馬鈴薯塊莖蒸煮品質、質構特性及加工型品系篩選

劉 娟，梁延超，隋景航，余 斌，王潤潤，張小微，程李香，王玉萍，張 峰

?

馬鈴薯塊莖蒸煮品質、質構特性及加工型品系篩選

劉 娟1,2，梁延超1，隋景航1，余 斌1，王潤潤1，張小微1，程李香1，王玉萍1，張 峰1

（1甘肅農業大學農學院/甘肅省干旱生境作物學國家重點實驗室培育基地/甘肅省遺傳改良與種質創新重點實驗室，蘭州 730070；2甘肅農業大學食品科學與工程學院，蘭州 730070）

【目的】蒸煮是馬鈴薯食用最主要的加工方式，馬鈴薯商業化加工過程中需要對蒸煮加工的品質性狀進行定量化分析和分類。根據商業化加工的需求在品種選育中進行蒸煮品質性狀的早期選擇和篩選，確定蒸煮加工型品種的品質性狀特征和相關參數，同時從現有品種和品系中根據商業化加工參數篩選適合不同用途需求的蒸煮品種，是提高蒸煮加工型品種選育效率和方法的有效手段，為制定蒸煮加工型品種選育目標提供基礎。【方法】在對馬鈴薯品種和品系的塊莖產量、塊莖大小、薯型、薯肉顏色、芽眼深度、抗病性和商品率的初步選擇基礎上，篩選14個品種和品系進行蒸煮試驗，在普通蒸鍋中放入塊莖蒸煮25 min，蒸熟后，在室溫環境冷卻20 min，7 d后，分別對蒸煮前后塊莖色澤變化、蒸煮前后塊莖硬度、蒸煮前后軟化度進行測定。同時測定這些品種和品系的干物質含量、淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、游離氨基酸含量、綠原酸含量、檸檬酸含量、抗壞血酸含量，分析以上成分在蒸煮加工過程中變化對品種和品系塊莖的風味、色澤和質構特性的影響，確定蒸煮加工型品種的加工參數。【結果】選育蒸煮加工型馬鈴薯品種，首先考慮田間綜合農藝性狀要能夠滿足商業化生產與加工過程工藝流程和加工機械要求。塊莖還原糖含量是影響蒸煮風味中甜度的主要因素，含量應控制在0.4%以下。游離氨基酸含量與蒸煮風味中鮮味有關，14個品種和品系的氨基酸含量差別還不能構成顯著的風味差別，所有品種和品系的氨基酸含量介于30—70 μmol。塊莖品種風味構成中的苦味來源主要是糖苷堿含量，蒸煮加工型品種的糖苷堿含量應控制在150 mg·kg-1以下。蒸煮后冷卻20 min塊莖色澤變化值和蒸煮后7 d的色澤變化值Δ差值是衡量蒸煮加工型品種色澤變化的重要參數。塊莖蒸煮前后的軟化度是衡量蒸煮加工型品種質地變化的重要參數。【結論】14個品種和品系塊莖蒸煮后的風味、色澤變化、質構特性變化是判定蒸煮加工型品種的重要參數，通過對這些參數的全面分析表明，品種Burbank、Shepody和品系0724-58、0712-66是蒸煮后軟化度比較高的品種和品系，而0744-8和0722-26是蒸煮后軟化度比較低的品系。

