不同品種（系）馬鈴薯炸片感官分析與加工品質(zhì)評價

楊 芳

（1.隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，甘肅慶陽 745000；2.隴東旱地作物種質(zhì)改良及產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心，甘肅慶陽 745000）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）具有較高的熱量和營養(yǎng)價值，是世界上重要的糧菜兼用型作物，也是食品加工產(chǎn)業(yè)的重要原料，在中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施中具有重要價值[1-2]。全球領(lǐng)先市場調(diào)研公司IMARC Group 報告指出，馬鈴薯炸片是全世界消費量最大的咸味零食，2020 年全球產(chǎn)值達到312 億美元。我國是全世界第四大薯片消費國（IMARC Group，2021），提高馬鈴薯炸片加工品質(zhì)能提升其銷量和利潤，有利于農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和國民經(jīng)濟發(fā)展，而我國普遍缺乏炸片專用型品種（系），因此篩選炸片專用型馬鈴薯品種（系）具有重要意義。

馬鈴薯炸片加工品質(zhì)是受多基因控制的數(shù)量性狀，影響因素主要有塊莖比重、炸片色澤、干物質(zhì)含量（＞20%）、淀粉含量、還原糖和酚類物質(zhì)含量[3]。其中，塊莖比重增加0.005，每100 kg 商品薯就會多產(chǎn)生1 kg 薯片[3]；色澤是衡量馬鈴薯炸片品質(zhì)的首要指標(biāo)；馬鈴薯塊莖中高干物質(zhì)和淀粉含量能提高炸片產(chǎn)率，降低吸油率，并使炸片具有酥脆質(zhì)地，而還原糖含量則不會明顯影響炸片產(chǎn)率，但是會影響炸片色澤[4]。炸片色澤影響消費心態(tài)，一般消費者難以接受深褐色或灰色，因為其色澤不美觀且不能引起食欲，而使炸片色澤變深的原因一是美拉德反應(yīng)，在高溫加工過程中，炸片中的還原糖（葡萄糖和果糖）與谷氨酰胺等氨基酸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生褐色素，美拉德反應(yīng)還會導(dǎo)致致癌物質(zhì)丙烯酰胺的產(chǎn)生[5]；二是還原糖含量，還原糖能導(dǎo)致炸片顏色變深，是確定某品種是否適合油炸的關(guān)鍵指標(biāo)。馬鈴薯富含酚類物質(zhì)，容易在有氧條件下氧化褐變，進而影響馬鈴薯的加工品質(zhì)；此外油炸過程中，薯片中的鞣酸、羥苯肼、鐵等物質(zhì)也會發(fā)生變黑的現(xiàn)象[6]。研究表明，專用加工型品種的內(nèi)在遺傳特性是決定馬鈴薯炸片加工品質(zhì)的主要因素，塊莖組織的薄壁細胞結(jié)構(gòu)和組成決定炸片加工品質(zhì)，受品種、氣象和土壤條件的影響[4]。本研究以我國西北地區(qū)生產(chǎn)和行業(yè)應(yīng)用較多的9 個品種（系）為研究對象，對馬鈴薯塊莖淀粉含量、干物質(zhì)含量和還原糖含量進行分析，并對炸片的色澤和口感進行感官評價，為篩選適宜加工馬鈴薯炸片專用品種（系）提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本研究選擇的9 個馬鈴薯品種（系）分別為‘青薯9號’‘冀張薯12 號’‘L1149-2’‘L1146-2’‘L12141-6’‘隴薯7 號’‘隴薯3 號’‘隴薯10 號’‘隴薯14 號’，種薯由甘肅省農(nóng)科院馬鈴薯研究所提供。所有品種（系）均于2020年種植于甘肅省慶陽西峰區(qū)，9 月20 日收獲后選擇直徑4 cm 以上、無綠薯、無感病、無機械損傷的塊莖，通風(fēng)5 d后，于4 ℃黑暗條件下貯藏。

3,5-二硝基水楊酸，化學(xué)純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；葡萄糖、氫氧化鈉、丙三醇，分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；超純水，實驗室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

蔬果加工機，CL50，羅伯特庫珀；恒溫電炸鍋，JBT-25，歐瑞特；紫外可見分光光度計，UV1810S，上海佑科；數(shù)碼相機，EOS 350D，佳能。

1.3 試驗方法

1.3.1 馬鈴薯炸片加工工藝

馬鈴薯塊莖→清洗→去皮→切片→冷水漂洗→吸干水分→油炸→瀝油→室溫冷卻

1.3.2 操作要點

選擇新鮮的馬鈴薯塊莖，清洗、去皮，切成1 mm 厚的薄片。薄片用清水清洗表面淀粉和糖類物質(zhì)，濾紙吸干表面水分，在炸鍋中170 ℃恒溫油炸3 min，出鍋的薯片瀝干食用油后，室溫冷卻20 min 后進行感官評價和色澤評價。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 主要理化成分測定

