employee
The purpose of the research was to determine the technological and consumer characteristics of various varieties of potatoes grown in the Ryazan region. The object of research was potato varieties of Russian and foreign selection grown in the conditions of an experimental agrotechnological station of FSBEI HE RRSAU. The potatoes were cultivated on the dark gray forest soil of the non-Chernozem zone of Russia. Agricultural measures for growing potatoes were generally accepted in the zone. The tubers were planted in the first decade of May. The level of mineral nutrition in the experiment was N190P90K120. All the researches were conducted using standard methods. In terms of total and commercial yield, high indicators in the experiment were shown by early-maturing variety Koroleva Anna (35.71 and 31.62 t/hectare) and medium-maturing variety Kolobok (34.68 and 29.88 t/hectare). According to the results of the research, only the varieties Koroleva Anna and Kolobok were classified as type C, suitable for cooking most culinary dishes, and accordingly they were universal. According to dry matter content, Rodrigo, Koroleva Anna and Kolobok varieties were suitable for technological processing. The optimal ratio of protein and starch was presented in the tubers of the varieties Koroleva Anna (1:11) and Kolobok (1:12), which indicated high culinary qualities of these varieties. The maximum content of nitrates was found in the core of potato varieties Lanona (88.5 mg/kg) and Red Scarlet (87.7 mg/kg), which might be due to the ability of these early-maturing varieties to absorb intensively mineral nutrients having no time to be included in biosynthesis. The content of toxic elements in all the samples was at an acceptable level.
potato, variety, yield, quality indicators.
Введение. В настоящее время картофель является одной из важнейших продовольственных, кормовых, технических сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из ведущих мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой.
Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека разностороннего использования [1, 2].
В технологии картофеля с внесением удобрений вносятся в почву нитраты, при этом являясь ее естественным компонентом. Нитрат хорошо растворяется в воде, не связываясь при этом с частичками почвы, что обуславливает его подвижность как аниона в естественных условиях. По большей части бесконтрольное использование азотных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур влечет за собой загрязнение почв и поверхностных вод нитратами, а не естественный процесс их образования. Нитраты являются малотоксичным веществом, но при попадании в организм человека в процессе биохимических реакций они преобразуются в соли азотистой кислоты, или нитриты, которые, в свою очередь, токсичнее предшественников более чем в 400 раз [5, 6].
Потребительские и технологические свойства картофеля имеют прямую зависимость не только от условий и агротехники возделывания, но и от его сортовых особенностей. Правильно подобранный сорт картофеля с учетом зоны и условий выращивания является залогом богатого урожая. В связи с этим подбор высокоурожайных, устойчивых к заболеваниям сортов является весьма актуальным вопросом [3, 7].
Помимо этого, основным критерием с технологической точки зрения является получение картофеля с высокими органолептическими свойствами. Вкус, запах, цвет и консистенция картофеля, прошедшего тепловую обработку, должны соответствовать требованиям стандарта. Игнорирование этих показателей нередко приводит к тому, что картофель с несвойственным ему сладким привкусом, плохо разваривающийся и быстро при этом темнеющий, ограничивает использование его в перерабатывающей промышленности [4].
Цель исследования: изучение технологических и потребительских характеристик различных сортов картофеля, выращенного на территории Рязанской области.
Задачи исследования: проанализировать сведения по общей и товарной урожайности исследуемых сортов картофеля; провести анализ химического состава исследуемого картофеля; проанализировать потребительские свойства картофеля по вкусу и устойчивости к потемнению мякоти клубней на соответствие требованиям нормативно-технической документации, а также дать оценку безопасности исследуемого картофеля.
Объекты и методы исследования. Для исследования были взяты сорта картофеля отечественной и зарубежной селекции, допущенных к районированию в Рязанской области. Возделывался картофель на опытной агротехнологической станции ФГБОУ ВО РГАТУ Рязанской области в 2019–2020 гг.
Агрохимические показатели темно-серой лесной почвы участка: гумус – 3,4–3,5 %, содержание К2О в слое 0–40 см – от 13,3 до 16,7 мг/100 г почвы, К2О –от 13,0 до 16,6 мг/100 г почвы; рН солевой вытяжки – 5,6.
Агротехнические мероприятия по выращиванию картофеля – общепринятые в зоне. Посадка клубней – в I декаде мая. Уровень минерального питания в опыте – N190P90K120. Использовали сорта картофеля Родриго (Solana Gmb H&Co, Германия) и Королева Анна (Solana Gmb H&Co, Германия), Латона (HZPC Holland B.V., Голландия) и Ред Скарлетт (HZPC Holland B.V., Голландия), Колобок (Россия).
