外引马铃薯块茎品质与贮藏时间的影响研究

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  基金项目:甘肃中医药大学定西校区校级重点科研项目“马铃薯主粮化品种的引种及品质研究”(项目编号:2019XJZD06)。
  作者简介:原霁虹(1977—),女,副教授,研究方向:马铃薯生产技术及应用。
  摘要:分析10份外引马铃薯块茎在贮藏期间营养物质变化,以期为引种马铃薯后期的生产应用提供科学依据。结果表明:AGRICO-10、AGRICO-6、AGRICO-8这3个品种在长期贮藏时其淀粉含量较高。AGRICO-10、AGRICO-5、AGRICO-7这3个品种可溶性糖含量损失率较低,干物质含量较高,具有很高的长期贮藏价值。AGRICO-4、AGRICO-1在整个贮藏期间还原糖含量较低,建议用于马铃薯油炸类食品的生产,但二者由于贮藏期间淀粉损失率较高,因此不易贮藏。AGRICO-10、AGRICO-9、AGRICO-6这3个品种在贮藏期间蛋白质含量较高。
  关键词:淀粉;可溶性糖;还原糖;干物质;蛋白质;贮藏时间
  作为繁殖和营养器官的马铃薯块茎,其贮藏是产业链中的重要环节之一,块茎的质量直接影响着播种后的马铃薯长势及产量,块茎的质量和品质关乎着经济效益,影响着马铃薯加工产品品质的优劣[1-3]。收获后的马铃薯以活体的生命形态存在,虽处于休眠状态,但新陈代谢仍在不断进行[4],在储藏期间块茎中的淀粉、干物质、可溶性糖、蛋白质等营养物质发生着变化,这些因素影响着马铃薯块茎的生产使用及产品品质的高低。本文分析从外引品种中优选出的10个高产多抗广适优质马铃薯品种贮藏过程中营养物质(淀粉、干物质、可溶性糖、蛋白质等)的变化,以期为引种马铃薯后期的生产应用提供科学依据。
  1材料与方法
  1.1材料
  筛选高产多抗广适优质的外引马铃薯品种10个,分别是‘AGRICO-1’‘AGRICO-2’‘AGRICO-3’‘AGRICO-4’‘AGRICO-5’‘AGRICO-6’‘AGRICO-7’‘AGRICO-8’‘AGRICO-9’‘AGRICO-10’,种薯均来源于荷兰AGRICO公司;测定材料由甘肃省定西农夫薯园马铃薯脱毒快繁有限公司种薯繁育基地提供引种栽培综合性状较好的马铃薯块茎,栽培期间进行正常田间管理。
  1.2方法
  1.2.1试验设计将统一收获后的参试马铃薯块茎材料,放置于通风干燥处1 w使块茎表皮木栓化,挑选出没有任何损伤、无病害并具有该品种典型性状特征的薯块,按照品种的不同进行贮藏保存。贮藏条件:温度4 ℃,通风、黑暗,湿度为40%左右。从储藏开始,以后每隔30 d对其品质性状进行1次检测,共检测3次。
  1.2.2指标测定(1)块茎中淀粉含量测定蒽酮比色法:用 80%的乙醇分离块茎中的糖类和淀粉,利用酸水解法再分解淀粉。通过代入标准曲线求出葡萄糖含量(D):
  y=0.005 4x+0.019 3,R2=0.995 9
  通过转化公式:
  块茎淀粉(%)={[D×样品提取液的总体积(mL)/显色时取样品液的体积(mL)×0.9]/(样品中(g)×106)}×100
  (2)块茎中可溶性糖含量测定方法同1.2.2(1),但操作有所不同。
  块茎中可溶性糖含量(%)={[C×样品提取液的总体积(mL)/显色时取样品液的体积(mL)×0.9]/(样品中(g)×106)}×100
  (3)块茎中干物质量的测定烘干称重法[5]:分别取经过表皮木栓化后进行贮藏的各品种块茎测定初始鲜重 W0,然后放入 130 ℃恒温烘箱烘至恒重Wn,记录数值。然后每个品种每隔30 d,重复上述过程。每个品种重复 3 次,取平均值表示块茎中干物质含量。
  块茎中干物质含量(%)=W0Wn×100%
  (4)块茎中还原糖含量(%)参照薛丰等[6] DNS 法进行测定。3,5-二硝基水杨酸比色法:加热条件下,3,5-二硝基水杨酸溶液与还原糖发生反应,生成氨基酸。使用分光光度计在520 nm波长下的吸收峰值。代入标准曲线计算还原糖含量(A):
