zmiany niektórych cech jakościowych bulw ziemniaka podczas

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 530: 317-323
ZMIANY NIEKTÓRYCH CECH JAKOŚCIOWYCH
BULW ZIEMNIAKA PODCZAS PRZECHOWYWANIA
Barbara Krzysztofik, Paweł Skonieczny
Katedra Techniki Rolno-SpoŜywczej, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Wstęp
Ziemniak, ze względu na swoje wymagania agrotechniczne, jak równieŜ duŜe
znaczenie gospodarcze jest jedną z głównych roślin uprawianych w Polsce. Przyjmuje
się, Ŝe około 95% ogólnej masy wyprodukowanych ziemniaków, corocznie kierowana
jest do przechowywania [SOWA-NIEDZIAŁKOWSKA 2003]. W okresie długotrwałego
przechowywania bulw ziemniaka zachodzą procesy, które prowadzą do zmian ich cech
jakościowych i ilościowych [ADAMICKI, CZERKO 202; SOBOL 2005]. Zmiany te powodują
zwiększenie zawartości suchej masy, zwiększa się równieŜ zawartość cukrów
redukujących, podatność na ciemnienie miąŜszu, co niekorzystnie wpływa na jakość
otrzymywanych przetworów spoŜywczych oraz następuje spadek składników
odŜywczych [ZGÓRSKA, FRYDECKA-MAZURCZYK 2002; KAABER i in. 2001]. W sadzeniakach
pogarsza się zdrowotność i zdolność do prawidłowego kiełkowania. Straty ilościowe
natomiast, spowodowane są intensywną transpiracją (parowaniem), oddychaniem,
kiełkowaniem oraz rozwojem chorób. Poza ubytkami masy, spada turgor komórek,
bulwy tracą jędrność i ulegają skurczowi. Zmiany turgoru bezpośrednio decydują o
stratach podczas obierania bulw [NAWARA 2006], a następnie o jakości otrzymywanych
produktów. Na ilość strat wpływ ma równieŜ sposób postępowania z ziemniakami w
momencie ich przygotowania do przechowywania (wyeliminowanie bulw chorych,
uszkodzonych i oklejonych glebą) [SCHORLING 2000; CZERKO 2001a, 2001b].
Celem pracy było określenie wpływu długotrwałego przechowywania na zmiany
ilościowe i jakościowe bulw róŜnych odmian ziemniaka.
Materiał i metody
Badaniami objęto w sezonie przechowalniczym 2006/2007: trzy odmiany
ziemniaka, tj. Ibis, Irga, Vineta. Po zbiorze wykonano ocenę jakości zebranego plonu.
Następnie rozdzielono go na bulwy kształtne i zdeformowane, dla których określono
zawartość suchej masy oraz spręŜystość bulw (jędrność). Przygotowane próby w trzech
powtórzeniach umieszczono w aŜurowych skrzynkach, które przechowywano w
przechowalni z kontrolowaną atmosferą (temperatura około 4°C i wilgotność 90%).
Podczas pięciomiesięcznego okresu przechowywania oraz po jego zakończeniu
oznaczono zawartość suchej masy w bulwach, straty masy bulw i ich spręŜystość
(jędrność). W okresie przechowywania oceny dokonywano w cyklu miesięcznym.
Pomiaru spręŜystości (jędrności) bulw dokonano przy uŜyciu penetrometru
318
B. Krzysztofik, P. Skonieczny
wahadłowego [MARKS i in. 1981]. Określono pracę graniczną, za którą przyjęto
maksymalną pracę wykonaną przez wahadło penetrometru działające na bulwę bez
wystąpienia jej trwałego uszkodzenia. Wielkość pracy granicznej określono
empirycznie na początku badań, ustalając wartość kąta podniesienia wahadła
penetrometru. Energię spadania wahadła określono zaleŜnością wg wzoru (1):
E = mgl(1 - cos α0) (J)
(1)
gdzie:
E - energia spadającego wahadła (J),
g - przyśpieszenie ziemskie (m⋅s-2),
m - masa wahadła (kg),
ldługość wahadła od środka obrotu do środka cięŜkości (m),
α0 - kąt podniesienia wahadła (°).