Исследования по изучению химического состава были проведены по стандартным методикам в лаборатории ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Рязанской области». Анализ потребительских свойств картофеля по вкусу и устойчивости к потемнению мякоти – на базе лаборатории кафедры агрономии и агротехнологий ФГБОУ ВО РГАТУ.
Определение массовой доли сухих веществ в исследуемых сортах картофеля осуществлялось методом высушивания согласно требованиям ГОСТ 28561-90 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги».
Исследование содержания крахмала в картофеле – по ГОСТ 7194-81 «Картофель свежий. Правила приемки и методы определения качества».
Анализ содержания аскорбиновой кислоты в картофеле осуществлялось согласно требованиям ГОСТ 24556-89 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С» титрометрическим методом. Метод основан на экстрагировании витамина С раствором кислоты с последующим титрованием визуально или потенциометрически раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до установления светло-розовой окраски.
Содержание нитратов в исследуемых образцах картофеля определялось по стандартной методике согласно требованиям ГОСТ 29270-95 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения нитратов». Метод основан на экстракции нитратов из продукта, восстановлении их до нитритов на кадмиевой колонке с последующим фотометрированием раствора азосоединения, образующегося при взаимодействии нитритов с ароматическими аминами.
Определение токсичных элементов в картофеле осуществлялось в соответствии с требованиями ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Технологические свойства картофеля оценивали по вкусу и устойчивости к потемнению мякоти клубней. Степень потемнения мякоти сырого картофеля оценивали через 20 мин, через 3 и 24 ч по методике ВНИИКХ.
Клубни исследуемых сортов картофеля отваривали и проводили оценку вкуса и запаха. Вкус клубней определяли, используя небольшое количество соли, согласно стандартной дегустационной шкале.
В ходе определения развариваемости клубней в первую очередь обращали внимание на сохранение формы и целостности кожуры. Консистенция мякоти определялась путем растирания кусочка сваренного клубня между пальцами. Рассыпчатая консистенция мякоти является приоритетной, а воскообразная, мылистая, клейкая определяется как порок для столового картофеля. Цвет мякоти исследуемых образцов должен быть белый или характерный сорту, не темнеющий. Шкала оценки мякоти: 9 баллов – цвет не изменился; 7 баллов – слабое изменение цвета; 5 баллов – среднее окрашивание; 3 балла – сильное окрашивание; 1 балл – очень сильное окрашивание. При оценке вкуса и запаха использовалась пятибалльная шкала [4].
В связи с тем, что при выборе сортов картофеля для выращивания производители ориентируются, прежде всего, на их урожайность, на первом этапе исследования были проанализированы данные по общей и товарной урожайности исследуемых сортов картофеля. Помимо общей урожайности важным является выход товарных клубней, имеющих массу больше 40 г. Клубни с меньшей массой допускаются к реализации и на промышленную переработку в ограниченном количестве, согласно ГОСТ Р7176-2017 «Картофель продовольственный. Технические условия» [8,9].
Результаты исследования и их обсуждение. По общей и товарной урожайности высокие показатели в опыте показали раннеспелый сорт Королева Анна (35,71 и 31,62 т/га) и среднеспелый сорт Колобок (34,68 и 29,88 т/га). В таблице 1 приведены данные по общей и товарной урожайности исследованных сортов.
Таблица 1
Элементы структуры урожая и урожайность исследуемых сортов
картофеля, среднее 2019–2020 гг.
|
Сорт |
Общая урожайность, т/га |
Товарная урожайность, т/га |
Группа спелости |
Среднее количество клубней, шт/куст |
Средняя масса клубней, г |
|
|
Родриго |
33,03 |
28,14 |
Среднеспелый |
10,6 |
115,3 |
|
|
Королева Анна |
35,71 |
31,62 |
Ранний |
14,8 |
110,3 |
|
|
Латона |
28,60 |
24,74 |
Ранний |
9,6 |
110,5 |
|
|
Ред Скарлетт |
33,65 |
31,81 |
Ранний |
11,9 |
93,5 |
|
|
Колобок |
34,68 |
29,88 |
Среднеспелый |
12,7 |
115,2 |
|
|
НСР05 |
2019 г. |
2,11 |
– |
– |
– |
3,10 |
|
2020 г. |
1,74 |
– |
– |
– |
5,98 |
|
По количеству клубней на кусте также лучшими оказались сорт Королева Анна и Колобок: 14–16 и 10–13 шт. с куста соответственно. А наибольшую среднюю массу клубней дали сорта Родриго и Колобок – 115 г, Королева Анна – 110 г.
