Przechowalnictwo i przetwórstwo
C
C
C
Z
Z
Z
Y
Y
Y
N
N
N
N
N
N
II
I
K
K
K
II
I
O
O
O
G
G
G
R
R
R
A
A
A
N
N
N
II
I
C
C
C
Z
Z
Z
A
A
A
JJ
J
Ą
Ą
Ą
C
C
C
E
E
E
K
K
K
II
I
E
E
E
ŁŁ
Ł
K
K
K
O
O
O
W
W
W
A
A
A
N
N
N
II
I
E
E
E
W
W
W
P
P
P
R
R
R
Z
Z
Z
E
E
E
C
C
C
H
H
H
O
O
O
W
W
W
A
A
A
LL
L
N
N
N
II
I
Z
Z
Z
II
I
E
E
E
M
M
M
N
N
N
II
I
A
A
A
K
K
K
Ó
Ó
Ó
W
W
W
JJ
J
A
A
A
D
D
D
A
A
A
LL
L
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
I
II
P
P
P
R
R
R
Z
Z
Z
E
E
E
Z
Z
Z
N
N
N
A
A
A
C
C
C
Z
Z
Z
O
O
O
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
D
D
D
O
O
O
P
P
P
R
R
R
Z
Z
Z
E
E
E
T
T
T
W
W
W
Ó
Ó
Ó
R
R
R
S
S
S
T
T
T
W
W
W
A
A
A
dr hab. Zbigniew Czerko, prof. nadzw.
IHAR – PIB, Zakład Przechowalnictwa i Przewórstwa Ziemniaka w Jadwisinie 05-140 Serock, e-mail: z.czerko@ihar.edu.pl
rodukcja ziemniaków systematycznie spada od wielu lat, ale coraz więcej przetwarza się ich na produkty spo-żywcze: frytki, chipsy, susze. Bulwy do pro-dukcji tych przetworów są przechowywane najczęściej w przechowalniach, których wy-posażenie umożliwia utrzymanie stabilnej, zalecanej temperatury i wilgotności. Tempe-ratura przechowywania ziemniaków na prze-twory spożywcze powinna być wyższa niż 8oC, gdyż taka zapewnia utrzymanie niskiej zawartości cukrów redukujących.
Temperatury przechowywania >8oC ogra-niczają wprawdzie akumulację cukrów redu-kujących w bulwach, ale przyczyniają się do intensywnego ich kiełkowania. W takich wa-runkach ziemniaki zaczynają kiełkować w okresie od listopada do lutego, zależnie od odmiany. Bezpośrednio po zbiorze bulwy nie kiełkują, gdyż znajdują się w fazie bez-względnego fizjologicznego spoczynku; nie kiełkują nawet w wysokiej temperaturze. W następnej fazie spoczynku, tzw. względnego uśpienia, oprócz warunków panujących w czasie wegetacji i cech genetycznych od-miany właśnie temperatura przechowywania ma decydujący wpływ na początek kiełko-wania oraz intensywność wzrostu kiełków.
Kiełkowanie bulw pogarsza jakość otrzy-manych z nich produktów. Przyczynia się do wzrostu strat przechowalniczych w wyniku intensywniejszej transpiracji i oddychania. Bulwy stają się gąbczaste, bardziej podatne na ciemnienie miąższu. Intensywny wzrost
kiełków w pryzmie ziemniaków ogranicza ruch powietrza podczas wentylacji. W prze-chowalniach ziemniaków jadalnych dużym utrudnieniem jest usuwanie kiełków, które ponadto zwiększają nakład pracy przed sprzedażą.
Ograniczać kiełkowanie można w różny sposób, zależy to również od kierunku użyt-kowania ziemniaków. W zalecanej tempera-turze przechowywania sadzeniaków (3oC) problem kiełkowania nie występuje do końca marca, czyli do czasu, w którym przygotowu-je się przygotowu-je do sadzenia (pobudzanie, podkieł-kowywanie). Są odmiany, których sadzeniaki mogą być przechowywane w wyższej tempe-raturze (3-5oC). Jest to o tyle ważne, że w 5oC niższe są nakłady na wentylację.
Jeśli chodzi o przechowywanie ziemnia-ków na cele jadalne, odmiany intensywniej kiełkujące mogą mieć temperaturę obniżoną do 4oC, ale powinny być wcześniej zużyte. Do kwietnia można przechowywać dużą grupę odmian charakteryzującą się małą intensywnością kiełkowania. Natomiast ziemniaki jadalne przechowywane do maja i czerwca mogą wymagać stosowania inhibi-torów kiełkowania.
