Изучение условий сохранности некоторых сортов картофеля и влияния содержания крахмала на ее вкусовые качества.

Изучение условий сохранности некоторых сортов картофеля и влияния содержания крахмала на ее вкусовые качества.

Валиева Гульяз

Ученица 9 класса

МБОУ  «Тимершикская средняя общеобразовательная школа Сабинского муниципального района Республики Татарстан»

                                                   Научный руководитель:

учитель биологии  Э.А.Хабибуллина.

Оглавление

Введение ……………………………………………………………………………………3

Глава 1. Общая характеристика растения картофель…………………………………….4

1.  Ботаническая и биологическая характеристика картофеля…………………………4
2.  Химический состав картофеля………………………………………………………...5
3.  Значение картофеля ……………………………………………………………………6
4.  Хранение картофеля……………………………………………………………………7

Глава 2.  Изучение условий  хранения некоторых сортов картофеля и

влияния содержания крахмала на их вкусовые качества……………………….………..9

2.1.  Подготовительный этап……………………………………………………………….9

2.2.  Проведение эксперимента по  определению количества крахмала в

клубнях в зависимости от плотности и изучение его на влияние вкусовых качеств…..10

Заключение………………………………………………………………………………….12

Список литературы…………………………………………………………………………13

Приложения…………………………………………………………………………………14

      Введение

      Свое почетное прозвище - второй хлеб - картофель заработал за неполные триста лет жизни в России. Сейчас только историки помнят, что до Петра Великого ни о каком картофеле русский крестьянин и слыхом не слыхивал. Но сегодня картофель один из основных продуктов нашего повседневного питания. Нет, наверное, такой семьи, где к столу не подавались бы разнообразные и вкусные блюда из картофеля. Мы его и жарим, и варим, и печем, и … Все это мы можем сделать. А вот как картофель хранить? Ведь мно-гие семьи на зиму запасаются мешками клубней. Как сделать так, чтобы до нового урожая мы могли наслаждаться вкусными и полезными блюдами? Почему иногда приготовлен-ный картофель становится приторно сладким, невкусным? Эти и многие другие вопросы стали причиной создания данной работы.

      Целью исследования является изучение условий для лучшего хранения некоторых сортов картофеля и влияния содержания крахмала на ее вкусовые качества.

      Для достижения  данной цели нами были сформулированы следующие задачи:

      - изучить научно-методическую литературу о картофеле;

      - определить содержание крахмала в каждом из наиболее характерных для Сабинского муниципального района 6 сортов картофеля в зависимости от плотности;

      - определить наиболее выгодные условия для хранения картофеля;

      - изучить влияние содержания крахмала на вкусовые качества картофеля.

       Были использованы следующие методы: наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.

       Исследовательская работа велась с мая 2010 года по февраль 2011 года.

     Глава 1. Общая характеристика растения картофель.

     1.1. Ботаническая и биологическая характеристика картофеля.

      Картофель - однолетнее клубнеобразующее растение до 60 см высотой (Приложение 1). Состоит из подземной и надземной части. Из почек листовых пазух подземной части стебля у картофеля развиваются столоны - видоизмененные стебли, на которых перед цве-тением растения образуются клубни. В верхней части клубня (противоположная сторона по месту прикрепления к столону) находятся углубления - глазки, в которых обычно име-ется по три почки. Клубни картофеля в зависимости от сорта могут быть длинной, оваль-ной или округлой формы, розовой, красной или темно синей окраски. Мякоть обычно белая, кремовая, желтоватая. Корневая система мочковатая. Листья сложные, прерывисто непарноперистые, с 7 - 11 листочками яйцевидной формы, слабо- или сильноопушенные, светло- или темно-зеленой окраски. Соцветие - сложный зонтик. Плод –двухгнездная мно-госемянная ягода.

       Размножается картофель вегетативным путем. Семенное размножение практикуется только в селекционных работах. Воспроизводить его также можно отводками (укоренен-ными побегами), черенками, световыми или этилированными ростками.

       При посадке картофеля клубнями в развитии растений выделяют четыре основных периода.

       Первый период длится от прорастания почек и до появления всходов. Жизненные процессы в это время происходят в основном за счет использования питательных веществ материнских клубней. У клубней повышается интенсивность дыхания, а крахмал гидро-лизуется до сахаров. Глазки набухают и начинают расти, ростки выступают над поверх-ностью клубней. На ростках сначала развиваются молодые корни, а потом согнутый сте-бель пробивает поверхность грунта.

