Картофель является одним из главных овощных продуктов в рационе жителей многих стран, в том числе и украинцев. Его широко применяют как для приготовления различных блюд национальной кухни, так и для кормления сельскохозяйственных животных. Именно поэтому так важны не только вкусовые качества картофельных клубней, но также их безопасность и полезность для организма.
Большинство людей в своей жизни сталкивались с ситуацией, когда даже выращенный экологически чистым способом картофель приобретает необычный вкус. Как правило, вкус изменяется либо в сторону появления горечи, либо появления сладости разной интенсивности. И то, и другое для этого овоща является нежелательным, поскольку значительно искажает вкус блюд, приготовленных из него, и часто превращает картофель в непригодный для употребления, несъедобный продукт.
Каковы же причины изменения вкуса картофельных клубней?
Обычно картофель приобретает сладость под влиянием действия низких температур, если клубни охладились до температуры ниже 0°С, но без полного их промерзания и разрушения в них целостности клеточных мембран. Такие условия возникают в двух случаях: при кратковременном действии низкой температуры окружающей среды, или если мороз был незначительным (от 0°С до –2°С). То есть, картофель становится сладким в результате неправильного хранения, а именно после подмерзания клубней.
Степень изменения вкуса зависит от продолжительности влияния низких температур и модульной величины их показателей. Она может варьироваться от едва уловимого сладковатого привкуса до явно выраженного сладкого вкуса. Появление таких изменений является следствием биохимических процессов в клубнях, запущенных действием экстремального температурного фактора.
Картофельный клубень – это живой организм. Его научное определение – вздувшаяся почка, образовавшаяся на вершине видоизмененного подземного стебля – столона. Такая форма жизни растения возникла для обеспечения возможности его существования и вегетативного размножения в случае возникновения неблагоприятных условий. Природой в нём заложены биохимические механизмы реагирования на экстремальные изменения среды с целью сохранения жизни и способности к дальнейшему развитию, когда для этого сложатся в будущем благоприятные условия.
Этот процесс можно описать более упрощенно. При снижении внешней температуры ниже допустимых 0…+1°С в картофельном клубне включаются химические механизмы защиты. Опасностью в данном случае является кристаллизация воды в живых клетках и межклеточном пространстве, её расширение в объёме и, как следствие, разрыв клеточных мембран, массовое разрушение, гибель всех клеток.
Чтобы предотвратить такое развитие событий, клубню нужен антифриз, который воспрепятствует кристаллизации влаги в цитоплазме. Как известно, растворы замерзают при значительно более низкой температуре, чем чистая вода. И чем выше концентрация раствора, тем более низкую температуру он способен выдержать без кристаллизации.
В качестве антифриза картофельный клубень использует сахар, а точнее – моносахарид глюкозу (C6H12O6). Источником этого соединения является крахмал, который в изобилии содержится в картофельном клубне (от 10% до 24%, в зависимости от сорта, условий произрастания, способа выращивания, периода вегетации и многих других факторов). Крахмал (C6H10O5)n – это растительный высокомолекулярный полисахарид амилозы и амилопектина, мономером которых является глюкоза.
Рассмотрим этот механизм защиты от промерзания более подробно. При положительной температуре в клубне постоянно идут процессы расщепления крахмала до сахаров и наоборот – процессы синтеза крахмала из имеющихся сахаров (C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6. Часть сахаров при этом расходуется при дыхании и для обеспечения потребностей клеток.
Скорость протекания этих реакций, как и вся жизнедеятельность клубня, очень зависят от температуры. При значительном снижении температуры дыхание и другие процессы в клубне существенно замедляются. Превращение крахмала в сахар при 0°С происходит в три раза медленнее, чем при температуре +4…7°С, а скорость обратного процесса – превращение сахара в крахмал – замедляется в 20 раз!
Причем на дыхательные и другие приостановленные биологические процессы глюкоза почти не расходуется, поэтому в клетках клубня накапливается сахар. И чем дольше картофельные клубни находятся в низкотемпературной среде, тем больше сахара сосредотачиватся в их клетках. Он выполняет в клубне защитную функцию, препятствуя кристаллизации воды и разрушению клеток, но при этом придаёт клубням сладкий вкус.
Если влияние низкой температуры было непродолжительным или температура была не очень низкой, то сахара накопится меньше, и сладость будет проявляться в меньшей степени. При длительном влиянии низкой температуры на картофельные клубни, их сладкий вкус проявится более ощутимо. Кроме необычного вкуса, подмороженный картофель ничем не отличается от обычного. Он не представляет никакой угрозы здоровью человека и полностью пригоден для употребления в пищу или для скармливания животным.
Если непродолжительное снижение температуры в картофелехранилище сменяется положительными температурными показателями, то процессы в клубне снова нормализуются: часть сахаров используется, а часть переходит в крахмал. В итоге, содержание сахара снижается, и сладость исчезает. Такие клубни остаются живыми, они сохраняют всхожесть и могут быть использованы для посадки.
Благодаря такому биологическому механизму клубни картофеля способны выдерживать мороз до –3°С. При –4°С и ниже в клетках и межклеточном пространстве картофеля образуются микрокристаллы, и происходят необратимые разрушения клеток. Такие клубни погибают, они не восстанавливаются и не пригодны ни для питания, ни для кормления, ни для использования в качестве посадочного материала.
Причиной появления горечи картофельных клубней является чаще всего образование в них опасного алкалоида – соланина. Этот гликозид имеет горький вкус, что и влияет на вкус самих клубней. Соланин синтезируется в растениях семейства паслёновых, в том числе и в картофеле. Этот алкалоид является естественной химической защитой, препятствующей поеданию пасленовых растений животными, повреждению их грибками или насекомыми.
Он присутствует в разных дозах во всех частях картофельного растения, в том числе и в его клубнях. Особенно его много в позеленевшем картофеле (до 1%) и в ростках (около 0,5%). Повышенное содержание соланина отмечается и в молодом картофеле. В обычных картофельных клубнях этот гликозид составляет около 0,03–0,05%.
Такое количество не ощущается на вкус и не представляет угрозы для здоровья человека или животных. Кроме того, основное количество соланина сосредоточено, в основном, в кожуре клубней и в тканях непосредственно под ней. После механической очистки картофеля, в нем остаётся не более 5–10% от первоначального содержания соланина.
Клубни, содержащие соланин, использовать опасно, поэтому приобретший горьковатый вкус картофель ни в пищу, ни для кормления животным не пригоден. Его можно использовать только в качестве посадочного материала.
Более подробно о соланине можно узнать здесь.
Поділитись в соцмережах:
