Содержание крахмала в картофеле: как определить какую долю он составляет в сыром клубне, как обнаружить, какое количество хорошо или плохо, как узнать есть ли

Содержание крахмала в картофеле: как определить какую долю он составляет в сыром клубне, как обнаружить, какое количество хорошо или плохо, как узнать есть ли

В ходе выполнения работы был найден способ определения содержания крахмала в клубне картофеля не разрезая его.

– Анализ литературы по теме.

– Сравнительный анализ теоретических результатов исследования и практических результатов

Результатами исследования являются:

1. На основе методики Антонович Е.А. можно определить содержание крахмала в клубне картофеля не разрезая его в лабораторных и домашних условиях.

2. Содержание крахмала в клубнях разных сортов разное: сорт «Колпашевский» -лидер по содержанию крахмала-24%, второе место на пьедестале почёта занимает сорт «Пикасо»-23%, призёр за 3 место- это сорт «Осяевская»-22%. Далее в рейтинге сорт «Андретта»-15% и «Рокко»-14%.

Практическое значение: результаты моей работы можно использовать на классных часах, уроках экологии, биологии, в личных целях.

Картофель – это один из основных продуктов повседневного питания россиян. Картофель называют «вторым хлебом». Россияне настолько привыкли к картофелю, что считают его чисто российской культурой. Однако родиной картофеля является Южная Америка.

В Россию его завез Петр Первый из Голландии. А вот индейцы хранили клубни необычным способом: рассыпали их под открытым небом. Клубни мокли под дождем, сохли на солнце, подмерзали по ночам. В конце они сморщивались и размягчались. Тогда женщины и дети толкли клубни босыми ногами, освобождая от кожуры. Полученный продукт называли «чуньо». В честь картофеля индейцы устраивали праздники. ? Приплыв из Южной Америки мореплаватель Христофор Колумб привез ценный груз – семена картофеля. Его дарили, как драгоценность, богатым людям. А когда картофель перестал быть редкостью, он появился и у простого народа.

Главным компонентом химического состава картофеля является крахмал. Крахмал активно используется в хозяйстве: приготовление киселей, подкрахмаливание белья, оказание первой помощи при ожогах. Большое значение крахмал имеет в народной медицине: присыпки при опрелостях у детей, лечение язвенной болезни желудка в виде компресса при кожных заболеваниях и т.д. Также крахмал применяют в косметологии, при производстве бумаги, текстильных изделий, клеёв.

Оказывается вкус картофеля зависит от содержания в нём крахмала. Известно, что чем больше крахмала в клубнях картофеля, тем он вкуснее, а урожай дольше и лучше сохраняется [1].

Перед нами встал проблемный вопрос: как определить содержание крахмала в клубне картофеля, не разрезая его?

Цель исследования: определить содержание крахмала в клубнях картофеля разных сортов.

Для достижения поставленной цели, необходимы задачи:

– изучить литературные источники;

– выполнить эксперимент с образцами картофеля разных сортов;

– сделать выводы, предложить рекомендации.

Объект исследования: контрольные образцы клубней картофеля

Предмет исследования: определение количества крахмала.

Гипотеза – мы предполагаем, что в контрольных образцах клубнях картофеля содержание крахмала различное.

Мы провели опрос среди своих близких и знакомы (50 чел.) и выяснили, что большинство опрошенных(43 чел.) ежедневно употребляют картофель в пищу. Также мы выяснили, что самыми популярными сортами картофеля являются: «Адретта», «Рокко», «Осяевская», «Колпашевский», «Пикасо».

Далее, мы подготовили контрольные образцы картофеля и проводили настоящее исследование!

Из литературных источников, мы выяснили, что в школьной лаборатории рациональнее использовать методику количественного обнаружения крахмала по методике Антонович Е.А. в основе которой лежит закон Архимеда [2,3].

Суть методики заключается в следующем:

Вымытые и осушенные клубни картофеля необходимо взвесить

Наполнить водой мерный цилиндр, отметить уровень воды в нём

Опустить взвешенный картофель в цилиндр

Отметить уровень вытесненной воды.

Используя закон Архимеда рассчитать плотность

Определить содержание крахмала в процентах по таблице.

С каждым клубнем картофеля мы проводили троекратные измерения. Взвесили их на лабораторных весах, затем эти клубни опустили в сосуд с водой, объем вытесненной жидкости есть объем клубня.

Вычисление плотности картофеля по массе и объёму производился, согласно закону Архимеда:

Плотность= масса клубней: объём клубней

Полученные результаты соотносили с таблицей.

Содержание крахмала в контрольных образцах клубнях картофеля

Определение содержания крахмала в клубнях картофеля

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА

В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ

Данная работа обсуждалась на 10 – й областной научной конференции школьников «Математическое и физическое моделирование задач естествознания» в ТГУ 1-2 ноября 2007 года и 14 марта 2008 г на конференции исследовательских работ школьников Туганского учебно-методического округа Томского района

1. Крахмал, его свойства

2. Опытно-экспериментальная работа

2.1. Качественное определение крахмала

2.2. Методика определения содержания

крахмала по плотности

2.3. Экспериментальные данные

2.3.1.Определение содержания крахмала

в клубнях (осень)

2.3.2.Определение содержания крахмала

в клубнях (весна)

2.4. Выделение крахмала из клубней

Главным продуктом питания для сибиряков является картофель. Все мы замечаем, что по вкусу он может отличаться. Это зависит от сорта, от условий возделывания. Одним из важных показателей качества картофеля является содержание крахмала.

Мы решили выяснить, каково содержание крахмала в разных сортах картофеля с одного участка, а так же в одном сорте крахмала с разных участков в разное время года.

Объект исследования: клубни картофеля.

Предмет исследования: содержание крахмала в клубнях картофеля осенью и весной.

1) Изучить методику проведения опытов по определению содержания крахмала в клубнях картофеля.

2) Провести экспериментальное определение содержания крахмала в клубнях.

3) Провести расчеты, сделать выводы.

4) Сравнить содержание крахмала в клубнях осенью и весной.

Сентябрь, октябрь 2007г. Изучение и анализ литературы.

Ноябрь, декабрь 2007 г. Проведение опытов, выполнение расчетов.

Январь, февраль 2008 г. Написание работы.

Март 2008. Защита работы.

Исследование проходило в МОУ «Итатская СОШ №2 с. Томское» Томского района и дома у исследователей. Было проведено 16 опытов.

1. Крахмал, его свойства

Физические свойства и нахождение в природе.

Крахмал – белый аморфный порошок, не растворяется в холодной воде. В горячей воде он разбухает и образует коллоидный раствор – крахмальный клейстер.

Крахмал содержится в цитоплазме растительных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. В картофельных клубнях содержится около 20% крахмала, в пшеничных и кукурузных зернах – около 70% , а рисовых – почти 80%.

Состав этих полисахаридов можно выразить общей формулой (С6H10O5)n. Число повторяющихся звеньев в макромолекуле крахмала может колебаться от нескольких тысяч. Целлюлоза же отличается значительно большим числом звеньев и, следовательно, молекулярной массой, которая достигает несколько миллионов.

Различаются углеводы не только молекулярной массой, но и структурой. Для крахмала характерны два вида структур макромалекул: линейная и разветвленная. Линейную структуру имеют более мелкие макромолекулы той части крахмала, которую называют амилозой, а разветвленную структуру имеют молекулы другой составной части крахмала – амелопектина.

В крахмале на долю амилозы приходятся 10%-20%, а на долю – амилопектина 80%-90%. Амилоза крахмала растворяется в горячей воде, а амилопектин только набухает.

Структурные звенья построены по-разному. Если звено крахмала включает остатки a – глюкозы.

Крахмал даёт синее окрашивание при взаимодействие с йодом. Это реакция является качественной на крахмал или йод в зависимости от того, наличие какого вещества требуется доказать.

2. Опытно-экспериментальная работа

2.1. Качественное определение крахмала

Доказать наличие крахмала в различных продуктах питания достаточно легко. На исследуемый образец нужно нанести спиртовый раствор иода. Характерное синее окрашивание будет свидетельствовать о наличии крахмала.

На срезы клубней картофеля мы капнули раствор иода. Наблюдали сильное синее окрашивание, значит, клубни картофеля содержат большое количество крахмала.

2.2. Методика определения содержания крахмала по плотности

Реактив: 20-процентный раствор хлорида натрия.

Ход анализа 1.Приготовьте 20-процентный раствор хлорида натрия и перелейте его в большой стеклянный стакан.

Таблица 1. Расчет содержания крахмала в клубнях картофеля по их плотности

КАРТОФЕЛЬ

Хозяйственная ценность картофеля определяется довольно высоким содержанием в его клубнях крахмала, белков, аскорби­новой кислоты и других веществ. На кулинарные свойства кар­тофеля также очень сильное влияние оказывают сахара и небел­ковые азотистые вещества. В связи с тем что картофель дает вы­сокий выход полезных веществ с 1 га, эта культура является важным источником возобновляемых природных ресурсов, ис­пользуемых в качестве сырья для пищевой и биотехнологичес­кой промышленности.

Накопление крахмала и других углеводов. В сырых клубнях кар­тофеля содержание крахмала составляет чаще всего 12—18 %, и он

представлен двумя полисахаридами — амилозои и амилопекти- ном. В среднем на долю амилозы в клубнях картофеля приходится 20—25 % общего количества крахмала.

Полисахариды крахмала синтезируются в клубнях из углеводов, поступающих по флоэме из надземных органов, и откладываются в клетках запасающей паренхимы в виде крахмальных зерен, боль- щая часть которых сконцентрирована в камбиальном слое и внещ- ней части сердцевины, значительно меньше их содержится во внутренних слоях сердцевины.

Величина крахмальных зерен влияет на кулинарные свойства картофеля. Установлено, что если крахмальные зерна имеют диа­метр менее 20 мкм, то при варке картофеля они сильнее набухают, вызывая разрыв клеточных стенок, в результате клубни приобре­тают полужидкую консистенцию.

В начале клубнеобразования, когда происходит интенсивное формирование структурных элементов клеток, скорость синтеза крахмала невелика и его содержание в молодых клубнях не пре­вышает 8—10 %. Однако в период интенсивного клубнеобразо­вания синтез крахмала заметно усиливается и его концентрация в клубнях возрастает до 15—20 %. На завершающих этапах со­зревания, когда происходит отмирание листьев, количество крахмала в клубнях картофеля может снижаться вследствие прекращения притока углеводов из надземных органов и их расхода на дыхание.

В зависимости от интенсивности синтеза крахмала изменяется содержание Сахаров, в молодых клубнях их концентрация в не­сколько раз выше, чем в зрелых.

Количество Сахаров заметно повышается при хранении клуб­ней, особенно при пониженной температуре, когда процессы об­разования крахмала ингибируются сильнее, чем его распад, в ре­зультате значительная часть крахмала превращается в сахара и клубни приобретают сладкий вкус. Повышение концентрации Са­харов в клубнях картофеля ухудшает их технологические свойства, так как при тепловой обработке клубней сахара неферментатив­ным путем взаимодействуют с аминокислотами, вследствие чего образуются темноокрашенные продукты — меланоидины, ухуд­шающие качество получаемых пищевых продуктов. Для предотв­ращения повышения концентрации Сахаров рекомендуют хране­ние клубней картофеля при температуре не ниже 3—4 “С. При более высокой температуре усиливаются дыхание клубней и жиз­недеятельность микроорганизмов, что приводит к быстрой порче картофеля.

Читайте также:  Как размножается картофель: способы бесполого размножения, как быстро размножить картошку на участке с помощью клубней и черенков, выращивание из ростков

Для закладки на хранение, а также переработки в различные пищевые продукты следует использовать только зрелые клубни, имеющие более низкую концентрацию Сахаров.

Накопление азотистых веществ. Большая часть азотистых ве­ществ клубней картофеля представлена белками, тогда как на долю небелковых форм азота обычно приходится 30—40 %. Азо­тистых веществ больше в кожуре и сердцевине клубня и значи­тельно меньше в камбиальном слое и периферийной части серд­цевины.

Белки клубней на 50—65 % состоят из запасных форм — глобу­линов, тогда как альбумины составляют 20—30 % и глютелины 15—20% общего количества белков. Они довольно хорошо сба­лансированы по составу незаменимых аминокислот, вследствие чего имеют высокую биологическую питательную ценность (SO­BS % по сравнению с белками молока или яйца).

Небелковые азотистые вещества клубней картофеля примерно на 90 % представлены свободными аминокислотами и их амида­ми. Однако сбалансированность этой фракции по содержанию не­заменимых аминокислот хуже, чем белков. Поэтому для улучше­ния качества клубней при выращивании картофеля желательно добиваться увеличения доли белков и снижения концентрации свободных аминокислот, тем более что, как указано ранее, сво­бодные аминокислоты участвуют в реакциях меланоидинообразо- вания, снижающих качество пищевых продуктов, получаемых при переработке картофеля.

Свободные аминокислоты также могут быть причиной по­темнения тканей клубня в результате окисления кислородом воздуха тирозина и фенилаланина. Образующиеся продукты — меланины — представляют собой вещества черного цвета.

Интенсивность синтеза белков в процессе образования клуб­ней постепенно повышается и существенно возрастает на завер­шающих этапах их созревания. Синтезируются белки из амино­кислот, поступающих в клетки клубней из корней и листьев ра­стений.

Концентрация в клубнях белков заметно влияет на кулинарные свойства картофеля, при этом важное значение имеет соотноше­ние белков и крахмала. При чрезмерном повышении белковости клубней они после варки имеют очень вязкую консистенцию, тог­да как при слишком высокой концентрации крахмала клубни при варке растрескиваются. Выяснено, что хорошие кулинарные каче­ства имеет картофель, у которого отношение крахмал/белки в пределах 12—16.

На практике для оценки количества белков и общего содержания азотистых веществ в клубнях картофеля используют показатель — сырой протеин. Среднее содержание сырого протеина в картофеле составляет обычно 1,5—2 % сырой массы клубней.

Динамика других соединений. Кроме белков и углеводов пита­тельную и кормовую ценность клубней картофеля определяют также органические кислоты, липиды, витамины, гликоалкалоиды.

Содержание органических кислот в картофеле достигает 1— 1,5 % сырой массы клубней, преобладающими являются лимонная

и яблочная. В процессе созревания клубней концентрация в них кислот постепенно снижается.

Количество липидов в клубнях составляет в среднем 0,1 %, больше их накапливается в перидерме и меньше в сердцевине. В составе липидов ненасыщенных и насыщенных кислот примерно поровну, однако при хранении клубней доля ненасыщенных жир­ных кислот возрастает, что улучшает биологическую питательную ценность липидов. В процессе созревания количество липидов в клубнях почти не изменяется.

Картофель — важный источник аскорбиновой кислоты, содер­жание которой в зрелых клубнях составляет 15—25 мг%, а в мо­лодых может достигать 40 мг%. В процессе созревания клубней содержание в них аскорбиновой кислоты снижается, а доля ее дегидроформы увеличивается. Особенно заметно снижается концентрация этого витамина при хранении (за зимний период в 2—3 раза).

Содержание в картофеле других витаминов изменяется меньше и в среднем составляет, мг%: B1 и В2 —0,1—0,2, B6 —0,5—1,0, РР — 0,5—1,5, пантотеновой кислоты — 0,2—0,3.

Пищевая пригодность клубней картофеля зависит от содержа­ния в них гликоалкалоидов, молекулы которых построены из ос­татков моносахаридов (глюкозы, галактозы, рамнозы) и стероид­ного алкалоида соланидина. В зависимости от состава Сахаров раз­личают две группы гликоалкалоидов — соланины и чаконины, об­ладающие токсичным действием на организм человека и животных.

Большая часть гликоалкалоидов локализована в кожуре, и зна­чительно меньше их в запасающей ткани. При созревании клуб­ней количество гликоалкалоидов в них снижается в 2—3 раза и в зрелых клубнях не превышает 4—5 мг%. Картофель, содержащий свыше 20 мг% соланинов и чаконинов, непригоден в пищу и на корм скоту. Концентрация гликоалкалоидов резко возрастает при позеленении клубней.

Влияние внешних условий. В зависимости от условий выращива­ния содержание крахмала и азотистых веществ в клубнях картофе­ля может изменяться в 1,5—2 раза. Как уже отмечалось, при отно­сительно низкой влажности и высокой температуре в растениях усиливается синтез азотистых веществ и снижается накопление углеводов, что характерно и для картофеля. Однако в таких усло­виях также возрастает доля крахмала в общем углеводном комп­лексе клубней.

