В чем ценность картофеля?
Цветки, плоды или клубни? По существу, ответ на этот вопрос уже дан, Но надо сделать оговорку. С биологической точки зрения, для развития и жизни растения все его органы одинаково важны, Корни усваивают минеральные вещества из почвы и передают их в листья. Больше того, теперь установлено, что корни способны также образовывать и органические вещества. Следовательно, они не только снабжают растение готовой пищей, но и сами участвуют в ее приготовлении. Особую роль играют листья. В них ведь происходит тот чудесный процесс созидания, благодаря которому из углекислого газа и воды создаются сложнейшие органические вещества. На этом мы потом остановимся подробнее. О цветках уже говорили. Назначение плодов и семян состоит в продолжении жизни растения. И, наконец, в клубнях заключен некоторый резерв питательных веществ для нового растения.
Другое дело, если мы рассматриваем вопрос исключительно с точки зрения пользы растения для человека, для удовлетворения его потребности в пище, для использования в других практических целях, тогда нас интересуют прежде всего клубни.
Поэтому остановимся подробнее на строении и химическом составе клубня картофеля.
Если разрезать клубень, можно невооруженным глазом различить несколько слоев, состоящих из различных тканей. Молодой клубень покрыт тонкой кожицей, которую называют эпидермисом. По мере созревания растения на клубне образуется многослойная покровная ткань - перидерма (кожура). Она состоит из нескольких слоев (от 9 до 17) омертвевших клеток, пропитанных жироподобным пробковым веществом - суберином. Благодаря этому кожура надежно защищает клубень от высыхания и проникновения микроорганизмов. Но клубень - это живой организм. Он дышит, в нем постоянно протекают процессы обмена веществ. При дыхании клубень поглощает кислород, а выделяет углекислый газ и воду. Как же это происходит? Для этого в пробке клубня имеются особые отверстия» так называемые чечевички. Через них осуществляются газообмен и испарение воды. Далее, под кожурой, расположена особая ткань - кора. Она состоит из плотно прилегающих одна к другой клеток без больших межклеточных пустот. Кора заполнена основный питательным веществом картофельного клубня - крахмалом.
Под корой расположен камбиальный слой или, как иногда говорят, камбиальное кольцо. В этом слое находятся сосудистые пучки, по которым во время роста растения питательные вещества из надземной части растения - стебля и листьев - поступают в клубень. И, наконец, внутреннюю часть клубня составляет так называемая сердцевина. Сердцевина неоднородна: различают внешнюю и внутреннюю сердцевину. Внешняя граничит с камбиальным кольцом. По своему строению эта ткань сходил с корой клубня. Внутренняя сердцевина отличается меньшей плотностью; в ней содержится меньше крахмала и других сухих веществ и соответственно больше воды.
Из всего сказанного выше следует, что для промышленной переработки важно, чтобы кожица клубней была возможно тоньше, но достаточно опробковевшей, а внутренняя сердцевина - минимальной.
Очень большое значение имеют также форма и размеры клубней. Чем больше клубни, тем меньше отходов получается при их переработке и, прежде всего, при очистке. Форма играет существенную роль при механической очистке клубней - желательна округлая, шаровидная форма.
Важным показателем качества клубней является также число глазков и глубина их залегания. Клубни тем лучше, чем меньше на них глазков и чем менее глубоко они залегают. Нормальным считается наличие на клубне не более пяти глазков. Цвет кожицы практического значения не имеет, так как она при подготовке картофеля удаляется.
ХИМИЯ КЛУБНЯ
И все же главным показателем качества и ценности картофеля является его химический состав, т. е. содержание в нем основных питательных веществ.
Химический состав клубней колеблется в довольно широких пределах и зависит от ряда факторов: сорта, степени зрелости, почвенных и климатических условий, количества и качества удобрений и т. д. Так, содержание воды в клубнях колеблется от 64 до 86%, соответственно содержание сухих веществ равно 14-36%. Такие же колебания наблюдаются и в отношении отдельных компонентов. Поэтому ниже мы приводим средние и округленные данные - их вполне достаточно для суждения о пищевой ценности картофеля.
Из сухих веществ клубня можно выделить следующие основные компоненты: 18,5% крахмала, 0,8% сахара, 1,5% пентозанов и пектиновых веществ, 1,0% клетчатки, 2,0% азотистых веществ, 0,2% жира и 1,0% золы (минеральные соли). Крахмал, сахара, пентозаны, пектиновые вещества и клетчатка относятся к одной группе химических соединений - к углеводам. Крахмал, как это видно из приведенных данных, является главным составным веществом картофеля и на нем мы ниже остановимся отдельно.
