馬鈴薯‘希森6號(hào)’農(nóng)藝特性及加工品質(zhì)研究

孫莎莎，梁希森，張志凱，崔長(zhǎng)磊，陳曉輝，梁召坤，胡柏耿*

（1.國(guó)家馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，山東 樂(lè)陵 253600；2.樂(lè)陵希森馬鈴薯產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，山東 樂(lè)陵 253600）

馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)豐富，糧菜兼用，已成為世界上繼水稻、小麥和玉米之后的第四大糧食作物[1]。中國(guó)是世界馬鈴薯生產(chǎn)大國(guó)，20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)規(guī)?？傮w呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)[2]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017 年中國(guó)馬鈴薯總種植面積約576.75 萬(wàn)hm2，居世界首位[3]，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，馬鈴薯加工利用率相對(duì)較低。2015 年，中國(guó)政府提出馬鈴薯主糧化發(fā)展戰(zhàn)略，其核心在于深加工，而深加工則需要加工專用型品種[4]。目前，中國(guó)選育的馬鈴薯加工專用品種較少，用于油炸薯片和薯?xiàng)l加工的品種依然以‘大西洋’和‘夏波蒂’為主，但在抗病性和適應(yīng)性等方面存在缺陷，種薯退化較快[5]，因此，選育適合不同生態(tài)地區(qū)、抗病抗逆性強(qiáng)且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的加工專用型品種非常迫切[6]?！Ｉ? 號(hào)’是由樂(lè)陵希森馬鈴薯產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司（國(guó)家馬鈴薯工程技術(shù)研究中心）選育的馬鈴薯新品種，于2016 年通過(guò)審定，2017 年登記[GPD馬鈴薯（2017）370005]，是糧、菜、薯?xiàng)l、全粉加工兼用型品種[7]，在農(nóng)藝特性和產(chǎn)品品質(zhì)上均表現(xiàn)優(yōu)良，產(chǎn)量潛力突出，單產(chǎn)高達(dá)143.7 t/hm2[8]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)‘希森6號(hào)’、‘夏波蒂’、‘麥肯1號(hào)’、‘布爾班克’、‘蘇蘭1 號(hào)’5 個(gè)加工品種農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)以及加工產(chǎn)品薯?xiàng)l進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究其加工品質(zhì)特性，為‘希森6 號(hào)’作為薯?xiàng)l加工原料品種提供技術(shù)支撐與理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市商都縣西坊子村，該地平均海拔1 400 m，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，光資源豐富，干燥少雨，地下水富集。平均氣溫為3.1 ℃，無(wú)霜期115～120 d，年均降水量350 mm 左右。試驗(yàn)地土壤類型為沙壤土，前茬作物為玉米。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選擇‘希森6 號(hào)’、‘夏波蒂’、‘麥肯1 號(hào)’、‘布爾班克’、‘蘇蘭1 號(hào)’共5 個(gè)薯?xiàng)l加工品種。2017 年種薯選擇15～20 g 規(guī)格一致的微型薯，2018 年種薯選用2017 年收獲得到的原種作為種薯。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 田間試驗(yàn)

田間試驗(yàn)進(jìn)行2年。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，株距0.2 m，行距0.9 m。2017 年小區(qū)面積14.4 m2（長(zhǎng)4.0 m ×寬3.6 m），2018 年小區(qū)面積21.6 m2（長(zhǎng)6.0 m × 寬3.6 m）。5 月初播種，施基肥（N∶P∶K =12∶19∶16）900 kg/hm2，幼苗期分3 次追施尿素（含N 46%）135 kg/hm2，蕾期追肥（N∶P∶K=20∶0∶24）600 kg/hm2，花期和薯塊膨大期分3～5次追施硝酸鉀（含K2O 46%、N 13.5%）300 kg/hm2，防病蟲(chóng)5～7次，中耕、灌溉、溶肥、噴藥采用全程機(jī)械化管理，9月初開(kāi)始收獲，測(cè)小區(qū)產(chǎn)量。生育期及收獲時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)查記錄參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程馬鈴薯”[9]執(zhí)行。

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)

2018年10月，對(duì)收獲的5個(gè)品種塊莖進(jìn)行各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)。

干物質(zhì)和淀粉含量：收獲后，每個(gè)小區(qū)取5 kg塊莖，采用淀粉含量測(cè)定儀（HD-W10A型，哈爾濱漢達(dá)科技開(kāi)發(fā)有限公司）進(jìn)行測(cè)定。

還原糖含量：采用食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的直接滴定法[10]進(jìn)行測(cè)定。