Kiełkowaniu ziemniaków przeznaczonych do przetwórstwa spożywczego należy zapo-biegać za pomocą środków hamujących ten proces. Jest to w tym wypadku podstawowy zabieg. W praktyce przechowalniczej stoso-wane są chemiczne i naturalne inhibitory kiełkowania ziemniaków.
Środki chemiczne
Na świecie najbardziej popularne są środki na bazie estrów izopropylowych kwasu feny-lokarbaminowego (karbaminiany izopropylo-we), tj. IPC – izopropylo-N-fenylo-karbami-nian i CIPC – izopropylo-N-3-chlorofenylo-karbaminian. Zostały one zarejestrowane w USA już na początku lat 50. ubiegłego wieku i do tej pory są w użyciu, chociaż corocznie komisja ds. bezpieczeństwa zdrowotnego żywności ogłasza możliwość wprowadzenia zakazu ich stosowania.
Już teraz CIPC jest zabroniony w prze-chowalniach ziemniaków jadalnych w Holan-dii, Japonii, Szwajcarii i Niemczech. W osta-tnich latach w Stanach Zjednoczonych zmniejszono dopuszczalną pozostałość CIPC w bulwach z 50 mg/kg świeżej masy – 50 ppm (Kleinkopf 2003) do 30 ppm (http://www.epa.gov). Podobne regulacje do-tyczą Kanady i Australii.
W krajach Unii Europejskiej maksymalny poziom pozostałości jest jeszcze niższy i wynosi do 10 ppm (10 mg/kg świeżej masy). W Polsce spośród chemicznych inhibitorów kiełkowania zawierających chloropropham (CIPC) dopuszczone do obrotu są: MitoFOG 323,5 HN, Gro-Stop 300 HN, Gro-Stop 300 EC, Mac-chloroprofam 300 HN.
Innym środkiem chemicznym, mającym mniejsze znaczenie, jest hydrazyd kwasu maleinowego (lub jego sole), który stosuje się w formie oprysku plantacji w czasie we-getacji. Zastosowanie tego środka nie jest tak efektywne jak CIPC.
Aplikacja CIPC w przechowalni
Ze względu na skuteczność oraz łatwość aplikacji pomimo zapowiedzi wycofania CIPC jest corocznie dopuszczany do stoso-wania. Jednocześnie rozpoczęto wiele ba-dań nad techniką aplikacji, których celem jest zmniejszenie do minimum jego dawek.
W większości ośrodków naukowych zaję-to się technicznym aspektem aplikacji CIPC, tj. jak osiągnąć równomierne rozprowadze-nie środka w pryzmie i ograniczyć przedo-stawanie się chloroprofamu do atmosfery. Najłatwiej uzyskać dużą równomierność roz-prowadzenia środka w przechowalni posia-dającej przepływowy system wentylacji z obiegiem wewnętrznym i zewnętrznym,
gdzie bulwy są składowane luzem. W prze-chowalniach, w których bulwy są składowa-ne w paletach skrzyniowych, środek nie jest zalecany do stosowania, gdyż nie dochodzi do pełnej penetracji wnętrza palet.
Do zaprawiania ziemniaków są wykorzy-stywane wytwornice aerozolu na gorąco. Środek w postaci płynnej jest podawany do dyszy, przez którą przepływa gorące powie-trze powstałe ze spalania benzyny. Zabieg powinien być stosowany 3-4 tygodnie po zbiorze, kiedy ziemniaki są już osuszone i uszkodzenia mechaniczne na bulwach za-bliźnione. W całym sezonie przechowalni-czym dawka środka nie powinna przekra-czać 60 ml/t bulw. Jeżeli planowane jest dłuższe przechowywanie, dawka może być podzielona na 3 zabiegi po 20 ml/t. Przed zabiegiem zamgławiania wytwornicą aerozo-lu na gorąco przechowalnia powinna być dobrze uszczelniona. Urządzenie powinno być obsługiwane na zewnątrz przechowalni, a rura włożona do kanału wentylacyjnego. Dokładne rozprowadzenie środka w pryzmie ziemniaków wymaga wentylacji obiegiem wewnętrznym przez 2 godziny. Dokładne rozprowadzenie mgły w pryzmie ma istotne znaczenie dla zahamowania kiełkowania we wszystkich jej partiach. Po 8-12 godzinach od zabiegu przechowalnia może już być normalnie wentylowana. Ziemniaki mogą być kierowane do konsumpcji po 2 miesiącach.