При повышении влажности и снижении среднесуточных тем­ператур интенсивность синтеза крахмала в картофеле снижается, а концентрация Сахаров возрастает, уменьшаются также содержание сырого протеина и доля белковых веществ. Вместе с тем недоста­ток влаги в период клубнеобразования, хотя и повышает накопле­ние в клубнях крахмала, значительно снижает урожайность кар тофеля, поэтому общий выход крахмала с 1 га уменьшается. В ус­ловиях переувлажнения, как правило, снижается как урожайность картофеля, так и накопление в клубнях крахмала.

Примерно такие же изменения химического состава картофеля наблюдаются под воздействием природно-климатических факто­ров. В северных и северо-западных регионах России, отличаю­щихся повышенной влажностью и более низкими температурами воздуха, в клубнях картофеля меньше накапливается крахмала и белков, но возрастает концентрация Сахаров и свободных амино­кислот. При продвижении на юг накопление в клубнях крахмала и белков увеличивается вследствие того, что возрастает интенсив­ность солнечной радиации, вызывая снижение влажности и повы­шение среднесуточных температур.

Под воздействием внешних факторов происходят существен­ные изменения в углеводном и белковом комплексе картофеля. При снижении влажности и повышении температуры в составе крахмала возрастает доля амилопектина, а в составе белков — глобулинов.

Оптимизация питания. Картофель предъявляет повышенные требования к режиму питания. Для получения высоких урожаев этой культуры с оптимальным химическим составом клубней не­обходимо учитывать ряд особенностей, связанных с действием элементов питания на развитие растений и процесс клубнеоб- разования.

Как установлено, азот стимулирует интенсивный синтез азоти­стых веществ и образование вегетативной массы, однако удлиняет сроки вегетации растений и задерживает образование клубней. При усилении азотного питания в клубнях повышается содержание азо­тистых веществ и снижается накопление крахмала.

Фосфор ускоряет развитие растений и процесс клубнеобразо- вания, улучшает кулинарные качества картофеля и повышает на­копление в клубнях крахмала и аскорбиновой кислоты.

Калий активирует процессы углеводного обмена и превраще­ние Сахаров в крахмал, в результате чего в клубнях повышается накопление крахмала. В то же время при внесении хлористых ка­лийных удобрений может происходить значительное ухудшение качества клубней, связанное с действием хлора, являющегося ак­тиватором гидролитических ферментов, которые катализируют распад крахмала.

Следовательно, при выращивании картофеля в первой полови­не вегетации для усиления ростовых процессов необходимо обес­печить высокий уровень как азотного, так и фосфорно-калийного питания, а в период клубнеобразования уровень азотного питания должен быть существенно снижен.

При возделывании кормового картофеля одной из важных за­дач является повышение содержания в клубнях белковых веществ, в связи с чем необходимо усиление режима азотного питания. На­ряду с этим для повышения содержания белков в клубнях карто­феля проводят молекулярно-биохимические исследования, на­правленные на изучение генетической системы растений картофе­ля и выявление возможности регуляторных сдвигов, приводящих к усилению синтеза запасных белков.

Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках». Экспериментальная работа с детьми

Морозова Марина Юрьевна
Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках». Экспериментальная работа с детьми

Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках».

Рассказала ребятам о том, что крахмал одно из важнейших питательных веществ, необходимых человеку. Крахмал является основным углеводом нашей пищи, он выполняет энергетическую функцию. Крахмал превращается в глюкозу, которая даёт нашему организму энергию. Крахмал содержится в продуктах растительного происхождения: в бобовых, в хлебе, в макаронах, крупе, муке, картофеле и других продуктах.

Цели:

– определить наличие крахмала в клубнях картофеля и в яблоках;

– способствовать развитию познавательных интересов у детей;

– привлекать детей к непосредственному участию в проведении несложных опытов;

– поощрять стремление детей на основе наблюдений во время экспериментальной деятельности рассуждать и делать простейшие умозаключения.

Материалы для проведения опыта:

– клубень картофеля и яблоко;

– флакон настойки йода с пипеткой.

Описание опыта.

Разрезаем клубень картофеля и спелое яблоко.

Ребята с большим интересом и активностью принимают участие в экспериментальной деятельности.

Рассматриваем срезы клубня картофеля и яблока.

Вика пипеткой капает несколько капель йода на срез клубня картофеля.

Захар капает каплю йода на срез кусочка спелого яблока.

Ребята внимательно наблюдают за происходящими изменениями. С удивлением отмечают синее окрашивание среза клубня картофеля, а через некоторое время оно становится сине – фиолетовым.

Объясняю ребятам, что произошла химическая реакция между йодом и крахмалом, который содержится в картофеле, и получилось новое вещество сине – фиолетового цвета.

Вывод.

При сравнении яблока и картофеля мы можем увидеть, что йодное сине – фиолетовое окрашивание на срезе клубня картофеля заметно ярче, а на спелом яблоке йод не изменил своего цвета – значит в картофеле крахмала больше. В созревших яблоках нет крахмала.

Всем коллегам большое спасибо за внимание и поддержку!

Конспект опытно-экспериментальной деятельности «Чудесные свойства крахмала» Волшебные свойства крахмала. Бабушка любит внуков встречать. Готова всегда она с нами играть, Песни учить, лепить, рисовать, А, главное,.

Опыт «Определение прозрачности снега» Цель: учить определить, прозрачен ли снег;формировать представления детей о свойствах снега и воды, используя метод Савенкова А. И. – карточки,.

Опыт работы «Летняя оздоровительная работа во второй группе раннего возраста» Муниципальное дошкольное образовательное учреждение Детский сад №20 «Рябинушка» Информация о проведении летней оздоровительной.

Опыт работы Экспериментальная деятельность .