蛋白質(zhì)含量：采用食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的凱氏定氮法[11]進(jìn)行測(cè)定。

抗壞血酸含量：采用食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的2,6-二氯靛酚滴定法[12]進(jìn)行測(cè)定。

糖苷生物堿、類胡蘿卜素及元素含量：由中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所檢測(cè)獲得。

1.3.3 薯?xiàng)l加工試驗(yàn)

2018年11月，對(duì)收獲的5個(gè)品種塊莖進(jìn)行薯?xiàng)l加工及感官評(píng)價(jià)。

薯?xiàng)l加工工藝：新鮮馬鈴薯→清洗、切條（截面尺寸7 mm×7 mm）→漂燙（80 ℃，20 min）→脫水干燥（70 ℃，10 min）→初炸（190 ℃，1 min）→瀝油、速凍（-20 ℃）→復(fù)炸（165 ℃，2.5 min）→瀝油、感官評(píng)價(jià)[13,14]

薯?xiàng)l感官評(píng)價(jià)：采取評(píng)價(jià)小組打分制，選擇具有相關(guān)專業(yè)背景的人員9人，男女比例相當(dāng)，最終去掉1 個(gè)最高分和1 個(gè)最低分，取平均值。評(píng)價(jià)項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)描述及評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表1[13,14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行方差及差異顯著性分析。

表1 馬鈴薯油炸薯?xiàng)l感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation standard of French fries

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀特征

2.1.1 物候期及植株性狀

各品種物候期及植物學(xué)性狀見(jiàn)表2 和表3。5個(gè)品種出苗期相差不大，最多相差3 d，但成熟期最多則相差40 d?！Ｉ?號(hào)’與‘夏波蒂’的生育期分別為94和96 d，相差2 d，屬中熟品種，‘麥肯1號(hào)’生育期最短（76 d），為中早熟品種，‘布爾班克’（111 d）和‘蘇蘭1號(hào)’（117 d）生育期較長(zhǎng)，為中晚熟品種?！Ｉ?號(hào)’與‘夏波蒂’的株高、莖粗、主莖數(shù)無(wú)顯著差異，其植株整齊度優(yōu)于‘麥肯1 號(hào)’和‘布爾班克’。

2.1.2 塊莖性狀及產(chǎn)量

5個(gè)品種薯形都是橢圓或長(zhǎng)橢圓形，芽眼淺或中，‘希森6號(hào)’為黃肉，其他品種為白肉（表4）。從塊莖產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性狀看（表4和表5），‘希森6號(hào)’單位面積平均大薯數(shù)和大薯重最高，均極顯著高于其他4個(gè)品種；‘希森6號(hào)’折合產(chǎn)量最高（59 802 kg/hm2），極顯著高于其他4 個(gè)品種，且相對(duì)其他品種增產(chǎn)27.43%～124.41%；‘希森6號(hào)’大薯率顯著高于其他品種，商品薯率顯著低于‘夏波蒂’，與‘麥肯1號(hào)’和‘布爾班克’無(wú)顯著差異。

表2 不同品種生育期Table 2 Growth stage of different varieties

表3 不同品種植株性狀Table 3 Plant characteristics of different varieties

2.2 塊莖品質(zhì)

從5 個(gè)品種塊莖品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果（表6）看，‘希森6 號(hào)’與‘夏波蒂’干物質(zhì)和淀粉含量有顯著差異，與‘麥肯1 號(hào)’差異不顯著；除‘麥肯1號(hào)’外，‘希森6號(hào)’還原糖含量顯著低于其他3個(gè)品種；5個(gè)品種之間蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著差異；‘希森6號(hào)’與其他4個(gè)品種抗壞血酸含量無(wú)顯著差異。

委托中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所對(duì)‘希森6號(hào)’與‘夏波蒂’進(jìn)行糖苷生物堿含量、類胡蘿卜素含量及鉀、鐵、鋅、鈣4種元素含量進(jìn)行檢測(cè)（表7）?！Ｉ? 號(hào)’總糖苷生物堿含量為7.10 mg/kg，低于‘夏波蒂’（15.30 mg/kg）?！Ｉ? 號(hào)’塊莖中檢測(cè)到4種類胡蘿卜素，其中葉黃素含量最高，達(dá)到230.84 μg/100g，高于‘夏波蒂’（139.57 μg/100g），玉米黃質(zhì)含量為21.41 μg/100g，‘夏波蒂’塊莖中則未檢測(cè)到；此外，‘希森6號(hào)’塊莖還定性檢測(cè)到紫黃質(zhì)和花藥黃質(zhì)的存在，而‘夏波蒂’只檢測(cè)到紫黃質(zhì)的存在。參檢的4種礦物質(zhì)元素中，‘希森6號(hào)’的鉀、鐵含量略高于‘夏波蒂’，而鋅、鈣則略低于后者。