Dla warunków doświadczalnych m = 0,628 kg, l = 0,218 m, g = 9,81 m⋅s-2,
energię odbicia określono wzorem (2):
E1 = mgl(1 - cos α1) (J)
(2)
gdzie:
α1 - kąt odbicia wahadła (°).
Empirycznie ustalony kąt podniesienia wahadła wyniósł 38°, a odpowiadająca mu
energia spadania 0,284 J.
Wszystkie zastosowane metodyki do pomiaru wybranych parametrów bulw były
zgodne z podanymi przez IHAR [1999] oraz MARKSA i in. [1981]. Uzyskane wyniki
poddano obliczeniom statystycznym z zastosowaniem analizy wariancji z testem
Duncana. ZaleŜności pomiędzy ubytkami masy, zawartością suchej masy i spręŜystością bulw opisano równaniami regresji. Wszystkie obliczenia przyjęto na poziomie
istotności α = 0,05.
Wyniki i dyskusja
Analiza wartości średnich (tab. 1) wykazała, Ŝe ubytki masy bulw podczas
długotrwałego przechowywania były istotnie zaleŜne od odmiany, okresu przechowywania oraz kształtu bulw co potwierdziła analiza wariancji (tab. 4). Wartość ubytków
naturalnych zmieniała się w tempie około 1-1,5% w skali miesiąca w zaleŜności od
odmiany i czasu przechowywania. Po 5 miesiącach wynosiły one od 5,67 do 9,96% bulwy kształtne i od 6,57 do 10,56% - bulwy zdeformowane. Spośród badanych odmian
najwyŜsze ubytki odnotowano w bulwach odmiany Ibis, a najniŜsze w bulwach
odmiany Vineta. Występujące róŜnice w ubytkach masy pomiędzy odmianami wyniosły
około 4%, zaś pomiędzy bulwami kształtnymi i zdeformowanymi nie przekraczały 1%.
Zawartość suchej masy w bulwach była zaleŜna od odmiany i zmieniała się w
czasie przechowywania (tab. 2). Analiza wartości średnich wykazała, Ŝe największą
zawartość suchej masy odnotowano w bulwach odmiany Ibis, najniŜszą w bulwach
odmiany Vineta. Zmiany zawartości suchej masy w bulwach badanych odmian w
okresie 5 miesięcy przechowywania wynosiły, w porównaniu z zawartością po zbiorze
do 2,69%. NajwyŜsze zmiany odnotowano u odmiany Ibis. Wynosiły one 2,59 w
bulwach kształtnych i 2,69% w bulwach zdeformowanych. Natomiast najniŜsze
odnotowane zmiany zawartości suchej masy wystąpiły w bulwach odmiany Vineta i
wynosiły odpowiednio 0,05% (bulwy kształtne) i 1,95% (bulwy zdeformowane).
Wpływ okresu przechowywania na zawartość suchej masy był statystycznie istotny
(tab. 4). Nie stwierdzono natomiast statystycznie istotnych róŜnic w zawartości suchej
ZMIANY NIEKTÓRYCH CECH JAKOŚCIOWYCH BULW ZIEMNIAKA ...
319
masy pomiędzy bulwami kształtnymi a zdeformowanymi, dla których odnotowano
wyŜsze zmiany zawartości suchej masy podczas przechowywania.
Tabela 1; Table 1
Wpływ czasu przechowywania bulw na wartość ubytków masy (%)
Storage time influence on the mass losses of potato tubers (%)
Odmiana
Cultivar
Termin pomiaru; Measuring term
po 1 mies.
after 1st month
po 2 mies.
after 2nd month
po 3 mies.
after 3rd month
po 4 mies.
after 4th month
po 5 mies.
after 5th month
Bulwy kształtne; Shaped potato tubers
Ibis
4,35
5,04
7,09
8,59
9,96
Irga
2,29
4,36
5,71
6,33
8,41
Vineta
1,74
2,30
3,17
3,76
5,67
Ibis
5,15
7,56
8,43
9,15
10,56
Irga
3,56
6,76
6,44
7,19
8,44
Vineta
3,20
2,75
3,74
4,53
6,57
Bulwy zdeformowane; Misshaped potato tubers
Tabela 2; Table 2
Wpływ czasu przechowywania bulw na zawartość suchej masy (%)
Storage time influence on the dry matter content (%)
Odmiana
Cultivar
Termin pomiaru; Measuring term
po
zbiorze
after
harvest
po 1
mies.
after 1st
month
po 2 mies.
after 2nd
month
po 3 mies. po 4 mies.
after 3rd
after 4th
month
month
po 5 mies.
after 5th
month
wzrost s.m. (%)*
the increase DM
(%)*
Bulwy kształtne; Shaped potato tubers
Ibis
20,85
20,94
21,28
21,12
21,49
21,93
2,59
Irga
20,1
20,65
20,14
19,95
20,64
21,01
2,26
Vineta
19,72
19,54
19,82
19,35
19,94
19,74
0,05
Ibis
20,85
20,45
20,23
20,15
20,97
21,97
2,69
Irga
20,2
16,03
19,93
19,82
20,26
21,29
2,70
Vineta
19,72
19,53
19,46
19,06
19,79
20,49
1,95
Bulwy zdeformowane; Misshaped potato tubers
*
za 100% przyjęto zawartość suchej masy po zbiorze; the content of dry matter after the harvest equals
100%
Wraz z upływem okresu przechowywania zmieniała się spręŜystość (jędrność)
bulw, wyraŜona energią odbicia wahadła (tab. 3). Odnotowana róŜnica jędrności bulw
odmiany Vineta po 5 miesiącach przechowywania wynosiła 4,21%. Natomiast u
odmiany Ibis występująca róŜnica jędrności bulw była znacznie wyŜsza i wynosiła
niemal 13%. Wpływ czasu przechowywania był statystycznie istotny (tab. 4).
Tabela 3; Table 3
Wpływ czasu przechowywania bulw na wartość energii odbicia (mJ)
Storage time influence on the value of pickup energy (mJ)
B. Krzysztofik, P. Skonieczny
320
Odmiana
Cultivar
Termin pomiaru; Measuring term
po
po 1 mies. po 2 mies.
after 2nd
zbiorze after 1st
month
month
after
harvest
po 3 mies.
after 3rd
month
po 4 mies.
after 4th
month
po 5 mies.
after 5th
month
spadek
spręŜystości bulw
the decrease in
potato tuber’s
elasticity
(%)
16,91
12,61
Bulwy kształtne; Shaped potato tubers
Ibis
19,35
21,42
17,14
16,36
18,40
Irga
17,42
18,90
15,93
14,24
15,67
16,44
5,63
Vineta
16,63
19,76
16,59
16,15
17,45
15,93
4,21
Bulwy zdeformowane; Misshaped potato tubers
Ibis
19,35
20,83
16,80
15,24
17,82
16,85
Irga
17,42
18,23
15,21
13,44
15,40
15,74
12,92
9,64
Vineta
16,63
19,66
15,87
14,41
16,53
15,67
5,77
Tabela 4; Table 4
Wyniki analizy wariancji w klasyfikacji potrójnej (wpływ odmiany,
stopnia zdeformowania i czasu przechowywania na badane parametry bulw)
The results of analysis of variance in triple classification (the influence
of cultivar, misshape grade and storage time on the analysed tuber parameters)
Czynnik
Factor
Odmiana; Cultivar
Zmienna zaleŜna
Relative variable
F - wynik analizy
wariancji
F - result of variance
analysis
Istotne przy poziomie
Level of important
ubytki naturalne
weight loss
decrease
170,861
0,000*
24,686
0,000*
Kształt bulw; Misshape grade
Termin pomiaru; Storage time
Odmiana; Cultivar
sucha masa
dry matter
Kształt bulw; Misshape grade
Termin pomiaru; Storage time
526,026
0,000*
33,58
0,000*
0,11
0,741
11,24
0,000*
113,5
0,000*
Kształt bulw; Misshape grade
31,0
0,000*
Termin pomiaru; Storage time
171,2
0,000*
Odmiana; Cultivar
*
energia odbicia
pickup energy
istotne na poziomie istotności α = 0,05; essential for level of important α = 0.05
Analiza wartości średnich wykazuje, Ŝe większą jędrność po okresie przechowywania posiadały bulwy kształtne. Występujące róŜnice bulw po zbiorze i po
przechowywaniu wynosiły od 4,21% - odmiana Vineta do 12,61% - odmiana Ibis.
