Биохимический состав и столовые качества сортов картофеля выращенных в условиях светло-каштановых почв Астраханской области на капельном орошении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биохимический состав и столовые качества сортов картофеля выращенных в условиях светло-каштановых почв Астраханской области на капельном орошении

Картофель - один из важнейших продуктов питания человека. Он обладает высокими вкусовыми и питательными свойствами. Оптимальное соотношение в клубнях картофеля органических и минеральных веществ, необходимых человеку, определяет его ценность как продукта питания.

В клубнях содержится в среднем 76-78 % воды и от 13 до 36% сухих веществ, из которых 12-15 % приходится на крахмал, белок 1-3 % и около 1 % - минеральных соединений. Белки картофеля отличаются очень высокой биологической ценностью, так как содержат комплекс незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в организме человека и должны быть получены с пищей. Картофель является важнейшим источником витамина С. Белок картофеля отличается исключительной биологической ценностью благодаря оптимальному соотношению незаменимых аминокислот, превосходя горох и бобы по содержанию метионина, а зерно - по содержанию лизина

Целью исследований являлась оценка возделываемых на светло-каштановых почвах при капельном орошении сортов картофеля по биохимическим и столовым показателям.

В результате проведенного в условиях капельного орошения на светло-каштановых почвах Астраханской области изучения коллекции ранних и среднеранних сортов по ряду биохимических показателей были выделены ранние сорта - Дельфин, Каратоп, Удача, и среднеранние - Инноватор, Ресурс, Голубизна, Эффект, Невский, Накра, Юбилей Жукова. По столовым показателям лучшими были сорта Дельфин, Ресурс, Голубизна, Невский, Инноватор.

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур, его справедливо называют вторым хлебом. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой [3].

Картофель содержит почти все основные, необходимые для человека и животных ферменты и витамины, важнейшим из которых является витамин С. Его клубнях содержится до 25 % сухих веществ и жизненно важных минеральных солей, а также микроэлементы. Основные минеральные вещества и белки в клубнях расположены неравномерно, сконцентрированы под кожурой или в непосредственной близости от поверхности, поэтому клубни с неповрежденной кожурой сохраняют все пищевые достоинства в период хранения и, как правило, не повреждаются болезнями. Красные, желтые, белые и коричневые клубни обеспечивают организм человека значительным количеством витаминов и минералов. Например, в одной средней картофелине около 620 мг калия - это больше, чем в бананах. Калий имеет большое значение для человека, поскольку участвует в регуляции мышечной деятельности и влияет на устойчивость нервных клеток на стресс. Железо, которое содержится в картофеле, участвует в процессе превращения еды в энергию, а также важно в сопротивляемости организма к инфекциям [3].

В клубнях содержится в среднем 76-78 % воды и от 13 до 36% сухих веществ, из которых 12-15 % приходится на крахмал, 1-3 % - на белок и около 1 % - минеральных соединений. Белки картофеля отличаются очень высокой биологической ценностью, т.к. содержат комплекс незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в организме человека и животных и должны быть получены с пищей.

Белок картофеля отличается исключительно биологической ценностью благодаря оптимальному соотношению незаменимых аминокислот, превосходя горох и бобы по содержанию метионина, а зерно - по содержанию лизина.

По энергетической ценности картофель уступает многим продуктам питания из-за невысокого содержания сухого вещества. Потребление 200 граммов картофеля удовлетворяет дневную энергетическую потребность человека весом 70 кг лишь на 5 %.

С точки зрения производства продуктов питания в расчете на единицу земельной площади картофель уступает в качестве источника растительного протеина лишь сое, а источника энергии - кукурузе.

Пищевая ценность картофеля не единственное достоинство. Клубни, являются важным источником витамина С, участвующего в поддержании здоровой соединительной ткани и заживлении ран. Многие сорта картофеля отличные источники витаминов группы B, которые нужны для формирования красных кровяных клеток, аминокислот и участвуют в росте волос.

Общее содержание зольных элементов в клубнях, в зависимости от сорта картофеля, а главное - от уровня минерального питания почвы, колеблется от 0,5 до 1,8 %. По данному показателю картофель превосходит многие виды плодов и овощей, а уступает лишь таким продуктам, как хлеб и крупа. В картофеле минеральные вещества находятся в легкоусвояемой форме, кроме того, в нем содержатся микроэлементы, редко встречающиеся в других продуктах. В отличие от мяса и белого хлеба, большая часть минеральных веществ в картофеле представлена солями основного характера, что очень важно для поддержания щелочности крови.

Важнейшей биологической особенностью картофеля является то, что подавляющая часть органических веществ, создаваемых в процессе фотосинтеза, запасается в клубнях. Выращивание клубней является основной и единственной конечной целью производства картофеля. Клубни используются в широком диапазоне, как в качестве продуктов питания, так и сырья для многих отраслей пищевой и технической промышленности.

Целью исследований являлась оценка возделываемых на светло-каштановых почвах при капельном орошении сортов картофеля по биохимическим и столовым показателям.

Материал и методика

Опытный участок располагался на полях Прикаспийского НИИ аридного земледелия, расположенного на юго-востоке Европейской части России в пределах Прикаспийской и Сарпинской низменностей на территории Черноярского района Астраханской области, являющимся одним из самых северных районов области [1].

Почвенный покров участка представлен светло-каштановыми солонцеватыми почвами без наличия пятен солонцов.

В соответствии с классификацией Н.А. Качинского (1965), почва опытного участка по механическому составу определяется как суглинистая, комковато-зернистая, с содержанием физической глины в горизонте Апах 26,4 % [1,9].

По содержанию натрия в пахотном и подпахотном горизонтах (4,1% от суммы поглощенных оснований) почва относится к слабосолонцеватой.

В составе поглощенных оснований преобладает кальций. В пределах гумусового горизонта на его долю приходится 60,2% от суммы поглощенных оснований. Процентное содержание магния (от суммы поглощенных оснований) с глубиной увеличивается и достигает 40-45%.

Содержание гумуса в пахотном слое почвы (по Тюрину) - 0,91-1,1%, рН 6,7-7,2, сумма поглощенных оснований 18,4-18,7 мг/экв. на 100 г почвы, содержание (по Кирсанову) NO3 - 0,47, P2O5 - 2,29 и К2О - 25,03 мг/100 г почвы. Обеспеченность подвижными формами азота - очень низкая, фосфора - очень низкая, калия - высокое [8].

Район исследований, благодаря своему географическому положению, получает много тепла. Продолжительность солнечного сияния здесь составляет 2200-2400 часов за год. Количество суммарной солнечной радиации, поступающей на данную территорию - 113 ккал/см3 [1].

Продолжительность теплого периода (с температурой воздуха выше 0°С) составляет 235-260 суток. Годовая сумма активных температур воздуха (выше 10°С) составляет 3370-3500°С.

Сортоизучение картофеля проводилось в 2011-2014 гг. на участке капельного орошения площадью 900 м2 в однофакторном полевом опыте в трехкратной повторности. Посадка - гладкая, ленточная, двустрочная с шириной междурядий 1,4 м, размещение растений в ряду в шахматном порядке через 0,23-0,24 м, густота стояний растений составляла в среднем 60 тыс./га. Под сорт была занята площадь 36,0 м2. За стандарт были приняты сорта, районированные в Астраханской области: ранний - Жуковский ранний, среднеранний - Сантэ, которые высаживали через каждые 10 номеров.

Биохимические показатели клубней определяли после уборки урожая в агрохимлаборатории: содержание сухого вещества - весовым методом, содержание крахмала - по удельному весу, содержание нитратов - ионометрическим методом.

Оценку потребительских качеств вели по методике С.М. Букасова, Л.И. Костиной и др. отдела клубнеплодов ВИР [2].

Согласно этой методике показатели качества кулинарных свойств картофеля по их значимости подразделяются на две категории. К первой категории относятся: вкус, потемнение мякоти клубня, мучнистость и водянистость. Ко второй категории: развариваемость, запах, плотность мякоти клубня [2].

