В клубнях картофеля содержится около 75 % воды и 25 % сухих веществ. Соотношение воды и сухих веществ в клубне в среднем равно 3:1. Содержание сухих веществ и их основного компонента - крахмала - имеет решающее значение для картофелеперерабатывающей промышленности. При производстве всех продуктов питания из картофеля высокое содержание сухих веществ обеспечивает повышенный выход готовой продукции.
Кроме того, чипсы и картофель «фри», приготовленные из картофеля с высоким содержанием сухих веществ, поглощают сравнительно мало масла или жира. Содержание сухих веществ оказывает влияние также на консистенцию готовых продуктов. Поэтому при производстве картофелепродуктов используют сорта с высоким содержанием сухих веществ (24 % и выше). Сорта картофеля с высоким содержанием сухих веществ дают больший выход, например, сушеного продукта: у сорта Октябренок при содержании сухого вещества в свежем картофеле 24,8 % выход сушеного продукта 17,7 %, а у сорта Лорх при содержании сухого вещества 22,2% выход сушеного продукта 15,2%.
На практике содержание сухих веществ в клубнях часто оценивается по плотности или основному компоненту сухих веществ - крахмалу. При этом исходят из предположения, что сухие вещества клубней состоят на 75 % из крахмала и на 25 % из некрахмалистых веществ. Содержание крахмала и размер крахмальных зерен зависят от сорта, климатических условий, агротехники выращивания и условий хранения картофеля.
Существует зависимость между содержанием крахмала и текстурой сваренного картофеля. Установлено, что потери крахмала в результате расхода на дыхание сопровождаются высвобождением кальция, который затем оказывает влияние на прочность клеточных оболочек и делает клубни менее рассыпчатыми. Учеными Всесоюзного заочного института пищевой промышленности было установлено, что на качество обжаренных продуктов оказывает влияние соотношение амилозы и амилопектина. Так, при содержании амилопектина от 5 до 7 % жареный хрустящий картофель (чипсы) имел хорошие показатели.
Содержание сахаров и их соотношение в составе клубней картофеля зависит от сорта, климатических условий, агротехники, выращивания, сроков уборки, условий и продолжительности хранения. Свойство сортов картофеля накапливать сахар и их ресинтезирующая способность в период хранения определяют технологические показатели и пригодность сортов для промышленного использования при производстве таких продуктов питания, как жареный хрустящий картофель и др.
Редуцирующие сахара играют существенную роль в процессе обжаривания ломтиков картофеля. Чем выше содержание редуцирующих сахаров, тем темнее цвет обжаренного продукта, так как при высокой температуре и в присутствии воды происходит реакция меланоидинообразования между редуцирующими сахарами и аминокислотами, содержащимися в клубне. Хотя сахароза непосредственно не вступает в эту реакцию, она уже при комнатной температуре может гидролизоваться до редуцирующих сахаров. Поэтому при производстве массовых продуктов питания из картофеля содержание редуцирующих Сахаров должно быть как можно ниже. Так, при производстве чипсов их количество в сыром картофеле должно быть не более 0,4 %, при производстве картофеля фри и столового сушеного картофеля - не более 0,5 %.
При хранении продовольственного картофеля при низких положительных температурах (2-4°С) может происходить осахаривание клубней. При этом сахара накапливаются за счет образования их из крахмала. Особенно интенсивно идут эти процессы при температуре 3°С и ниже. Содержание сахаров может повыситься до 8-10 %, и картофель становится сладким на вкус. При повышении температуры процесс накопления сахаров замедляется, а при температуре 18-20°С происходит ресинтез крахмала и увеличивается расход Сахаров на дыхание. Поэтому картофель, идущий на переработку, следует хранить при более высокой температуре, чем продовольственный. В результате исследований было установлено, что оптимальная температура хранения перерабатываемого картофеля составляет 8-10°С. Однако при хранении картофеля в таких условиях можно вызвать преждевременное прорастание клубней и, следовательно, более высокие потери. Поэтому режим температуры следует устанавливать с учетом срока возможного использования картофеля для переработки, а в случае хранения при пониженных температурах проводить кондиционирование.
Азотистые вещества, содержащиеся в картофеле (около 2%), представлены белками, в основном туберином, и соединениями небелкового азота (свободными аминокислотами и амидами). Примерно половину небелкового азота картофеля составляет азот свободного аспарагина. Содержание белкового азота в клубнях в 1,5-2,5 раза выше, чем небелкового.
Общее содержание азотистых веществ при выращивании и хранении не изменяется так резко, как содержание углеводов. Однако изменение соотношения аминокислот оказывает влияние на свойства картофеля и готовых картофелепродуктов. Участвуя в реакции меланоидинообразования, аминокислоты оказывают влияние на цвет лепестков жареного хрустящего картофеля. Так, повышенное содержание глицина и аланина вызывает потемнение лепестков чипсов. Учитывая высокую питательно-физиологическую ценность и хорошую усвояемость белков картофеля, важно сохранить их в процессе переработки.
Лучше всего аминокислоты сохраняются при производстве гарнирного быстрозамороженного необжаренного картофеля. Общее содержание аминокислот в этом полуфабрикате по сравнению со свежим картофелем составляет 84,6%, а содержание отдельных аминокислот (триптофана, лизина, гистидина, аргинина, валина, метионина, тирозина и фенилаланина) достигает 95 %. В продуктах, подвергнутых воздействию высокой температуры (при обжаривании), аминокислот содержится значительно меньше, так как часть их расщепляется.
В хрустящем картофеле по отношению к исходному сырью содержится 42,5 % аминокислот, а в картофельной соломке - 53,06 %. В картофельных хлопьях общее содержание аминокислот по отношению к свежему картофелю составляет 66,37 %. В быстрозамороженных котлетах и биточках за счет введения в рецептуру яичного порошка, сухого молока, пшеничной муки, наблюдается увеличение содержания аминокислот. Так, в биточках на 61,7%. больше аминокислот, чем в свежем картофеле.
Высокая питательно-физиологическая ценность картофеля обусловлена не только содержанием крахмала, биологически ценного белка, но и минеральных веществ. Картофель содержит такие жизненно важные микроэлементы, как калий, кальций, фосфор, серу, железо, магний и др. (табл. 15).
Таблица 15)
Минеральные вещества картофеля | Содержание, мг/100 г |
Фосфор | 45-605 |
Кальций | 10-120 |
Магний | 46-216 |
Натрий | 0-332 |
Калий | 1394-2825 |
Железо | 3-18,5 |
Сера | 43-423 |
Хлор | 45-805 |
Цинк | 1,7-2,2 |
Медь | 0,6-2,8 |
Кремний | 5,1-17,3 |
Марганец | 0,18-8,5 |
Алюминий | 0,2-35,4 |
Бром | 0,5-0,8 |
Бор | 0,5-0,8 |
Иод | 0,05-0,4 |
Литий | следы |
Мышьяк | 0,095 |
Кобальт | 0,007 |
Никель | 0,03 |
Молибден | 0,03 |