中國馬鈴薯全粉加工型品種研究進展

王騰，馬爽,2，金光輝*

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，黑龍江大慶193319；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院克山分院，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)略的實施，中國對馬鈴薯全粉的需求日益增加，全粉加工企業(yè)對原料的需求日益增長，這對馬鈴薯全粉加工品種的選育提出了更高要求。對馬鈴薯全粉加工型品種的研究現(xiàn)狀進行綜述，以期為全粉加工型品種的選育提供思路，促進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（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，占79.20%，全粉加工專用型品種3個，僅占0.85%；適宜全粉加工的兼用品種29個，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，鮮食、淀粉、全粉兼用的品種9個，鮮食、全粉兼用型品種8個，特色兼用型品種6個，鮮食、淀粉、全粉、炸條炸片兼用的品種2個。

按年份來看，2017年登記1個鮮食品種。2018年登記145個品種，包括鮮食品種100個，淀粉專用品種7個，炸條炸片品種9個，全粉專用品種2個（‘北薯1號’和‘寧薯6號’），兼用型品種27個（其中，可加工全粉的兼用型品種9個）；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個品種，包括鮮食品種46個，淀粉專用品種3個，炸條炸片品種1個，全粉專用品種1個（‘寧薯18號’），兼用型品種23個（其中，可加工全粉的兼用型品種15個）；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個品種，包括鮮食品種75個，炸條炸片品種2個，特色品種3個，未寫明用途品種1個（‘墾薯1號’，符合全粉品種指標），無全粉專用品種與淀粉專用品種，兼用型品種15個（其中，可加工全粉的兼用品種3個）；可加工全粉品種占總登記品種的3.13%。2021年登記35個品種，包括鮮食品種27個，淀粉專用型品種4個，無炸條炸片與全粉專用品種，兼用型品種4個（其中，可加工全粉的兼用品種2個）；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到20%以上。從這些全粉品種的品質(zhì)指標看，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)含量最低達到了18.88%，還原糖含量最高達到0.68%～0.85%。若以干物質(zhì)含量＞19.9%、還原糖含量＜0.3%、淡黃或白肉為標準在登記的非全粉加工品種中進行篩選，符合全粉加工條件的品種達到60個以上。因此，對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、糊化溫度和峰值時間）等淀粉品質(zhì)測定，從6個馬鈴薯品種中篩選出‘青薯9號’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]采用強制決定法對測定的16個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)成分進行權(quán)重分配并計算得分，篩選出適宜全粉加工的品系‘D6’。

侯飛娜等[5]對收集的22個全國主栽品種的全粉從氨基酸評分、化學評分、必需氨基酸指數(shù)、生物價和營養(yǎng)指數(shù)進行評價，認為‘大西洋’蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值最高，‘夏坡蒂’‘一點紅’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4個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)進行了表征，4個品種中‘冀張薯8號’的馬鈴薯雪花全粉在溶解度、膨脹度以及凍融穩(wěn)定性3個方面的表現(xiàn)更優(yōu)。馬翠芳等[8]以‘青薯2號’‘青薯9號’‘脫毒175’‘閩薯’‘下寨’和‘樂薯’6個馬鈴薯品種為原料制備馬鈴薯全粉，通過對其理化、功能性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的測定，明確了6個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’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)指標以及色澤、碘藍值、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)價值更高，食品加工性能更優(yōu)。施楊琪等[10]以14個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，并通過相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析，對14個馬鈴薯品種全粉用途進行了歸類。

朱新鵬和郭全忠[11]通過品質(zhì)指標測定與加工全粉的功能指標測定，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，并以微波工藝生產(chǎn)馬鈴薯顆粒全粉，比較了碘藍值、持水性、持油性等全粉功能指標，認為除‘克新1號’外，‘費烏瑞它’‘隴薯3號’‘青薯6號’‘冀張薯8號’‘隴薯6號’‘莊薯3號’均符合全粉加工的要求。趙月等[13]以遼寧省主栽的11個馬鈴薯品種塊莖為原料，測定其原料品質(zhì)指標（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（碘藍值、透光率、凍融穩(wěn)定性、持水和持油性），分析了11個品種的差異。

由全粉品種的鑒定工作可以看出，評價方法包括塊莖品質(zhì)指標測定法、全粉品質(zhì)測定法及二者結(jié)合的方法，鑒定出多個全粉品種，并對不同品種的馬鈴薯全粉用途做出分類與鑒定。同時發(fā)現(xiàn)，各位學者采用的指標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，有必要對全粉品種的鑒定評價體系進行研究。

3 全粉加工型品種評價體系研究現(xiàn)狀

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

塊莖品質(zhì)指標測定法進行的鑒定中，劉振亞[3]采用的指標為直鏈淀粉含量、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。

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，時間在15～30 min，在護色和干燥方式上則存在較大差異。護色方式分為不護色、預煮護色、護色液護色等，干燥方式則分為常壓烘干、真空烘干、冷凍干燥等。由測定指標看，全粉品質(zhì)指標以水分、碘藍值、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，塊莖品質(zhì)指標則包括干物質(zhì)、淀粉、直鏈淀粉、還原糖、維生素C含量等。

由表1可見，對全粉品種的評價宜選擇塊莖品質(zhì)與全粉品質(zhì)測定相結(jié)合，原料品質(zhì)指標可選擇干物質(zhì)、淀粉、還原糖、維生素C含量為基本指標，以直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維含量為輔；全粉品質(zhì)指標以水分、碘藍值、持水性、持油性為基本指標，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Table 1 Preparation process and measurement indicators of potato granule and flake for variety identification

對于實驗室全粉制備條件的研究，劉振亞[3]選擇‘青薯9號’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)學的影響。以游離淀粉含量作為評價指標，當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，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]研究了物理和化學方法對全粉制備中褐變的抑制情況，認為馬鈴薯切片在5～8 mm時，浸泡于濃度為0.8%維生素C液中10 min護色效果最好。孫平等[15]研究認為全粉制備中最佳護色條件為：熱燙時間2 min，護色液（0.10%維生素C、0.30%植酸、0.40%檸檬酸、0.35% L-半胱氨酸）70℃，護色20 min。周清貞[16]研究得出全粉最佳護色組合為維生素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]研究得出護色與干燥的最佳工藝條件為：切片厚度8 mm，蒸煮10 min，熱風干燥溫度90℃，干燥時間7 h。童丹等[18]研究認為紫色馬鈴薯的全粉加工最優(yōu)參數(shù)為漂燙時間25 min，蒸煮溫度95℃，蒸煮時間35 min，干燥溫度120℃。

由全粉制備條件研究可以看出，護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。其中護色方式選擇以復合護色劑為主，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，熱風干燥工藝最差；從干燥成本來說，熱風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

通過對登記品種、全粉品種鑒定及鑒定體系的綜述，認為當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)指標不能更好地進行鑒定。

4.2 全粉加工品種評價體系較混亂，缺乏統(tǒng)一標準

有的只評價塊莖品質(zhì)，有的只評價全粉品質(zhì)，且不同學者選擇的評價指標又不完全相同，不同研究間對比性不強。同時，缺乏指標評價的標準，評價時多應用對比法，篩選出指標最優(yōu)的品種，而不是通過制定指標標準進行評價，這可能會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，至今已應用了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，應積極進行全粉品種研究，做好全粉品種的儲備工作，并開展與食品加工學科的交叉研究，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：（1）做好對現(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愈加廣闊。