Опытно-экспериментальная работа по теме «Вода» Опытно-экспериментальная работа по теме «Вода» Цель: Сформирование предпосылок поисковой деятельности, интеллектуальной инициативы; Развивать.

Читайте также:  Внекорневая подкормка картофеля: правила и нормы внесения, лучшие удобрения (Нитроаммофоска и другие)

Опытно-экспериментальная работа «Здорово быть здоровым» Актуальность. Выбор темы вызван тем, что здоровье детей из-за больших нагрузок и малоподвижного образа жизни ухудшается с каждым годом,.

Работа с родителями. Родительский клуб «Маленькие открытия в большой семье». Мой первый опыт Родительский клуб – это одна из форм оказания образовательных услуг родителям, способствующая повышению уровня социально-педагогической.

Экспериментальная деятельность с детьми подготовительной группы «Знакомство со свойствами песка» .

Занятие по изодеятельности в подготовительной к школе группе «Экспериментальная работа с цветом: «Кто как видит?» Тема: Экспериментальная работа с цветом: «Кто как видит?» (заняти по изодеятельности, в подготовительной к школе группе, рисование акварельными.

Проектно-исследовательская работа “Исследование содержания крахмала в клубнях картофеля в зависимости от его плотности”

1 История возникновения картофеля в мире

2.Химический состав картофеля и его пищевая ценность.

-Выявление основные сорта картофеля, выращиваемые в д. Олуяз.

-Определение содержания крахмала в клубнях картофеля по плотности.

-Вычисление плотности картофеля по массе и обьему.

Скачать:

ВложениеРазмер
moy_sled.docx175.46 КБ
moy_sled.pptx538.05 КБ

Предварительный просмотр:

МБОУ «Олуязский лицей»

Мамадышского муниципального района

Районный конкурс научно-исследовательских работ и проектов

учащихся образовательных учреждений

Мамадышского муниципального района

«Мой след в науке VIII»

Тема: Исследование содержания крахмала в клубнях картофеля в зависимости от его плотности

Работу выполнила Аглямзянова Алина, ученица 7а класса.

Руководитель : Клемина Рамия Галиевна,

учитель физики первой категории.

1 История возникновения картофеля в мире

2. Химический состав картофеля и его пищевая ценность

-Выявление основные сорта картофеля, выращиваемые в д. Олуяз.

-Определение содержания крахмала в клубнях картофеля по плотности.

-Вычисление плотности картофеля по массе и обьему.

История возникновения картофеля в мире

Исторической родиной картофеля считается Южная Америка. И сегодня там можно наткнуться на дикорастущий картофель.

Разведение картофеля как культуры началось именно там, в Южной Америке. Местные аборигены использовали его в пищу, а также считали живым существом и поклонялись ему.

В дальнейшем картофель начал получать повсеместное распространение и первые упоминания в официальных документах появились в испанских документах. Испанцы рассказали о своих завоеваниях и в докладе «Краткое изложение завоевания Нового Королевства Гранада», описывая жителей захваченного государства, упомянули о растениях, которыми питаются местные жители. Тогда названия у картофеля еще не было, но его важные питательные свойства как продукта питания были известны.

В рукописи анонимного Словаря и грамматики языка чибча (ок. нач. XVII века) 1 приводятся различные виды картофеля:

«Трюфель животных. — Niomy»;

«Трюфель, корень. — Iomza [или] iemuy»;

«Жёлтый трюфель. — Tybaiomy»;

«Широкий трюфель. — Gazaiomy»;

«Длинный трюфель. — Quyiomy».

В европейских странах в большинстве своем о картофеле узнали благодаря историку Педро Сьеса де Леону. Он написал очерк «Хроника Перу», напечатанный в 1553 году в городе Севилья, в котором описал о том, что картофель был обнаружен в Кито (Эквадор), Попаян и Пасто (Колумбия).

В своих работах историк описал картофель как растение и как культуру, привел пример его правильного приготовления и хранения как продукта питания. Описание вкусовых и питательных свойств в основном приводилось в сравнении с общеизвестными трюфелями и каштанами, а его ценность для местных – с драгоценной для них пресной водой.

Сьеса де Леон не только официально описал картофель, но и завез его в Европу (Испанию) в 1551 году. В дальнейшем культура распространилась в Италии, Бельгии, Германии, Нидерландах, Франции, Великобритании и других европейских странах. Изначально картофель ценился как декоративное растение и считался ядовитым для человека. Но позже были подтверждены его питательные и вкусовые свойства, и он получил широкое распространение как продукт питания.

В Россию картофель привез Петр I, который в конце XVII века прислал в столицу мешок клубней из Голландии для рассылки по губерниям для выращивания. Но масштабное распространение картофель получил лишь при Екатерине II.

Среди крестьян картофель не жаловали и считали его ядовитым из-за множества отравлений, что привело ко множеству «картофельных бунтов». В 1840—1842 годах распоряжением правительства была организована массовая посадка картофеля по всей стране. Велся строгий контроль за выращиванием этой культуры и к концу XIX века в России картофель занимал 1,5 млн га земли, тогда картофель стали называть «вторым хлебом», то есть одним из основных продуктов питания.

Химический состав картофеля и его пищевая ценность

В первую очередь, картофель является важным продуктом питания. Кроме этого в его клубнях велико содержание крахмала (до 15%), так же имеется белок (1-2%), сахар (0,5-1%), примерно 1 % минеральных солей, а также – жиры, клетчатка, органические кислоты, такие как лимонная, щавелевая, яблочная и другие.