Сумма баллов показателей качества первой категории умножается на коэффициент 4, а сумма баллов по показателям качества второй категории - на 2, затем подсчитывается суммарное количество баллов. Общая оценка выражается суммой баллов.

Результаты и их обсуждение

Результаты проведенных в 2011-2014 гг. исследований показали, что изучаемые сорта различаются по основным биохимическим показателям.

По содержанию крахмала, являющимся ведущим показателем качества клубней картофеля, в среднем за годы изучения выделились ранние сорта: Каратоп - 16,7% и Даренка - 16,3%, которые превосходили стандартный сорт Жуковский ранний (14,2%). Из среднеранних сортов по содержанию крахмала выделялись - Ильинский - 23,0%, Голубизна - 21,9%, Эффект - 19,5%, Накра - 17,3%, Юбилей Жукова - 16,9%, Адретта - 16,2%, Сокольский 15,7%, Кураж - 15,0%, которые превышали стандартный сорт Сантэ (13,2%) (рисунок). Как правило, в ранних сортах картофеля меньше крахмала, чем в среднеранних, что также прослеживалось в опыте. [7]

Так, в среднем по ранним сортам содержание крахмала составляло - 14,2%, по среднеранним - 15,0%.

Количество сухого вещества влияет на кулинарные качества клубней. Клубни с низким содержанием сухого вещества имеют плотную консистенцию и не распадаются при варке. [7] Содержание сухого вещества определяется как почвенно-климатическими условиями, так и генотипом, а также зависит от зрелости растений ко времени уборки [6].

Рисунок. Содержание крахмала в клубнях картофеля, среднее 2011-2014 гг.

В наших опытах большим количеством сухого вещества обладали ранние сорта: Дельфин - 24,25%, Ред Скарлетт - 23,29%, Удача - 22,51% и среднеранние сорта Голубизна - 22,93%, Ресурс - 22,85%, Ильинский - 22,55%. Наименьшее количество сухого вещества накапливали ранние сорта Жуковский ранний St - 17,88%, Даренка - 20,10%, и среднеранние Юбилей Жукова - 12,86%, Эффект - 16,07%, Невский - 17,04%.

В среднем в клубнях картофеля содержится 1% сахаров, в основном сахароза, глюкоза и фруктоза, но их количество может варьировать от 0,1 до 8%. Количество сахаров в клубнях также может изменяться при хранении [7,6].

По содержанию сахара в клубнях из ранних сортов выделились: Дельфин (0,53%), Ред Скарлетт (0,59%), Удача (0,60%), из среднеранних: Романо (0,83%), Накра (0,80%), Чародей (0,79%), Кураж (0,79%), Юбилей Жукова (0,73%), Ильинский (0,73%) и ряд других, которые превышали стандартный ранний сорт Жуковский ранний (0,50%) и среднеранний сорт Сантэ (0,68%).

В картофеле также содержится большое количество витамина С [7]. Ранние сорта картофеля для населения планеты являются важнейшим источником аскорбиновой кислоты [3].

Для большинства населения планеты картофель является важнейшим, а порой и единственным источником аскорбиновой кислоты (витамин С). Содержание аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля может изменяться в зависимости от климатических, почвенных, агротехнических условий, а также зависит от сортовых особенностей и физиологического состояния [7].

В условиях капельного орошения в среднем за три года по содержанию аскорбиновой кислоты (мг%) выделились ранние сорта картофеля: Дельфин - 23,8, Каратоп - 20,0, Удача - 19,4 и среднеранние: Инноватор - 24,4, Ресурс - 23,7, Невский - 20,3, Кураж - 21,2 и др.

В картофеле, как и в других культурах, в процессе произрастания накапливаются нитраты. Нитраты являются естественной составной частью растения картофеля, поскольку без него не образуются аминокислоты и белки. Но избыток нитратов опасен для здоровья человека, потому разработаны показатели предельно допустимой концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции, которые для картофеля составляют 250 мг нитратного азота на 1 кг сырых клубней. Считается, что при таком ПДК картофель безвреден [3,4].

