許英超　王相友　印　祥　岳仁才　胡周勛　孫景彬

(山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院， 淄博 255049)

0　引言

馬鈴薯是全球重要的糧食作物[1]。我國的馬鈴薯種植資源豐富，產(chǎn)量位于世界前列[2]。

馬鈴薯的加工品質(zhì)指標(biāo)主要是干物質(zhì)和還原糖含量。干物質(zhì)含量直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[3]，還原糖含量影響薯片、薯?xiàng)l的色澤[4]。通常用于加工全粉的馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為馬鈴薯鮮質(zhì)量的20%以上[5]。而用于加工薯片、薯?xiàng)l的馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為鮮質(zhì)量的22%～24%，還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于鮮質(zhì)量的0.1%[6]。薯片、薯?xiàng)l在加工過程中常出現(xiàn)薯?xiàng)l萎蔫及顏色過深等現(xiàn)象[7]，是因?yàn)轳R鈴薯各成分在馬鈴薯內(nèi)分布不均勻，存在加工指標(biāo)含量超標(biāo)的部位[8]。因此需準(zhǔn)確測量馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)含量，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益。目前，馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)含量主要采用化學(xué)方法進(jìn)行測定。干物質(zhì)含量采用干燥法[9]，還原糖含量采用液相色譜法[10]或3,5-二硝基水楊酸法(DNS)[11]。這些方法測量準(zhǔn)確，但存在耗時長、需破壞樣品等問題，不適用于馬鈴薯加工業(yè)的快速檢測。

近紅外光譜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)果蔬[12]及糧食[13]中各成分含量的快速無損檢測。近紅外光譜技術(shù)通常采用漫反射方式獲取馬鈴薯內(nèi)部信息，通過檢測C—H、O—H、N—H等基團(tuán)的振動和轉(zhuǎn)動信息，確定物質(zhì)成分含量。但近紅外光譜穿透能力較弱，現(xiàn)有的近紅外光譜儀只能獲取馬鈴薯表層信息[14]，而馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)在馬鈴薯內(nèi)部分布不均勻，表皮與中心的含量差異較大[15]，目前沒有較好方法解決此問題。宋娟等[16]和RADY等[17]將馬鈴薯的赤道部分作為馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)檢測的取樣點(diǎn)，周竹等[18]取馬鈴薯表皮下10 mm薄片測干物質(zhì)含量，均具有局限性。因此，需研究馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)分布規(guī)律，建立分布模型，為后續(xù)建立近紅外光譜無損檢測檢測點(diǎn)加工品質(zhì)指標(biāo)值與馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)均值間的關(guān)系，提高近紅外無損檢測技術(shù)的檢測準(zhǔn)確性提供理論基礎(chǔ)。目前國內(nèi)未見該研究相關(guān)文獻(xiàn)。

本文旨在尋找馬鈴薯加工品質(zhì)指標(biāo)干物質(zhì)和還原糖在馬鈴薯內(nèi)部的分布規(guī)律，建立分布模型，為有效利用馬鈴薯加工各種產(chǎn)品提供技術(shù)支持，為提高近紅外光譜檢測馬鈴薯加工品質(zhì)的檢測精度提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

本文選取希森集團(tuán)自主研發(fā)的希森3號和希森6號馬鈴薯作為研究對象。馬鈴薯均采自國家馬鈴薯工程技術(shù)研究中心山東滕州種植基地，采收當(dāng)天通過冷鏈物流運(yùn)達(dá)山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室。挑選表面平滑、大小均一、結(jié)構(gòu)對稱、無損傷的馬鈴薯，用自來水清洗，放置于恒溫23℃、恒濕85%的暗室貯藏24 h。各品種馬鈴薯分別取樣20個，其中單個樣本質(zhì)量為159.1～201.8 g。