В химический состав картофеля входит чистый белок от 27 до 73г на 100г массы клубня

Кроме вышеуказанных веществ в клубни картофеля содержат витамины В1, В2, B6, аскорбиновую и фолиевую кислоты, Р-каротин, причем в желтых клубнях его больше, чем в других, витамины D, РР, К, Е, Н, U, калий, соли кальция, фосфор, железо и другие необходимые для жизнедеятельности человека вещества.

Энергетическая ценность картофеля 80—90 ккал/100 г.

Все эти действующие вещества являются основой химического состава картофеля.

Картофелю нет равных в разнообразии применения его в кулинарной практике, но столь же велико его значение, как кормовой культуры. Он является молокогонным кормом и применяется при раздое отелившихся коров. Картофель – это ценный корм для свиней, птиц.

Выявление основные сорта картофеля, выращиваемые в д. Олуяз.

Картофель основной продукт растениводства в нашей деревне. Каждый житель в нашей деревне в большом масштабе выращивает картофель. Картофель используется для пищи человека, а также дают скоту: овцам и крупному рогатому скоту.

Однажды на уроке физики мы изучали тему «Плотность вещества» и выполняли лабораторную работу по определению плотности тела. Учитель предложила нам измерить плотность картофеля, моркови и столовой свеклы. В заключении урока сделали вывод о крахмальности картофеля в зависимости от его плотности. Поэтому я решила изучить питательность некоторых сортов картофеля , выращенных в нашей деревне. Так как питательность зависит от плотности картофеля.

Некоторым жителям, проживающим в нашей деревне, были заданы вопросы «Что значит картофель в вашей жизни?» Результаты следующие: из опрошенных 15 респондентов выяснилось, что на приусадебном участке каждая семья в среднем выращивает 3 сорта картофеля. На вопрос о содержании крахмала в картофеле ответы были различны: «чем больше крахмала, тем рассыпчатее картофель», «содержит большое количество крахмала», «наиболее ценный компонент картофеля », «кисель варить», «ничего», «это основной состав картофеля», «большое содержание крахмала», «14- 17%». Наиболее популярные в Олуязе сорта: невский, розалинд, розара, алладин, чайка.

В результате опроса выяснилось, что для корма скоту используют картофель от 10% до 50% от выращенного; для употребления в пищу от 20% до 90%; и только 3 продают картофель.

По плотности картофеля можно определить процентное содержание крахмала в нем и сделать вывод, где целесообразнее использовать данный сорт картофеля.

Актуальность работы: Картофель является вторым хлебом и всегда многих людей интересует вопросы его выращивания, использования, применения.

Обьект исследования: картофель разных сортов .

Практическая значимость исследования заключается в том, что полученные материалы можно использовать для выращивания картофеля и разработать рекомндации для жителей данной местности в первую очередь для себя о выборе сорта картофеля.

Задачи:1.Изучить литературу о питательности картофеля

Цель работы : по плотности картофеля определить процентное содержания крахмала в нём и сделать вывод, где целесообразнее использовать данный сорт картофеля..

Приборы и материалы: весы с разновесами, сосуд с отливом, мензурка, клубни картофеля.

Для выполнения этой работы, попросила учащихся своего класса принести по одному клубню картофеля с названием сорта, для этого нужно было опросить родителей.

1. Подготовила исследуемые клубни картофеля, пронумеровали их.

2. Определили массу клубней картофеля.

3. С помощью сосуда с отливом и мензурки определили объём клубней.

4. По таблице определили процентное содержание крахмала.

5. Сделала вывод.

Определение содержания крахмала в клубнях картофеля по плотности.

КАРТОФЕЛЬ

Хозяйственная ценность картофеля определяется довольно высо­ким содержанием в его клубнях крахмала, белков, аскорбиновой кислоты и других веществ. На кулинарные свойства картофеля также очень сильное влияние оказывают сахара и небелковые азотистые ве­щества. В связи с тем, что картофель даёт высокий выход полезных веществ с 1 га, эта культура является важным источником возобнов­ляемых природных ресурсов, используемых в качестве сырья для пище­вой и биотехнологической промышленности.

Накопление крахмала и других углеводов. В сырых клубнях кар­тофеля содержание крахмала чаще всего составляет 12-18%, и он представлен двумя полисахаридами – амилозой и амилопектином. В среднем на долю амилозы в клубнях картофеля приходится 20-25% об­щего количества крахмала.

Полисахариды крахмала синтезируются в клубнях из углеводов, поступающих по флоэме из надземных органов, и откладываются в клетках запасающей паренхимы в виде крахмальных зёрен, большая часть которых сконцентрирована в камбиальном слое и внешней части сердцевины, значительно меньше их содержится во внутренних слоях сердцевины.

Величина крахмальных зёрен оказывает влияние на кулинарные свойства картофеля. Установлено, что если крахмальные зёрна имеют диаметр менее 20 мкм, то они при варке картофеля сильнее набухают, вызывая разрыв клеточных стенок, в результате клубни приобретают полужидкую консистенцию.

В начале клубнеобразования, когда происходит интенсивное фор­мирование структурных элементов клеток, скорость синтеза крахмала невелика и его содержание в молодых клубнях не превышает 8-10%. Однако в период интенсивного клубнеобразования синтез крахмала заметно усиливается и его концентрация в клубнях возрастает до 15-20% (рис. 60). На завершающих этапах созревания, когда происходит отмира­ние листьев, количество крахмала в клубнях картофеля может пони­жаться вследствие прекращения притока углеводов из надземных орга­нов и их расхода на дыхание.

В зависимости от интенсивности синтеза крахмала изменяется содержание сахаров, в молодых клубнях их концентрация в несколько раз выше, чем в зрелых.

