SlideShare a Scribd company logo
1 of 25
Введение
В ноябре 2005 года ФАО приняла предложение Перу о привлечении
внимания мировой общественности к важной роли картофеля. Как известно,
родиной картофеля являются южноамериканские Анды. Поэтому закономерно, что
инициатива проведения Международного года картофеля исходила от
правительства Перу.
Генеральная Ассамблея ООН утвердила резолюцию ФАО и
объявила 2008 год Международным годом картофеля.
Международный год позволил подчеркнуть вклад,
вносимый картофелем в развитие промышленности и
обеспеченность продовольствием. Это начало непрерывного
процесса, который поможет повысить уровень осведомленности
общества и оказать поддержку деятельности, связанной с
картофелем.
В течение следующих трех десятилетий в мире необходимо
будет увеличить объем продовольственного и
сельскохозяйственного производства на 60 процентов, чтобы
удовлетворить потребности растущего быстрыми темпами населения. Данная цель
помогут достигнуть производственные системы, оказывающие минимальное
воздействие на окружающую среду, и вместе с тем увеличивающие доходы бедного
сельского и городского населения мира, которое сегодня составляет более одного
миллиарда человек.
Картофель имеет решающее значение для выполнения этих задач. Эта
быстрорастущая и высокоурожайная культура занимает четвертое место в мире
среди пищевых сельскохозяйственных культур: согласно оценкам, в 2008 году было
произведено 325 млн. тонн картофеля.
Картофель — важный источник пищи, рабочих мест и доходов в
развивающихся странах, где за последние 15 лет объем производства увеличился
более чем в два раза.
Картофель является прекрасным кормом для домашнего скота и птицы. И,
наконец, большое значение имеет использование картофеля на технические цели.
Он является ценным сырьем для пищевой промышленности. Из него вырабатывают
крахмал и спирт, из которых в свою очередь производят патоку и глюкозу, клей,
витамин С, синтетический каучук, медикаменты и десятки других ценных
продуктов.
Цели исследования:
 привлечь внимание общественности к этой привычной и необходимой
культуре;
 показать многообразие областей применения картофеля и продуктов,
получаемых из него;
 определить крахмальность разных сортов картофеля.
1
2
1. Значение и ботаническая родословная картофеля
1.1. Картофель – не только «второй хлеб»
Было время, когда ни в Европе, ни в Северной Америке, ни в Азии не знали о
существовании картофеля. Теперь, даже трудно себе представить, как люди могли
обходиться без него.
Картофель превосходный продукт питания. Из него готовят сотни разных
блюд и продуктов. Благодаря высокому содержанию углеводов и, прежде всего
крахмала картофель в значительной мере восполняет нашу потребность в калориях.
1 кг картофеля способен дать до 830 ккал.
Сравнительно высокое содержание минеральных солей и витамина С делает
его биологически ценным продуктом. Достаточно съесть 300-400 г картофеля,
чтобы удовлетворить половину потребности человека в витамине С и предупредить
заболевание цингой. Этого же количества достаточно, чтобы обеспечить
поступление в организм человека третьей части необходимых ему железа и
некоторых витаминов группы В (тиамина, никотиновой кислоты).
Картофель является прекрасным кормом для домашнего скота и птицы. В
районах средней полосы нашей страны с 1 га картофельного поля получают больше
кормовых единиц (условный кормовой эквивалент 1 кг овса), чем с 2 га, засеянных
овсом, ячменем или рожью. В Белоруссии и Прибалтийских республиках, где
урожайность картофеля выше, эффективность его возделывания еще больше.
Нельзя не упомянуть и о том, что картофель - хороший предшественник в
агрономии для яровой пшеницы и других зерновых культур.
Из 1 т картофеля можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При
переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из
той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой
углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на
корм.
3
1. 2. Ботаническая родословная картофеля
Картофель относится к семейству
пасленовых. Это довольно обширная группа
растений, насчитывающая больше 2,5 тыс.
видов. «Солянум туберозум» - таково
полное ботаническое название давно
знакомого нам картофеля.
Картофель - многолетнее цветковое
растение, хотя культивируется оно как однолетнее.
Растение картофеля представляет собой куст из травянистых стеблей с
листьями. В кусте обычно бывает от четырех до восьми стеблей. Лист у картофеля
сложный: он состоит из черешка, конечной доли и нескольких пар боковых долей.
