马铃薯块茎蒸制和烘焙后质地品质分析_邱振业.pdf

核 农 学 报 2023，37（5）：09810989Journal of Nuclear Agricultural Sciences马铃薯块茎蒸制和烘焙后质地品质分析邱振业1 段惠敏2 夏露露1 李高峰3 文国宏3 张峰2，*（1甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃 兰州 730070；2甘肃农业大学农学院/省部共建作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃 兰州 730070；3甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃 兰州 730070）摘要：为选育不同加工用途的马铃薯品种，对马铃薯块茎进行品种烹饪加工适宜性研究，以12份马铃薯品种（系）为材料，大西洋和布尔班克分别作为蒸制和烘焙加工的对照品种，通过改变蒸制和烘焙的温度及时间，测定蒸制和烘焙后块茎的干物质、淀粉含量；分析加工后块茎的硬度、粘性、内聚性质地参数；评价加工后块茎色泽，分析块茎质地参数与成分之间的相关性，并对蒸制和烘焙的不同加工条件进行主成分分析。结果表明，12份品种（系）在蒸制加工后淀粉含量为50.76%83.69%，干物质为15.77%31.64%，硬度为936.6512 231.82 N，黏性为13.07163.66，内聚性为0.070.14。110 蒸制30 min后，以大西洋的质地参数（硬度7 240.81 N，黏性53.23，内聚性0.07）为对照，甘农薯7号（硬度6 978.40 N，黏性52.27，内聚性0.09）和H0916（硬度7 629.74 N，黏性63.16，内聚性0.07）的质地参数与之相近。烘焙加工后12份品种（系）淀粉含量为46.12%70.57%，干物质为18.49%38.66%，硬度为1 048.076 997.73 N，黏性为11.2591.88，内聚性为0.050.27。200 烘焙50 min时，以布尔班克的质地参数（硬度3055.38N，黏性60.37，内聚性0.09）为对照，甘农薯7号质地参数（硬度2 619.31 N，黏性63.11，内聚性0.09）与之相近，块茎表层褐变面积小。110 蒸制30 min后，淀粉和干物质含量呈显著正相关。200 烘焙50 min后，硬度与干物质含量、黏性呈负相关，与内聚性呈显著正相关。通过主成分分析得到1个主成分硬度，其方差贡献率为50.597%。在110 蒸制30 min、200 烘焙50 min时各品种（系）质构参数最接近理想品种布尔班克，块茎表层褐变程度低，是最佳的蒸制和烘焙加工条件。本研究筛选出甘农薯7号是理想的蒸制和烘焙品种，研究结果为选育质地品质优良的马铃薯品种（系）提供了依据。关键词：马铃薯；加工条件；质地；色泽DOI：10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0981马铃薯烹饪方式有蒸、煮、炒、烤、炸等多种方式，其中蒸制和烘焙是最主要的烹饪方式。由于不同品种（系）块茎成分含量不同，加工后块茎色泽、风味和质地存在差异1-3。合适的蒸制和烘焙加工条件可以较好地保留马铃薯的原始风味4-5。色泽是衡量加工后品质的重要指标，通常需要对蒸制和烘焙后块茎的色泽进行判定，蒸制和烘焙加工后块茎色泽变化的主要原因是绿原酸和抗坏血酸与金属离子反应生成稳定的化合物而呈现不同程度黑色或浅黄色6。蒸制和烘焙后块茎质地主要与块茎干物质含量、加工后块茎中淀粉颗粒形状变化和糊化程度相关7-11。与蒸制相比，烘焙块茎时温度较高，短时间高温烘焙比长时间低温烘焙更容易造成水分散失，块茎色泽也会加深。高温还会破坏淀粉结构，使淀粉发生部分糊化12-13。加工后块茎质地评价方法主要有感官评价和质构评价，感官评价效率低、精确性和稳定性差，受主观因素影响较大14。质构评价模拟人口腔对加工后块茎切割和咀嚼，将块茎质构特性分解为硬度、黏性、内聚性、咀嚼性等多个参数，以综合评价质地品质，具有通量高、数据精确、客观性强的特点15-19。