馬鈴薯；蒸煮；風味；色澤；質地；軟化度

0 引言

【研究意義】作為中國傳統的食用方式，馬鈴薯在蒸煮品質標準上對品種并沒有嚴格要求，從鮮食菜用型到薯片薯條加工型品種都可以蒸煮食用，消費者對蒸煮品質判定主要依據口感，并沒有嚴格對蒸煮類型進行分類，但在商業化加工中，需要對不同用途類型品種的蒸熟品質進行評價和判斷，以滿足不同終端消費者的飲食習慣。按照商業化蒸煮加工的需求，對馬鈴薯的蒸煮加工品質進行分析，可以對現有品種和高代品系進行評價、篩選和分類，不僅是馬鈴薯蒸煮加工產業鏈延伸的基礎，也是蒸煮加工型品種選育的前提。【前人研究進展】馬鈴薯加工品質是非常重要的商業化品質，在加工型品種選育過程中，高淀粉加工型品種最重要的品質是淀粉含量高（≥18%），而對塊莖薯型、芽眼、還原糖含量等沒有嚴格要求[1]。薯片、薯條加工型品種不僅對塊莖薯型、芽眼、薯肉顏色、薯皮特性等農藝性狀有嚴格要求，同時對塊莖品質性狀中干物質含量、淀粉含量、還原糖含量、貯藏回暖還原糖含量、龍葵素含量、多酚氧化酶活性、質地均一性等也有嚴格要求[2-3]。薯片薯條加工企業在原料收購過程中都會對品種農藝性狀和品質性狀按照標準進行強制控制，這種按照標準的強制控制是市場對加工型品種選育的目標要求。對全粉加工型品種而言，塊莖品質性狀中干物質含量、薯肉顏色、芽眼深淺、還原糖含量，都會影響全粉的加工產量和質量，但全粉加工品種塊莖還應富含氨基酸、胡蘿卜素等營養成分。國內對蒸煮加工型品種沒有嚴格意義的劃分標準，國外蒸煮品種的育種目標是按照商業化加工需要進行，通常蒸煮加工型品種除了要具備薯片、薯條和全粉加工型品種對薯型、芽眼等農藝性狀的要求外，還對加工后薯肉風味、薯肉色澤和塊莖質地變化進行分析。按照市場的細致劃分，蒸煮加工品種品質也要滿足不同的需要，加工速凍冷菜類的蒸煮加工型品種對風味、色澤和質地的要求都很高，而加工薯泥的品種對塊莖質地均一性要求較低[4-5]。國外商業化生產中對蒸煮型馬鈴薯品種品質有規范和標準，這些標準建立的依據是在已有品種進行蒸煮加工實踐基礎上產生的，而后育成的品種蒸煮類型的劃分是按照與以往蒸煮品種進行比較基礎上進行的[6]。這種以蒸煮品質比較結果的選擇體系在操作上具有一定的實踐性，但在品種選育過程中對雜交后代和品系的篩選及商業化加工中需要總結出蒸煮品質特性和數據，并在蒸煮品種選育程序上實施。【本研究切入點】在馬鈴薯加工商業化程度較低的年代，任何類型的馬鈴薯都可以進行蒸煮加工滿足食用的要求，對馬鈴薯塊莖的蒸煮風味、色澤和質構特性沒有明確的加工標準。但目前國內馬鈴薯加工的商業化不同需求要求馬鈴薯品種的育種目標也要圍繞商業需求進行調整，同時需要按照市場劃分進行育種目標設定和對現有品種進行品質分析來及時推出滿足商業化加工生產需求的品種，這就需要育種目標的設定按照商業化生產對現有的品種和品系進行蒸煮型品質評價和分析，并逐漸建立起蒸煮加工型品種選育的標準。【擬解決的關鍵問題】本研究通過對引進國外蒸煮加工型品種和高代品系進行田間農藝性狀選擇以及對塊莖蒸煮品質和質構特性的主要因素和成分進行分析，明確蒸煮加工品質的主要指標和特性，劃分可能用于不同蒸煮加工的用途，并借此提出馬鈴薯蒸煮品種類型的選育標準和分類依據，為蒸煮馬鈴薯品種選擇和育種過程提供理論和實踐參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

材料來源分為具有良好炸片炸條加工型馬鈴薯品種、普通栽培種雜交高代品系和野生種漸滲系高代品系（表1），入選的材料進行3年田間綜合農藝性狀選擇，主要以塊莖產量、薯型、大小、薯肉顏色、芽眼深度、抗病性、淀粉含量、糖苷堿含量和商品率為標準，除此之外，將入選材料自2012—2015年種植在3個生態類型試驗點，即，甘肅天水（海拔1 700 m，平均年降雨量450—600 mm，年平均氣溫10.7℃）、甘肅景泰（海拔1 950 m，平均年降雨量180—260 mm，年平均氣溫8.6℃）和甘肅渭源（海拔2 350 m，平均年降雨量450—700 mm，年平均氣溫6.8℃），進行田間綜合農藝性狀評價，收獲后的品種/品系置于相對濕度為（80±5）%，10℃黑暗儲藏15 d后取樣，選擇大小均勻、無病蟲害和機械損傷的成熟塊莖作為材料，測定相關生理生化指標，測試蒸煮品質和質構特性。

1.2 淀粉含量測定

采用比重法測定馬鈴薯塊莖淀粉含量。稱取5 kg的鮮薯放入水中稱其重量，馬鈴薯比重計算公式為比重=A/(A-B)。其中，A為空氣中塊莖重量，B為水中塊莖重量。通過比重與淀粉含量換算表得到淀粉含量。