Максимальная суточная доза нитратов для человека составляет 4 мг на 1 кг массы тела. Количество нитратов в картофеле снижается при очистке - на 29%, при варке - на 50% [3,4].

Полученные нами экспериментальные данные показывали, что наименьший процент накопленных нитратов был у ранних сортов Даренка, Ред Скарлетт, Жуковский ранний St - 120,9; 132,1 и 145,2 мг/кг, соответственно, и среднеранних Ильинский, Адретта, Голубизна, - 114,2; 148,1; 159,6 мг/кг, соответственно, на остальных сортах за годы изучения также не был превышен ПДК.

К столовым качествам картофеля относятся вкус, цвет, консистенция, интенсивность потемнения мякиша до и после варки [5].

В клубнях картофеля содержатся компоненты, которые обуславливают их запах. Это метанол и этанола, которые играют основную роль в создании запаха вареного картофеля. Сортовые особенности, агроклиматические условия и физиологические показатели клубней влияют на количественное содержание этих соединений [5].

Для образования аромата и вкуса картофеля важную роль играет содержание аминокислот и сахаров. Определенное влияние также имеют гликоалкалоиды. Их повышенное содержание ухудшает вкус, появляется горький привкус. На вкус картофеля также оказывают влияние наличие крахмала, белка, зольных элементов, сахара, органических кислот, жиров [5].

Использованная нами методика определения столовых качеств картофеля с помощью дегустации разработана во Всесоюзном институте растениеводства академиком С.М. Букасовым, кандидатом с.-х. наук Л.И.Костиной и другими [2]. Согласно этой методике показатели качества кулинарных свойств картофеля по их значимости подразделяются на две категории. К первой категории относятся: вкус, потемнение мякоти клубня, мучнистость и водянистость. Ко второй категории: развариваемость, запах, плотность мякоти клубня [2]. Оценка столовых качеств клубней представлена в таблице.

Таблица. Оценка столовых качеств сортов картофеля

В результате проведенной оценки столовых показателей выделились ранние сорта: Дельфин, Жуковский ранний, Удача, Каратоп и среднеранние сорта: Ильинский, Невский, Ресурс, Голубизна, Юбилей Жукова, Инноватор.

Заключение

биохимический орошение картофель

Таким образом, по биохимическим показателям, а именно по содержанию крахмала в клубнях, сухого вещества, сахаров, нитратов и т.д., выделились ранние сорта - Дельфин, Каратоп, Ред Скарлетт, Удача, и среднеранние - Инноватор, Ресурс, Голубизна, Эффект, Невский, Накра, Юбилей Жукова. По столовым показателям лучшими были сорта Дельфин, Удача, Каратоп, Ильинский, Невский, Ресурс, Голубизна, Юбилей Жукова, Инноватор.

Список литературы

1.Агроклиматические ресурсы Астраханской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 136 с.

2.Букасов, С.М. Методические указания по определению столовых качеств картофеля/ С.М. Букасов, Н.Ф. Бавыко Л.И. Костина и др. -Л, 1975. - 15 с. 38

3.Жоровин, Н.А. Условия выращивания и потребительские качества картофеля / Н.А. Жоровин. -Ураджай, 1977. -175 с. 70

4.Лесовая, Г.М. Агроэкологические факторы, влияющие на содержание нитратов в товарной и овощной продукции и картофеле / Г.М. Лесовая // Достижения науки и техники АПК. - 2007. -№7. -С. 38-39.126

5.Липсиц, Д.В. Исследование вкуса и запаха картофеля / Липсиц Д.В., Сикилинда В.А. // Прикладная биохимия и микробиология. Вып. 3 (8). -1972.-С. 267-274.157

6.Полищук, С.В. Справочник по качеству овощей и картофеля / С.В. Полищук, А.В. Горкуценко. - Киев: Урожай, 1991. - 224 с. 168.

Размещено на Allbest.ru