Сергеј Банадишев, доктор по земјоделски науки,
ДОО „Дока - Џин Технолоџис“
Оваа сезона има сигнали од потрошувачите за горчливиот вкус на компирот без видливо позеленување на клубените. Причината за горчината по вкус е содржината на гликоалкалоиди над 14 mg/100 g.
Гликоалкалоидите (GCAs) се природни токсанти со горчлив вкус и отпорни на топлина кај многу растителни видови, вклучувајќи го и компирот. Имаат фунгицидни и пестицидни својства и се една од природните одбрани на растенијата.
Сега е докажано дека гликоалкалоидите од компир во терапевтски концентрации имаат многу корисни својства за здравјето на луѓето: антитуморни, антималарични, антиинфламаторни итн. посебна тема за публикации, а целта е сумирана подолу.информации - наведете ги достапните опции за да се спречи прекумерната акумулација на гликоалкалоиди во компирите.
Главните HCA содржани во клубени од компир се α-соланин и α-хаконин (сл. 1), кои сочинуваат околу 95% од вкупната содржина на гликоалкалоиди во овој растителен вид.
Соланин и хаконин се стероидни алкалоиди кои содржат азот кои го носат истиот агликон, соланидин, но се разликуваат по страничниот синџир на три-сахаридот. Трисахаридот во α-соланин е галактоза, гликоза и рамноза, додека во α-хаконинот е гликоза и два остатоци.
рамноза. Една обична кртула од компир содржи во просек 10-150 mg/kg гликоалкалоиди, додека зелената содржи 250-280 mg/kg, а зелената кора содржи 1500-2200 mg/kg. Содржината на гликоалкалоиди во комерцијалните клубени од компири е релативно ниска, и
дистрибуцијата во кртулата не е униформа. Највисоките нивоа се ограничени на кората, додека најниските нивоа се наоѓаат во областа на јадрото. HCA секогаш се наоѓа во клубени, а во дози до 100 mg/kg тие се комбинираат за да придонесат за добриот вкус на компирот.
Помфрит и компир чипс обично содржат нивоа на HCA од 0,04-0,8 и 2,3-18 mg/100 g производ, соодветно. Производите од кора се релативно богати со гликоалкалоиди (56,7-145 и 9,5-72 mg/100 g производ, соодветно). Производството на производи од компир вклучува миење, лупење, сечење, бланширање, сушење и пржење. Најголемото количество на гликоалкалоиди се отстранува при чистење, бланширање и пржење, а готовиот помфрит содржи само 3-8% гликоалкалоиди во споредба со суровините, при што главното уништување на HCA се случува при пржење. Докажано е дека лупењето обично ги отстранува повеќето гликоалкалоиди во јадливите клубени. Компирите сварени со кора може да станат погорчливи од оние што не се излупени поради миграцијата на гликоалкалоидите во месото за време на процесот на готвење. Вриењето го намалува нивото на HCA само за 20%, печењето и готвењето во микробранова печка не ја намалуваат содржината на гликоалкалоиди, бидејќи критичната температура за распаѓање на HCA е околу 170°C.
Случаите на труење со HCA во компири во целата историја на набљудувања се ретки. Сепак, треба да се споменат можни симптоми како гадење, повраќање, дијареа, грчеви во стомакот и стомакот, главоболка, треска, забрзан и слаб пулс, забрзано дишење и халуцинации. Токсичната доза на HCA за луѓето е 1-5 mg/kg телесна тежина, а смртоносната доза е 3-6 mg/kg телесна тежина кога се администрира орално. Затоа, повеќето развиени земји за одгледување компир поставија граници за гликоалкалоиди од 20 mg/100 g свежа тежина и 100 mg/100 g сува тежина како безбедни граници во јастиви клубени.
Познато е дека клубени од компир со HCA 14 mg/100 g се веќе малку горчливи, додека
горењето во грлото и устата е предизвикано од концентрации поголеми од 22 mg/100 g.Затоа, најдоброто упатство за потрошувачите е: „Ако компирот има горчлив вкус, не го јадете“.
Во фазата на одгледување, складирање и продажба на компири, важно е да се спречи акумулација на потенцијално опасни концентрации на HCA во клубени.
Акумулацијата на HCA неизбежно се јавува во клубени, но постојано се активира под влијание на сончевата светлина. Осветлувањето, исто така, доведува до формирање на хлорофил и како резултат на позеленување на кожата на клубени. Тоа се независни процеси со различни последици. Хлорофилот е апсолутно безопасен и без вкус. Во исто време, позеленувањето сигнализира продолжено изложување на светлина и, следствено, акумулација на гликоалкалоиди што се случило. Компирите што станале зелени обично не се продаваат или симнуваат од полиците штом промената на бојата стане забележлива. Високата содржина на гликоалкалоиди предизвикува поплаки кај потрошувачите и ја намалува комерцијалната вредност на продадените производи. Тежок случај забележан во тековната сезона, имено, горчливиот вкус на компирот без знаци на видливо позеленување, заслужува посебно објаснување и анализа на можните причини.
Бидејќи позеленувањето на компирот е главната причина за влошување на квалитетот на компирот во процесот на маркетинг и значителен комерцијален проблем, сите карактеристики на овој феномен се прилично темелно проучени. Истовремено, добиени се и многу стручни информации за акумулација на HCA во клубени. Како и подземните стебла, клубени од компир се нефотосинтетички растителни органи кои немаат механизам на фотосинтеза. Меѓутоа, по изложување на светлина, амилопластите кои содржат скроб се претвораат во хлоропласти во периферните клеточни слоеви на клубенот, што предизвикува акумулација на зелениот фотосинтетички пигмент хлорофил. Зазеленувањето на клубените може да биде под влијание на генетски, културни, физиолошки и еколошки фактори, вклучувајќи ја длабочината на садење, физиолошката старост на клубените, температурата, нивото на кислород во атмосферата и условите на осветлување. Главните фактори кои влијаат на нивото на позеленување и акумулацијата на гликоалкалоидите се интензитетот и спектралниот состав на светлината, температурата, генетските карактеристики на сортите.
Синтезата на хлорофил и HCA во клубенот се јавува под влијание на брановите должини на видлива светлина од 400 до 700 nm (сл. 2). Според истражувачите, синтезата на хлорофил покажува максимум на 475 и 675 nm (сини и црвени региони, соодветно), додека максималната синтеза на α-соланин и α-хаконин се јавува на 430 nm и 650 nm. Синтезата на хлорофилот е минимална на 525-575 nm, додека HCA се акумулира минимално на 510-560 nm (зелена површина). Овие разлики ја потврдуваат претпоставката за различни патишта за биосинтеза на хлорофил и HCA. Концентрацијата на хлорофил во клубени од компир изложени на сина светлина (0,10 W/m2) била три пати поголема по 16 дена складирање во споредба со компирите изложени на сина светлина.
изложени на црвено светло (0,38 W/m2). Флуоресцентните светилки (7,5 W/m2) емитуваат 1,9 пати повеќе сина светлина (400-500 nm) од LED светилките (7,7 W/m2), додека LED светилките емитуваат 2,5 пати повеќе црвено светло (620-680 nm) од флуоресцентните цевки. Затоа, заменувањето на флуоресцентните светилки со LED светилки во продавниците за храна може да го намали внесот на најштетните сини бранови должини.
Клубените компири складирани во темница не содржат хлорофил. По влегувањето во светлината, буквално во рок од неколку часа, специфичните гени се активираат за да се произведе синџир на производи за синтеза на хлорофил и HCA. Технологиите за молекуларна анализа овозможуваат да се идентификува структурата на гените и се покажа дека механизмите за генетска контрола на овие процеси имаат специфичност на сортата. Проучено е влијанието на монохроматските LED светилки со различен и тесен спектрален состав. Регулирањето на светлината на уредувањето на клубени од компир беше спроведено под постојано осветлување обезбедено од диоди што емитуваат светлина (LED). Светлосните бранови должини B (сина, 470 nm), R (црвена, 660 nm) и FR (далеку црвено, 730 nm) и WL (бела, 400-680 nm) беа користени 10 дена. Сините и црвените бранови должини биле ефективни за индукција и акумулација на хлорофил, каротеноиди и двата главни гликоалкалоиди на компирот, α-соланин и α-хаконин, додека ниту еден од нив не се акумулирал во темнина или под далеку црвена светлина. Клучни гени за биосинтезата на хлорофилот (HEMA1, кој го кодира ензимот за ограничување на брзината за глутамил-tRNA редуктаза, GSA, CHLH и GUN4) и шест гени (HMG1, SQS, CAS1, SSR2, SGT1 и SGT2) потребни за синтезата гликоалкалоидите исто така беа индуцирани во бела, сина и црвена светлина, но не во темнина или со далеку црвена светлина (Сл.3,4,5). Овие податоци укажуваат на улогата и на криптохромните и на фитохромните фоторецептори во акумулацијата на хлорофилот и гликоалкалоидите. Придонесот на фитохромот беше дополнително поддржан од набљудувањето дека далеку црвената светлина може да ја инхибира акумулацијата на хлорофилот и гликоалкалоидите предизвикана од белата светлина и поврзаната генска експресија.