（1）比重、干物質(zhì)含量和淀粉含量

干物質(zhì)含量、淀粉含量采用比重法測定[3]。按每個品種大、中、小塊莖比例得到混合樣品，取混合樣品5 kg，根據(jù)公式（1）求出塊莖比重。根據(jù)比重值查美爾凱表（Mepkep），換算出5 kg 塊莖水中質(zhì)量（g）、干物質(zhì)含量和淀粉含量。

式中，D為比重；m1為空氣中塊莖質(zhì)量，kg；m2為水中塊莖質(zhì)量，kg。

（2）還原糖含量

采用3,5-二硝基水楊酸法測定[7-8]。3,5-二硝基水楊酸（DNS）顯色液：稱取6.5 g 無水3,5-二硝基水楊酸，溶解后轉(zhuǎn)入1 000 mL 容量瓶并加入325 mL 氫氧化鈉溶液（80 g/L），再加入15 mL 丙三醇溶解，定容至1 000 mL 貯存于棕色瓶中；稱取1、2、3、4、5、6、7、8 mL 的1 mg/mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液分別加入50 mL 的容量瓶中，各加5 mL DNS顯色液，沸水浴5 min 后迅速冷卻，定容搖勻，空白調(diào)零，在540 nm 下測定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液的吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取馬鈴薯塊莖1.0 g，加入25 mL 超純水研磨勻漿、恒溫水浴（80 ℃）30 min 過濾備用。取2.0 mL 濾液、2.0 mL 超純水、1.5 mL DNS 顯色液加入試管，沸水浴5 min冷卻后，在540 nm 下測定吸光度，還原糖含量按照公式（2）計算。

式中，DE 為還原糖含量，%；A1為還原糖質(zhì)量，mg；K為樣品稀釋倍數(shù)；A2為樣品質(zhì)量，mg。

（3）色澤指數(shù)

炸片質(zhì)地變脆、色澤定型后進行色澤比較，數(shù)碼相機拍照后保存，使用美國休閑食品協(xié)會炸片色澤評分標(biāo)準(zhǔn)[9]進行色澤比較，炸片顏色由淺到深分為10 個級別（1～10），級別越低顏色越好，級別越高顏色越差。薯片評定色澤指數(shù)（CCI）按照公式（3）計算[10]。

式中，R為級數(shù)；A為該級薯片數(shù)；TA為總薯片數(shù)。

1.4.2 馬鈴薯炸片感官評價指標(biāo)

參考QB/T 2686—2021《馬鈴薯片（條、塊）》[11]中的方法。選擇6 位感官評價人員從形態(tài)、色澤、滋味氣味、口感、雜質(zhì)5 個維度對9 個品種的馬鈴薯炸片進行感官評價，感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，總分為10 分，結(jié)果取平均值。

表1 薯片感官鑒定評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation score of potato chips

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2021 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種（系）馬鈴薯的干物質(zhì)與淀粉含量

干物質(zhì)和淀粉是加工炸片型品種（系）的重要性狀，試驗對不同品種（系）馬鈴薯的比重、干物質(zhì)含量與淀粉含量進行了分析，結(jié)果如表2（見下頁）所示。由表可知，馬鈴薯比重為1.066 1～1.097 7，干物質(zhì)含量為16.711%～23.747%，淀粉含量為10.944%～17.707%。其中，‘隴薯14 號’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’‘隴薯3 號’‘L1146-2’‘隴薯7 號’干物質(zhì)含量均高于20%。‘隴薯14 號’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’‘隴薯3 號’‘L1146-2’和‘隴薯7 號’共6 個品種（系）的淀粉含量均高于14%；其中‘隴薯3號’‘L1146-2’‘隴薯7 號’‘隴薯10 號’的淀粉含量在16%～18%之間，‘隴薯7 號’的干物質(zhì)含量和淀粉含量最高，‘L12141-6’的干物質(zhì)含量和淀粉含量最低。‘冀張薯12 號’‘L1149-2’的干物質(zhì)含量分別為17.696%和17.931%，其淀粉含量分別為11.929%和12.164%，均不適宜加工炸片，‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’的淀粉含量均高于15%，其干物質(zhì)含量均高于20%，適于加工炸片。

表2 不同品種馬鈴薯干物質(zhì)含量及淀粉含量Table 2 Dry matter content and starch content of potato in different varieties (strains)

2.2 不同品種（系）馬鈴薯的還原糖含量、炸片色澤

還原糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.201 9x-0.101 9，R2為0.987，吻合程度較高，因此可使用該標(biāo)準(zhǔn)曲線計算還原糖含量。圖1 顯示了不同品種馬鈴薯的還原糖含量和炸片色澤指數(shù)，結(jié)果表明，馬鈴薯還原糖含量較高的‘隴薯3 號’和‘L12141-6’色澤指數(shù)較高，因為還原糖含量過高，在加工時會發(fā)生美拉德反應(yīng)，使產(chǎn)品顏色變深，甚至糊化，嚴(yán)重影響炸片品質(zhì)。炸片品種還原糖含量要求低溫貯藏后低于0.4%[3]，‘隴薯14 號’‘隴薯3 號’‘L12141-6’為還原糖較高的品種，其還原糖含量均高于0.4%，因此不適宜加工炸片。而‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘冀張薯12 號’‘隴薯10 號’‘L1149-2’這些品種的還原糖含量低于0.4%，因此是適宜加工炸片品種。