Количество сахаров заметно повышается при хранении клубней, особенно при пониженной температуре, когда процессы образования крахмала ингибируются сильнее, чем его распад, в результате значи­тельная часть крахмала превращается в сахара и клубни приобретают сладкий вкус.

Повышение концентрации сахаров в клубнях картофеля ухудшает их технологические свойства, так как при тепловой обработке клуб­ней сахара взаимодействуют с аминокислота­ми, вследствие чего образуются тёмноокрашенные продукты – меланои­дины, ухудшающие качество получаемых пищевых продуктов. В целях предотвращения повышения концентрации сахаров рекомендуется хране­ние клубней картофеля при температуре не ниже 3-4 0 С. При более высокой температуре усиливается дыхание клубней и жизнедеятель­ность микроорганизмов, что приводит к быстрой порче картофеля.

Для закладки на хранение, а также переработки в различные пи­щевые продукты следует использовать только зрелые клубни, имеющие более низкую концентрацию сахаров.

В полностью вызревших и не подвергнутых хранению клубнях картофеля концентрация сахаров обычно не превышает 0,6-0,9 %, а в процессе хранения может возрастать до 3-4 %. Более половины содержащихся в клубнях сахаров представлены сахарозой.

В кожуре клубней картофеля откладывается много пектиновых веществ и клетчатки. Среднее содержание клетчатки в клубнях составляет около 1 %, пектиновых веществ 0,5-0,7 %. Пектиновые вещества клубней картофеля на 80-90 % представлены протопектинами.

Накопление азотистых веществ. Большая часть азотистых веществ клубней картофеля представлена белками, тогда как на долю небелко­вых форм азота обычно приходится 30-40%. Больше азотистых веществ накапливается в кожуре и сердцевине клубня и значительно меньше в камбиальном слое и периферийной части сердцевины.

Белки клубней на 50-65% состоят из запасных форм – глобули­нов, тогда как альбумины составляют 20-30% и глютелины 15-20% об­щего количества белков. Они довольно хорошо сбалансированы по составу незаменимых аминокислот, вследствие чего имеют высокую би­ологическую ценность (80-85% по сравнению с белками молока или яйца).

Небелковые азотистые вещества клубней картофеля примерно на 90% представлены свободными аминокислотами и их амидами, однако сбалансированность этой фракции по содержанию незаменимых амино­кислот хуже, чем белков. Поэтому в целях улучшения качества клуб­ней при выращивании картофеля желательно добиваться увеличения до­ли белков и снижения концентрации свободных аминокислот, тем бо­лее, что, как указано выше, свободные аминокислоты участвуют в ре­акциях меланоидинообразования, снижающих качество пищевых продук­тов, получаемых при переработке картофеля.

Свободные аминокислоты также могут быть причиной потемнения тканей клубня в результате окисления кислородом воздуха тирозина и фенилаланина под действием фермента тирозиназы. Образующиеся продукты – меланины представляют со­бой вещества чёрного цвета.

Интенсивность синтеза белков в процессе клубнеобразования постепенно повышается и существенно возрастает на завершающих эта­пах их созревания. Синтезируются белки из аминокислот, поступающих в клетки клубней из корней и листьев растений.

Концентрация в клубнях белков оказывает заметное влияние на формирование кулинарных свойств картофеля, при этом важное значе­ние имеет соотношение белков и крахмала. При чрезмерном повышении белковости клубней они после варки имеют очень вязкую консистен­цию, тогда как при слишком высокой концентрации крахмала клубни при варке растрескиваются. Выяснено, что хорошие кулинарные ка­чества имеет картофель, у которого отношение крахмал/белки нахо­дится в пределах 12-16.

На практике для оценки количества белков и общего содержания азотистых веществ в клубнях картофеля используется показатель – сырой протеин. Среднее содержание сырого протеина в картофеле обычно составляет 1,5-2% сырой массы клубней.

Динамика других соединений. Кроме белков и углеводов пита­тельную и кормовую ценность клубней картофеля определяют также ор­ганические кислоты, липиды, витамины, гликоалкалоиды.

Содержание органических кислот в картофеле достигает 1-1,5% сырой массы клубней, преобладающими являются лимонная и яблочная. В процессе созревания клубней концентрация в них кислот постепенно понижается.

Количество липидов в клубнях в среднем составляет 0,1%, боль­ше их накапливается в перидерме и меньше в сердцевине. В составе липидов ненасыщенные и насыщенные кислоты находятся примерно по­ровну, однако при хранении клубней доля ненасыщенных жирных кислот возрастает, что улучшает биологическую ценность липи­дов. В процессе созревания количество липидов в клубнях почти не изменяется.

Картофель – важный источник аскорбиновой кислоты, содержание которой в зрелых клубнях составляет 15-25 мг%, а в молодых может достигать 40 мг%. В процессе созревания клубней содержание в них аскорбиновой кислоты снижается, увеличивается доля её дегидрофор­мы. Особенно заметно понижается концентрация этого витамина при хранении (за зимний период в 2-3 раза).

Содержание в картофеле других витаминов изменяется меньше и в среднем составляет, мг%: В1 и В2 – 0,05-0,1, В6 – 0,2-0,9, РР – 0.5-1.5, пантотеновой кислоты – 0,2-0,4, К1– 0,05-0,1, фолиевой кислоты – 0,05-0,1.

Пищевая пригодность клубней картофеля зависит от содержания в них гликоалкалоидов, молекулы которых построены из остатков мо­носахаридов (глюкозы, галактозы, рамнозы) и стероидного алкалоида соланидина (см. стр. …). В зависимости от состава сахаров различают две группы гликоалкалоидов – соланины и чаконины, обладающие токсическим действием на организм человека и животных.