RóŜnice u bulw zdeformowanych wynosiły odpowiednio 5,77 do 12,92%. Występujące
róŜnice spręŜystości bulw (jędrności) pomiędzy odmianami oraz bulwami kształtnymi i
zdeformowanymi były statystycznie istotne.
ZaleŜności regresyjne pomiędzy ubytkami masy, a zawartością suchej masy
i spręŜystością bulw (jędrnością), (rys. 1), wyraŜoną energią odbicia wahadła są
statystycznie istotne, aczkolwiek obliczone współczynniki korelacji są na niskim
ZMIANY NIEKTÓRYCH CECH JAKOŚCIOWYCH BULW ZIEMNIAKA ...
321
poziomie.
Rys. 1.
ZaleŜność pomiędzy ubytkami masy oraz zawartością suchej masy i energią odbicia
(spręŜystością) bulw
Fig. 1.
The correlation between weight loss, and dry matter content, and pickup energy
(elasticity) of potato tubers
Wnioski
1.
Spośród trzech badanych odmian, odmiana Ibis w porównaniu z pozostałymi
odmianami charakteryzowała się wyŜszymi ubytkami masy podczas
przechowywania, wyŜszą zawartością suchej masy, oraz wyŜszą energią odbicia
zarówno dla bulw kształtnych, jak i zdeformowanych. Natomiast bulwy odmiany
Vineta wszystkie badane parametry miały na najniŜszym poziomie.
2.
Bulwy kształtne kaŜdej z badanych odmian ziemniaka wykazywały lepszą
zdolność przechowalniczą, w porównaniu z bulwami zdeformowanymi.
3.
Stwierdzono istotny wpływ długości okresu przechowywania oraz odmiany na
wartości badanych cech. Natomiast kształt bulw nie wpływał istotnie na
zawartość suchej masy w bulwach.
4.
ZaleŜności regresyjne pomiędzy ubytkami a zawartością suchej masy i spręŜystością bulw były istotne choć przy niskich współczynnikach korelacji.
Literatura
ADAMICKI F., CZERKO Z. 2002. Przechowalnictwo warzyw i ziemniaka. PWRiL Poznań:
CZERKO Z. 2001a. Przyszłość przechowywania i konfekcjonowania ziemniaków w Pol-
322
B. Krzysztofik, P. Skonieczny
sce. Wieś Jutra 3(32): 33-34.
CZERKO Z. 2001b. Jak postępować z ziemniakami w przechowalni. Ziemniak Polski 4:
20-29.
IHAR 1999. Metodyka obserwacji, pomiarów i pobierania prób w agrotechnicznych
doświadczeniach z ziemniakami., Oddział Jadwisin: 1-50.
KAABER L., BRATHEN E., MARTINSEN B.K., SHOMER J. 2001. The effect of storage conditions on chemical content of raw potatoes and texture of cooked potatoes. Potato Res.
44: 153-163.
MARKS N., BIEL M., KSZYSZTOFIK B. 1981. Określenie wpływu wielkości i cięŜaru bulw na
kształtowanie się wytrzymałości mechanicznej bulw wybranych odmian ziemniaka.
Roczniki Nauk Roln. Ser. C-75-1: 111-123.
NAWARA P. 2006. Wpływ kształtu bulw ziemniaka na straty masy podczas obierania.
Praca doktorska AR Kraków: 1-91.
SCHORLING E. 2000. Ursachen főr das unterschiedliche Auftreten von Lagerdrőckstellen.