Цветение куста начинается приблизительно через месяц
после того, как из почвы появились всходы. Цветки
картофеля обычно белые или голубые, иногда красно-
фиолетовые. Отдельные цветки, как правило, собраны в
соцветия. К концу лета из цветков образуются плоды с
семенами. Плоды картофеля - это небольшие зеленые ягоды
с очень мелкими семенами, настолько мелкими, что масса
тысячи семян равна примерно 0,5 г. При полном созревании
ягоды белеют. Пробовали когда-то есть плоды картофеля,
но эти попытки кончались неудачей, а иногда даже трагедией. Дело в том, что
плоды (ягоды) картофеля ядовиты.
Клубни - это как раз та часть растения, которую мы едим и ради которой мы его
разводим. Что же представляют собой картофельные клубни? В отличие от многих
других растений, у картофеля стебель делится на подземную и надземную части.
Надземная несет на себе листья, цветки, а потом и плоды; подземная часть стебля
представляет собой столоны. При созревании на конечной части столонов
образуются утолщения. Это и есть клубни. На поверхности клубня, на кожуре его,
можно увидеть глазки, в которых белеют маленькие почки. В каждом глазке от трех
до пяти почек. После посадки клубня в землю при благоприятных условиях из почки
выбивается росточек, а затем развивается стебель нового картофельного растения.
Всходы обычно появляются через 20-25 дней после посадки.
1.3. Цветки, плоды или клубни?
По существу, ответ на этот вопрос уже дан, но надо сделать оговорку. С
4
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..
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.
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.
2. Из истории картофеля
2.1. Выходец из Южной Америки
5
Это было почти 500 лет назад. Вслед за Христофором
Колумбом, открывшим новый континент, в Америку на
поиски сказочных кладов устремились испанские и
португальские мореплаватели. Огнем и мечом покоряли
они индейцев и расхищали их богатства. Волей случая эти
пиратские экспедиции оканчивались иногда
немаловажными открытиями.
Так произошло и с картофелем. Его обнаружили в 1536- 1537 гг. в индейском
селении Сорокота (в нынешнем Перу) люди из военной экспедиции Гонсало де
Кесада. Они назвали найденные клубни трюфелями за их сходство с
соответствующими грибами. Впоследствии один из участников этой экспедиции
рассказал о «трюфелях» в своей книге «История нового государства Гренады».
Годом позже, в 1538 г., другой искатель приключений, Педро Сиеса де Леон, в
верховьях долины реки Каука, а потом в Кито (нынешний Эквадор) тоже нашел
мясистые клубни, которые индейцы называли «папа». Сиеса де Леон написал книгу
о своих путешествиях и приключениях под названием «Хроника Перу», которая
вышла в Севилье в 1553 г. В этой книге Педро Сиеса де Леон писал: «Папа - это
особый род земляных орехов; будучи сварены, они становятся мягкими, как
печеный каштан; при этом они покрыты кожурой не толще кожуры трюфеля».
Таким образом, картофель был известен индейцам Южной Америки задолго до
того, как туда попали европейцы. По всей вероятности, они нашли дикий кар-тофель
еще много тысяч лет тому назад. В погребениях и могильниках индейцев
обнаружены вазы, имеющие форму одной или двух соединенных между собой
картофелин.
2.2. Странствия по Европе
В Европу (прежде всего в Испанию) картофель был завезен в 1565 г. Испанцам
новый плод не понравился. И немудрено, рассказывают, что они пробовали есть
сырые клубни.
Далее начинаются странствия картофеля по всей Европе. В том же 1565 г.
картофель попал в Италию. В течение примерно 15 лет картофель здесь
возделывали как садовый овощ и лишь с 1580 г. он получил широкое
распространение. Итальянцы сначала назвали картофель «перуанским земляным
орехом», с потом за сходство с трюфелями - «тартуффоли». Немцы впоследствии
превратили это слово в «тартофель», о потом уже в общепринятое - «картофель».
Из Италии в середине 80-х годов XVI столетия картофель попал в Бельгию, затем
в Германию. Из Германии картофель в 1594 г. попал в Голландию, первоначально в
город Лейден. Предполагают также, что Клузиус послал клубни и швейцарскому
ботани-ку Каспару Бохену, а из Швейцарии картофель затем перекочевал во
Францию. Кстати, Бохен в своей книге «Фитопинакс» дал картофелю его
современное ботанически правильное название: «Солянум туберозум».
