乌兰察布马铃薯主栽品种营养品质及淀粉性状比较分析

段晓洁，陈建保，郝伯为，苑智华，冯 光，刘海英，段伟伟

（乌兰察布职业学院，内蒙古 乌兰察布 012000）

内蒙古乌兰察布市种植马铃薯有着悠久的历史，被中国食品工业协会授予“中国马铃薯之都”称号。马铃薯深加工产业的兴起，加快了马铃薯更深入研究的步伐，使品种的利用方向更加明确，更加趋于专用化[1]。目前，乌兰察布地区马铃薯品种研究缺少综合的适宜性评价，对乌兰察布市的马铃薯品种进行营养品质和淀粉性状的研究，能满足马铃薯加工企业不断开发的加工增值链条中的各个环节，为相关企业提供理论支撑[2]。

因此，选用乌兰察布地区的10 个主栽品质为试验材料，通过对不同品种的水分、干物质、淀粉、还原糖、直链淀粉和支链淀粉、淀粉粒径、淀粉黏度等研究分析，对马铃薯淀粉专用化提供理论依据，同时也促进优质马铃薯加工型品种选育的发展，对于乌兰察布地区马铃薯产业健康、持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料均取自乌兰察布市各旗县地区，共10个马铃薯品种：中加2 号、希森6 号、克新33 号、庄薯2 号、G22、白226、V7、沃土5 号、雪川红、乌克兰红。

1.2 试验仪器

紫外分光光度计（UV8100D）、粒度仪（BT-9300SE）、布拉班德黏度仪（Brabender GmbH & Co.KG）、pH 计（PB-10）、恒温水浴锅（DKS-14） 等。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 成分分析

水分含量的测定按照GB 5009.3—2016 直接干燥法进行；干物质含量的测定用水比重法测定干物质含量；淀粉含量的测定按照GB 5009.9—2016 酸水解法进行；还原糖含量的测定按照GB 5009.7—2016 直接滴定法进行；直链淀粉、支链淀粉的测定采用双波长比色法。

1.3.2 马铃薯淀粉的物化特性分析

（1） 透光率的测定。配置质量分数为1%的淀粉乳，置于95 ℃水浴锅中20 min，不断振荡试管，淀粉充分糊化后，取出冷却，于波长620 nm 处测定其透光率。

（2） 冻融稳定性的测定。配置质量分数6%的淀粉乳，置于95 ℃水浴锅中15 min，不断振荡试管，淀粉充分糊化后，取出冷却，放在-20 ℃冰箱中冷冻24 h，然后取出自然解冻，以转速4 000 r/min 离心15 min，除去上清液，对下层的沉淀物质量进行称量。

（3） 凝沉稳定性的测定。配置质量分数1%的淀粉乳，置于90 ℃水浴锅中糊化15 min，取出冷却，取20 mL 倒入试管中，每隔2 h 记录1 次上清液体积，共记录12 h，计算上清液占总体积的百分比。

（4） 淀粉粒径采用BT-9300S 型激光粒度分布仪测定。

（5） 淀粉黏度采用Brabender 黏度仪测定。

1.3.3 数据处理

采用Micr0soft office 2007 进行数据整理与统计,以及DPS 软件进行方差分析等处理。

2 结果与分析

2.1 成分分析

不同品种马铃薯的成分分析结果见表1。

表1 不同品种马铃薯的成分分析结果/%

2.1.1 干物质含量

在马铃薯的新鲜块茎中，占比含量最高的是水分，其次是干物质。由表1 可知，不同品种马铃薯的干物质含量范围为14.60% （庄薯2 号） ～20.87%（希森6 号），G22 的干物质含量位居第二（20.67%）。

2.1.2 淀粉含量

淀粉是马铃薯块茎干物质的主要成分，占固形物总含量的70%左右。由表1 可知，不同品种马铃薯的淀粉含量范围为8.79% （庄薯2 号） ～14.90%（G22），其中希森6 号、克新33 号的淀粉含量较高，为13.90%和14.39%。

2.1.3 还原糖含量

马铃薯干物质的含量与还原糖含量呈极显著负相关。由表1 可知，不同品种马铃薯的还原糖含量范围为0.08%（希森6 号） ～0.35%（庄薯2 号），沃土5 号的还原糖含量位居第二（0.31%）。

2.1.4 直链淀粉和支链淀粉含量

不同品种马铃薯的直链淀粉和支链淀粉含量分析见图1。

图1 不同品种马铃薯的直链淀粉和支链淀粉含量分析

马铃薯淀粉中支链淀粉是主要的存在形式，为树状形态的多糖，而直链淀粉是由葡萄糖组成的线性聚合物，所占比例比支链淀粉低。由图1 可知，白226 和V7 的直链淀粉含量较高，为31.65%和31.55%。希森6 号和乌克兰红的支链淀粉含量较高，为80.50%和83.61%。

2.2 马铃薯淀粉的物化特性分析

不同品种马铃薯淀粉的水分、透光率和析水率分析结果见表2。

表2 不同品种马铃薯淀粉的水分、透光率和析水率分析结果/%

2.2.1 水分含量

水分含量对马铃薯淀粉颗粒的结晶度有较大的影响。由表2 可知，不同品种马铃薯淀粉糊的水分含量范围为9.68% （中加2 号） ～12.37% （乌克兰红），其中希森6 号、乌克兰红的水分较高，为12.26%和12.37%。