  y=1.835 6x+0.019 4,R2=0.997 7
  则块茎中还原糖含量为:
  块茎中还原糖含量(%)=[A×提取液体积(mL)/显色时取样品液体积(mL)]/[样品中(g)×103]×100
  (5)块茎中蛋白质含量(%)考马斯亮蓝 G-250 法:考马斯亮蓝 G-250 与蛋白质结合,在595 nm的光度计下比色测定,将测定值代入蛋白质标准曲线中的(B):
  y=0.061 7x+0.111 6,R2=0.998 8
  则块茎中蛋白质含量为:
  块茎中蛋白质含量(%)=[B×提取液体(mL)]/[样品鲜重(g)×测定时提取液体积(mL)×106]
  1.3数据处理
  使用 Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0 进行数据分析处理。
  2结果与分析
  2.1贮藏时间与块茎中淀粉含量关系
  如图1所示,随着贮藏时间的延长,马铃薯块茎中淀粉含量呈降低趋势,但不同品种间淀粉含量降低程度又有所不同。贮藏90 d后,块茎中淀粉含量较高的品种有:AGRICO-10>AGRICO-6> AGRICO-8,其含量保持在19.27%~22.79%之间;淀粉含量居中的品种有:AGRICO-3>AGRICO-5>AGRICO-9>AGRICO-2,其含量在14.01%~17.34%;淀粉含量偏低的品種有:AGRICO-7>AGRICO-1>AGRICO-4,其含量在11.63%~13.32%。
  图2显示,块茎中淀粉损失率随着贮藏期的延长呈正增长状态。贮藏时间为30~60 d时,块茎淀粉损失率由小到大的顺序排列为:AGRICO-6   2.2贮藏时间与块茎中可溶性糖含量关系
  如图3所示,筛选10份品种块茎在贮藏期间可溶性糖含量呈上升趋势。贮藏期90 d时,可溶性糖含量较低的有AGRICO-4、AGRICO-1,分别为0.39%、0.44%;可溶性糖含量居中的有AGRICO-8、AGRICO-9,分别为0.58%、0.60%;可溶性糖含量较高的有AGRICO-7
  如图4所示,块茎中可溶性糖损失率随着贮藏期的延长呈负增长状态。说明在贮藏期间,块茎中的可溶性糖含量呈增长趋势。贮藏期为30~60 d时,可溶性糖损失率较高的是AGRICO-2,为-7.14%;损失率居中的为AGRICO-6>AGRICO-9>AGRICO-1>AGRICO-5>AGRICO-4>AGRICO-8>AGRICO-7,范围在-10.17%~-13.04%之间;较低AGRICO-3AGRICO-3>AGRICO-2>AGRICO-10>AGRICO-4>AGRICO-8,范围在-0.73%~-9.43%;损失率居中的是AGRICO-9>AGRICO-5>AGRICO-7,范围在-11.11%~-17.31%;损失率最低的是AGRICO-6,为-41.15%。贮藏期为30~90 d时,损失率较高的是AGRICO-2>AGRICO-6>AGRICO-1,范围在-12.50%~18.92%;损失率居中的有AGRICO-4>AGRICO-9>AGRICO-3>AGRICO-8,范围在-21.88%~-23.40%;损失率较低的有AGRICO-10>AGRICO-5>AGRICO-7,范圍在-27.87%~-332.61%。
  2.3贮藏时间与块茎中还原糖含量关系
  如图5所示,在这个贮藏期内,各品种块茎中的还原糖含量呈上升趋势。贮藏30 d时,还原糖含量较低的品种有AGRICO-4、AGRICO-1,含量为0.32%、0.37%;含量居中的品种有AGRICO-8、AGRICO-9、AGRICO-2,含量分别为0.29%、0.33%、0.36%;AGRICO-3
  如图6所示,不同品种在各贮藏阶段还原糖含量的变化不同,即还原糖损失率因品种和贮藏时间而发生变化。
  2.4贮藏时间与块茎中干物质含量关系