表4 不同品種塊莖性狀Table 4 Tuber characteristics of different varieties

表5 不同品種經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量Table 5 Economic traits and yields of different varieties

2.3 塊莖炸條品質(zhì)

運(yùn)用相同的加工工藝對(duì)5個(gè)品種進(jìn)行薯?xiàng)l加工并對(duì)加工成品進(jìn)行感官盲評(píng)。感官評(píng)價(jià)結(jié)果（表8）顯示，‘麥肯1號(hào)’各項(xiàng)綜合評(píng)分最好，‘希森6號(hào)’與‘夏波蒂’、‘麥肯1號(hào)’相比，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分差異不顯著。

3 討 論

隨著馬鈴薯加工業(yè)的迅速發(fā)展、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變以及人們對(duì)食品安全和營(yíng)養(yǎng)的關(guān)注度增加，選育特定市場(chǎng)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的專用型品種尤顯必要[15]。中國(guó)目前加工薯?xiàng)l主要選用‘夏波蒂’、‘麥肯1 號(hào)’等國(guó)外品種，但這些品種退化快，在國(guó)內(nèi)適合種植區(qū)域小，對(duì)種植管理技術(shù)要求高，薯農(nóng)種植產(chǎn)量普遍較低[16]。因此，選育出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、綜合特性優(yōu)良、廣適性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大的加工新品種，完成更新?lián)Q代尤為重要。

表6 不同品種塊莖品質(zhì)Table 6 Tuber quality traits of different varieties

表7 ‘希森6號(hào)’與‘夏波蒂’其他營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)Table 7 Other nutritional components of 'Xisen 6' and 'Shepody'

馬鈴薯薯?xiàng)l加工品種對(duì)于田間綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)有一定要求，這些農(nóng)藝性狀指標(biāo)是進(jìn)行薯?xiàng)l加工品種選擇的基礎(chǔ)[17]。通常薯?xiàng)l加工商品化生產(chǎn)需要選擇薯形為橢圓形或長(zhǎng)橢圓形的品種，同時(shí)選擇塊莖芽眼淺、利用率相對(duì)較高的品種。‘希森6 號(hào)’薯形橢圓形，芽眼淺，薯肉為黃色，炸條顏色金黃色，符合中國(guó)人的消費(fèi)習(xí)慣；產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)突出，極顯著高于其他品種，平均產(chǎn)量比其他品種高12 873～33 153 kg/hm2，按市價(jià)1 200 元/t計(jì)算，可增效15 447.6 ～39 783.6 元/hm2，且大薯率相對(duì)較高，單位面積大薯數(shù)和大薯重均極顯著高于其他品種，符合商業(yè)化生產(chǎn)需求。

馬鈴薯薯?xiàng)l加工品種對(duì)于品質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，主要影響因子為干物質(zhì)、淀粉、還原糖等。試驗(yàn)中‘希森6 號(hào)’干物質(zhì)和淀粉含量相對(duì)較低，還原糖含量低于0.4%[18]；此外，同一時(shí)間檢測(cè)的糖苷生物堿含量與類胡蘿卜素含量，‘希森6 號(hào)’總糖苷生物堿含量低于‘夏波蒂’，二者均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于200 mg/kg的馬鈴薯安全計(jì)量[19]，而且‘希森6號(hào)’類胡蘿卜素含量高于‘夏波蒂’，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高，可作為加工鮮食兼用型品種[20]。薯?xiàng)l加工產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)，‘希森6 號(hào)’與‘夏波蒂’無(wú)顯著差異，可作為評(píng)價(jià)加工品質(zhì)的參考數(shù)據(jù)，相對(duì)缺乏客觀性，對(duì)于炸條產(chǎn)品的評(píng)價(jià)還需進(jìn)一步詳細(xì)的研究。

表8 各品種薯?xiàng)l品質(zhì)感官評(píng)分Table 8 Sensory score of French fries for different varieties

綜合以上研究認(rèn)為，‘希森6 號(hào)’作為加工鮮食兼用型品種，在農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、塊莖品質(zhì)上達(dá)到了薯?xiàng)l加工的要求，而且其塊莖產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，加工產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)較好，可作為薯?xiàng)l加工的原料品種?！Ｉ? 號(hào)’品種選育與推廣對(duì)于馬鈴薯種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及助力產(chǎn)業(yè)扶貧攻堅(jiān)具有重要意義。