相比油炸加工对品种（系）和加工方式的严格标准和要求，蒸制和烘焙加工专用型品种（系）缺乏，对蒸制和烘焙加工专用型品种文章编号：1000-8551（2023）05-0981-09收稿日期：2022-07-11 接受日期：2022-09-05基金项目：甘肃省科技重大专项（21ZD11NA002），甘肃省抗病优质高效系列专用马铃薯品种创新与示范推广（GNKJ-2020-1），甘肃寒旱区粮经果蔬提质增效关键技术集成与示范，SQ2022YFD1600328作者简介：邱振业，女，主要从事马铃薯遗传育种研究。E-mail：*通讯作者：张峰，男，教授，主要从事马铃薯遗传育种研究。E-mail：981核农学报37 卷（系）的评价标准也较为模糊。主要原因是传统上各种类型的品种（系）都可用于蒸制和烘焙，而且对于蒸制和烘焙加工条件、加工后色泽和质地缺少细分和分析。本研究通过分析不同类型品种（系）马铃薯块茎在蒸制和烘焙不同加工条件下的色泽和质地，优选蒸制和烘焙加工条件，筛选蒸制和烘焙加工专用型马铃薯品种（系），旨在为建立马铃薯蒸制和烘焙后质地评价体系和烹饪加工提供参考依据。1材料与方法1.1试验材料以大西洋、布尔班克、甘农薯7号、陇薯7号、冀张薯12 号、青薯 9 号、希森 6 号、Lucinda、H0909、H0904、H0951、H0916为试验材料，12个马铃薯品种（系）均于2020年收集自甘肃省定西市渭源县五竹镇（平均海拔2 240 m，年降雨量650750 mm，年平均气温6.8，年日照时数2 410 h，无霜期145 d）。1.2主要试剂、仪器与设备高氯酸、碘、碘化钾等化学试剂均购自上海麦克林生化科技股份有限公司；A/BE反挤压装置，厦门超技仪器设备有限公司；TA.XT Express 型质构仪，英国 Stable Micro Systems公司；DHG-9030型恒温干燥箱，天津泰斯特有限公司；ZTG-4L型蒸饭柜，山东乐创商用电器有限公司；HBD-1201型烤箱，珠海家宝德电气有限公司。1.3试验方法1.3.1干物质含量测定采用烘干称重法测定干物质含量20。取去皮块茎10 g左右，称重，记为W1，置于恒温干燥箱，于105 杀青10 min，80 烘至恒重，称重记为W2。按公式计算干物质含量：干物质含量=W2/W1 100%（1）。1.3.2淀粉含量测定参照 马铃薯试验研究方法 21。称取马铃薯冻干粉100 mg于25 mL烧杯中，加蒸馏水2 mL调成糊状，边搅拌边加入3.20 mL 35%高氯酸，继续搅拌10 min，加蒸馏水定容至50 mL并摇匀，8 000 g常温离心10 min，取上清液待测。以可溶性淀粉为标准品制作标准曲线。吸取5 mL提取液，加2 mL 1 mgmL-1碘试剂，震荡摇匀，再加蒸馏水定容至10 mL，震荡摇匀，静置5 min，在660 nm处比色测定吸光值（蒸馏水为空白），计算淀粉含量。1.3.3块茎蒸制选择低温、黑暗储藏下的大小均匀的马铃薯块茎，洗净晾干。将块茎沿顶部到脐部切开，放入蒸饭柜。蒸制条件：110 30 min、105 40 min、100 50 min。蒸制后从块茎中部取长宽高为1 cm的正方体进行质构分析（texture profile analysis，TPA）测试。1.3.4块茎烘焙选择低温、黑暗储藏下的大小均匀的马铃薯块茎，洗净晾干。将块茎沿顶部到脐部切开，放入烤箱。烘焙条件：250 30 min、225 40 min、200 50 min。烘焙后从块茎中部取长宽高为1 cm的正方体进行TPA测试。1.3.5蒸制和烘焙后块茎色泽观察蒸制和烘焙加工结束后，按黄色、淡黄色、白色三个类型进行分类。同时对比块茎表层褐变的面积大小和颜色深浅。1.3.6质构测试参照李文丽等22的方法测定质构参数。将长宽高为1 cm的正方体试样置于质构仪上，选用A/BE反挤压装置进行TPA测试。测试参数：测前速度 1.00 mms-1，测中速度 5.00 mms-1，压后上行速度5.00 mms-1，两次压缩中间位移10.00 mm，停顿5 s，触发力值0.05 N。