Вот Франции картофель был известен в этой стране еще в 1600 г. Французы
назвали картофель «земляными яблоками». Это название некоторое время
удерживалось и в России, куда картофель попал в середине XVIII в.
6
2.3. Была ли царская посылка?
Начало разведения картофеля в России обычно связывают с именем Петра I.
Существует версия, что Петр I, познакомившись с картофелем в Голландии и
оценив его, послал графу Шереметьеву мешок картофеля со строгим приказом
разводить его в России . С этого мешка картофеля будто бы и началась история
русской картошки. Однако же нет никаких сведений о судьбе этой царской посылки.
Если она и имела место в действительности, то была лишь одним из путей
проникновения картофеля в нашу страну. Во всяком случае установлено, что в
середине XVIII в. во многих русских городах и местностях крестьяне и огородники
разводили картофель.
Первое время картофель в России, как, впрочем, повсюду, считался дико-винным
экзотическим овощем. Его подавали как редкое и лакомое блюдо на дворцовых
балах и банкетах, И, как это ни покажется странным, посыпали тогда картофель не
солью, а сахаром.
Постепенно русские люди больше узнавали о пользе картофеля. 200 с лишним
лет назад в одной из статей журнала «Сочинения и переводы, к пользе и увеселению
служащие», посвященной картофелю, говорилось, что земляные яблоки (мы уже
заметили, что так первое время называли картофель) - это приятное и здоровое
кушанье. Указывалось, что из картофеля можно печь хлеб, варить каши, готовить
пирожки и клецки. Уже в 1764-1776 гг. картофель возделывали на огородах
Петербурга, Новгорода, под Ригой и в других местах.
2.4. Вторая родина
С развитием капитализма производство картофеля из года в год росло, причем
назначение и использование его стало более широким и разнообразным. Вначале
картофель использовали только в пищу, потом его стали применять и в качестве
корма для домашнего скота, а с ростом крахмало-паточной и винокуренной
(спиртовой) промышленности он стал основным сырьем для переработки на
крахмал, патоку и спирт.
В 1865 г. площадь под картофелем в России более чем удвоилась (655 тыс. га),
а к концу XIX в. им было занято более 1,5 млн. га. Накануне первой
мировой войны (1913 г.) площадь под картофелем уже превысила 4 млн. га, а
валовой сбор картофеля достиг 30 млн. т. Одновременно велась научная и
селекционная работа по картофелю. Русскими агрономами и селекционерами было
выведено много новых сортов картофеля.
Рис.1. Новые сорта картофеля
7
В настоящее время картофель в нашей стране выращивается в самых
разнообразных условиях: на равнинах и в горах, на черноземных и песчаных почвах
от южных границ до Заполярья.
Интересно заметить, что в нормальной сбалансированной экономике только 40-
45% выращиваемого картофеля расходуется непосредственно для питания
населения, а остальные 30-35% - на технические нужды и около 25% - на кормовые
цели.
Урожайность картофеля может достигать 250-300 ц с 1 га. Большое значение в
картофелеводстве имеет широкое развитие механизации посадки и уборки
картофеля, но это возможно только в крупных специализированных хозяйствах.
3. Сотни разных сортов
Только в нашей стране в настоящее
время районировано более ста сортов картофеля.
Клубни многочисленных сортов картофеля
различаются по форме, окраске кожицы, цвету и
консистенции мякоти, размеру, содержанию
крахмала, вкусу и ряду других признаков. По
форме различают клубни шарообразные,
бочкообразные, яйцевидные, удлиненные,
плоские с разными отклонениями. По окраске
они бывают белые, розовые, желтые, красные и фиолетово-синие.
С ботанической точки зрения отдельные сорта различают по
продолжительности вегетационного периода, т. е. по скорости созревания клубней.
Выделяют пять групп: ранние, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние и
поздние. У ранних сортов клубни образуются через 40
дней после появления всходов, у средне-ранних - через 60
дней, у среднеспелых - через 70-75 дней, у среднепоздних -
через 90-105 дней и у поздних - через 105-120 дней. В
практике торговли несколько сужают рамки отдельных
групп и все сорта делят на ранние, средние и поздние.
Ранних сортов картофеля в настоящее время выращивают у
нас мало, больше распространены средние и поздние сорта.