       Второй период длится от появления всходов до образования бутонов. Он характери-зуется быстрым формированием стеблей и листков, а также корневой системы, ветвле-нием стеблей.

       Третий период длится от образования бутонов до окончания цветения. С началом бутонизации совпадает формирование столонов. Их концы разрастаются и образовывают-ся клубни. В этот период продолжается интенсивный рост ботвы, растения нуждаются в наибольшем количестве питательных веществ и влаги.

       С окончанием цветения начинается четвертый период. В это время останавливается рост ботвы, нижние листки начинают желтеть и отмирают. Происходит интенсивное на-растание массы клубней и нагромождение крахмала. При благоприятных условиях су-точный прирост урожая картофеля на 1 га площади может достигать 10 и больше центне-ров. С началом высыхания ботвы останавливается рост клубней. Шкурка клубней еще очень нежная и легко травмируется. Со временем она уплотняется и грубеет, а спелые клубни переходят в состояние природного спокойствия.

       Между массой ботвы и урожаем клубней существует тесная связь: чем лучше развита в определенных рамках ботва, тем выше урожайность картофеля. Высокие урожаи карто-феля можно получить лишь при оптимальном обеспечении основными факторами жизни: светом, теплом, воздухом, водой и питательными веществами.

      1.2. Химический состав картофеля

       Химический состав клубней зависит от сорта, условий выращивания (климатических, погодных, типа почвы, применяемых удобрений, агротехники возделывания), зрелости клубней, сроков и условий хранения и др.

       В среднем в клубнях картофеля содержатся белки, углеводы (крахмал - 13,1 - 36,8%, клетчатка, пектиновые вещества, моно- и олигосахариды - глюкоза, фруктоза, сахароза), витамины и минеральные соли.

       Крахмал находится в клетках в виде слоистых крахмальных зёрен размером от 1 до 100 мкм, но чаще 20—40 мкм. Содержание его зависит от скороспелости сортов, которое выше у позднеспелых. В процессе хранения количество крахмала в клубнях уменьшается в результате гидролитического распада его до сахаров. В большей мере оно снижается  при низкой температуре (1—2 °C).

       Сахара в картофеле представлены глюкозой (около 65 % к общему сахару), фруктозой (5 %) и сахарозой (30 %). В зрелом картофеле сахаров немного (0,5—1,5 %), но они могут накапли-ваться (до 6 % и более) или исчезать полностью, что наблюдается при длительном хране-нии. Решающим фактором при этом является температура. Повышение содержания саха-ров более чем на 1,5—2 % отрицательно сказывается на качестве картофеля (при варке он темнеет за счёт образования меланоидинов, приобретает сладкий вкус и др.).

       Основным витамином является аскорбиновая кислота (10 - 54 мг%). Суточная потреб-ность организма в витамине С может быть полностью восполнена за счет картофеля, если его употреблять по 200 - 300 г.

       В клубнях найден почти весь комплекс витамина В (В1, В2, В6), фолиевая кислота, кроме того витамин В5 (никотиновая кислота).

       Все эти добавочные факторы питания имеют важное физиологическое значение как необходимый организму материал для построения ферментных систем. Кроме того, най-дены каротиноиды, играющие роль провитамина А, стерины, фосфо-, галакто- и стерино-содержащие липиды, органические кислоты (кофейная, хлорогеновая). Из минеральных солей в клубнях преобладают соли калия (568 мг%) и фосфора, а из органических кислот - лимонная, щавелевая, яблочная.

        В кожуре клубней картофеля и всей надземной части растения содержится ядовитый гликоалкалоид соланин. Особенно его много в проросших клубнях.  Онопоявляется в кар-тофеле при неправильном хранении. Картофель приобретает горький вкус и вызывает пер-шение в горле. Если содержание солонина значительно превышает нормы, может про-явиться пищевое отравление вплоть до летального исхода. В больших количествах сола-нин вызывает желудочно-кишечные расстройства, учащенное сердцебиение, одышку, оцепенение. При тяжелых отравлениях появляются судороги и обмороки, тошнота, рвота и нарушение функций почек, страдают сердечно-сосудистая и нервная системы, умень-шается количество эритроцитов в крови.

        1.3.  Значение картофеля.

        Картофель – один из основных продуктов питания.Ничто  не находит такого разно-образнейшего применения в кулинарии, как картофель. Известно более 100 блюд, которые готовят из нее. Картофель потребляют в печеном, вареном, тушеном и жаренном виде. Из крахмала готовят разные диетические блюда.

        По количеству питательных веществ картофель преобладает большинство  корнепло-дов. Считается, что по количеству усвоенных питательных веществ 3 кг картофеля равня-ются 1 кг зерна.

        Исключительно большое значение имеет картофель как сырье для промышленности. Из нее изготавливают крахмал, клей, патоку, спирт, декстрин, глюкозу. На заводах и фабриках из продуктов переработки картофеля изготавливают кинематографическую пленку, каучук, духи, крекеры, разнообразные лекарства.

        Крахмал из картофеля, кроме использования в производственных целях, широко ис-пользуют в разных отраслях промышленности: текстильной  (изготовление  пряжи, тка-ней, трикотажа, искусственного шелкового волокна консервной), мясомолочной (изго-товление разных киселей, соусов, подливок, колбас, сосисок и  других продуктов), бумаж-ной, химической.

        Картофельная патока является ценным сырьем для производства кондитерских из-делий. Патоку и глюкозу используют при производстве хлебобулочных изделий, консер-вированных компотов, соков и соусов, варенья, мороженого.

         Картофель используют для приготовления спирта.

         Применяется картофель и в народной медицине. Свежеприготовленный картофель-ный сок издавна применяется в народной медицине как хорошее средство против изжоги, при лечении гастрита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Находит применение как успокаивающее средство при длительных головных болях.

         При заболеваниях верхних дыхательных путей, сопровождающихся упорным сухим кашлем, применяют картофельные паровые ингаляции.  Свеженатертую картофельную ка-шицу используют при лечении ожогов, рекомендуется также при экземе.

         Вареный картофель в горячем виде применяется в качестве согревающего компресса, в тех случаях, когда фактор тепла при лечении оказывает благотворное действие (горячий, лучше слегка размятый картофель помещают в холщовый мешочек).

        Широко применяется в народной медицине картофельный крахмал. Принимают его в виде киселя (заваривают в горячей воде) при отравлениях (после освобождения желудка) как средство, обволакивающее и защищающее слизистую оболочку желудка. в виде при-сыпки при ожогах и опрелости кожи у детей. Крахмал в вате, в виде сухого компресса, ре-комендуется при роже. С конопляным или подсолнечным маслом в форме мази приме-няется при воспалении грудной железы (мастит).

         Настой из цветков картофеля значится как средство, понижающее кровяное давление и возбуждающее дыхание. Однако следует знать, что во всей надземной части, особенно в плодах, содержится много ядовитого вещества соланина, от которого может наступить тяжелое отравление.

  1.4.   Хранение картофеля.

        При хранении продовольственного картофеля преследуется цель сохранить клубни в течение определенного периода в состоянии непрорастания с минимумом потерь. Для семенного картофеля важно сохранить клубни и без ухудшения их посевных и урожайных качеств. Чтобы успешно выполнить эту задачу, надо хорошо знать свойства клубня карто-феля и условия, при которых он лучше сохраняется.

        Клубни, закладываемые на хранение, должны быть здоровыми, с окрепшей кожурой и залечившимися ранениями. Чтобы успешно сохранить картофель, надо своевременно провести уборочные работы, не затягивая их до опасных заморозков.

        Место хранения    картофеля - сухое, прохладное, темное помещение, не доступное морозам. В городских квартирах это чаще всего кладовая комната или непромерзаемая лоджия. Лучшее место - погреб или подвал. И обязательно без доступа света. Свет вредит картофелю: клубни зеленеют, вырабатывается вредный для нашего здоровья соланин, о котором мы расскажем чуть ниже. Клубни, подвергшиеся воздействию солнечных лучей, могут пригодиться лишь в качестве посадочного материала.Если картофель хранится в закромах, то его засыпают на пол высотой не более полутора метров. Но считается, что в ящиках хранить клубни все-таки правильнее, потому что они лучше проветриваются. В ящиках обязательно должны быть отверстия в стенках для доступа воздуха, также их не придвигают вплотную к стенам, и от пола желательна высота 10-20 см.

        Прежде чем убрать клубни в погреб, их необходимо просушить несколько часов на свежем воздухе. Излишняя влажность может вызвать болезни картофеля, гниение или вовсе погубить урожай .Весь картофель необходимо рассортировать по срокам хранения: на долгий и средний периоды. На долгий берем отлично посушенные, без изъянов клубни. Они не слишком большого размера. На средний срок хранения отбираем самые крупные картофелины. Они смогут пролежать приблизительно до cередины зимы, но позже в них часто образуются пустоты, отчего вкус значительно ухудшается.

        Комфортная температура для картофеля - 2-3 градусов С при влажности воздуха 85-90%.  При более низкой температуре клубни замерзают. Так, при 0 градусов  содержащий-ся в овоще крахмал начинает перерабатываться в сахар, и от этого приготовленный кар-тофель становятся приторно сладким, невкусным. А при повышении температуры даже на один градус (то есть при +4 градусов С) картофель дает ростки, которые по мере роста накапливают в клубнях вреднейший для организма соланин. Кстати, если картофель про-рос сильно, то лучше вообще его выбросить. С маленькими ростками можно употреблять в пищу, но только в отваренном виде и хорошо очищенным от кожуры.

        Часто верхний слой картофеля запотевает, из-за чего овощ заболевает. Чтобы избе-жать этого, специалисты советуют сразу же после закладки укрыть картофель пустыми ящиками, мешками со стружкой. Нужны любые гигроскопичные материалы, которые хорошо впитывают излишнюю влагу. Как только укрытие увлажнится, его меняют. Мож-но уложить поверх картофеля слои свеклы. Это тоже дает хороший эффект.

      Глава 2.  Изучение условий  хранения некоторых сортов картофеля и влияние содержания крахмала на его вкусовые качества..

      2.1.  Подготовительный этап.

       В настоящее время известно более 200 сортов картофеля. Для исследований мы отобрали наиболее распространенные сорта в Сабинском муниципальном районе: «Голу-

бизна», «Удача», «Невский», «Никулинский», «Луговской», «Лорх» (Приложение 2).

      12  мая 2010  года мы посадили на пришкольно-опытническом участке 6 сортов карто-феля. Предварительно  прогрели клубни при комнатной температуре. Перед посадкой  разрыхлили почву,  удалив крупные комки земли. Некоторые клубни были большими, мы разрезали их пополам.  Для защиты клубней от вредителей мы  использовали древесную золу, которая была подготовлена заранее. Окунали  каждую половинку клубня в золу и еще присыпали золой лунку, в которую сажали клубень. Посадили по 1 кг картофеля каж-дого сорта.

      В течение лета мы проводили боронование, рыхлили почву. В засушливые дни поли-вали. Также приходилось собирать жуков, хотя это самое неприятное занятие.

      Цветение картофеля начиналось в разные сроки. Мы наблюдали  за тем, как выглядела ботва. Когда ботва сильная, ярко-зеленая - это говорит о том, что картофель чувствует себя хорошо, а значит, и хорошо развивается.Когда ботва начинает желтеть, а затем и вовсе засыхает - это говорит о том, что пришло время сбора урожая. Но при этом необходимо учитывать, что сорта картофеля имеют разный период вегетации (таблица 1).

Таблица 1.

Сроки сбора урожая и показатели урожайности сортов картофеля

     Как видно из таблицы, самыми урожайными оказались сорта «Удача», «Никулинский», «Невский».

     Здоровый картофель высушивался в прохладном месте, в тени на свежем воздухе, а в дождливую погоду под навесом. Затем клубни распределялись по сортам в отдельные пластиковые ящички с отверстиями для лучшей вентиляции воздуха. Затем ящички под-писывались и опускались в погреб на хранение.

      2.2.  Проведение эксперимента по  определению количества крахмала в клубнях в зависимости от плотности и изучение его на влияние вкусовых качеств.

       Цель: Определить содержание крахмала в клубнях картофеля в период хранения и изучить его влияние на вкусовые качества.

      Оборудование: 6 сортов картофеля, ареометр, стеклянная посуда, вода, 20 %-ный раствор хлорида натрия.

       Ход работы:

       В  стеклянной посуде емкостью 6 литров приготовили 5 литров 20 %-ного  раствора хлорида натрия. В раствор положили клубень картофеля. Затем добавляли воду до тех пор, пока плотность картофеля не стала равной плотности раствора (т.е. пока клубень не начал свободно «плавать»). После чего мы доставали клубень и измеряли плотность раствора с помощью ареометра. Используя таблицу «Определение содержания крахмала в клубнях картофеля в зависимости от плотности» (Приложение 3), вычисляли процентное содержание крахмала. Необходимо учесть, что 1,5% полученной цифры составляет сахар. Чтоб получить точные данные, нужно из полученной цифры отнять 1,5%.

       Исследовательская работа проводилась 15 числа каждого месяца с сентябрь по фев-раль с каждым сортом. Сравнивались условия домашнего погреба и подвала фермерского хозяйства.

      Выводы.