2.2.2 透光率

透光率可以反映出马铃薯淀粉糊透明度的高低，以及与水结合能力的强弱。由表2 可知，不同品种马铃薯淀粉糊的透光率范围为27.70%（G22） ～44.50%（乌克兰红），其中希森6 号、雪川红、乌克兰红的透光率较高，为42.00%，42.83%和44.50%。

2.2.3 冻融稳定性

析水率可以反映出马铃薯淀粉的冻融稳定性的好坏，析水作用是指凝胶中的淀粉分子间相互作用力随着冷冻时间的增长而增加，此时链淀粉分子会形成凝胶束，并将水分子从凝胶中挤出。因此，析水率越低则冻融稳定性越好，反之则冻融稳定性越差。由表2 可知，不同品种马铃薯淀粉糊的析水率范围为25.57%（克新33 号） ～62.32%（沃土5 号），其中希森6 号、G22、V7 的也析水率较低，为39.47%，36.56%和36.31%。

2.2.4 沉凝性

不同品种马铃薯淀粉的沉凝性分析见图2。

图2 不同品种马铃薯淀粉的沉凝性分析

淀粉糊化的逆过程即淀粉糊的沉凝，淀粉糊经静置后会出现分层，上层析出水分的体积逐渐增多，这是因为分子链之间的束状结构通过氢键结合起来，使得淀粉的溶解度降低，且沉凝的速度和程度受直链淀粉和支链淀粉比例的影响。由图2 可知，沃土5 号、乌克兰红、雪川红的上清液体积较大，沉凝程度较高，上清液占总体积百分比达到76.33%，72.33%，69.67%。

2.2.5 淀粉粒径分布

不同品种马铃薯淀粉的粒径分布见表3。

表3 不同品种马铃薯淀粉的粒径分布

由表3 可知，乌克兰红、希森6 号和雪川红的峰值粒径较大，分别为53.09 ，51.98，52.47 μm，且体积平均径、面积平均径也较大，但比表面积较小，但G22、克新33 号的峰值粒径较小，分别为36.23，37.97 μm，且体积平均径、面积平均径也较小，但比表面积较大。

2.2.6 淀粉的糊化特性

不同品种马铃薯淀粉的黏度性质见表4。

表4 不同品种马铃薯淀粉的黏度性质

淀粉在整个糊化过程中，峰值黏度可以反映淀粉颗粒的溶胀程度，与淀粉颗粒粒径有密切的关系。由表4 可知，乌克兰红、白226 和V7 峰值黏度较高，为2 237，2 027，2 090 mPa·s。

崩解值能反映高温条件下淀粉糊的抗剪切能力，崩解值越大，抗剪切能力越弱。由表4 可知，V7 的崩解值最大（1 352 mPa·s），抗剪切能力较弱，希森6 号的崩解值最小（548 mPa·s），抗剪切能力较强。回生值则反映了淀粉的冷糊稳定性和老化趋势，回生值越小，稳定性越好，越不易老化。由表可知，沃土5 号的回生值最小（370 mPa·s），乌克兰红的回生值最大（550 mPa·s）。

3 结论

试验中的10 种马铃薯中有8 种还原糖含量低于0.30%，且干物质含量高于20%的品种，适合用来炸薯片；有2 种的还原糖含量低于0.5%，适合用来炸薯条[3-5]。而淀粉含量的高低影响着淀粉加工的效率，淀粉含量较高的品种，淀粉企业的使用空间更大[6]。马铃薯淀粉颗粒较大，淀粉粒径决定了淀粉的应用性能，淀粉粒径大的品种，也往往有着更高的淀粉含量和营养价值，而淀粉粒径小的品种，往往具有更高的稳定性，更容易被人体吸收。

直链淀粉与支链淀粉含量比例的大小在一定程度上可以决定淀粉加工的品质，直链淀粉含量较高的马铃薯品种，其糊化温度和回升值也较高，支链淀粉含量较高的马铃薯品种，其峰值黏度和崩解值较高[7-8]。马铃薯淀粉糊透明度高与直链淀粉的含量有关，直链淀粉的分子结构中有缩合的磷酸基及不具有脂肪酸，提升了光的透射量[9-11]。马铃薯淀粉的冻融稳定性是决定制成速冻产品品质好坏的重要理化性质之一，冻融稳定性越好，析水率越低，且淀粉越不容易老化，这样的品种越具有冷冻加工和预制菜方向发展的潜力[12]。马铃薯淀粉的沉凝性是决定在酸、盐、糖的淀粉糊中能否表现出良好的沉凝稳定特性的重要理化性质之一，对马铃薯加工有着重要的意义[13]。

初步筛选出3 个专用马铃薯加工品种，希森6 号、乌克兰红和G22 的干物质含量较高，还原糖含量低，透光率、冻融稳定性和沉凝性较高，且支链淀粉含量高，黏度性质优良，综合表现突出，具有良好的推广应用前景。