1.3 糖含量的測定

參照Ohara-Takada等[7]方法測定糖含量。稱取馬鈴薯塊莖2 g，溶于20 mL 80%（v/v）乙醇中，80℃水浴提取1 h，10 319 r/min離心20 min。取上清液真空干燥并溶解于5 mL蒸餾水中，經0.2 μm濾膜過濾后，濾液中蔗糖、果糖和葡萄糖的含量用高效液相色譜儀（Agilent 1100 series，UV檢測器，Amide-80色譜柱）測定。

1.4 游離氨基酸含量的測定

參照Lee等[8]方法測定游離氨基酸含量。取1 g馬鈴薯塊莖，加入25 mL 2%乙酸研磨勻漿、過濾備用。取1 mL樣品濾液、1 mL去離子水、3 mL水合茚三酮0.5%（w/v）和0.1 mL抗壞血酸0.1%（w/v）加入試管，沸水浴15 min。迅速流水冷卻，當反應液呈藍紫色，用60%乙醇定容至20 mL，測定570 nm波長吸光度。

1.5 糖苷堿含量的測定

參照Coxon等[9]方法測定糖苷堿含量。稱取馬鈴薯塊莖表皮10 g，研磨粉碎，加10 mL 0.08 mol·L-1硫酸浸提4 h，過濾2次留取濾液，氨水調pH至11，靜置10 h，7 297 r/min離心15 min，用0.17 mol·L-1硫酸溶解沉淀，定容至10 mL。測定530 nm波長吸光度。

1.6 綠原酸含量的測定

參照Campos等[10]方法測定綠原酸含量。取陰干后馬鈴薯塊莖2 g，液氮研磨粉碎，加入95%乙醇5 mL，4℃放置24 h。取0.5 mL提取液用7.5 mL水稀釋，加入0.5 mL Folin-Ciocalteu（1﹕7）試劑，混勻反應3 min，再加入1 mL 0.5 mol·L-1Na2CO3，反應10 min，測定為725 nm波長吸光值。以綠原酸標準品作曲線計算最終含量。

1.7 蒸煮加工及色澤測定

取收獲15 d后的新鮮馬鈴薯，削皮后用流水沖洗1 min，測定薯肉色澤。普通蒸鍋中待水沸騰后放入塊莖蒸25 min，冷卻20 min后再測薯肉色澤，在室溫環境下放置7 d后再次測薯肉色澤。色澤測定方法采用美國Hunter Lab D25LT標準色差儀D65光源下測定亨特指數（L、a、b是基于人類色感的三度色彩空間，其中，正、負L值分別代表亮和暗，正、負a值分別代表紅和綠，正、負b值分別代表黃和藍）。其總色差Δ可由公式得出：

式中，0、0和0代表處理前測得的值，、、代表處理后測得的值。

1.8 硬度測定

使用物性測試儀（TA.XT Express，STABLE MICRO SYSTEM，英國）分別對蒸前和蒸后的馬鈴薯塊莖進行硬度測定，力量感應元10 kg，P2（2 mm）探頭穿刺，測試速度2.0 mm?s-1，穿刺距離2 cm，塊莖硬度為穿刺過程中受力峰值，每個塊莖穿刺3次，每個品種測試5個塊莖。

1.9 數據分析

每次試驗重復3—5次，數據以平均值（±SD）表示。采用SPSS 17.0軟件進行數據分析。所有平均數之間的比較采用方差分析（ANOVA），顯著水平＜0.05。

2 結果

2.1 馬鈴薯品種、品系田間農藝性狀特征

不同品種、品系的薯肉顏色、產量、商品率、干物質含量、淀粉含量存在顯著差異（表1）。供試材料的薯肉顏色多為白色和黃色，品系0782-43、0712-66薯肉以白色為主，其中，沿塊莖維管束沉積有紫色薯肉。品種Shepody、Burbank和品系0739-211、0733-210和0728-11的產量顯著高于其他品系。品種Burbank和品系0730-147、0711-67、0739-211、0733-210和0728-11的商品率顯著高于其他品系，品種Shepody和品系0716-22、0782-43、0712-66商品率未達到80%。品種Burbank、Shepody和品系0730-147、0736-126、0739-211、0728-11、0722-26、0782-43和0712-66的干物質含量均超過22%。品系0711-67、0744-8和0733-210的淀粉含量低于16%，品種Burbank、Shepody和品系0724-58、0716-22和0739-211淀粉含量介于16%—18%。0730-147、0728-11、0782-43、0712-66和0722-26的干物質含量顯著高于Burbank和Shepody，0730-147、0728-11、0722-26、0782-43和0712-66的淀粉含量顯著高于Burbank和Shepody。0711-67、0744-8和0733-210的淀粉含量顯著低于其他品系。0744-8、0739-211、0728-11和0722-26高抗晚疫病。