以馬鈴薯中心為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以生長軸線方向?yàn)閅軸，以徑向?yàn)閄軸，以垂直XOY平面方向?yàn)閆軸，如圖1a所示坐標(biāo)系，其中Y軸以指向莖部為正方向。馬鈴薯在X、Y和Z軸方向的尺寸分別用B、L、T表示。用φ10 mm的打孔器在圖1a所示的馬鈴薯13個不同位置上由表皮向原點(diǎn)打孔取樣，然后用手動切片機(jī)將所取試樣由中心向兩側(cè)依次截取長度為5 mm的圓柱。以XOY平面為例的取樣如圖1b所示。將所取的φ10 mm×5 mm圓柱用于測定馬鈴薯的干物質(zhì)和還原糖含量。各品種各指標(biāo)均取10個馬鈴薯，取均值進(jìn)行分析。

圖1　馬鈴薯取樣圖Fig.1　Sketches of potato sampling points1.Y軸方向　2.X軸方向　3.Z軸方向　4.XOY平面上弧的中點(diǎn)　5.與4點(diǎn)關(guān)于X軸對稱　6.ZOY平面上弧的中點(diǎn)　7.與6點(diǎn)關(guān)于Z軸對稱　8.XOZ平面上弧的中點(diǎn)　9.與8點(diǎn)關(guān)于Z軸對稱　10～13.馬鈴薯4等分的中心

1.2　主要設(shè)備與儀器

DHG-9070A型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)；UV-1700型紫外可見分光光度計(日本島津有限公司)；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(龍口先科公司)；ST-208B型手動切片機(jī)(廣州安獅食品機(jī)械有限公司)；鍍鉻游標(biāo)卡尺(杭州量具廠)；MesoQMR23-060H-I型核磁共振成分分析儀(上海紐邁電子科技有限公司)，磁體類型為永磁體，磁場強(qiáng)度(0.5±0.08) T，探頭線圈直徑70 mm。

1.3　測定指標(biāo)及方法

1.3.1干物質(zhì)含量

采用干燥法測定[9]，先將稱量瓶編號，放于110℃干燥箱中干燥3 h，取出后放于盛有干燥劑的干燥器內(nèi)，冷卻30 min后稱量記為M1，然后取φ10 mm×5 mm的馬鈴薯圓柱放于稱量瓶中，將稱量瓶和樣品總質(zhì)量記為M2，將帶有樣品的稱量瓶放在110℃的干燥箱中干燥3 h，取出放于裝有干燥劑的干燥器內(nèi)，30 min后稱量記為M3。干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算公式為

(1)

1.3.2還原糖含量

取φ10 mm×5 mm的馬鈴薯圓柱樣品加4 mL 85%乙醇，研磨。在80℃水浴中加熱20 min，其間搖勻數(shù)次。在12 000 r/min下離心10 min。將上清液倒入量筒，記錄體積V。用移液槍取上清液1 mL，采用3,5-二硝基水楊酸法[11]測還原糖含量。

1.3.3質(zhì)量與尺寸

采用游標(biāo)卡尺量取馬鈴薯試樣在X、Y和Z軸方向外形尺寸B、L和T；用電子天平稱取馬鈴薯質(zhì)量。

1.4　數(shù)據(jù)處理方法

圖2　馬鈴薯干物質(zhì)含量在坐標(biāo)軸各方向上的變化Fig.2　Changes of dry matter of potato at coordinate axis

采用Orign 8.5和Matlab 2016軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和制圖，運(yùn)用1stOpt軟件采用擬牛頓算法和通用全局優(yōu)化算法相結(jié)合的方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元非線性模型回歸分析，建立回歸模型。擬牛頓法是牛頓迭代法的改進(jìn)方法，可有效減少每步迭代的計算量，并保持超線性的收斂速度[19]。將擬牛頓法和全局優(yōu)化算法相結(jié)合，可在無初始值的情況下全局搜索最優(yōu)解，提高收斂速度和求解效率。