Различни сорти на компир произведуваат хлорофил и зелена боја со различни стапки, што е потврдено со многу студии. На пример, Норвешка ги идентификуваше разликите во очигледните промени на бојата помеѓу сортите и разви посебни субјективни скали за оценување за различни сорти врз основа на точни мерења на хлорофилот и бојата. Визуелните промени на бојата на четири сорти компири складирани 84 часа под LED осветлување се прикажани на сл. 6.
Сортата со црвена кожа Астерикс (сл. 6а) покажа значително зголемување на аголот на нијансата, преминувајќи од црвена во кафеава, додека жолтата сорта Фолва (сл. 6б) ја промени бојата од жолто-зелена во зелено-жолта. Жолтата Celandine (слика 6в) покажа најмала промена од сите параметри на боја при изложување на светлина, додека жолтата сорта Mandel (сл. 6г) значително ја промени бојата, од жолта во сивкава. Во дигитална форма, графикот на промената на бојата на различните сорти на компири на светлина изгледа вака (сл. 7).
Во ова испитување, сите сорти освен Мандел покажаа значително зголемување на вкупните гликоалкалоиди по повеќе од 36 часа изложување на светлина. Но, динамиката на промените и нивото на содржина на HCA значително се разликуваат во различни сорти: Астерикс - од 179 до 223 мг / кг, Нансен - од 93 до 160 мг / кг, Рут - од 136 до 180 мг / кг, Селандин - од 149 до 182 mg / kg, Folva - од 199 до 290 mg / kg, Хасел - од 137 до 225 mg / kg, Мандел - без промена (192-193) mg / kg.
Во Нов Зеланд, целата национална сорта на компири беше оценета според интензитетот на позеленувањето. Резултатите покажаа дека количината на хлорофил во клубени по 120 часа осветлување во различни сорти се разликува по ред на големина - од 0,5 до 5,0 mg (сл. 8).
Од оваа стручна информација произлегуваат важни практични заклучоци. Под влијание на светлината, во компирот се создава хлорофил, кој на месото му дава зелена боја, а на кожата зеленикава или кафена нијанса. Различни сорти на компири развиваат различни форми на промена на бојата и со различни стапки. Спектралниот состав на светлината донекаде ја менува динамиката на акумулацијата на хлорофилот, но опцијата за користење на далеку црвениот спектар, како и темнината (која не доведува до акумулација на хлорофил), е ирелевантна за продавниците што продаваат компири. Постојат сорти кои акумулираат 10 пати помалку хлорофил под исти услови на осветлување. Динамиката на акумулација на гликоалкалоиди се разликува од динамиката на позеленување. Главната разлика е во тоа што почетната количина на HCA во клубени пред да влезе во трговијата и почетокот на интензивното осветлување не е еднаква на нула, за разлика од хлорофилот, и може да биде доста значајна. Нискиот интензитет на позеленување на многу сорти предодредува подолго присуство на компири на полиците на продавниците, што доведува до поголема акумулација на HCA.
Бидејќи тврдењата за горчлив вкус не се појавуваат секоја година, треба да се истражат други причини за зголемување на нивото на гликоалкалоиди во клубени, кои не се должат на осветлувањето или сортните карактеристики во фазата на имплементација. Во пракса, функционалната врска помеѓу позеленувањето и акумулацијата на гликоалкалоидите значи потреба да се анализираат причините за позеленувањето. Фактори на производство кои влијаат на позеленувањето и акумулацијата на HCA:
- Услови на раст Бидејќи се подземни стебла, клубените природно можат да позеленат на полето со недоволна покриеност на почвата, преку пукнатини во почвата или како резултат на ветер и/или ерозија на почвата при наводнување. Имајќи го ова на ум, компирите треба да се засадат доволно длабоко додека се одржува доволна влажност на почвата за да се обезбеди брзо и еднообразно никнување. Пропорционално зголемување на интензитетот на зазеленување на клубенот се јавува со зголемување на азотната норма во почвата од 0 до 300 kg/ha. Во исто време, истражувачите забележуваат дека двојната норма на азот за време на одгледувањето ја зголемува содржината на гликоалкалоиди за 10% кај некои сорти.Секој фактор на животната средина што влијае на растот и развојот на растенијата од семејството на ноќни венци веројатно ќе влијае на содржината на гликоалкалоиди. Климата, надморската височина, типот на почва, влажноста на почвата, достапноста на ѓубрива, загадувањето на воздухот, времето на жетва, третманите со пестициди и изложеноста на сончева светлина се сите материја.