Mniej rozpowszechnione jest stosowanie CIPC w formie oprysku, który powinien być wykonywany za pomocą aplikatora obroto-wego umieszczonego nad przenośnikiem podczas załadunku suchych bulw do prze-chowalni. Zalecana jednorazowa dawka wy-nosi 60 ml/t bulw. Ziemniaki mogą być kon-sumowane po 90 dniach od zabiegu.
Stosowanie inhibitorów naturalnych
W ostatnich latach coraz częściej promowa-na jest „bezpieczpromowa-na żywność", w tym i wyro-by z ziemniaków. Stosowanie chemicznych inhibitorów kiełkowania jest ograniczane i dąży się do tego, by w niedalekiej przyszło-ści zostały one całkowicie wyeliminowane. Także w uprawach ekologicznych, których powierzchnia wzrasta, a tym samym rośnie masa przechowywanych ziemniaków, będą wymagane naturalne metody ograniczania kiełkowania.
Już dawno zauważono, że olejki eterycz-ne niektórych ziół i przypraw ograniczają kiełkowanie bulw. Nie działają one jak typo-we inhibitory, lecz poprzez wnikanie do ko-mórek oddziałują na kiełki, uszkadzając je, co zapobiega ich wzrostowi. Spośród natu-ralnych roślinnych ekstraktów wyróżnić nale-ży głównie olejki z kopru, kminku, mięty pie-przowej i goździków.
Od wielu lat prowadzi się także badania nad możliwością przechowywania bulw w atmosferze ozonu, etylenu i w atmosferze kontrolowanej. Jednak efekty tych prac były różne i nie zawsze spełniały oczekiwania technologów przechowalnictwa. Największą popularność w przechowalnictwie ziemnia-ków zdobył olejek z kminku i kopru S-carvon, który w 1994 został w Holandii zarejestrowa-ny jako środek do ograniczenia kiełkowania ziemniaków. Na rynku występuje on pod nazwą Talent i jest produkowany przez Lu-xan B. V.
Stosowanie środków opartych na natural-nych ekstraktach lub olejkach eterycznatural-nych nie jest tak łatwe jak środków chemicznych. Zabieg musi być wielokrotnie powtarzany z uwagi na specyfikę ich działania (chemiczno--fizyczne niszczenie kiełków) oraz na szyb-kie ulatnianie się do atmosfery. W badaniach zagranicznych najlepsze efekty pod wzglę-dem hamowania kiełkowania (na odmianie Bintje) uzyskano, stosując Talent co 3 tygo-dnie w dawce 50 ml/t bulw. Skuteczność inhibitora naturalnego była nieznacznie gor-sza w porównaniu z inhibitorem chemicznym CIPC (Sparks 1984).
Badanie inhibitorów CIPC i Talent
Ocenę wpływu różnych warunków przecho-wywania na wzrost kiełków badano w Zakła-dzie Przechowalnictwa i Przetwórstwa Ziem-niaka IHAR – PIB w Jadwisinie, przechowu-jąc w sezonie przechowalniczym 2011/12 pięć odmian (Asterix, Finezja, Gracja, Oman, Wiarus) od września do czerwca w następu-jących kombinacjach:
● próby bez zaprawiania przechowywane w temperaturze 8oC,
● próby przechowywane w temperaturze 8oC i zaprawiane CIPC,
● próby przechowywane w temperaturze 8oC i zaprawiane środkiem Talent-R,
● próby bez zaprawiania przechowywane w temperaturze 5oC.
Kiełkowanie oceniano w czasie przecho-wywania od stycznia do czerwca w 4 termi-nach, co półtora miesiąca. Ziemniaki zapra-wiano inhibitorem chemicznym CIPC (Luxan Gro-Stop 01 DP) w dawce 2 kg/t ziemniaków oraz inhibitorem roślinnym Talent-R w dawce 3,5 ml/100 kg co 7 dni od momentu rozbu-dzenia bulw. W każdym terminie przecho-wywania i po przechowaniu oceniano okres uśpienia i intensywność kiełkowania bulw.
Dane w tabeli 1 pokazują, że najinten-sywniej kiełkowały odmiany Wiarus i Asterix, a najsłabiej Finezja. Bulwy odmian Wiarus i Asterix przechowywane w temperaturze 8oC bez zaprawiania miały kiełki już w pierwszym terminie pomiarów (styczeń). W niższej tem-peraturze (5oC) odmiany te zaczęły kiełko-wać dopiero w drugim terminie badań (luty). Finezja w 8oC rozpoczęła kiełkowanie w drugim terminie (luty), a w 5oC – w czwartym (czerwiec). U wszystkich odmian zaprawia-nych inhibitorami kiełkowania (CIPC i Talent) wzrost kiełków był minimalny i pojawiły się one tylko w czwartym terminie oceny. U od-miany Finezja do końca przechowywania na bulwach zaprawianych nie pojawiły się kiełki. Asterix, Gracja i Oman miały pod koniec przechowywania kiełki w fazie rozbudzenia. U intensywnie kiełkującej odmiany Wiarus po przechowaniu silniej kiełkowały (średnio 10 mm) bulwy zaprawiane inhibitorem natural-nym Talent niż po zastosowaniu CIPC.