  如图7所示,块茎中干物质含量随贮藏期延长呈总体下降趋势。贮藏90 d时,干物质含量较高的品种有AGRICO-6、AGRICO-8、AGRICO-10,分别为24.63%、221.92%、20.88%;含量居中的有AGRICO-5>AGRICO-3>AGRICO-2>AGRICO-6,变化范围在19.01%~16.25%之间;含量较低的品种有AGRICO-4、AGRICO-7、AGRICO-1,分别为14.02%、13.43%、12.28%。如图8所示,在30~60 d储藏期内,块茎干物质损失率较高的品种为AGRICO-10、AGRICO-7,分别为10.40%、10.10%;损失率居中的品种为AGRICO-4、AGRICO-9、AGRICO-3,分别为6.50%、5.00%、3.90%;损失率较低的品种为AGRICO-2>AGRICO-5>AGRICO-1>AGRICO-6>AGRICO-8,变化范围2.98%~1.40%。在60~90 d储藏期内,块茎干物质损失率较高的品种为AGRICO-4、AGRICO-5、AGRICO-3,分别为8.80%、7.10%、6.20%;损失率居中的品种有AGRICO-7>AGRICO-1>AGRICO-9>AGRICO-2>AGRICO-8,变化范围5.80%~3.40%之间;损失率较低的品种有AGRICO-6、AGRICO-10,分别为1.30%、0.60%。在30~90 d储藏期内,块茎干物质损失率总体相对较高,其从高到低的顺序为AGRICO-7>AGRICO-4>AGRICO-10>AGRICO-3>AGRICO-5>AGRICO-9>AGRICO-1>AGRICO-2>AGRICO-8>AGRICO-6,变化范围在15.37%~3.05%。
  2.5贮藏时间与块茎中蛋白质含量关系
  如图9所示,在整个贮藏期间内,块茎中蛋白质的含量呈整体上升趋势。贮藏90 d后,蛋白质含量较高的品种有AGRICO-10、AGRICO-9、AGRICO-6,分别为3.90%、3.80%、3.01%;其他品种蛋白质含量由高到低的顺序为AGRICO-8>AGRICO-5>AGRICO-4>AGRICO-7>AGRICO-3>AGRICO-1>AGRICO-2,变化范围在2.84%~2.39%之间。如图10所示,贮藏在30~60 d时,块茎中蛋白质含量总体呈现上升趋势,变动范围在-29.40%~-1.40%之间;贮藏在60~90 d时,AGRICO-1、AGRICO-9两个品种块茎蛋白质含量减少,损失率分别是14.40%、0.80%,其他品种蛋白质含量仍在上升;贮藏在30~90 d时,AGRICO-1的蛋白质含量继续降低,损失率为13.20%,其他品种蛋白质含量呈上升趋势。
  3讨论
  3.1贮藏时间对马铃薯块茎淀粉含量的影响
  淀粉是马铃薯块茎中的最主要物质,淀粉的含量是衡量马铃薯品种和品质的重要指标。当周围环境温度降低时,块茎中的淀粉的含量会随着贮藏时间的增加而呈现出下降趋势。贮藏90 d后,块茎中淀粉含量较高的品种有:AGRICO-10、AGRICO-6、AGRICO-8;淀粉含量偏低的品种有:AGRICO-7、AGRICO-1、AGRICO-4。   3.2贮藏时间对马铃薯块茎可溶性糖含量的影响
  块茎中可溶性糖含量随着贮藏期的延长呈现上升趋势。AGRICO-4、AGRICO-1可溶性糖含量较低。在短时期内贮藏时,AGRICO-3、AGRICO-10块茎中可溶性糖损失率较低,所以,短时期内AGRICO-3、AGRICO-10具有良好的贮藏价值。长时期贮藏,AGRICO-10、AGRICO-5、AGRICO-7这3个品种块茎中可溶性糖损失率较低,所以,这3个品种具有长期贮藏价值。
  3.3贮藏时间对马铃薯块茎还原糖含量的影响
  马铃薯块茎中还原糖含量的高低直接影响着马铃薯油炸类食品品质的高低。块茎贮藏期间,会发生“糖化效应”,即淀粉含量不断降低,相反的块茎中还原糖含量呈现上升趋势。但块茎中的糖与淀粉又可发生双向转化。由于品种不同又影响着双向转化的方向、速率等[7-8],所以,在整个贮藏期内不同品种还原糖损失率呈现正负增长趋势。AGRICO-4、AGRICO-1在整个贮藏期间还原糖含量较低,可以考虑用于油炸食品的生产。
  3.4贮藏时间对马铃薯块茎干物质含量的影响