2　結(jié)果與分析

2.1　馬鈴薯基本參數(shù)

希森3號和希森6號馬鈴薯的基本參數(shù)如表1所示，基本參數(shù)為20個平行樣品的平均值。馬鈴薯縱橫徑比在1附近的為類球形馬鈴薯，縱橫徑比偏離1的則為類橢球形馬鈴薯[20]。其中，縱橫徑比計算公式為

(2)

如表1所示希森6號馬鈴薯的縱橫徑比為1.1，是類球形馬鈴薯；希森3號馬鈴薯的縱橫徑比為1.4，是類橢球形馬鈴薯。

表1　馬鈴薯樣品概述Tab.1　Overview of samples used

2.2　干物質(zhì)含量

希森3號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化范圍為11.43%～25.77%，平均值為19.11%，偏差2.89%。希森6號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化范圍較大，為12.03%～29.53%，平均值為22.21%，偏差3.76%。

2.2.1干物質(zhì)含量分布狀態(tài)

圖2a、2b分別為希森3號和希森6號馬鈴薯干物質(zhì)含量在坐標(biāo)軸各方向上的變化情況。如圖2所示，兩種馬鈴薯的干物質(zhì)分布規(guī)律基本相同，均在馬鈴薯中心位置干物質(zhì)含量最小，由中心沿各坐標(biāo)軸正、負(fù)方向干物質(zhì)含量逐漸增加，在最外層有最大值?？拷行牟课桓晌镔|(zhì)變化較大，外層干物質(zhì)含量變化較小。

用于試驗(yàn)的希森3號和希森6號馬鈴薯均結(jié)構(gòu)對稱，故將馬鈴薯近似看作標(biāo)準(zhǔn)橢球體。圖3為希森3號和希森6號馬鈴薯的干物質(zhì)含量在各坐標(biāo)平面上的分布狀態(tài)。顏色梯度條由上往下代表馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低變高，圖3a～3c的范圍為11.40%～25.77%，圖3d～3f的范圍為12.00%～29.53%。

圖3a～3c為希森3號馬鈴薯干物質(zhì)含量分布狀態(tài),其在各坐標(biāo)平面分布基本相同，均呈與馬鈴薯形狀相似的橢圓形分層分布。中心處干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小，為11.43%，向外干物質(zhì)含量逐層增大，最外層干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.77%，在距離表皮深度約10 mm以內(nèi)的位置干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于22%。由圖3a和圖3c可以看出內(nèi)層各橢圓在Y軸方向有尖角，說明在Y軸附近干物質(zhì)含量比同橢球?qū)悠渌恢酶晌镔|(zhì)含量小。

圖3d～3f為希森6號馬鈴薯干物質(zhì)含量分布狀態(tài),其分布規(guī)律與希森3號馬鈴薯干物質(zhì)分布含量規(guī)律基本相同，均呈與馬鈴薯形狀相似的橢圓形分層分布。希森6號馬鈴薯的干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在中心最小，為12.03%，最外層最高，可達(dá)29.53%，在距離表皮深度約20 mm以內(nèi)的位置干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于22%。希森6號馬鈴薯干物質(zhì)含量比希森3號高。

圖3　馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在坐標(biāo)平面上的變化Fig.3　Changes of dry matter of potato at coordinate plane

2.2.2核磁共振下水分的分布狀態(tài)