По хозяйственному назначению, т. е. по использованию, все культивируемые у
нас сорта картофеля делят на четыре группы: столовые, технические, кормовые и
универсальные» Столовые сорта, как это следует из самого названия, идут непо-
средственно в пищу, поступают на сушку и в переработку на полуфабрикаты
(чипсы, крекеры, крупка).
Клубни столовых сортов - средних или крупных размеров с тонкой кожурой, с
небольшим количеством неглубоко сидящих глазков.
Содержание крахмала в картофеле столовых сортов колеблется от 12 до 18%.
Желательно повышенное содержание белка и витамина С.
Картофель технических сортов идет на производство крахмала и спирта.
Естественно, что чем выше содержание крахмала в картофеле (более 16%), тем
больше выход готовой продукции. Повышенное содержание белка в картофеле
8
технических сортов нежелательно.
Кормовые сорта отличаются высокой урожайностью, крупными клубнями,
большим содержанием крахмала и белка.
Универсальные сорта сочетают в себе свойства столового, технического и
кормового картофеля. По цвету различают в основном картофель с белой, желтой и
розовой мякотью. Встречаются и сорта с интенсивно окрашенной мякотью -
фиолетово-синие и даже черные (сорт Негритенок - с черной мякотью;
выращивается главным образом ради оригинальности, xотя он и вполне съедобен).
Мы привыкли отдавать предпочтение беломясым сортам картофеля. Желтая
окраска мякоти свидетельствует о высокой содержании в картофеле каротина, про-
витамина А. А ведь витамин А благотворно влияет на зрение человека, на общее
состояние организма. Повышение содержания каротина в пище особенно важно для
пилотов, водителей транспорта и представителей тех профессий, где требуется
отличное зрение. Таким образом, преимущество явно на стороне желтомясого
картофеля.
Популярные сорта картофеля:
Адретта, Беллароза, Велокс, Витязь, Винета, Витара, Водопад, Гатчинска, Голдика,
Древлянка, Зарево, Зов, Икар, Нимфа, Нева, Незабудка, Нора, Панда, Полесская
розовая, Посвит, Подснежник, Розалинд, Розара, Сантана, Сатурна, Рассвет
киевский, Слава, Темп, Украинская розовая.
4. В чем ценность картофеля?
4.1. Химия клубня
И все же главным показателем качества
и ценности картофеля является его
химический состав, т. е. содержание в нем
основных питательных веществ.
Химиический 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
9
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 продуктми 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.
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.
В картофеле содержится большое количество ферментов (биологических
катализаторов, веществ белковой природы, регулирующих ход химических реакций
в растительных и животных продуктах).Они 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.
Но картофель содержит и ядовитые вещества. 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.
10
4.2. Крахмал – природный полимер
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.
Содержание крахмала в клубнях тоже колеблется в довольно широких пределах:
от 8 до 29%, в среднем составляет 18%. Крахмал находится в клетках коры и
сердцевины клубней в виде круглых или овальных зерен. Зерна картофельного
крахмала наиболее крупные (от 0,05 до 0,1 мм). Крахмал в картофеле (как, впрочем,
и повсюду) легко обнаруживается йодной реакцией. Если на срез клубня капнуть
йодом, крахмал сразу же окрашивается в синий цвет.
По своей химической природе крахмал относится к
классу углеводов. Его формула (С6Н10О5)n. Группа
С6Н10О5 - это глюкоза, лишенная молекулы воды
(Н2О). Таким образом, можно сказать, что молекула
крахмала состоит из некоторого количества
соединенных между собой глюкозных остатков. Из
этого следует, что крахмал - природный полимер.
Установлено, что крахмал неоднородное
вещество, оно состоит из двух компонентов: амилозы
и амилопектина. Они различаются строением
молекулы и тем, что амилопектин содержит фосфор.
Эти различия определяют разные физические и химические свойства амилозы и
амилопектина. Амилоза легко растворяется в воде и при нагревании со щелочью
полностью распадается. Амилопектин в воде не растворим, а образует студень, или
суспензию. В картофельном крахмале содержится от 17 до 25% амилозы и от 75 до
83% амилопектина. От соотношения этих частей зависят физические свойства
картофельного крахмала. В целом крахмал в воде не растворяется, а при нагревании
с водой при температуре около 65°С клейстеризуется. При этом сильно
увеличивается вязкость образованного клейстера. Клейстер удерживает
значительное количество влаги.