Кулинарные качества картофеля преимущественно зависят от размеров крахмальных зерен и соотношения крахмала и белков. Клубни картофеля с низким содержанием крахмала имели вязкую консистенцию, при высоком – при варке растрескивались, что проявляет их плохие кулинарные качества. Наиболее качественным считается картофель, клубни которого содержат белок и крахмал в соотношении 1 : 12 (на 1 г белков должно приходиться 12 г крахмала). При соотношении 1 : 16 картофель из-за большого избытка крахмала будет рассыпаться при варке. Содержание сухих веществ в картофеле, предназначенном для технологической переработки, должно быть не менее 20 %.
Результаты исследования химического состава картофеля изучаемых сортов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Исследование химического состава сортов картофеля
|
Сорт |
Массовая доля сухих веществ, % |
Крахмал, % |
Витамин С, % |
Белок, % |
|
Родриго |
22,22 |
14,34 |
18,22 |
1,63 |
|
Королева Анна |
21,80 |
17,20 |
15,49 |
1,58 |
|
Латона |
18,10 |
12,60 |
11,28 |
1,24 |
|
Ред Скарлетт |
19,18 |
14,20 |
16,26 |
1,44 |
|
Колобок |
20,46 |
17,60 |
14,84 |
1,46 |
Как видно из таблицы 2, необходимое количество сухого вещества содержится в клубнях сортов Родриго (20,46 %), Королева Анна (21,80 %) и Колобок (20,46 %), что указывает на их хорошие технологические свойства.
Оптимальное соотношение белка и крахмала представлено в клубнях сортов Королева Анна (1 : 11) и Колобок (1 : 12), что свидетельствует о высоких кулинарных качествах данных сортов. У остальных сортов данное сочетание ниже (1 : 9; 1 : 10).
Как известно, в организме человека происходит взаимодействие нитритов с гемоглобином крови, что приводит к потере способности эритроцитов доставлять кислород к органам. Накопление нитратов в организме может быть очень опасным и бессимптомным процессом. И только по истечении нескольких лет могут обнаруживаться заболевания нервной системы и нарушение обмена веществ.
Установлено, что нитраты провоцируют образование в организме канцерогенных веществ активного характера, которые могут провоцировать злокачественные опухоли. Именно с культурой земледелия имеет крепкую взаимосвязь проблема накопления нитратов в сельскохозяйственной продукции. Во всех растениях, даже при условии не применения удобрений, присутствуют нитраты. В нашем исследовании является важным выявить и не допустить превышения их предельно допустимой концентрации в исследуемых объектах.
Предельно допустимые концентрации различных веществ для сельскохозяйственной продукции установлены всемирной организацией здравоохранения. Для картофеля ПДК нитратов составляет 250 мг¤кг. А предельно допустимая величина суточного потребления нитратов человеком составляет 5 мг¤кг массы тела. 312 мг – среднесуточная допустимая доза нитратов для взрослого человека в Российской Федерации, а 500 мг – предельно допустимая, 600 мг – токсическая. Таким образом, зная ПДК нитратов в продукте и его количество, можно рассчитать употребляемое количество нитратов в пищу. Зная количество нитратов в продукте, есть возможность определить его допустимое количество, которое можно употребить.
Данные проведенных исследований свидетельствуют о том, что содержание нитратов во всех сортах не превышало предельно допустимой концентрации в глазках, кожуре и сердцевине. Наименьшее содержание нитратов наблюдается в сортах Королева Анна и Колобок. Оно не превышает 78,5 и 82,5 мг/кг сырой массы соответственно.
Максимальное содержание нитратов обнаружено в сердцевине картофеля сортов Ланона (88,5 мг/кг) и Ред Скарлет (87,7 мг/кг), что возможно связано со способностью этих раннеспелых сортов интенсивно поглощать минеральные питательные вещества, которые не успевают включиться в биосинтез (табл. 3).