2.2 馬鈴薯品種和品系塊莖成分

2.2.1 馬鈴薯品種和品系塊莖糖含量 測定不同品種和品系塊莖的蔗糖和還原糖（葡萄糖、果糖，圖1）含量。品系0744-8、0724-58、0782-43和0712-66塊莖的蔗糖含量顯著高于其他品種/品系。而品系0730-147、0736-126和0733-210塊莖的蔗糖含量顯著低于其他品種/品系。品系0724-58、0744-8和0782-43的葡萄糖含量大于0.7%，并顯著高于其他品種/品系。而品系 0739-211、0728-11和0712-66的葡萄糖含量介于0.5%—0.7%，顯著高于其他品種/品系。品種Shepody、Burbank和品系0716-22、0730-147、0711-67、0736-126、0733-210的葡萄糖含量均低于0.5%。品種Shepody和品系0744-8果糖含量大于0.2%，顯著高于其他品種/品系。品種Burbank和品系0739-211、0728-11、0782-43、0712-66果糖含量介于0.1%—1.75%，而品系0724-58、0716-22、0730-147、0711-67、0736-126、0733-210、0722-26果糖含量低于0.1%，并顯著低于其他品種/品系。品系0744-8塊莖的葡萄糖、果糖、蔗糖含量在所有品種/品系中均最高，并顯著高于其他品系/品種。品系0736-126、0733-210塊莖的蔗糖、葡萄糖、果糖含量均低于Shepody與Burbank。

表1 馬鈴薯品種、品系田間農藝性狀

同一列不同字母代表不同品系、品種間在≤0.05水平顯著性差異；抗病性指抗晚疫病。R：抗病；HR：高抗。下同

Means within a column with the different lowercase letter are significantly different,≤0.05; Resistance mainly refers to the resistance to late blight; R: Resistant; HR: highly resistant. The same as below

不同字母代表不同品系、品種間在P≤0.05水平顯著性差異。下同

2.2.2 馬鈴薯品種和品系塊莖游離氨基酸含量 對品種/品系的游離氨基酸含量測定（圖2），品系0733-210塊莖游離氨基酸含量最高，超過60 μmol·g-1，品種Burbank、Shepody和0712-66之間無顯著差別并顯著高于其他品系，品系0724-58、0716-22、0744-8、0736-126、0728-11、0722-26和0782-43之間塊莖游離氨基酸含量無顯著差異，品系0711-67與0739-211塊莖游離氨基酸含量均低于40 μmol·g-1。

2.2.3 馬鈴薯品種和品系塊莖綠原酸、抗壞血酸和檸檬酸含量 品系0711-67的綠原酸含量達到106 mg·g-1，顯著高于其他品種/品系，品系0724-58、0716-22和0733-210塊莖綠原酸含量介于90—100 mg·g-1，但顯著高于其他品系，品種Burbank綠原酸含量介于80—90 mg·g-1，品系0730-147和0744-8塊莖綠原酸介于65—75 mg·g-1，品種Shepody和品系0736-126、0739-211、0728-11、0722-26、0712-66塊莖綠原酸含量介于45—60 mg·g-1，品系0782-43塊莖綠原酸含量為41 mg·g-1，顯著低于所有品種和品系（圖3-A）；品系0722-26塊莖抗壞血酸含量達到0.8 mmol·g-1，顯著高于其他品種和品系，品種Burbank、Shepody和品系0736-126、0739-211、0782-43、0711-66塊莖抗壞血酸含量介于0.12—0.25 mmol·g-1，品系0724-58、0716-22、0730-147、0711-67、0744-8、0733-210和0728-11均低于0.1 mmol·g-1（圖3-B）。品種Shepody和品系0739-211、0782-43塊莖的檸檬酸含量超過32 μmol·g-1，并顯著高于其他品種/品系，品系0724-58、0711-67、0736-126、0733-210、0728-11、0722-26和0712-66塊莖檸檬酸含量介于15—21 μmol·g-1，品種Burbank和品系0716-22、0730-147、0744-8均低于15 μmol·g-1（圖3-C）。

圖2 馬鈴薯品種和品系塊莖游離氨基酸含量

圖3 馬鈴薯品種和品系塊莖綠原酸（A）、抗壞血酸（B）和檸檬酸（C）含量

2.2.4 馬鈴薯品種和品系塊莖色澤變化特性 色澤是馬鈴薯加工品質的重要性狀之一，通過對品種/品系的鮮薯薯肉、蒸煮后薯肉、蒸煮后7 d薯肉顏色的測定，分析了塊莖的蒸煮加工色澤變化（表2，圖4）。