4.3. Образование крахмала в клубнях
Возникает еще один вопрос: а как образуется крахмал в клубнях картофеля?
Чтобы ответить на этот вопрос, надо от подземных клубней вернуться к надземной
части растения, точнее к его листьям. Здесь на протяжении всего лета, каждый час,
каждую минуту и секунду происходят чудесные превращения веществ. Речь идет об
исключительно тонком и чрезвычайно сложном процессе, который в науке
называется фотосинтезом. «Фото» - значит свет» а «синтез» - созидание,
соединение.
В процессе фотосинтеза, с одной стороны, участвует хлорофилл листьев, а с
другой - Солнце, или точнее солнечный свет, энергия Солнца. Благодаря
11
хлорофиллу и солнечному свету в листьях происходит соединение углекислого газа
и воды и образование сахара, крахмала, жира и других органических веществ.
Разумеется, все происходит не так просто. Установлено, что хлорофилл играет роль
посредника между солнцем и веществами, вступающими в реакцию. Кроме
хлорофилла в реакции фотосинтеза участвуют многие ферменты. Однако же до
конца тайна фотосинтеза не разгадана. Воспроизвести в искусственных условиях
этот удивительный процесс мы пока не можем..
Но вернемся на минуту в волшебную лабораторию зеленого листа картофеля. В
результате разложения воды образовались водород и кислород. Водород вступил в
реакцию с углекислым газом, а куда делся кислород? Он выделился в окружающую
атмосферу. Ну, а образовавшийся в листьях сахар (глюкоза) полимеризуется и
превращается в крахмал. По мере накопления в листьях избытка крахмала
последний разлагается, превращается в сахар, который по бесчисленным каналам
стеблей спускается вниз, под землю. Здесь в подземных стеблях (столоны) сахар
снова преобразуется в крахмал и накапливается в клубнях. Так непрерывно в летнее
время совершается в растении процесс образования сахара и крахмала.
Заметим, что в результате фотосинтеза в зеленых листьях растений образуются не
только углеводы, жиры, органические кислоты, там происходит и образование белка
- самого сложного органического вещества. В процессе синтеза белка обязательно
участвует еще один химический элемент - азот. Он поступает в листья не из воздуха,
а из почвы.
4.4. На вес золота
И, наконец, о витаминах картофеля. По данным многих авторов и иссле-
дователей, клубни картофеля содержат витамины А (в виде каротина), В1, В2, В6, С,
К, РР и др. В 100 г картофеля содержится до 0,38 мг провитамина А, 0,11 мг
витамина В1, 0,06 мг - В2, 0,22 мг - В6, 0,57 мг - РР и 12 мг витамина С. Каждый из
названных выше витаминов по своему важен для здоровья человека. Особо следует
остановиться на витамине С (аскорбиновая кислота) и роли картофеля в
обеспечении человека этим витамином. Давно известно, что витамин С
предохраняет организм человека от заболевания цингой. Отсюда и произошло
химическое название витамина: аскорбиновая кислота, т. е. кислота, сводящая на
нет скорбут (цингу). В настоящее время многие ученые считают, что витамин С
важен не только для предупреждения цинги, но и для предупреждения и лечения
простуды.
Среди овощей одно из первых мест по содержанию витамина С принадлежит
картофелю. По данным разных авторов, содержание аскорбиновой кислоты в 100 г
свежего картофеля колеблется от 4 до 25 мг. А ранней осенью, в первый месяц после
уборки картофеля, содержание витамина С в нем может достигать 40 мг на 100 г!
Конечно, в плодах шиповника, черной смородины или даже красного перца
содержится больше витамина С. Но если сравнить, сколько мы съедаем в день
черной смородины (не говоря уже о красном перце) и сколько картофеля, станет
ясно, какую роль играет скромная картошка в нашем питании. Достаточно съесть
200-300 г раннего картофеля, чтобы обеспечить организм суточной нормой
витамина С.
В истории известны случаи, когда вслед за неурожаем картофеля возникала
12
вспышка цинги. Русские врачи давно, когда самого термина «витамин» еще не
существовало, считали картофель хорошим противоцинготным средством.