Таблица 3
Определение содержания нитратов в исследуемых сортах картофеля (после уборки)
|
Сорт |
NO3 (мг/кг сырой массы) при ПДК 250 мг/кг |
||
|
Глазки |
Кожура |
Сердцевина |
|
|
Родриго |
170,0 |
170,0 |
86,6 |
|
Королева Анна |
160,5 |
160,3 |
78,5 |
|
Латона |
164,5 |
165,5 |
88,5 |
|
Ред Скарлетт |
170,1 |
165,2 |
87,7 |
|
Колобок |
170,3 |
170,1 |
82,5 |
Как видно из таблицы 4, содержание токсичных элементов во всех образцах находится на допустимом уровне. При этом можно отметить, что наибольшее содержание ртути было обнаружено у сорта Ред Скарлетт (0,014 мг/кг), мышьяка – у Латоны (0,120), кадмия – у Родриго (0,02), Ред Скарлетт (0,02) и Колобок (0,02), свинца – у Латоны (0,220 мг/кг).
Для картофеля, являющегося пригодным для технологической переработки, наиболее важными органолептическими показателями являются устойчивость к потемнению мякоти клубней, запах и вкус. Соотношение и количество вносимых в почву минеральных удобрений, баланс содержания в клубнях картофеля углеводов и азотистых веществ оказывают значительное влияние на органолептические показатели его качества.
На заключительном этапе исследования проводилась оценка органолептических показателей качества исследуемых сортов картофеля. Результаты определения органолептических показателей представлены в таблице 5.
Таблица 4
Определение токсичных элементов в исследуемых сортах картофеля
|
Сорт |
Показатель |
|||
|
Свинец, мг/кг |
Кадмий, мг/кг |
Мышьяк, мг/кг |
Ртуть, мг/кг |
|
|
Родриго |
0,178 |
0,02 |
0,023 |
0,006 |
|
Королева Анна |
0,132 |
0,01 |
0,016 |
0,005 |
|
Латона |
0,220 |
0,01 |
0,120 |
0,010 |
|
Ред Скарлетт |
0,168 |
0,02 |
0,018 |
0,014 |
|
Колобок |
0,188 |
0,02 |
0,010 |
0,010 |
|
Допустимые уровни мг/кг, не более, согласно требованиям ТР ТС 024/2011 |
0,50 |
0,03 |
0,20 |
0,02 |
Таблица 5
Технологические показатели качества исследуемых образцов
картофеля
|
Сорт картофеля |
Вкус |
Запах |
Потемнение мякоти, балл |
||
|
20 мин |
3 ч |
24 ч |
|||
|
Родриго |
3,0 |
3,0 |
6 |
3 |
1 |
|
Королева Анна |
5,0 |
5,0 |
9 |
7 |
3 |
|
Латона |
3,5 |
3,0 |
7 |
3 |
1 |
|
Ред Скарлетт |
4,0 |
4,5 |
9 |
5 |
3 |
|
Колобок |
4,5 |
5,0 |
9 |
7 |
3 |
Представленные данные в таблице 5 свидетельствуют о том, что по показателям качества «вкус», «запах» и «потемнение мякоти» наибольшие баллы в порядке убывания набрали клубни сорта Королева Анна, Ред Скарлетт и Колобок.
Большим разнообразием вариантов технологической переработки отличается картофель. Его клубни используют в кулинарных блюдах (варка, жарка, запекание, для приготовления салатов, супов) и для производства чипсов, хрустящего картофеля, быстрорастворимого картофеля. Направление использования картофеля зависит от состава и текстуры клубней. В связи с этим Европейской ассоциацией исследований картофеля была разработана схема оценки качества клубней после варки в зависимости от текстуры вареных клубней. Учитывая предложенные рекомендации, картофель подразделили на четыре типа – А, В, С и D.
Картофель типа А (столовый с неразваривающейся мякотью) предназначен для приготовления винегретов и салатов; типа В (столовый с вязкой мякотью) – для поджаривания и переработки; типа С (столовый с рассыпчатой мякотью) – для большинства блюд; типа D (столовый с очень рассыпчатой мякотью) – для пюре. Исходя из предложенной системы классификации, мы провели распределение изучаемых сортов картофеля по текстуре вареных клубней. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 6.
Таблица 6
Оценка качества клубней картофеля после кулинарной обработки
|
Сорт |
Тип А |
Тип В |
Тип С |
Тип D |
|
Родриго |
|
|
|
+ |
|
Королева Анна |
|
|
+ |
|
|
Латона |
|
+ |
|
|
|
Ред Скарлетт |
|
|
|
+ |
|
Колобок |
|
|
+ |
|
При анализе представленных данных в таблице 6 видно, что только сорта Королева Анна и Колобок отнесены к типу С, который подходит для приготовления большинства кулинарных блюд, а соответственно они являются универсальными. К типу D относятся сорта Ред Скарлетт и Родриго и соответственно подходят только для приготовления пюре. Сорт Латона соответствует типу В и подходит для поджаривания и переработки.
