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.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶193319；2.黑龍江省農業科學院克山分院，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國，種植面積與總產量均居世界首位，但相較于發達國家，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狀

自2017年馬鈴薯等非主要農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（數據來源于農業農村部）[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狀看，全國登記品種多以鮮食品種為主，全粉型品種的數量與比例均較低，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、還原糖、可溶性固形物、脂肪、水分等營養成分進行權重分配并計算得分，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、生物價和營養指數進行評價，認為‘大西洋’蛋白質的營養價值最高，‘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、紅外及二維相關光譜技術對4個品種馬鈴薯雪花全粉的微觀結構、理化品質以及分子結構進行了表征，4個品種中‘冀張薯8號’的馬鈴薯雪花全粉在溶解度、膨脹度以及凍融穩定性3個方面的表現更優。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、功能性質和微觀結構的測定，明確了6個馬鈴薯品種全粉的品質和結構特性。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、淀粉、維生素C、灰分、花青素含量、氨基酸構成等營養品質指標以及色澤、碘藍值、持水率、持油率、吸水率、溶解度、膨脹度、沉淀指數、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價值更高，食品加工性能更優。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、質構特性、糊化特性、回生特性等理化特性指標，并通過相關性分析、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、總淀粉、直鏈淀粉、還原糖、維生素C含量等品質指標，并以微波工藝生產馬鈴薯顆粒全粉，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，測定其原料品質指標（總淀粉、蛋白質、還原糖、脂肪、粗纖維和氨基酸），采用搗碎制泥工藝生產馬鈴薯顆粒全粉，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指標測定法、全粉品質測定法及二者結合的方法，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。同時發現，各位學者采用的指標與全粉制備方法差異較大，未形成統一有效的鑒定體系。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狀

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

塊莖品質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、還原糖、可溶性固相物、脂肪、水分含量等指標。

全粉品質測定及塊莖品質與全粉品質結合鑒定研究見表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，塊莖品質指標則包括干物質、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與全粉品質測定相結合，原料品質指標可選擇干物質、淀粉、還原糖、維生素C含量為基本指標，以直鏈淀粉、蛋白質、脂肪、粗纖維含量為輔；全粉品質指標以水分、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構破壞程度不同，最佳工藝條件下馬鈴薯顆粒全粉的結構破壞程度最小。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參數為漂燙時間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的關鍵因素與重要環節，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。

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，缺乏統一標準

有的只評價塊莖品質，有的只評價全粉品質，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，更新換代慢

目前全粉生產主要采用的‘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，把握全粉食品的現狀與發展，為全粉品種選育打好基礎。

今后工作重點：（1）做好對現有品種的鑒定工作；（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。