W tabeli 2 przedstawiono pozostałość chloroprofamu w bulwach nieobieranych. Wyniki pokazały, że żadna odmiana nie mia-ła pozostałości chloroprofamu powyżej nor-my, czyli >10 mg/kg.
Przyrost kiełków (mm) w poszczególnych terminach badań w zależności od warunków przechowywania ziemniaków
Odmiana Warunki przechowywania Termin Średnio NIR dla średnich 18.01. 2011 8.03. 2011 24.04. 2011 7.06. 2011 Asterix 8oC 5 18 35 30 22,0 6,5 8oC + CIPC 0 0 0 1 0,25 8oC + Talent 0 0 0 1 0,25 5oC 0 15 16 23 11,0 Gracja 8oC 0 5 15 24 11,0 5,0 8oC + CIPC 0 0 0 1 0,25 8oC + Talent 0 0 0 0 0,00 5oC 0 0 11 15 6,50 Finezja 8oC 0 3 14 10 6,75 2,9 8oC + CIPC 0 0 0 0 0,00 8oC + Talent 0 0 0 0 0,00 5oC 0 0 0 1,5 0,37 Oman 8oC 0 10 20 24 13,50 5,0 8oC + CIPC 0 0 0 2 0,50 8oC + Talent 0 0 0 0 0,00 5oC 0 3 7 17 6,75 Wiarus 8oC 13 25 65 135 59,50 23,5 8oC + CIPC 0 0 0 2 0,50 8oC + Talent 0 0 0 10 2,50 5oC 0 15 26 30 17,75
Źródło: Zgórska i in. spr. grant nr N312238935
Tabela 2
Pozostałości chloroprofamu w ziemniakach nieobieranych zaprawianych CIPC – ocena 14.03.2010,
po 6 miesiącach przechowywania Odmiana Chloroprofam (mg/kg) Finezja 5,30 Wiarus 5,37 Asterix 5,95 Oman 6,34 Gracja 6,99
Źródło: Zgórska i in. spr. grant nr N312238935
Wnioski
1. Zaprawianie ziemniaków inhibitorem natu-ralnym Talent w odpowiedniej dawce i czę-stotliwości może hamować kiełkowanie ziemniaków przechowywanych w temperatu-rze 8oC na podobnym poziomie jak zapra-wianie środkiem chemicznym CIPC.
2. Największy efekt ograniczający kiełkowa-nie zaobserwowano po zastosowaniu oby-dwu inhibitorów (chemicznego i naturalnego)
na odmianach o mniejszej intensywności kiełkowania (Finezja, Oman i Gracja).
3. Zalecany sposób zaprawiania ziemniaków środkiem CIPC nie powodował nadmiernej kumulacji chloroprofamu w bulwach.
Literatura
1. Czerko Z., Zgórska K., Grudzińska M. 2010.
Czynniki ograniczające kiełkowanie ziemniaków
pod-czas przechowywania. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol.
557: 243-252; 2. Czerko Z. 2010. Wpływ wybranych
czynników na intensywność kiełkowania ziemniaków podczas przechowywania. – Biul. IHAR 257/258: 215- -223; 3. Sowa-Niedziałkowska G. 2004. Wpływ od-miany ziemniaka i warunków przechowywania bulw na długość okresu uśpienia i intensywność kiełkowania. – Biul. IHAR 232: 23-36; 4. Sparks W. C. 1984. Effect of maleic hydrozide on the yield, grade, quality, and sprout inhibition of various potato varieties. Proc. Win-ter Commodity Schools, Pocatello J.D., Univ. Idaho, College of Agriculture, Moscow, J D: 182-185; 5. Za-rzyńska K. 2004. Długość okresu spoczynku bulw odmian ziemniaka. – Biul. IHAR 232: 5-14; 6. Zgórska K., Czerko Z. 2008. Reakcja odmian ziemniaka na
rekondycjonowanie bulw po przechowywaniu w
tempe-raturach 3-5oC. [W:] Ziemniak spożywczy i
przemysło-wy oraz jego przetwarzanie. V Konf. Nauk. Szklarska
Poręba, 12-15 maja 2008. Wydz. Nauk o Żywności UP Wroc.: 123-124