5. Крахмал и его превращения
5.1. Порошок для разных целей
Крахмал образуется при фотосинтезе в зеленых листьях в виде зерен. Эти зерна
легко обнаружить в микроскоп, используя известную реакцию с йодом:
крахмальные зерна окрашиваются в синий или сине-черный цвет. По накоплению
крахмальных зерен можно судить об интенсивности фотосинтеза. Наибольшее
содержание крахмала в следующих культурах:
Рис (зерно)-65-85% Кукуруза (зерно)- 65-75%
Пшеница (зерно) -57-75% Картофель (клубни) -12-35 %
Крахмал представляет собой белый аморфный порошок, напоминающий
муку («картофельная мука»). Обычный крахмал содержит всегда от 10 до 20% воды,
которую можно удалить лишь тщательным высушиванием при 100-110 С, причем
температура должна медленно повышаться во избежание разложения крахмала.
Высушенный крахмал очень гигроскопичен. При настаивании с водой, даже
горячей, крахмальные зерна разбухают и только небольшая часть полисахаридов
крахмала переходит в раствор.
Производство крахмала из картофеля в промышленных условиях началось в
начале XIX в. Как же делается картофельный крахмал? Вам, должно быть, известен
простой способ добывания крахмала в домашних условиях. Берут несколько
клубней, моют, растирают на терке и затем заливают холодной водой. Вода
вымывает крахмал из клеточной ткани и осаждает его на дно посуды. Потом воду
несколько раз меняют до тех пор, пока сливаемая вода не станет чистой и
бесцветной. На дне посуды остается сероватое вещество, которое остается лишь
высушить, после чего получается крахмал.
На крахмальных заводах в принципе практикуется тот же метод, но разница,
разумеется, в масштабах производства и в том, что на заводах применяют
всевозможные машины и аппараты. (Приложение 1.) Так, для растирания картофеля
применяют специальные терочные барабаны. Осаждение крахмала в значительной
степени ускоряется использованием для этой цели центрифуг. Принцип работы
центрифуги заключается в следующем. В сетчатый барабан, который вращается с
очень большой скоростью, впускают крахмальное молоко, т.е. взвесь крахмала в
воде. От быстрого вращения развивается центробежная сила, которая отбрасывает
крахмальные зерна к стенкам барабана. Соковая вода выходит из центрифуги, а
крахмал оседает на внутренних стенках барабана.
Очищенный и промытый крахмал потом высушивают до содержания влаги
20%. А почему не ниже? Потому что 20% - это так называемая равновесная
влажность картофельного крахмала, такая влажность, при которой в обычных
условиях крахмал не поглощает из атмосферы влагу и не отдает ее. Если высушить
крахмал до более низкой влажности (скажем, до 10 или 15%), то он все равно
13
поглотит влагу из воздуха, вследствие этого увеличится в объеме и разорвет мешки,
в которые он упакован.
Картофельный крахмал используют в кулинарии и для приготовления раз-
личных пищевых продуктов, для разных целей в технике, и, наконец, для
химиической переработки в патоку и глюкозу. Кому неизвестно такое
распространенное у нас сладкое блюдо, как кисель. Для его приготовления, кроме
сахара и ягод, обязательно требуется крахмал. Смесь сахара, крахмала и растертых
ягод заваривается кипятком, при этом крахмал клейстеризуется - образуется густой,
вязкий и полупрозрачный раствор. Такого рода растворы называются в химии
коллоидными, т. е. клееподобными. В этом густом растворе и находятся частицы
сахара, целые или дробленые плоды или ягоды.
5.2. Открытие Константина Кирхгофа
Саго и модифицированный крахмал - это продукты, полученные путем
физической обработки крахмала. Куда большее значение, чем саговая крупа и
пудинговый порошок, имеют патока и глюкоза, которые получаются при
химической переработке крахмала. Возникновение обоих этих продуктов связано с
большим открытием, сделанным русским химиком Константином Кирхгофом. В
1811 г. Ученый заинтересовался проблемой удешевления производства фарфора.
В то время в фарфоровом производстве применяли в качестве примеси к глине
аравийскую камедь - густой слизистый сок, добываемый из стволов аравийских
акаций. Аравийскую камедь привозили в Россию за тридевять земель и, естественно,
она стоила дорого. Кирхгоф занялся поисками заменителя аравийской камеди.
Перепробовав ряд материалов, он наткнулся на крахмал. Вводя крахмал вместе с
крепкой серной кислотой, Кирхгоф обнаружил глубокие изменения в крахмале:
белый нерастворимый порошок исчез и вместо него появился прозрачный раствор
сладкого вкуса. Кирхгоф понял, что произошло превращение крахмала в сахар.