圖4　馬鈴薯核磁共振T1加權(quán)圖像Fig.4　T1 weighted magnetic resonance images for potato

馬鈴薯干物質(zhì)含量的分布狀態(tài)與馬鈴薯含水率分布狀態(tài)有關(guān)，干物質(zhì)含量越高，含水率越小。圖4為馬鈴薯核磁共振T1加權(quán)圖像，能直觀表現(xiàn)出水分的分布狀態(tài)，黑色越深表明水質(zhì)子信號越強(qiáng)，該部位的含水率越高[21]。圖4a、4b為希森3號馬鈴薯XOY平面和XOZ平面圖像，圖4c、4d為希森6號馬鈴薯XOY平面和XOZ平面圖像。如圖4a和圖4c所示，中間位置均有明顯黑色豎線，表示該部位含水率較大，干物質(zhì)含量較小，即Y軸周圍干物質(zhì)含量低。如圖4b和圖4d所示，中心位置黑色面積較大，由中心向表皮方向黑色面積逐漸減小，甚至消失。說明馬鈴薯中心部位含水率最高，向表皮方向含水率逐漸減小。干物質(zhì)含量則為中心部位含量最低，向表皮方向干物質(zhì)含量逐漸增加，如圖3b和圖3e所示。圖4a、4b的整體顏色比圖4c、4d黑，說明希森3號的含水率高，干物質(zhì)含量低。在馬鈴薯的外圍有黑白相間的圓環(huán)，是馬鈴薯的維管束環(huán)和皮層位置，含水率略有增加，但由圖2可以看出表皮層的干物質(zhì)含量仍然呈增加趨勢，只是增加較少。其原因可能是維管束環(huán)很細(xì)，皮層含水率低，最終仍呈增加趨勢。

2.2.3回歸模型

通過分析馬鈴薯干物質(zhì)含量的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯中檢測點(diǎn)X、Y和Z軸的坐標(biāo)值x、y和z對馬鈴薯的干物質(zhì)含量有影響，且有一定的規(guī)律性，基于1stOpt軟件采用多元非線性回歸分析方法，構(gòu)造檢測點(diǎn)坐標(biāo)值與干物質(zhì)含量的回歸模型，進(jìn)一步解釋干物質(zhì)含量與檢測點(diǎn)位置的關(guān)系，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測干物質(zhì)含量，為光譜無損檢測提供理論支持。

建立因變量G與自變量xi(i=1, 2，…，m)之間的多元非線性回歸數(shù)學(xué)模型[22]為

(3)

式中a0——回歸系數(shù)

am——偏回歸系數(shù)(m為正整數(shù))

x1——檢測點(diǎn)X軸坐標(biāo)值x，mm

x2——檢測點(diǎn)Y軸坐標(biāo)值y，mm

x3——檢測點(diǎn)Z軸坐標(biāo)值z，mm

G——干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

采用擬牛頓算法和通用全局優(yōu)化算法相結(jié)合的方法，利用式(3)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合，通過決定系數(shù)R2和均方根誤差進(jìn)行評定。希森3號馬鈴薯和希森6號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)回歸模型為

3=16.583 2+9.570×10-3x2+4.471×
10-3y2+1.356 8×10-2z2

(4)

6=19.419 2+9.659×10-3x2+7.231×10-3y2+
1.261 7×10-2z2

(5)

由式(4)和式(5)可以看出,馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是關(guān)于檢測點(diǎn)坐標(biāo)值x、y和z的橢球函數(shù)，說明馬鈴薯的干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在馬鈴薯內(nèi)部呈與馬鈴薯形狀相似的橢球形分布。類橢球形馬鈴薯和類球形馬鈴薯均具有這種分布規(guī)律。

2.2.4回歸模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對圖

將式(4)和式(5)的干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與建模集樣本的試驗(yàn)值相比較，結(jié)果如圖5和圖6所示。希森3號的建模集樣本數(shù)量為335個，希森6號的建模集樣本數(shù)量為344個。希森3號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回歸模型決定系數(shù)為0.909 9，均方根誤差為1.101 1%。希森6號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回歸模型決定系數(shù)為0.912 3，均方根誤差為1.165 3%。如圖5、6所示，兩種馬鈴薯的預(yù)測值和實(shí)測值均能緊密分布在回歸線兩側(cè)，希森6號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回歸模型預(yù)測效果稍優(yōu)于希森3號的，但兩種馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的預(yù)測模型均能達(dá)到較好的預(yù)測效果。

