地前茬为黍子。

1.3 实验方法

试验用马铃薯于2019年国庆节期间收获，地窖低温储藏，2020年5月10日在大同大学生命科学实验教学中心完成品质指标测定任务。烘干法测定干物质含量[6]，2,6-二氯酚滴定法测定Vc含量[7]，考马斯亮蓝比色法测定蛋白质含量[8]，蒽酮-硫酸比色法测定淀粉含量[8]，3,5-二硝基水杨酸比色法测定还原糖含量[8]。

1.4 数据处理分析

块茎营养品质综合评价用模糊数学隶属函数法，依公式X(μ)=(X-Xmin)/( Xmax-Xmin)计算各品种单个营养品质指标的隶属函数值，再求各品种的平均隶属函数值[9]。

2 结果与分析

2.1 不同马铃薯品种营养品质比较

2.1.1 干物质含量分析 干物质含量是马铃薯加工行业中十分重要的一个指标，通常干物质含量越高，淀粉含量越高。干物质含量多少，与品种、土壤类型、种植季节、田间管理等各方面都有关系。一般认为干物质含量超过20%的马铃薯品种可以作为炸薯条或薯片使用[10]。14个供试品种中，“青薯9号”、“大同里外黄”干物质含量最高分别为25.70%、25.67%，另外，“冀张薯8号”、“晋薯14号”、“晋薯16号”、“同薯23号”、“中薯18号”、“晋薯27号”、“紫花白”干物质含量均超过了20%，“晋薯13号”、“晋薯21号”、“冀张薯12号”、“兴佳2号”、“同薯30号”干物质含量低于20%。

2.1.2 淀粉含量分析 淀粉含量高低是马铃薯淀粉加工的首选衡量指标，通常认为淀粉含量在16%或以上的马铃薯品种可以作为淀粉加工使用[11]。试验中“青薯9号”淀粉含量最高为19.57%，其次“大同里外黄”18.37%，“晋薯14号”、“冀张薯8号”分别为16.32%、16.04%，其余品种淀粉含量都在10.00%～16.00%之间。

2.1.3 蛋白质含量分析 马铃薯蛋白质具有多种氨基酸组分，有极高的营养价值，必需氨基酸平衡优于其他植物产品，属于完全蛋白质，能很好地被人体所吸收[12]。试验中“冀张薯12号”蛋白质含量最高3.25%，其次“兴佳2号”、“青薯9号”、“晋薯27号”分别为2.93%、2.76%、2.55%，“晋薯14号”、“同薯23号”、“晋薯21号”蛋白质含量小于2.00%，其余品种蛋白质含量介于2.00%～2.50%之间。

2.1.4 维生素C含量分析 维生素C(Vc，抗坏血酸)是人类营养中主要的维生素之一，在人体内，Vc是高效抗氧化剂，同时还有许多重要的生物合成过程中也需要维生素C参与作用，但是人类自身不能合成 Vc，必须通过食物、药物等摄取[13]。试验中“兴佳2号”Vc含量最高为25.73 mg·100g-1，其次“青薯9号”23.07 mg·100g-1，“同薯30号”、“冀张薯12号”分别为20.67 mg·100 g-1、20.52 mg·100g-1，其余品种Vc含量也都在15.00～20.00 mg·100g-1之间。

2.1.5 还原糖含量分析 还原糖含量高低是薯片、薯条加工类马铃薯品质要求中重要的指标之一，马铃薯块茎在高温油炸过程中还原糖和氨基酸会发生Maillard反应，生成颜色较深具有苦味的物质，影响产品的适口性[14]。马铃薯理想还原糖含量应为鲜重的0.10%，生产实践中炸薯片品种还原糖含量上限不超过鲜重0.30%，炸薯条不超0.50%[15]。试验中“晋薯21号”、“同薯23号”还原糖含量最低，分别为0.16%、0.18%；“冀张薯12号”、“青薯9号”、“冀张薯8号”含量分别为0.25%、 0.27%、0.28%，适宜于炸薯片生产；“晋薯27号”、“紫花白”、“同薯30号”、“晋薯13号”、“晋薯16号”、“晋薯14号”、“中薯18号”含量分别为0.32%、0.34%、0.38%、0.39%、0.42%、0.44%、0.45%，适宜于炸薯条生产；“大同里外黄”、“兴佳2号”还原糖含量最高，分别为0.54%、0.57%。

2.2 不同马铃薯品种营养品质评价

采用模糊数学的平均隶属函数值来衡量马铃薯营养品质好坏，将干物质、淀粉、蛋白质、Vc含量设为优良品质指标，计算各个品种的平均隶属函数值，数值越大，说明品质越好，反之则品质越差[16]。试验中“青薯9号”、“大同里外黄”平均隶属函数值大于0.6，营养品质好；“兴佳2号”、“冀张薯8号”平均隶属函数值大于0.5，营养品质较好；其余品种平均隶属函数值均小于0.5，营养品质一般。

表1 不同马铃薯品种营养品质比较

3 讨论与结论

试验对14个品种马铃薯块茎干物质、淀粉、蛋白质、Vc以及还原糖五项指标进行了测定，其中干物质含量变化范围为16.38%～25.70%，淀粉含量10.01%～19.57%，蛋白质含量1.43%～3.25%，Vc含量13.33 ～25.70 mg·100 g-1，还原糖含量0.16%～0.57%。通过比较不同品种马铃薯上述五项指标值，结合相关行业标准，我们认为，“青薯9号”、“大同里外黄”、“晋薯14号”、“冀张薯8号”淀粉含量高，可以作为淀粉生产品种使用； “青薯9号”、“冀张薯8号”、“晋薯14号”、“晋薯16号”、“同薯23号”、“中薯18号”、“晋薯27号”、“紫花白”干物质含量高，而还原糖含量低，适合于炸薯片或薯条品种使用；“兴佳2号”、“青薯9号”Vc含量高，适合于作为鲜薯食用。采用模糊数学隶属函数法综合评价块茎营养品质，结果表明 “青薯9号”、“大同里外黄”营养品质好，“兴佳2号”、“冀张薯8号”营养品质较好。

试验中有些品种，例如“大同里外黄”，它是高寒作物研究所近年来新选育品种，干物质、淀粉含量都很高，但是其还原糖含量偏高，影响其作为炸薯条或薯片品种使用。“晋薯16号”是我所选育品种，增产效益明显，是近年来重点推广品种，但是在本次试验中综合品质评价表现一般，从而会影响到其后续加工利用环节，以及由此带来的经济效益。相反一些引进品种表现较好，“冀张薯12号”蛋白质含量较高，达到3.25%，可以加以利用；“青薯9号”、“冀张薯8号”以及“兴佳2号”在本次品质分析试验中都表现很好，可以考虑在后续加工利用行业中加以利用。

在马铃薯生产实践环节中，除了研究马铃薯产量和营养品质，我们还应该加强对马铃薯品种的管理，合理配置资源，提高种植技术，积极向大众推广科学化生产技术，不要再延续旧传统种植方式，这样也能大大提升马铃薯的产量和质量。