Что же произошло в опытах Кирхгофа? В чем их значение? Из химии мы знаем,
что при варке крахмала с серной кислотой происходит реакция гидролиза - такое
превращение крахмала, которое сопровождается присоединением воды. Эта реакция
происходит только в присутствии кислоты, которая выполняет роль уско-рителя -
катализатора. Без катализатора, сколько бы крахмал и вода не соприкасались, они
реагировать не будут. В общем виде реакцию гидролиза крахмала можно выразить
таким химическим уравнением:
(С6Н10O5)n + nН2O (+ катализатор HCl) = nС6Н12О6
Крахмал Вода Глюкоза
На самом деле процесс гидролиза крахмала протекает сложнее и в несколько
этапов.
(C6H10O5)n  (C6H10O5)x  C12H22O11  C6 H12O6
Крахмал ряд декстринов мальтоза глюкоза
Открытие Кирхгофа пришлось ко времени. Свекловичного сахара в то время
было еще очень мало, а привозной тростниковый сахар стоил дорого. К тому же
вследствие континентальной блокады, объявленной в то время (1811 г.) Англией,
привоз заморского сахара был весьма ограничен. Неудивительно, что уже через год
после опубликования результатов опытов Кирхгофа в Ярославской губернии было
пущено первое предприятие по химической переработке крахмала - паточный завод.
14
В то же время в Германии, в Веймаре, было пущено аналогичное предприятие.
Итак, Кирхгоф занимался поисками заменителя аравийской камеди, а нашел
новую отрасль промышленности!
А теперь несколько строк о патоке. Это густая, вязкая жидкость, состоящая из
смеси декстринов, мальтозы и глюкозы. Она играет исключительно важную роль в
кондитерском производстве, особенно при выработке карамели. Патока задерживает
кристаллизацию сахара; без нее мы никогда не смогли бы получить прозрачное
монпансье, незасахаривающееся варенье, мелко кристаллическую с тонким, нежным
вкусом помадку.
Производство крахмальной патоки в настоящее время вкратце сводится к
следующему. Крахмал разводят водой и полученное крахмальное молоко варят под
небольшим давлением с соляной кислотой. При этом, как мы уже знаем, происходит
гидролиз, или осахаривание крахмала. Затем кислоту нейтрализуют содой,
осахаренную жидкость фильтруют, обесцвечивают на угольных фильтрах и
уваривают под вакуумом до влажности 20-22%. Готовую патоку охлаждают и
разливают в бочки или цистерны.
Основное назначение крахмальной патоки - служить антикристаллизатором при
приготовлении ряда сахаристых и мучных изделий в кондитерской
промышленности.
5.3. Виноградный сахар и витамин С
Но не только патоку, но и глюкозу (виноградный сахар) можно получить из
картофельного крахмала. Вырабатывать глюкозу из крахмала начали незадолго до
Великой Отечественной войны, В послевоенное время производство глюкозы
получило в нашей стране широкое развитие.
В основу получения глюкозы положена та же реакция гидролиза крахмала, что и
при производстве патоки. Разница лишь в том, что осахаривание крахмала ведут
глубже - при более высоком давлении и более высокой концентрации соляной
кислоты (0,5-0,65% HCl). Гидролиз крахмала в этом случае идет до конца: ни
декстринов, ни мальтозы не остается.
Глюкозу используют в кондитерской промышленности, в производстве
мороженого и в хлебопечении (в количестве 20-30% от общего сахара). Абсолютно
чистую, медицинскую глюкозу применяют как высокопитательное укрепляющее
средство при болезни или ослаблении организма.
Любопытно еще отметить, что глюкоза в свою очередь служит сырьем для
получения аскорбиновой кислоты (витамина С). Но вот оказывается, что картофель
является также сырьем для синтеза этого витамина: ведь глюкозу-то вырабатывают
из картофельного крахмала. Переход глюкозы в аскорбиновую кислоту протекает
под давлением при участии водорода и никелевого катализатора, в конце концов
образуется желтый кристаллический порошок кисловатого вкуса - витамин С.
Стоит отметить, что один из полупродуктов этого синтеза - сорбит - приобрел
значение самостоятельного продукта. Он сладок, но поскольку это спирт, а не
углевод, служит заменителем сахара для диабетиков, которым потребление сахара
противопоказано. Служит глюкоза и сырьем для производства антибиотиков.