結(jié)合表1 中適于加工炸片的品種有‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’，其中還原糖含量較低的品種‘青薯9 號’‘L1146-2’和‘隴薯7 號’的炸片色澤指數(shù)較低，‘隴薯10 號’炸片色澤指數(shù)適中，炸片后顏色較為均勻，為淺金褐色，色澤美觀，符合加工炸片的要求。‘L12141-6’‘冀張薯12 號’和‘L1149-2’的色澤指數(shù)較高；‘隴薯3 號’色澤指數(shù)較高，顏色發(fā)黑較深，不符合加工炸片要求。但僅憑色澤和數(shù)據(jù)鑒定馬鈴薯炸片的品質(zhì)并不全面，還存在其它影響因素，因此本研究進行了炸片感官品鑒，對每個品種（系）炸片的形態(tài)、色澤、滋味氣味、口感、雜質(zhì)等方面進行評價。

2.3 不同馬鈴薯品種（系）炸片的感官評價

由表3 可知，‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’感官評分較高，其薯片色澤為淺黃色或金黃色，色澤均勻，有薯香味，無焦苦味、哈喇味或其他異味，口感薄脆，為色香味俱全的炸片加工型品種。而‘L12141-6’‘L1149-2’‘冀張薯12 號’因干物質(zhì)含量和淀粉含量不符合要求，不符合馬鈴薯炸片品種要求，有焦苦味。‘隴薯14 號’與‘隴薯3 號’的炸片色澤不均勻，顏色呈焦褐色，口味略苦且有哈喇味。9 個不同品種（系）中最適宜進行加工炸片的品種為‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’，這些品種（系）的干物質(zhì)含量均高于20%，淀粉含量均高于15%，還原糖含量均低于0.4%。‘隴薯7號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’為干物質(zhì)含量和淀粉含量較高、還原糖含量較低的品種，其炸片色澤為淺金褐色，口感較好。

表3 9 個馬鈴薯品種（系）炸片感官評分Table 3 Sensory evaluation scores of potato chips in 9 varieties (strains)

3 討論與結(jié)論

近年來，馬鈴薯炸片加工業(yè)蓬勃發(fā)展，馬鈴薯炸片也越來越受年輕人的喜愛，但是市場上普遍缺乏炸片專用型品種，炸片的品質(zhì)與口感提升幅度有限，這成為制約馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，因此篩選適宜進行加工炸片的品種類型具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯炸片色澤、感官評價與其干物質(zhì)含量、淀粉含量、還原糖含量具有一定關(guān)系，這與前人研究的結(jié)論一致[9,11-12]，但本研究發(fā)現(xiàn)9 個品種（系）的還原糖含量與炸片色澤指數(shù)的相關(guān)系數(shù)較低（圖2，r=0.430 11），相關(guān)性并不明顯，這可能與樣本容量較小有關(guān)（9 個品種）。在本研究選擇的樣本材料中部分品種（系）炸片色澤符合炸片專用型品種要求，但感官評價分值較低，如‘冀張薯12 號’‘L1149-2’還原糖含量與炸片色澤均符合要求，但其感官評價并不好。在馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)，為延長保存時間并減少薯塊損失，通常將馬鈴薯進行低溫保存。但低溫貯藏條件加速淀粉向還原糖（葡萄糖和果糖）轉(zhuǎn)化，即“低溫糖化”[13]。而還原糖易與天冬酰胺等氨基酸反應(yīng)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生致癌物質(zhì)丙烯酰胺[14-15]，還原糖過高會使炸片色澤過深[16]。本研究發(fā)現(xiàn)還原糖含量較高的‘隴薯3號’油炸后發(fā)黑，‘L12141-6’在油炸后的中心部位色澤發(fā)黑，感官評分較低，這說明塊莖還原糖含量過高會明顯影響炸片加工質(zhì)量。此外，‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’的塊莖比重較高；康奈爾大學(xué)一項研究指出，薯塊比重增加0.005，每100 磅（45.4 kg）薯塊能多生產(chǎn)1 磅（0.45 kg）薯片，理想的薯片比重應(yīng)該在1.080～1.100 之間[17]。因此既要考慮還原糖含量、干物質(zhì)含量與炸片色澤指數(shù)，還要考慮塊莖比重、炸片口感，才能選擇出符合行業(yè)需求的炸片加工專用型品種。

綜合各項指標(biāo)，本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)馬鈴薯品種的干物質(zhì)含量（＞20%）、淀粉含量（＞14.5%）較高，還原糖含量（＜0.4%）較低時，其炸片色澤與感官評價較高，適宜進行加工炸片；最終篩出‘隴薯7 號’‘L1146-2’‘青薯9 號’‘隴薯10 號’共4 個品種（系）炸片色澤為淺金褐色，有濃郁薯香味，口感酥脆，因此可作為加工炸片型專用品種進行推廣應(yīng)用。