圖5　希森3號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與實(shí)測值擬合結(jié)果Fig.5　Potato dry matter prediction model and test data of Xisen 3

圖6　希森6號馬鈴薯干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與實(shí)測值擬合結(jié)果Fig.6　Potato dry matter prediction model and test data of Xisen 6

2.3　還原糖含量

馬鈴薯還原糖含量是影響馬鈴薯薯片和薯?xiàng)l品質(zhì)的重要指標(biāo)。還原糖含量與薯片脆度呈負(fù)相關(guān)性，與致癌物質(zhì)丙烯酰胺的含量呈正相關(guān)性[23]，故還原糖含量越低越好。通常認(rèn)為馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于馬鈴薯鮮質(zhì)量的0.1%時可用于加工薯片和薯?xiàng)l。

希森3號和希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布情況如表2所示。希森3號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.075 7%～0.355 3%，希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.050 4%～0.129 8%。

表2　馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)Tab.2　Content of potato reducing sugar　%

2.3.1還原糖含量分布狀態(tài)

圖7為希森3號和希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在坐標(biāo)平面上的變化情況。圖7中顏色梯度條由下往上代表馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低變高，圖7a～7c的范圍為0.075 7%～0.355 3%，圖7d～7f的范圍為0.050 4%～0.129 8%。由圖7可以看出兩種馬鈴薯的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在中心位置有最大值，由中心向表皮方向還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小，在最外層有最小值。如圖7b與圖7e的等高線圖所示，馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在XOZ平面上呈關(guān)于中心對稱的橢圓分布狀態(tài)。由圖7a、圖7c、圖7d和圖7f的等高線圖可知，各點(diǎn)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)于Y軸對稱分布，馬鈴薯莖部Y軸周圍的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)比周圍的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，馬鈴薯莖部還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)要低于馬鈴薯頂部關(guān)于原點(diǎn)對稱位置的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)。WEAVER等[24]研究表明馬鈴薯油炸后頂部比根部顏色深。由于還原糖含量與馬鈴薯油炸后顏色正相關(guān)，故說明馬鈴薯莖部還原糖含量低于根部。馬鈴薯莖部Y軸周圍還原糖含量稍高的部位與圖4a和圖4c的中間黑色部位相對應(yīng)，此處是馬鈴薯的內(nèi)髓位置含水率高，而大部分還原糖溶于水，故還原糖含量偏高。

由圖7等高線可以看出，希森3號馬鈴薯在距表皮深度約10 mm內(nèi)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.1%，希森6號馬鈴薯在距表皮深度約20 mm內(nèi)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.1%，適宜加工薯片薯?xiàng)l。

圖7　馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在坐標(biāo)平面上的變化Fig.7　Changes of reducing sugar of potato at coordinate plane

2.3.2還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)回歸模型

將式(3)中的干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)G替換為還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)H，采用擬牛頓算法和通用全局優(yōu)化算法相結(jié)合的方法，對還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸擬合，通過決定系數(shù)R2和均方根誤差進(jìn)行評定。希森3號馬鈴薯和希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算公式為

3=0.242 8-1.879 0×10-4x+1.923 5×10-4x2-
1.069 1×10-4y2-1.745 8×10-4z2

(6)

6=0.107 5-1.913×10-5x-1.920 3×10-4y-
1.053 6×10-4z-4.558×10-5x2-
3.931×10-5y2-4.835×10-5z2

(7)

希森3號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回歸模型為式(6)，該回歸模型的決定系數(shù)為0.833 6，均方根誤差為0.028 4%。式(7)為希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回歸模型，該回歸模型的決定系數(shù)為0.824 6，均方根誤差為0.009 7%。

圖8　希森3號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與實(shí)測值擬合結(jié)果Fig.8　Potato reducing sugar prediction model and test data of Xisen 3