Большая часть гликоалкалоидов локализована в кожуре и значи­тельно меньше их содержится в запасающей ткани. При созревании клубней количество гликоалкалоидов в них понижается в 2-3 раза и в зрелых клубнях не превышает 4-5 мг%. Картофель, содержащий свыше 20 мг% соланинов и чаконинов, не пригоден для употребления в пищу и на корм скоту. Концентрация гликоалкалоидов резко возрастает при позелении клубней.

Минеральные вещества. Зольность клубней картофеля изменяется в пределах 0,5-1,8 %. Больше зольных веществ откладывается в кожуре, поэтому после её удаления в очищенных клубнях концентрация минеральных веществ понижается. Более половины от общей массы зольных веществ приходится на калий (0,5-0,6 %). Другие минеральные вещества содержатся (мг %) в следующих количествах кальций и магний 10-20, фосфор – 50-60, сера и натрий – 20-30, железо – 0,9-1,2, бор – 0,1-0,2, марганец – 0,15-0,20, медь – 0,1-0,15, цинк – 0,3-0,4, хром – 0,01, йод и кобальт – 0,005-0,01. Все эти минеральные компоненты находятся в легкоусвояемой органической форме. Концентрация минеральных веществ значительно повышается при внесении под картофель хлорсодержащих калийных удобрений, при этом клубни приобретают солевой привкус, что ухудшает их кулинарные свойства.

Влияние внешних условий. В зависимости от условий выращивания содержание крахмала и азотистых веществ в клубнях картофеля может изменяться в 1.5-2 раза. Как уже отмечалось в предшествующих раз­делах, при относительно низкой влажности и высокой температуре в растениях усиливается синтез азотистых веществ и снижается накоп­ление углеводов, что характерно и для картофеля. Однако в таких условиях также возрастает доля крахмала в общем углеводном комп­лексе клубней.

При повышении влажности и снижении среднесуточных температур интенсивность синтеза крахмала в картофеле понижается, а концент­рация сахаров возрастает, уменьшается также содержание сырого протеина и доля белковых веществ. Вместе с тем недостаток влаги в пе­риод клубнеобразования, хотя и повышает накопление в клубнях крах­мала, значительно понижает урожайность картофеля, поэтому общий выход крахмала с 1 га уменьшается. В условиях переувлажнения, как правило, снижается как урожайность картофеля, так и накопление в клубнях крахмала.

Примерно такие же изменения химического состава картофеля наблюдаются под воздействием природно-климатических факторов. В северных и северо-западных регионах, отличающихся повышенной влаж­ностью и более низкими температурами, в клубнях картофеля меньше накапливается крахмала и белков, но возрастает концентрация саха­ров и свободных аминокислот. При продвижении на юг накопление в клубнях крахмала и белков увеличивается вследствие того, что воз­растает интенсивность солнечной радиации, вызывая снижение влаж­ности и повышение среднесуточных температур.

Под воздействием внешних факторов происходят существенные из­менения в углеводном и белковом комплексе картофеля. При снижении влажности и повышении температуры в составе крахмала возрастает доля амилопектина, а в составе белков – глобулинов.

Оптимизация питания. Картофель предъявляет повышенные требо­вания к режиму питания. Для получения высоких урожаев этой культу­ры с оптимальным химическим составом клубней необходимо учитывать ряд особенностей, связанных с действием элементов питания на раз­витие растений и процесс клубнеобразования.

Как установлено, азот стимулирует интенсивный синтез азо­тистых веществ и образование вегетативной массы, однако удлиняет сроки вегетации растений и задерживает образование клубней. При усилении азотного питания в клубнях повышается содержание азотистых веществ и снижается накопление крахмала.

Фосфор ускоряет развитие растений и процесс клубнеобразова­ния, улучшает кулинарные качества картофеля и повышает накопление в клубнях крахмала и аскорбиновой кислоты.

Калий активирует процессы углеводного обмена и превращение сахаров в крахмал, в результате чего в клубнях повышается накопле­ние крахмала. В то же время при внесении хлористых калийных удоб­рений может происходить значительное ухудшение качества клубней, связанное с действием хлора, являющегося активатором гидролити­ческих ферментов, которые катализируют распад крахмала.

23. Влияние различных форм калийных удобрений на урожай

и качество клубней картофеля

Вариант опытаУрожай, т/гаКрахмал, %Сбор крахмала, ц/га
Без удобрений19,613,225,8
N90P6021,113,328,1
N90P60K60 (KCl)28,412,435,2
N90P60K60 (K2SO4)27,713,437,1
N90P60K60 (30%-ная калий- ная соль)26,511,630,8
N90P60K60 (сильвинит)25,411,829,9

В опыте Панникова В.Д и Минеева В,Г., проведенном на дерново-подзолистой почве было показано, что увеличение содержания хлора в удобрении несколько снижало урожай клубней картофеля, в результате сбор крахмала с единицы площади понижался на 17-19 % по сравнению с оптимальным вариантом, в котором вносили в качестве удобрения сульфат калия (табл. 23).

Следовательно, при выращивании картофеля в первой половине вегетации в целях усиления ростовых процессов необходимо обеспечи­вать высокий уровень как азотного, так и фосфорно-калийного пита­ния, а в период клубнеобразования уровень азотного питания должен быть существенно снижен.

При культивировании кормового картофеля одной из важных задач является повышение содержания в клубнях белковых веществ, в связи с чем, необходимо усиление режима азотного питания. Наряду с этим в целях повышения содержания белков в клубнях картофеля проводятся молекулярно-биохимические исследования, направленные на изучение генетической системы растений картофеля и выявления возможности регуляторных сдвигов, приводящих к усилению синтеза запасных бел­ков.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Ссылка на основную публикацию