- Зрелост на клубенот при берба Ефектот на зрелоста при берба врз фреквенцијата на позеленување е контроверзен. Младите компири со мазна и тенка кора можат да станат зелени побрзо од позрелите клубени. Сортите со рано зреење може да покажат поголема акумулација на гликоалкалоиди од доцните клубени, но има докази за спротивното во специфичните студии.
- Повредата на клубени не влијае на акумулацијата на хлорофилот на кој било начин, туку предизвикува акумулација на HCA (нивото на HCA се зголемува исто колку што се зголемува како резултат на изложеност на светлина (сл. 9).
- Услови за складирање. Клубените складирани на ниски температури се помалку подложни на позеленување и акумулација на HCA. Ткивата на кожата на компирот на 1 и 5°C под флуоресцентна светлина не покажаа промена на бојата по 10 дена складирање, додека ткивата складирани на 10 и 15°C станаа зелени од четвртиот и вториот ден, соодветно. Температурата на складирање од 20°C под осветлување се покажа како оптимална за производство на хлорофил, споредлива со повеќето продавници на мало. Гликоалкалоидите се акумулираат двапати побрзо на 24°C отколку на 7°C во темна просторија, а светлината уште повеќе го забрзува овој процес.
- Материјали за пакување. Изборот на пакување за малопродажните продавници е критичен фактор во контролирањето на позеленувањето и акумулацијата на HCA. Транспарентните или проѕирните материјали за пакување поттикнуваат позеленување и синтеза на HCA, додека темното (или зеленото) пакување ја забавува деградацијата.
Врз основа на експериментално докажаните законитости, можеме со сигурност да заклучиме дека повисокото ниво на гликоалкалоиди во клубени од компир во тековната сезона во однос на вообичаеното ниво се должи на неповолните услови за формирање на култури. Долг период на топлина и суша во јули - почетокот на септември го одложи созревањето на клубени и апсорпцијата на азот, почвата во гребените во полињата без наводнување пукна. Почетокот на бербата се одржа на позадината на претерано сува почва и голем број тврди грутки, што доведе до зголемена повреда на клубени. Последователно, темпото на берба се намали поради прекумерните врнежи. Полињата по сушењето, т.е. без засенчување на површината на почвата, долго чекаа за берба. Овие неповолни услови придонеле и за позеленување на клубени и формирање на повеќе од вообичаено количество на HCA во нив.
Најефективните начини за спречување на несакана акумулација на гликоалкалоиди се сведуваат на сериозно ограничување на изложеноста на клубени на светлина за време на одгледувањето, складирањето и продажбата, особено на позадината на високите температури. Во современите технологии за производство на компир редовно се користат земјоделски практики како што се правилната длабочина на садење, формирање на обемни гребени, оптимални стапки на ѓубрива. Незрелите клубени содржат повисоки нивоа на соланин од зрелите клубени. Затоа, многу е важно да не се бере рано, да се сушат стеблата сигурно и да се остави доволно време (две до три недели) за созревање на клубени. Гарантираното спречување на пукање на гребените е можно само со помош на навремено и доволно периодично наводнување. Можно е да се намалат последиците од пукањето во предбербениот период, по воведувањето на средствата за сушење, со тркалање на гребените. За да го направите ова, специјални машини за тркалање гребени се масовно произведени, на пример, GRIMME RR 600, постојат опции за комбинирање со дефолијатори (слика 10). Сепак, во Руската Федерација тие сè уште се користат исклучително ретко. Во исто време, овој земјоделски метод е едноставен, евтин, продуктивен и ефективен. Нивото на HCA е под силно влијание од комбинираните ефекти на квалитетот, времетраењето и интензитетот на светлината. Хлорофилот е зелен бидејќи рефлектира зелена светлина додека апсорбира црвено-жолта и сина боја. Формирањето на хлорофил е најинтензивно под сино и портокалово-црвено осветлување (сл. 11). Под зелено осветлување, позеленувањето на компирот практично не се случува, а под сина или ултравиолетова светлина се јавува во слаб степен. Флуоресцентните светла предизвикуваат повеќе зеленило отколку светлата со вжарено. Секциите, преградите за складирање компири треба да бидат слабо осветлени и ладни. Треба да се избегнува изложување на клубени во складирање на сончева светлина. Користете блескаво сијалици со мала моќност и не ги оставајте вклучени подолго отколку што е потребно. Почвата на површината на клубени обезбедува одредена заштита од изложување на светлина и уредување. Измиените компири побрзо стануваат зелени. Откако компирот ќе стане зелен, тој е неповратен и мора да се сортира пред продажба.