TPA曲线中硬度最大峰值代表门牙咬断食物所用的力；黏性是探头与块茎接触时克服表面间吸引力所做的总功，代表牙齿粘附块茎的程度；内聚性是块茎经过第一次压缩变形后对第二次压缩的相对抵抗力，是块茎内部结合的紧密程度。块茎硬度、黏性、内聚性可用来评价马铃薯块茎质地。1.4数据处理每次试验重复35次，采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 22.0进行数据统计分析，使用 Duncan s进行差异显著多重比较，所有平均数之间的比较采用 SPSS 22.0 进行方差分析（variance analysis，ANOVA），显著水平P0.05，采用Origin 9.0软件作图。2结果与分析2.1蒸制前后干物质含量和淀粉含量变化蒸制后不同加工条件下马铃薯品种（系）间干物质含量和淀粉含量存在差异（图1）。蒸制30 min后，甘农薯7号和大西洋的干物质含量分别为29.14%和28.62%，显著高于其他品种（系）（图1-A）。蒸制40 min后，大西洋、冀张薯12号、希森6号干物质含量比30 min显著下降，其余品种干物质含量上升。蒸制50 min后，甘农薯7号、布尔班克、H0916和H0909干物质含量分别比30 min下降13.19、1.35、3.99和9.75个百分点；Lucinda、陇薯 7 号和 H0904 干物质含量上升幅度较大。蒸制30 min后，甘农薯7号、大西洋和陇薯7号淀粉含量分别为69.58%、68.76%和68.99%，显著高于其他品种（系）（图1-B）。蒸制40 min后，陇薯7号淀粉含量较30 min下降6.10个百分点；冀张薯12号、青薯9号、希森6号、大西洋和 H0909 淀粉含量分别上升 17.89、40.96、9825 期马铃薯块茎蒸制和烘焙后质地品质分析16.25、15.41和26.68个百分点，显著高于其他品种（系）。蒸制50 min后，Lucinda、甘农薯7号、布尔班克、大西洋、H0951和冀张薯12号淀粉含量较40 min上升2.1412.75个百分点；青薯9号的淀粉含量较40 min显著下降13.84个百分点。2.2烘焙前后干物质和淀粉含量变化烘焙后不同加工条件下马铃薯品种（系）间干物质和淀粉含量存在差异（图2）。在烘焙30 min时，甘农薯7号、大西洋和 H0909 的干物质含量分别为 31.34%、32.37%和30.51%，整体显著高于其他品种（系）（图2-A）。烘焙40 min后，Lucinda、甘农薯7号、H0904、陇薯7号和青薯9号的干物质含量均较烘焙30 min上升，其余品种（系）则下降，其中甘农薯7号上升13.10个百分点。烘焙50 min后，大西洋和青薯 9 号的干物质含量比烘焙30 min分别显著上升26.33和34.62个百分点。烘焙30 min后，甘农薯7号和大西洋淀粉含量分别为62.17%、62.60%（图2-B）。烘焙40 min后，H0909淀粉含量较30 min显著下降10.68个百分点；H0916淀粉含量仅下降2.11个百分点，淀粉含量保留程度较高；布尔班克淀粉含量上升0.55个百分点；甘农薯7号和大西洋淀粉含量分别显著上升10.37、12.72个百分点。烘焙50 min后，Lucinda淀粉含量较40 min上升13.48个百分点。2.3蒸制和烘焙后块茎色泽变化马铃薯在蒸制和烘焙后色泽变化存在差异（图3）。注：不同大写字母表示同一品种不同加工方式之间差异显著（P0.05），不同小写字母表示同一加工方式不同品种间差异显著（P0.05）。下同。Note：Different capital letters indicate significant differnce at 0.05 level between different processing methods in the same variety，and different lowercase letters indicate signif