Kartoffelbau 51(8): 332-336.
SOBOL Z. 2005. Określenie strat ilościowych bulw ziemniaka. Cz. II. Ubytki naturalne.
InŜynieria Rolnicza 10(70): 349-359.
SOWA-NIEDZIAŁKOWSKA G. 2003. Straty przechowalnicze i ich ograniczanie. Ziemniaki nowe wyzwania. Agro Serwis, IHAR, Stowarzyszenie Polski Ziemniak, Warszawa:
73-76.
ZGÓRSKA K., FRYDECKA-MAZURCZYK A. 2002. Zmiany jakościowe bulw w czasie przechowywania i obrotu, w: Produkcja i rynek ziemniaków jadalnych. Chotkowski J.
(Red.), Warszawa, Wieś Jutra: 202-211.
Słowa kluczowe:
ziemniak, kształt, ubytki, energia odbicia, straty przechowalnicze
Streszczenie
Celem pracy było określenie wpływu róŜnych odmian ziemniaka na cechy
ilościowe i jakościowe bulw w okresie długotrwałego przechowywania. Badaniami
objęto: trzy odmiany ziemniaka, tj. Ibis, Irga, Vineta, dla których wykonano po zbiorze
ocenę jakości zebranego plonu (udział bulw kształtnych i zdeformowanych w plonie,
zawartość suchej masy oraz pomiar spręŜystości bulw). Podczas długotrwałego okresu
przechowywania i po jego zakończeniu w bulwach kształtnych i zdeformowanych
określono zawartość suchej masy, straty masy bulw i spręŜystość bulw. Uzyskane
wyniki wykazały, Ŝe z trzech badanych odmian, bulwy odmiany Ibis charakteryzowały
się najwyŜszą zawartością suchej masy, wyŜszą spręŜystością bulw, oraz najwyŜszymi
ubytkami masy. Nie stwierdzono istotnych róŜnic w zawartości suchej masy pomiędzy
bulwami kształtnymi i zdeformowanymi danej odmiany. Natomiast wyŜsze ubytki masy
oraz mniejszą spręŜystość odnotowano w bulwach zdeformowanych. Stwierdzono
istotny wpływ długości okresu przechowywania oraz odmiany na wartość badanych
parametrów. ZaleŜności regresyjne pomiędzy ubytkami masy podczas przechowywania,
a zawartością suchej masy i spręŜystością bulw były istotne, lecz przy niskich współczynnikach korelacji.
CHANGES OF SOME QUALITY TRAITS
OF POTATO TUBERS DURING STORAGE
ZMIANY NIEKTÓRYCH CECH JAKOŚCIOWYCH BULW ZIEMNIAKA ...
323
Barbara Krzysztofik, Paweł Skonieczny
Agricultural and Food Technology Section, Agricultural University, Kraków
Key words:
potato, shape, defects, pickup energy, preservation losses
Summary
The aim of this study was to assess the influence of different potato cultivars on
the quantitative and qualitative tuber features during a long time storage. The research
includes three potato cultivars, namely Ibis, Irga, Vineta, for which, after the harvest,
the evaluation of yield was made (the participation of shaped and misshaped potato
tubers in a yield, dry matter contents and the measure of tuber elasticity). During a long
time storage, and after it was finished, for both shaped and misshaped potato tubers the
dry matter contents, tuber mass losses and elasticity of tubers were also estimated.
The obtained results shows that for the three analysed cultivars, Ibis presented the
highest content of dry matter, higher tubers elasticity, and the highest mass losses. No
important differences in dry matter content between shaped and misshaped tubers was
found. Moreover, the research showed that a storage time and potato cultivar have a
significant influence on the value of the researched parameters. The regression
correlations between mass losses during storage, dry matter content and tuber elasticity
were important, however the correlations were low.
Dr hab. inŜ. Barbara Krzysztofik, prof. UR
Katedra Techniki Rolno-SpoŜywczej
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja
ul. Balicka 116B
30-149 KRAKÓW
e-mail: [email protected]