圖9　希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與實(shí)測值擬合結(jié)果Fig.9　Potato reducing sugar prediction model and test data of Xisen 6

圖8和圖9分別為希森3號和希森6號馬鈴薯還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測值與建模集樣本的實(shí)測值的比較結(jié)果。希森3號的建模集樣本數(shù)量為335個，希森6號的建模集樣本數(shù)量為344個。由圖8、9可以看出兩種馬鈴薯還原糖含量回歸模型的預(yù)測結(jié)果相似。在還原糖含量較小時有部分點(diǎn)偏離1∶1線較遠(yuǎn)，但均方根誤差較小，仍有一定的預(yù)測效果。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是還原糖含量過低，樣本取樣質(zhì)量小，操作誤差被放大。

綜上所述，兩種馬鈴薯靠近表皮處的干物質(zhì)含量高，還原糖含量低，更適宜加工薯?xiàng)l和薯片，希森3號馬鈴薯建議使用距表皮約10 mm內(nèi)的位置，希森6號馬鈴薯建議使用距表皮約20 mm內(nèi)的位置。希森6號馬鈴薯干物質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.21%，大于20%；還原糖平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.076 2%，小于0.1%，適宜作為加工薯使用?？蓪⒓庸な韮?nèi)髓部位加工凈菜，其余部位加工薯?xiàng)l薯片，對馬鈴薯各部位進(jìn)行不同的深加工，能有效減少能耗，提高企業(yè)效益。

趙萍等[9]和石瑛等[25]對馬鈴薯貯藏期間干物質(zhì)含量變化進(jìn)行研究，認(rèn)為同一貯藏條件下，相同品種的馬鈴薯干物質(zhì)含量在貯藏期間無顯著變化。故本研究結(jié)果適用于新采收和同一條件下貯藏的馬鈴薯。但不同品種的馬鈴薯因品種差異各成分含量會有不同，針對不同品種馬鈴薯應(yīng)建立各自對應(yīng)的回歸模型。馬鈴薯還原糖含量會隨著貯藏時間和貯藏條件發(fā)生變化[26]，故馬鈴薯還原糖含量回歸模型適用于新采收馬鈴薯，貯藏期間馬鈴薯還原糖的回歸模型還需進(jìn)一步研究。

3　結(jié)論

(1)希森3號為類橢球形馬鈴薯，希森6號為類球形馬鈴薯，兩類馬鈴薯的干物質(zhì)在馬鈴薯內(nèi)部均呈與馬鈴薯形狀相似的近似橢球分布，在中心部位含量最小，表皮含量最高，Y軸部位干物質(zhì)含量略低于周邊含量。

(2)采用擬牛頓算法和通用全局優(yōu)化算法相結(jié)合的方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元非線性回歸分析，得出的希森3號和希森6號馬鈴薯干物質(zhì)含量回歸模型是關(guān)于檢測點(diǎn)坐標(biāo)值x、y和z的橢球函數(shù)，決定系數(shù)分別為0.909 9和0.912 3，均能有效預(yù)測馬鈴薯內(nèi)部各點(diǎn)干物質(zhì)含量。

(3)希森3號和希森6號馬鈴薯還原糖含量在馬鈴薯中心位置含量最高，由中心向表皮還原糖含量逐漸降低。馬鈴薯莖部的還原糖含量低于馬鈴薯頂部關(guān)于中心對稱位置的還原糖含量。

(4)希森3號和希森6號馬鈴薯還原糖含量的多元非線性回歸模型，決定系數(shù)分別為0.833 6和0.824 6，可預(yù)測馬鈴薯內(nèi)部各點(diǎn)還原糖含量。

(5)兩種馬鈴薯均在靠近表皮的位置，干物質(zhì)含量高，還原糖含量低，適合加工薯片薯?xiàng)l。希森6號馬鈴薯干物質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20%；還原糖平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.1%，適宜作為加工薯使用。

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