鮮薯薯肉顏色中，品系0711-67、0728-11的亮度值L顯著高于其他品系和品種，0722-26、0782-43、0712-66的L值顯著低于Burbank和Shepody，其余品系與品種Burbank和Shepody之間無顯著差異。品系0744-8、0782-43和0712-66的a值為正值，其余品種和品系均為負值。品系0782-43、0712-66的b值顯著低于Burbank和Shepody，其余品系的b值均顯著高于Burbank和Shepody。

蒸煮后除品系0782-43的L值升高外，其他品系/品種的L值均降低。除品系0722-26的a值升高且為正值外，其余品種和品系的a值均降低且均為負值。所有品種/品系的b值均降低。品系0712-66、0739-211的Δ值變化最大，顯著高于其他品系/品種。品系0724-58、0716-22、0711-67、0744-8、0733-210、0728-11、0722-26與品種Burbank和Shepody的Δ值蒸煮前后無顯著差異，其中，0722-26的Δ值變化最小。

對蒸煮后薯肉色澤和蒸煮后放置7 d塊莖薯肉色澤分析，品系0744-8和品種Burbank、Shepody薯肉的L值略有升高，其余品系的L值均降低。所有品種/品系的a值均升高。除品系0712-66的b值降低外，其余品種和品系的b值均升高。蒸煮7 d后品系0728-11和0711-67的Δ*值變化最大。品種Shepody和品系0722-26、0712-66、0724-58、0744-8、0782-43Δ*值變化較小。品系0722-26的Δ*值變化最小。

表2 馬鈴薯品種、品系的色澤測定結果

2.2.5 馬鈴薯品種和品系塊莖硬度變化特性 馬鈴薯塊莖蒸煮前后的硬度變化特性是對蒸煮加工類型分類的重要標準。對塊莖蒸煮前后硬度值和蒸煮后的軟化程度進行了測定（圖5）。品系0724-58和品種Shepody的鮮薯塊莖硬度較高，但蒸煮后0724-58和Shepody塊莖硬度顯著低于其他品系/品種，其軟化度分別為97.3%和95.4%。品種Burbank的塊莖軟化度為89.1%，品系0716-22、0744-8、0733-210和0712-66塊莖蒸煮后軟化度分別為89.2%、90.9%、89.6%和91.2%。塊莖蒸煮后軟化度處于較低水平的品系有0730-147、0711-67、0736-126、0739-211和0722-26，其中品系0736-126的塊莖軟化度最低為82.7%。

圖5 馬鈴薯品種和品系蒸煮前后硬度、軟化度測定

3 討論

選育蒸煮加工型馬鈴薯品種首先要考慮田間綜合農藝性狀表現，需要對不同品種和品系的塊莖產量、薯型、塊莖整齊度、薯肉顏色、芽眼深度、抗病性、淀粉含量和商品率進行分析，這些農藝性狀數據要能夠滿足商業化生產和加工過程工藝流程和加工機械要求。在考種過程這些基礎數據的取得能夠為蒸煮加工型品種的品質和分類提供基本的選擇。

馬鈴薯蒸煮風味主要包括甜、鮮、酸和苦[11-12]。塊莖中蔗糖和還原糖增加會導致蒸煮后塊莖口味變甜，還會在塊莖為原料蒸煮加工馬鈴薯全粉再加工中和游離氨基酸發生“美拉德反應”，影響最終產品的色澤、風味和品質，但是蒸煮過程中并不能發生“美拉德反應”[13-14]。嚴格控制塊莖還原糖含量是商業化加工的要求，蒸煮品種的還原糖控制的標準可以按照鮮重的0.1%，上限不超過0.4%的炸片炸條品種標準進行控制。游離氨基酸含量不僅是塊莖品質中的重要營養成分，也與蒸煮風味中鮮味有關，所有品種和品系的游離氨基酸含量介于30—70 μmol·g-1，這種含量差別對感官上還不能構成顯著的差別，還需要對呈味氨基酸進行精確測定來判斷蒸煮后鮮味的程度[15]。蒸煮加工型品種風味構成中的苦味來源主要是糖苷堿含量，小于200 mg·kg-1是馬鈴薯食品安全計量[16]，通常含量大于150 mg·kg-1時食用時產生苦味，所有品種和品系的糖苷堿含量均小于150 mg·kg-1。蒸煮加工后檸檬酸還可以比較穩定的存在，所以檸檬酸是蒸煮后的塊莖中酸味的來源，所有品系的檸檬酸含量均大于15 μmol·g-1，這種適當的酸度也減弱或抑制微生物的生長并保持蒸煮后塊莖的品質。

色澤是蒸煮加工型馬鈴薯品種的重要衡量指標。對蒸煮加工型馬鈴薯塊莖色澤的分析使用鮮薯塊莖色澤，蒸煮后色澤和蒸煮7 d后色澤來判定。蒸煮后色差Δ反映鮮薯塊莖與蒸煮后的色澤差別，蒸煮前后的色差Δ小于15時，蒸煮前后的色差變化不顯著。蒸煮后Δ和蒸煮7 d后Δ*的結果反映了蒸煮后塊莖繼續氧化導致色澤變化，蒸煮加工型品種在蒸煮后通常根據不同需要進行存放，蒸煮后7 d的塊莖已經處于色澤比較穩定的狀態，能夠反映品種加工后色澤，對蒸煮后的Δ和蒸煮7 d后Δ*的結果比較表明，放置7 d后Δ*變化大于10的品系0711-67、0733-210、0728-11和0712-66色澤顯著變黑。影響塊莖蒸煮前后的色澤變化的主要成分是綠原酸含量，綠原酸能夠與塊莖中的金屬離子反應生成穩定的化合物并使塊莖色澤變黑[17-18]，綠原酸含量較高的品系0711-67、0733-210蒸煮7 d后Δ*的結果顯著高于其他品種和品系，而綠原酸含量比較高的品種Burbank、0724-58和0716-22的品種色澤變化不顯著，可能與品種塊莖富集的金屬離子含量較低有關[19-20]。檸檬酸和抗壞血酸是具有強的抗氧化作用，能夠防止鮮薯塊莖因多酚氧化酶氧化變色。檸檬酸在塊莖蒸煮加熱過程中不改變，還能夠在蒸煮后維持比較好的抗氧化性能，對塊莖蒸煮后色澤的穩定起重要作用[21]。塊莖中抗壞血酸蒸煮加熱后分解，并可以和金屬離子形成穩定的金屬鹽，造成塊莖蒸煮后色澤呈現不同程度的淺黃色[22-23]。品系0722-26的三度色彩中值顯著高于其他品系，推測是高抗壞血酸含量是引起色澤變化的主要原因。品系0716-22、0730-147、0711-67和0739-211的三度色彩中值顯著高于其他品系，塊莖色澤放置后明顯變紅，這種變化可能和β-胡蘿卜素含量有關[24-25]。

馬鈴薯塊莖蒸煮前后的質構特性變化是加工的重要品質性狀[26]。塊莖的硬度主要與塊莖中干物質含量、纖維和果膠含量相關[27-28]。干物質含量并不能單獨決定鮮薯的硬度，品系0744-8的干物質含量是所有品種/品系中最低的，但是塊莖硬度顯著高于其他品種和品系，品系0716-22和0728-11的干物質含量適中，但是硬度均顯著高于其他品種/品系，品種Burbank干物質含量適中，但鮮薯硬度顯著低于其他品種/品系，說明干物質含量并不能決定塊莖硬度，塊莖中纖維含量也是決定塊莖硬度的主要因素。蒸煮后塊莖的軟化度與塊莖中淀粉糊化，果膠降解、細胞壁破碎、細胞降解等相關[29]，塊莖蒸煮后的軟化度直接決定了蒸煮后的用途，軟化度較低的品系0744-8和0722-26可以用于固形化程度較高的冷凍加工產品，而軟化度高的品種Burbank、Shepody和品系0724-58、0712-66可用于半固形化程度的加工產品。軟化度低但干物質含量高的品種和品系在加工為速食冷凍產品過程中可能存在產品表面糊化的問題。

4 結論

馬鈴薯蒸煮加工型品種的選育過程中除了在田間農藝性狀是否滿足加工的需要外，還要考慮塊莖加工后的風味、色澤和質構特性的變化。通過對14個品種和品系的農藝性狀及蒸煮加工品質性狀的分析，品種Burbank、Shepody和品系0724-58、0712-66是蒸煮后軟化度比較高的品種和品系，而0744-8和0722-26是蒸煮后軟化度比較低的品系。

References：

[1] Mosley A R, Chase R W. Selecting cultivars and obtaining healthy seed lots//. APS Press St Paul MN, 1993: 19-27.