  干物质含量与其淀粉含量呈现极显著的正相关[9],因此,通过对贮藏期间马铃薯块茎干物质含量和淀粉含量进行相关性分析,可知马铃薯块茎中干物质含量随着淀粉含量的降低而呈现出下降趋势。贮藏90 d时,干物质含量较高的品种有AGRICO-10、AGRICO-5、AGRICO-7。
  3.5贮藏时间对马铃薯块茎蛋白质含量的影响
  短期内贮藏,马铃薯块茎中蛋白质含量呈上升趋势;长期贮存时,蛋白质含量呈现不规则变化,但整个马铃薯贮藏期间蛋白质含量总体上呈现出上升趋势,说明蛋白质不是马铃薯贮藏期间内部消耗物质。
  4结论
  通过对10份引种马铃薯在贮藏期间的营养成分含量的分析,得出以下结论:AGRICO-10、AGRICO-6、AGRICO-8这3个品种在长期贮藏时其淀粉含量较高。AGRICO-10、AGRICO-5、AGRICO-7这3个品种可溶性糖含量损失率较低,干物质含量较高,具有很高的长期贮藏价值。AGRICO-4、AGRICO-1这2个品种在整个贮藏期间还原糖含量较低,建议用于马铃薯油炸类食品的生产,但二者由于贮藏期间淀粉损失率较高,因此不易贮藏。AGRICO-10、AGRICO-9、AGRICO-6这3个品种在贮藏期间蛋白质含量较高。
  参考文献
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  Effects of External Introduction on Quality and Storage Time of Potato Tubers
  YUAN Ji-hong,HAN Li-ming,TONG Dan,CHEN Ya-lan
  (Gansu University of Chinese Medicine/Dingxi Teachers College,Dingxi 743000,China)
  Abstract:The nutrient changes of 10 introduced potato tubers during storage were analyzed and studied to provide scientific reference for the late production and application of introduced potatoes.The results showed that the starch content of AGRICO-10,AGRICO-6 and AGRICO-8 were higher during long-term storage.The loss rate of soluble sugar content of AGRICO-10,AGRICO-5 and AGRICO-7 was lower,the loss rate of soluble sugar content was lower,and they had high long-term storage value.AGRICO-4 and AGRICO-1 had low reducing sugar content during the whole storage period.It is suggested that they should be used in the production of potato fried food.However,they are not easy to store due to their high starch loss rate during storage.AGRICO-10,AGRICO-9 and AGRICO-6 had higher protein content during storage.
  Keywords:starch;soluble sugar;reducing sugar;dry matter;protein;storage time
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