При сравнении данных таблиц 5 и 6 можно отметить, что большинство сортов с отличными вкусовыми свойствами относятся к группам С и D.
Выводы. Таким образом, по общей и товарной урожайности высокие показатели в опыте показали раннеспелый сорт Королева Анна (35,71 и 31,62 т/га) и среднеспелый сорт Колобок (34,68 и 29,88 т/га).
По содержанию сухих веществ пригодными для технологической переработки являются сорта Родриго (22,22 %), Королева Анна (21,80) и Колобок (20,46 %).
Оптимальное соотношение белка и крахмала представлено в клубнях сортов Королева Анна (1 : 11) и Колобок (1 : 12), что свидетельствует о высоких кулинарных качествах данных сортов.
Максимальное содержание нитратов обнаружено в сердцевине картофеля сортов Ланона (88,5 мг/кг) и Ред Скарлет (87,7 мг/кг), что, возможно, связано со способностью этих раннеспелых сортов интенсивно поглощать минеральные питательные вещества, которые не успевают включиться в биосинтез.
Содержание токсичных элементов во всех образцах находится на допустимом уровне. При этом можно отметить, что наибольшее содержание ртути было обнаружено у сорта Ред Скарлетт (0,014 мг/кг), мышьяка – у Латоны (0,120), кадмия – у Родриго (0,02), Ред Скарлетт (0,02) и Колобок (0,02), свинца – у Латоны (0,220 мг/кг).
По результатам исследований только сорта Королева Анна и Колобок отнесены к типу С, который подходит для приготовления большинства кулинарных блюд, а соответственно, они являются универсальными.
1. Zhevora S.V., Fedotova L.S., Timoshina N.A. i dr. Biologicheskaya aktivnost' pochvy, urozhaynost' i kachestvo kartofelya v zavisimosti ot ispol'zovaniya mikrobiologicheskih preparatov // Rossiyskaya sel'skohozyaystvennaya nauka. 2019. № 4. S. 31–35.
2. Zhevora S.V. Ekologicheskaya adaptivnost' perspektivnyh sortov kartofelya otechestvennoy selekcii i ekonomicheskaya ocenka ih vozdelyvaniya // Zemledelie. 2019. № 5. S. 30–35.
3. Ivenin A.V., Ivenin A.V., Levina A.G. i dr. Optimizaciya tehnologii vyraschivaniya kar-tofelya v usloviyah Volgo-Vyatskogo regiona. N. Novgorod: Izd-vo NNSHA, 2012. 272 s.
4. Mirakova I.S., Lupova E.I. Assortiment i potrebitel'skie svoystva kartofel'nyh chipsov // Nauchno-prakticheskie aspekty innovacionnyh tehnologiy vozdelyvaniya i pererabotki kartofelya: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ryazan': Izd-vo RGATU, 2015. S. 253–256.
5. Pribylova G.B., Lupova E.I., Pityurina I.S. [i dr.]. Vyraschivanie rannih sortov kartofelya pri ispol'zovanii biopreparata Izabion // Innovacii v sel'skom hozyaystve i ekologii: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ryazan': Izd-vo IP Zhukov V.Yu., 2020. S. 393–397.
6. Terehina O.N., Vinogradov D.V. Vliyanie biologicheskih preparatov na urozhaynost' i kachestvo kartofelya v usloviyah Ryazanskoy oblasti // Ekologicheskoe sostoyanie prirodnoy sredy i nauchno-prakticheskie aspekty sovremennyh agrotehnologiy: mat-ly III mezhdunar. nauch.-prakt. konf. 2019. S. 463–467.
7. Terehina O.N., Vinogradov D.V. Urozhaynost' i kachestvo klubney kartofelya pri ispol'zovanii biopreparatov // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. 2019. № 1 (41). S. 155–159.
8. Halipskiy A.N. Rol' ekotipa sorta i usloviy vyraschivaniya v effektivnosti sortosmeny kartofelya v Krasnoyarskom krae // Vestnik KrasGAU. 2008. № 3. S. 130–136.
9. Halipskiy A.N., Churakov A.A., Stupnickiy D.N. Vliyanie fona pitaniya i rel'efa mestnosti na urozhaynost' i rasprostranenie belezney kartofelya // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2017. T. 31, № 8. S. 31–34.