Современата технологија за диоди кои емитуваат светлина (LED) отвора нови можности за спречување на формирање на соланин во сите фази на производство на компир по бербата. Сериски произведени специјални светилки за индустријата за компири, кои работат во спектарот од 520-540 nm (сл. 12). Светлината, која човечкото око ја доживува како зелена, ефикасно го спречува формирањето на хлорофил и соланин и на тој начин е одлучувачки фактор за зачувување на вредноста на компирот за време на складирањето и понатамошната обработка. Ваквите светилки се особено ефикасни во областите на подготовка пред продажба и складирање пред продажба на пакувани компири. И уште едно општо правило: одржувајте ја температурата на складирање рационално ниска и чувајте ги компирите суви, бидејќи влагата го зголемува интензитетот на светлината на кората.
Видот и бојата на материјалот за пакување влијае на интензитетот на акумулацијата на HCA. Настрана маркетингот и рекламирањето, најдобро е да ги спакувате компирите во темна хартија или темни пластични кеси за да избегнете изложување на светлина. Постои дури и препорака дека материјалите за пакување за чувствителните сорти на компир треба да имаат вкупен пренос на светлина помал од 0,02 W/m2. Ваквите ниски нивоа на пенетрација на светлина се можни само кога се спакувани во двослојна црна пластика со алуминиум. Зелените целофански кеси за гледање го инхибираат позеленувањето и не промовираат формирање на соланин. Јасно е дека ваквите препораки спаѓаат во категоријата на добри намери кога се работи за малопродажба на компири. Боите за пакување во трговијата се избираат само во контекст на продажна промоција.
Условите за осветлување во продавниците за малопродажба исто така тешко се стандардизираат. Речиси нема комерцијални компании кои дизајнираат осветлување врз основа на фактот дека најмала акумулација и позеленување на HCA е забележана во спектарот 525-575 nm. Дури и таков неопходен и едноставен метод на заштита, како што е покривање на компирите со материјали за изолација на светлина за време на слободните часови, ретко се практикува во продавниците.
Во резимето погоре се наведени сите ефективни превентивни методи за контрола на акумулацијата на гликоалкалоиди во клубени од компири. Имаше многу обиди да се најдат порадикални средства за неутрализација: третман со масла, восоци, сурфактанти, хемикалии, регулатори на раст, па дури и јонизирачко зрачење, кои во многу случаи покажаа висока ефикасност. Сепак, овие методи не се користат во пракса поради сложеност, висока цена и еколошки проблеми.
Светли перспективи прогласуваат приврзаниците на новите технологии за уредување на геномот и „исклучување“ на гените за синтеза на хлорофил и HCA. Овие работи активно и темелно се спроведуваат во многу земји, каде што оваа технологија не е класифицирана како сорта ГМО (таа е класифицирана во Руската Федерација), има многу публикации на оваа тема, но досега нема потреба да се зборува. за практичните достигнувања. Како и со многу претходно предложени револуционерни методи на размножување, почетната еуфорија од можноста за уредување на геномот постепено се заменува со свесност за екстремната сложеност на метаболичките процеси. Доволно е да се погледне дијаграмот кој ги наведува веќе идентификуваните процеси поврзани со синтезата на GCA и гените на компирот вклучени во овие процеси (сл. 13). И покрај очигледната јасност на овој дијаграм, групите ентузијастички истражувачи кои се зафатија со ова прашање сè уште не успеале да управуваат со толку сложен процес на интеракција помеѓу бројните гени и производите синтетизирани од нив. Блокирањето на навидум чисто специфични, единечни гени води не само до очекуваните промени во специфичните нивоа на гликоалкалоиди, туку и значајни промени во формирањето на други биохемиски производи, за кои не беше поставена задачата за уредување.
Сепак, дури и без да се чекаат идни успеси во уредувањето на геномот, сите комерцијални сорти на компири кои моментално се одгледуваат имаат во нормални услови ниска, апсолутно безбедна содржина на гликоалкалоиди, поради постојаното намалување на овој индикатор во текот на многу децении на класично одгледување. Што се однесува до сортите со релативно бавна стапка на акумулација на хлорофил и позеленување на лушпата, ова не е недостаток и не е причина да ги одбиете. Но, кога се продаваат компири, неопходно е официјално да се информираат трговските организации дека сортата има особеност за да се спречи прекумерно долга изложеност на клубени на светлина и како резултат на тврдењата на купувачите за неочекуван горчлив вкус во отсуство на очигледно позеленување.