Сахара картофеля представлены главным образом глюкозой (виноградный сахар). Меньше в картофеле сахарозы (свекловичный сахар) и совсем немного фруктозы (плодовый сахар). Повышенное содержание сахаров в клубнях нежелательно. Во-первых, они ухудшают вкус картофеля, во-вторых, при переработке ведут к увеличению потерь, так как растворяются в воде, и, в-третьих, соединяясь с продуктами распада белков (с аминокислотами), образуют темноокрашенные соединения - меланоидины. В подмороженном картофеле содержание сахаров всегда выше, это знает каждый - такой картофель сладок на вкус. Чем же это объясняется? Дело в том, что в картофеле постоянно" идет распад крахмала на сахара. В обычных условиях сахара расходуются на дыхание клубней, но при низкой температуре дыхание сильно понижается, концентрация сахара становится выше и картофель приобретает сладкий вкус.
Из прочих углеводов, содержащихся в картофеле, пентозаны являются продуктами частичного разложения пентоз, т. е. простых сахаров, в молекуле которых не шесть атомов углерода, а пять. Пектиновые вещества - это высокомолекулярные соединения, играющие роль клея в растительных тканях. Клетчатка - тоже высокомолекулярный углевод - образует кожицу картофеля.
Азотистые вещества картофеля состоят, прежде всего, из белков. Белок картофеля - туберин-содержит все необходимые организму человека аминокислоты. К сожалению, содержание белка в картофеле очень мало (примерно 1,5%). Правда, картофеля мы съедаем во много раз больше, чем яиц или мяса, поэтому он играет определенную роль в поставке белка нашему организму. Кроме белка в картофеле находятся и другие содержащие азот соединения (свободные аминокислоты и др.). Жира в картофеле содержится настолько мало, что он практически не имеет значения для характеристики пищевой ценности клубней.
И, наконец, о минеральных солях, вернее о золе, поскольку при сжигании картофеля все органические вещества сгорают и только минеральные соли остаются, образуя золу. В золе картофеля найдено более 20 минеральных элементов. Некоторые из них (например, фосфор, калий, магний, железо, кальций и др.) играют большую роль в процессе обмена веществ. Особое физиологическое значение имеют такие элементы, как фосфор и калий. Кроме того, в золе картофеля найдено около 10 микроэлементов (медь, марганец и др.), менее 1 мг каждого из них в 100 г сухого вещества картофеля.
Мы ничего не сказали еще о некоторых компонентах количество которых столь мало, что практически не поддается измерению. Речь идет о витаминах (о них ниже скажем подробнее) и ферментах.
Ферменты (биологические катализаторы, вещества белковой природы, регулирующие ход химических реакций в растительных и животных продуктах) играют очень важную роль как в обмене веществ клубня, так и в других процессах, происходящих, например, при хранении картофеля. Всем известно, что если разрезать клубень картофеля, то он на срезе быстро темнеет. Этот процесс происходит под влиянием фермента тирозиназы, которая вызывает окисление аминокислоты тирозина кислородом воздуха и образование темноокрашенного соединения. Вот почему очищенный от кожуры картофель хранят не на воздухе, а обязательно в воде, в которой свободный кислород практически отсутствует.
Мы до сих пор говорили о полезных составных частях картофельного клубня, определяющих главным образом его питательную ценность. Но наш обзор химического состава был бы неполным, если бы мы не упомянули об одном ядовитом веществе, содержащемся в картофеле. Речь идет о гликозиде соланине.
Соланин - сложное вещество, состоящее из молекулы сахара (глюкозы) и физиологически очень активного вещества - алкалоида соланоидина. Достаточно съесть за один раз 200 мг соланина (всего 0,2 г!), как наступит отравление. Однако содержание соланина в нормальных здоровых клубнях не превышает 2-10 мг в 100 г картофеля. Значит, чтобы отравиться картофелем, надо за один раз съесть не менее 3,5-4 кг. Кто же, даже из самых больших любителей картофеля, сможет съесть такую порцию?! Но надо учитывать, что количество соланина резко увеличено в зеленых частях клубня, образующихся при неправильном хранении картофеля. Потому все позеленевшие части клубней необходимо тщательно удалять еще до начала тепловой обработки.
ПРИРОДНЫЙ ПОЛИМЕР
Итак, самым главным веществом картофеля является крахмал. Он составляет около 80% всего сухого вещества клубня и, естественно, определяет пищевую ценность картофеля, а также его свойства как сырья для технической переработки. Крахмал необходим организму человека как источник энергии. Он легко переваривается в желудочно-кишечном тракте человека, отличается сравнительно высокой калорийностью (около 4 ккал в 1 г вещества). При сгорании в организме 1 г крахмала дает 16,75 кДж энергии.