      Температура в подвале  +2°С, +3°С. Температурный режим под строгим контролем. Если она повышается хотя бы на 1°С градус, в подвал  пропускают холодную струю воздуха. Поэтому до 15 февраля клубни находились в состоянии покоя (Приложение 4). Если температура понижается до -2°С, -1°С, крахмал в клубнях превращается в сахар. Поэтому в начале апреля в подвал пропускают воздух, нагретый до +8°С,+10°С. Примерно через неделю их переносят в светлое место.

       В условиях домашнего погреба ситуация оказалось иной (Приложение 5). Уже в на-чале января клубни начали выходить из состояния покоя. Температура +5°С,+10°С. Содержание крахмала в них понижается. Начинают появляться маленькие ростки, кото-рые по мере роста накапливают соланин, отчего вкус картофеля ухудшается.

      Таким образом,  можно сделать вывод, что  изменение содержания крахмала зависит от температурного режима. Наиболее оптимальная температура для хранения клубней +2°С, +3°С при влажности воздуха 85-905%. При более низкой температуре клубни замерзают. А при 0°С содержащийся  в них крахмал начинает перерабатываться в сахар. От всего этого  картофель теряет вид, при готовке становится приторно сладким, невкус-ным, чернеет.

      Исследование вкусовых качеств выбранных сортов картофеля.

      Клубни картофеля, которые хранились в домашнем погребе, к марту теряют товарный вид. А как же обстоят дела со вкусом?

      Для определения вкусовых качеств клубней, мы приготовили картофель в мундире из всех сортов и предложили их продегустировать. В дегустации приняли участие ученики разных классов и учителя. Всего 96 голосов (Таблица 2)

Таблица 2

Определение самого вкусного сорта картофеля

        Сопоставив данные дегустации с показателями содержания крахмала выяснилось, сорта «Удача» и «Лорх» обладают хорошей сохранностью и лежкостью. Содержание крахмала меняется в пределах допустимого. К тому же привлекательным выглядит и цвет вареных клубней.

       Сорта «Никулинский» и «Голубизна» оказались слегка сладковатым по вкусу и сероватым по цвету.

       Сорта «Невский» и «Луговской» восприимчивы к температуре. При нарушениях режима они выходят из состояния покоя.

        Заключение

        В результате проведенного нами исследования, длительность которого составила почти год, мы сделали выводы о том, что:

        - изменение содержания крахмала зависит от температурного режима. Наиболее оптимальная температура для хранения клубней +2°С, +3°С при влажности воздуха 85-90,5%. При более низкой температуре клубни замерзают. А при 0°С содержащийся  в них крахмал начинает перерабатываться в сахар. От всего этого  картофель теряет вид, при готовке становится приторно сладким, невкусным, чернеет;

        - сорта «Удача» и «Лорх» обладают хорошей сохранностью и лежкостью, сорта «Невский» и «Луговской» при несоблюдении температурного режима быстро выходят из состояния покоя и появляются ростки;

        -  на вкусовые качества картофеля оказывает влияние содержание крахмала. Но нельзя пренебрегать и другими химическими веществами, содержащихся в картофеле, и условиями выращивания.

Список литературы

1. Агрономическая тетрадь. Возделывание картофеля по интенсивной технологии/ Под ред. Хлевного Б.Ф. – М.: Россельхозиздат, 1996.-96 с.

2. Картофель/ Под ред. Арнаутова В.В.- М.:Главиздат, 1993,-567 с.

3. Картофель/ Под ред. С. Н. Бацанова.-М.: Колос, 1970.-376с.

4. Об истории картофеля/ Черкасов В.Н. – М.: Колос, 1995.-242 с.

5. Овощеводство и плодоводство/ Под ред. Симонова А.С –М. Агропромиздат,1986.-398 с.

6. Производство картофеля: возделывание, уборка, послеуборочная доработка, хранение. Справочник/ Писарев Б.А.- М.: Росагропромиздат, 1990.-221 с.

7. Растениеводство/ Посыпанов Г.С. - М.: Колос,1997,-448 с.

8. Справочник картофелевода/ Под ред. Замотаева А.И.-М.: Агропромиздат,1987.-351с.

Приложение 1

                 Картофельное поле                                     Цветок картофеля

         Картофель. Плод – ягода                                     Семена картофеля

             Клубни картофеля                                    А такой картофель выращивают

                                                                                                в Андах и Перу

Приложение 2

Характеристика сортов картофеля

Приложение 3

.

Определение содержания крахмала в клубнях картофеля в зависимости от плотности

Приложение 4

Исследование содержания крахмала в клубнях картофеля в подвальных условиях

Приложение 5

Исследование содержания крахмала в клубнях картофеля в  условиях домашнего погреба