[2] Bradshaw J, Bryan G, Ramsay G. Genetic resources (including wild and cultivated Solanum species) and progress in their utilisation in potato breeding., 2006, 49(1):49-65.

[3] 趙青霞, 林必博, 張鑫, 李輝軍, 劉悅善, 徐剛, 程李香, 王玉萍, 張俊蓮, 王蒂, 張峰. 馬鈴薯抗低溫糖化漸滲系培育和炸片品系篩選. 中國農業科學, 2013, 46(20): 4210-4221.

ZHAO Q X, LIN B B, ZHANG X, LI H J, LIU Y S, XU G, CHENG L X, WANG Y P, ZHANG J J, WANG D, ZHANG F. Breeding introgression potato lines with resistance to cold-induced sweetening and screening for chip processing lines., 2013, 46(20): 4210-4221.

[4] Mori K, Asano K, Tamiya S, Nakao T, Mori M. Challenges of breeding potato cultivars to grow in various environments and to meet different demands., 2015, 65(1):3-16.

[5] CHIAVARO E, BARBANTI D, VITTADINI E, MASSINI R. The effect of different cooking methods on the instrumental quality of potatoes (cv. Agata)., 2006, 77(1): 169-178.

[6] Tian J, Chen J, Ye X, Chen S. Health benefits of the potato affected by domestic cooking: A review., 2016, 202(1):165-175.

[7] Ohara-Takada A, Matsuura-Endo C, Chuda Y, Ono H, Yada H, Yoshida M, Kobayashi A, Tsuda S, Takigawa S, Noda T, Yamauchi H, Mori M. Change in content of sugars and free amino acids in potato tubers under short-term storage at low temperature and the effect on acrylamide level after frying., 2005, 69(7):1232-1238.

[8] Lee Y P, Takahashi T. An improved colorimetric determination of amino acids with the use of ninhydrin., 1966, 14(1):71-77.

[9] Coxon D T, Price K R, Jones P G. A simplified method for the determination of total glycoalkaloids in potato tubers., 1979, 30(11): 1043-1049.

[10] Campos D, Noratto G, Chirinos R, Arbizu C, Roca W, Cisneros-Zevallos L. Antioxidant capacity and secondary metabolites in four species of Andean tuber crops: Native potato (), mashua (Ruiz & Pavo?n), Oca (Molina) and ulluco (tuberosus Caldas).Science, 2006, 86(10):1481-1488.

[11] SOLMS J, WYLER R. Taste components of potatoes., 1979, 115: 175-184.

[12] MONDY N I, METCALF C, PLAISTED R L. Potato flavor as related to chemical composition., 2006, 36(3): 459-461.

[13] DUCKHAM S C, DODSON A T, BAKKER J, AMES J M. Volatile flavour components of baked potato flesh: a comparison of eleven potato cultivars., 2001, 45(5): 317-323.

[14] MONDY N I, METCALF C, PLAISTED R L. Potato flavor as Related to chemical composition: I. Polyphenols and ascorbic acid., 1971, 36(3): 459-461.

[15] Muttucumaru N, Powers S J, Elmore J S, Briddon A, Mottram D S, Halford N G.Evidence for the complex relationship between free amino acid and sugar concentrations and acrylamide-forming potential in potato., 2014, 164(2): 286-300.

[16] Furrer A N, Chegeni M, Ferruzzi M G. Impact of potato processing on nutrients, phytochemicals and human health., 2016,DOI:10.1080/10408398.2016.1139542

[17] SWINIARSKI E. After cooking darkening and some chemical constituents of potato tuber., 1968, 12: 369-384.

[18] WURSTER R T, SMITH O. Potato quality XVIII: The distribution of radioiron in the potato tuber and its significance in after-cooking darkening., 1963, 40(12): 415-420.

[19] Torres-Contreras A M, Nair V, Cisneros-Zevallos L, Jacobo-Vela?zquez D A. Effect of exogenous amylolytic enzymes on the accumulation of chlorogenic acid isomers in wounded potato yubers., 2014, 62(31):7671-7675.

[20] GRIFFITHS D W, BAIN H. Photo-induced changes in the concentrations of individual chlorogenic acid isomers in potato () tubers and their compexation with ferric ions., 1997, 40(40): 307-315.

[21] Wang-Pruski G, Nowak J. Potato after-cooking darkening., 2004, 81(1):7-16.

[22] Méandez C del M V, Delgado M A R, Rodríguez E M R, Romero C D. Content of free phenolic compounds in cultivars of potatoes harvested in tenerife (Canary Islands)., 2004, 52(5):1323-1327.

