不同食用木薯品種（系）薯片加工適宜性研究

王穎，陸柳英，曹升，尚小紅，陳穎慧，肖亮，嚴華兵*

（1.廣西壯族自治區農業科學院農產品加工研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西 南寧 530007；3.廣西壯族自治區農業科學院經濟作物研究所，廣西 南寧 530007）

木薯（Manihot esculenta Crantz）是大戟科木薯屬植物，是世界三大薯類作物之一，全球第六大糧食作物，被譽為“淀粉之王”，是世界近7億 ～8億人賴以生存的糧食。木薯可食用、飼用和作為工業原料，木薯食品化利用可為解決中國糧食安全問題提供支撐，也可提供多樣化食品選擇[1]，食用木薯加工產品具有美好的開發利用前景。食用木薯具有較為豐富的營養成分和生物活性成分，作為特色薯類雜糧，日益受到了人們的重視[2]。加工成木薯炸薯片，具有獨特的風味，對優化國民膳食結構、豐富飲食文化、提高木薯產值起到了積極作用。

由于木薯加工方法受到消費者的歷史、文化和社會經濟等因素的影響，使得不同地區各具特色[3]。而目前在果蔬油炸加工食品中，原料主要有薯類作物的馬鈴薯[4]、甘薯[5]，水果來源的香蕉[6]、蘋果[7]、哈密瓜[8]等，蔬菜來源的胡蘿卜[9]、蠶豆[10]、毛豆[11]、香菇[12]等。而木薯營養價值優于或不亞于甘薯和馬鈴薯[13]。借鑒國內外先進的馬鈴薯和甘薯的加工經驗和技術，加強研發木薯膨化薯片、油炸薯片、烤薯片等，延長加工產業鏈，可推動食用木薯向現代產業化、高度加工化、技術現代化方向發展[14]。

不同食用木薯品種在營養成分和含量、薯肉顏色和質地上存在著差異，從而影響到炸薯片質量。目前國內鮮見關于篩選適宜制作炸薯片的木薯專用品種的研究報道。本研究以12種優良食用木薯品種（系）為材料進行薯片加工，對其含水率、質構和感官進行評價，旨在篩選獲得適宜加工炸薯片的食用木薯品種（系），并探討木薯薯片品質評價的主要影響因子。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

參試材料為12個食用木薯品種（系）的成熟期鮮薯。12 個品種（系）分別為：P1、P2、P3、P9、M9、M11、M13、M33、NK-10、ST、SC9、NZ199。其鮮薯氫氰酸含量均小于50 mg/kg。

CT3質構儀：美國Brookfield公司；GZX-9420MBE電熱恒溫鼓風干燥箱：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；JA3103N電子分析天平：上海精其儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 木薯炸薯片加工方法

鮮木薯去皮洗凈，切成1 mm左右薄片，冷水中加入適量鹽浸泡薯片30 min（去掉多余的淀粉），瀝干水分備用。鍋中放油，待油溫升高至250℃，放入薯片，大火炸至薯片漂浮于油面上撈出。冷卻后復炸，油溫燒至200℃時倒入薯片，大火炸至薯片由白轉為金黃色后，撈出瀝油，裝盤。

1.2.2 木薯炸薯片品質指標檢測

測定炸薯片含水率、硬度、內聚性、彈性、咀嚼性。

1.2.2.1 含水率測定

將樣品于研缽中研磨至0.3 mm（過50目篩），取2 g ～3 g置于105℃烘箱中烘干至恒重，每個樣品重復3次。含水率/%=（烘前重量－恒重后重量）/烘前重量×100。

1.2.2.2 炸薯片質構分析

利用CT3質構儀測定炸薯片的質構指標。硬度、內聚性、彈性、咀嚼性4個指標的測定條件為：TA5圓柱形探頭，全質構分析（texture profile analysis，TPA）模式，距離0.5 mm（根據薯片厚度調整），觸發力5 g，測試速度0.5 mm/s，每個樣品重復6次。

1.2.3 木薯炸薯片感官評價

采用8人組成的評定小組進行品鑒，木薯炸薯片感官評價標準見表1。

1.3 數據分析

采用Excel 2013統計數據并計算平均值，采用SPSS Statistics 25.0軟件對試驗數據進行方差分析、相關性分析和主成分分析。

表1 木薯炸薯片感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria for cassava chips

2 結果與分析

2.1 品種（系）差異對薯片感官評價的影響

通過對12個品種（系）木薯炸薯片進行感官評價，計算平均值，結果見表2。

12個食用木薯品種（系）制作薯片效果好，總評價在良好及以上。從組織狀態來看，ST最好，其次是M9、NZ199，表現外形完整，厚薄基本均勻，不收縮、不變形；從口感來看，NK-10最優，SC9次之，表現食用口感酥脆細膩，不粘牙；從風味來看，NK-10、M9具有鮮明的木薯風味，評分較高；從色澤來看，NK-10最受喜愛，其次是M9、ST、SC9呈現木薯原本色澤，色澤均勻，無過焦現象。

12個品種（系）木薯炸薯片外觀形態見圖1。

表2 不同品種（系）木薯炸薯片感官評價Table 2 The sensory evaluation of cassava chips of different varieties（lines）