[23] Andre C M, Ghislain M, Bertin P, Oufir M, Rosario HM d, HOFFMANN L, Hausman JF O, Larondelle Y, Evers D. Andean potato cultivars (L.) as a source of antioxidant and mineral micronutrients., 2007, 55(2):366-378.

[24] BLESSINGGTON T, NZARAMBA M N. Cooking methods and storage treatment of potato: effects on carotenoids, antioxidant activity, and phenolics., 2010, 87(6): 479-491.

[25] STEWART D. Potato flavor and texture. Oxford, UK: Elsevier, 2007: 525-540.

[26] Corzo O, Ramírez O A. Prediction of the firmness for precooked potato strips at different conditions of temperature and cooking time., 2005,38(5):529-535.

[27] Van DIJK C, FISCHER M, HOLM J, BEEKHUIZEN J G, STOLLE- SMITS T, BOERIU C. Texture of cooked potatoes (): 1. Relationships between dry matter content, sensory- perceived texture, and near-infrared spectroscopy., 2002, 50(18): 5082-5088.

[28] Nourian F, Ramaswamy H S, Kushalappa AC. Kinetic changes in cooking quality of potatoes stored at different temperatures., 2003, 60(1): 257-266.

[29] Van MARLE J T, STOLLE-SMITS T, DONKERS J, Van DIJK C, VORAGEN A G J, RECOURT K. Chemical and microscopic characterization of potato (L.) cell walls during cooking., 1997, 45(1): 50-58.

（責任編輯李莉）

Screening for cooking-processing potato lines according to potato tuber qualities and

LIU Juan1,2, LIANG Yan-chao1, SUI Jing-hang1, YU Bin1, WANG Run-run1, ZHANG Xiao-wei1,CHENG Li-xiang1,WANG Yu-ping1, ZHANG Feng1

(1College of Agronomy, Gansu Agricultural University/Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science/Gansu Key Laboratory of Crop Improvement & Germplasm Enhancement, Lanzhou 730070;2College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070)

【Objective】 Cooking of potato is a main important processing method in China. The cooking quality of potato should be analyzed and classified according to the commercially processing criterion. Screening for cooking-processing potato lines according to potato tuber qualities and properties from varieties and advanced lines are efficient methods under current consumptions of potatoes. As the processing indexes are required for different production purposes, potato breeding schemes have to be improved and changed to suitable for different cooking-processing standards. 【Method】Selection at an early breeding stage, the characteristics with agronomic traits such as yield, tuber size, tuber shape, tuber colour, eye depth, diseases resistance and commodity rate were evaluated based on three different locations in three years. Fourteen potato varieties and lines were selected for cooking qualities test. Samples of potato tuber were cooked in boiling water steamer for 25 min. After cooled for 20 min and 7 days under room temperature, the tuber colour change, the hardness and softening of the tubers from before-cooking to after-cooking were determined and analyzed. The contents of dry matter, starch, total glycoalkaloid, sucrose, reducing sugars, free amino acids, chlorogenic acid, ascorbic acid, citric acid were measured. The effect of change of the above components on tubers umami, colour change and texture were analyzed. The essential cooking-processing indexes were defined. 【Result】Comprehensive analysis and assessment on agronomic characters of potato varieties and lines showed that the first-line for selecting cooking-processing potato is that the agronomic characters of potato should meet the commercial processing criteria. The content of reducing sugars should be below 0.4% because its effect on tuber sweet flavor. There were no significant difference between tuber umami and the content of free amino acids (30-70 μmol) in fourteen varieties and lines. The content of total glycoalkaloid should be below 150 mg·kg-1, which negatively influences on tuber bitter flavor. The value of Δcolour between the cooking end and seven day later after-cooking was the important colour index in potato cooking-processing. The tuber softening difference was another important index of potato cooking-processing. 【Conclusion】The present results indicated that the after-cooking tuber umami, colour change and texture are the most important cooking-processing indexes. The varieties Burbank, Shepody and lines 0724-58, 0712-66 are the better softening potato varieties and lines. The potato lines 0744-8 and 0722-26 are the better hard lines.

potato; cooking; flavor; colour; texture; softening

2016-06-16；接受日期：2016-07-19

國家自然科學基金（31171477，31471433）、國家國際科技合作專項（2014DFG31570）、甘肅省農業廳馬鈴薯育種專項、甘肅省高校基本科研業務費

聯系方式：劉娟，E-mail：liuj@gsau.edu.cn。通信作者張峰，E-mail：zhangf@gsau.edu.cn