圖1 不同木薯品種（系）炸薯片形態Fig.1 Appearance of different cassava varieties（lines）of cassava chips

2.2 品種（系）差異對薯片質構的影響

不同品種（系）木薯炸薯片含水率與質構指標見表3。

由表3可見，不同品種（系）木薯炸薯片含水率之間差異顯著，其中P1含水率最低，為10.40%；從硬度來看，SC9和M33硬度較大，分別為907.2 g和864.2 g，與 M9、M13、NK-10、ST 間差異顯著；NK-10 的內聚性和彈性值最大，分別達0.825、0.523 mm；12個品種（系）炸薯片的咀嚼性間差異不顯著。

表3 不同品種（系）木薯炸薯片含水率與質構指標Table 3 The moisture content and texture of cassava chips of different varieties（lines）

2.3 不同木薯品種（系）炸薯片品質鑒定指標與鮮薯主要營養品質性狀的相關性分析

本研究前期對12個品種（系）的鮮薯蛋白質、粗纖維、干物質、淀粉、可溶性糖、支鏈淀粉含量進行了檢測分析，將檢測結果與對應品種（系）炸木薯片的感官評價值（組織狀態、口感、風味、色澤）、含水率、質構指標（硬度、內聚性、彈性、咀嚼性）共15個指標進行相關性分析，結果見表4。

12個食用木薯品種（系）炸薯片的組織狀態與色澤之間相關性極顯著，相關系數0.713，與鮮薯干物質含量、支鏈淀粉含量間相關性顯著，相關系數分別為0.620、0.674；口感與風味之間相關性極顯著，相關系數0.849；色澤與支鏈淀粉含量間相關性極顯著，相關系數0.795；含水率與質構指標中的咀嚼性呈顯著負相關，相關系數-0.588；鮮薯可溶性糖與淀粉含量間呈極顯著負相關，相關系數-0.822。

2.4 不同木薯品種（系）炸薯片各性狀主成分分析

主成分分析可將多個指標簡化為少數幾個具有代表性的綜合指標，從而達到簡化分析過程并進行綜合評價的目的[15]。對12個木薯品種（系）炸薯片感官、品質、質構指標等共9個性狀進行主成分分析，采用分析-降維-因子方法得到特征值大于1的主成分4個（PC1 ～PC4），累積方差貢獻率為88.057%（見表5）。

主成分載荷系數的絕對值越大，主成分對該變量代表性越大[16]。其中主成分1貢獻率為34.325%，包括口感（0.830）、風味（0.742）；第 2主成分貢獻率為23.627%，包括含水率（-0.871）和咀嚼性（0.748）；第 3主成分貢獻率為16.900%，主要為色澤（0.674）；第4主成分貢獻率為13.205%，主要為組織狀態值（0.517）。以上分析表明，PC1 ～PC4共包括6個性狀，可作為木薯薯片品質鑒定評價的主要指標。

表4 各品種（系）炸木薯片感官評價值、含水率、質構指標與鮮薯主要營養品質性狀的相關性分析Table 4 The correlation analysis between sensory evaluation value，moisture content，texture index of cassava chips of different varieties（lines）and nutritional characters of fresh cassava

表5 主成分分析總方差分析表Table 5 Total variance explained table in principal component analysis

根據方程計算出12個品種（系）的綜合得分見表7。

從表7中可以看出，品種（系）中NK-10得分最高，為 0.875；M9、ST 次之，分別得分 0.565、0.401。研究結果證明，NK-10、M9、ST用于制作薯片效果理想。

表6 成分矩陣Table 6 Component matrix

表7 品種（系）綜合評價Table 7 The comprehensive evaluation form of 12 varieties（lines）of cassava

3 討論與結論

蛋白質、粗纖維、干物質、淀粉、可溶性糖、支鏈淀粉含量都是衡量食用木薯品種品質的重要性狀指標[17]。Olivier等[18]在對13個木薯加工炸薯片的研究中發現，還原糖含量與薯片色澤相關，鮮薯還原糖含量增加會導致薯片顏色加深。本研究在對12個木薯品種（系）炸薯片品質與鮮薯主要營養成分含量的相關性分析中發現，木薯炸薯片的色澤與鮮薯支鏈淀粉含量間呈極顯著正相關關系。支鏈淀粉占淀粉含量的比重越大，木薯薯片色澤均勻，不易焦黃。

12個優良食用木薯品種（系）中，NK-10感官評價值、內聚性和彈性值最高，SC9和M33硬度較大。主成分分析和品種（系）綜合評分顯示，NK-10的薯片加工適宜性綜合評分最高，為0.875，其次是M9的0.565、ST的0.401。NK-10、M9、ST適宜用于炸片加工。薯片口感、風味、含水率、咀嚼性、色澤和組織狀態可作為其品質鑒定的重要指標。王輝等[19]在對不同品種甘薯脆片加工適宜性研究中，則通過主成分降維分析結果判斷出影響甘薯脆片品質的主要因子為含水率、還原糖含量及硬度。本研究僅對12個品種（系）9個指標進行了測試和分析，以期為木薯新品種選育和產品開發提供理論依據和研究基礎，更多優良食用木薯種質的加工適宜性研究工作還有待深入開展。