5.4. Зачем крахмалят белье?
15
Прежде, чем коротко рассказать о применении крахмала в технике, напомним
один факт из обыденной жизни. Мы говорим о крахмалении белья. Как известно,
крахмал для этой цели заваривают кипятком и полученный при этом клейстер
добавляют в воду, в которой затем ополаскивают белье. Зачем это делают? При
ополаскивании белья крахмал тонким слоем более или менее равномерно покрывает
всю поверхность ткани. Когда белье высыхает, крахмал образует на нем тончайшую
пленку, от которой белье приобретает некоторую жесткость. Под горячим утюгом
крахмал полностью высыхает и частично превращается в декстрин. В результате
этого на поверхности белья образуется тонкая блестящая корочка, которая придает
ткани более привлекательный вид, оберегает ее от пыли и отдаляет момент стирки.
Клеящими свойствами крахмального клейстера пользуются и в полиграфии, в
частности, в переплетном деле. Еще лучший клей дает крахмал, если его обработать
соляной кислотой или подвергнуть сильному нагреву. Тогда крахмал превращается
в декстрин, из которого делают самые лучшие сорта клея. Например, почтовые
марки и конверты смазаны декстриновым клеем, фотоклей также готовится из
декстрина. На декстриновом клее работают все расфасовочно-упаковочные
автоматы в пищевой промышленности.
Как видите, не только в пищевой сфере, но и в разных областях техники
картофельный крахмал нашел широкое применение.
Рис. 1. Применение крахмала. 1-получение патоки, 2- подкрахмаливание белья,
3- приготовление киселей, 4 – производство этанола, 5- выпечка
кондитерских изделий
16
Практическая часть
Цель работы: по плотности картофеля определить процентное содержание
крахмала в нем и сделать вывод, где целесообразнее использовать данный сорт
картофеля.
Приборы и материалы: весы с разновесами, сосуд с отливом, мензурка,
клубни картофеля, нитки.
Содержание и метод выполнения работы
1. Подготовил исследуемые клубни картофеля, фломастером пронумеровал их.
2. Определил массу клубней картофеля с помощью весов с разновесами.
3. С помощью сосуда с отливом и мензурки определил объем клубней.
4. Вычислил плотность клубней картофеля по формуле: m
P= ----
V
5. По таблице 2. определил процентное содержание крахмала.
6. Результаты занес в таблицу 1.
Получение крахмала
Очистил от кожуры и протер на мелкой терке около 500г клубней
картофеля. Полученную массу залил пятикратным объемом холодной воды и
хорошо перемешал, перетирая при этом руками картофельную массу до полного
вымывания крахмала в раствор. Взвесь процедил через сито. Массу на сите еще
несколько раз промыл водой, крахмал проходит через сито. Полученную взвесь
крахмала в воде оставил отстаиваться на несколько часов, затем воду слил.
Крахмал оказался не вполне белым и чистым, мы вновь залил его
пятикратным объемом холодной воды, хорошо перемешал, дал отстояться и вновь
слил воду. Крахмал осел плотным слоем на дне сосуда. Собрал его и поместил на
клеенке рыхлым слоем для сушки. После высыхания крахмала пересыпал его в
чистую посуду и определил выход продукта.
Расчетная часть
Дано: Решение:
m (картофеля) = 500 г W (крахмала) * m (картофеля) 26 *500
красного m (крахмала) = ------------------------------------- = ------------ = 130 г
m (крахмала) = 35 г теоретическая 100 100
практическая
W (крахмала) = 26% 35
W выхода (крахмала) =------- = 0,269 или 27%
W выхода (крахмала) - ? 100
Ответ: W выхода (крахмала) =27%
Дано: Решение:
m (картофеля) = 500 г W (крахмала) * m (картофеля) 15 *500
17
белого m (крахмала) = ------------------------------------- = ------------ = 130 г
m (крахмала) = 18 г теоретическая 100 100
практическая
W (крахмала) = 15% 18
W выхода (крахмала) =------- = 0,24 или 24%
W выхода (крахмала) - ? 75
Ответ: W выхода (крахмала) =24%
Таблица 1.Результаты эксперимента.
№п/п Сорт картофеля
(№ образца)
Масса
клубня , кг
Объем,
м3
Плотность,
кг/м3
Содержание
крахмала, %
1 1 0,1045 0,000097 1077 13,3
2 2 0,1010 0,000091 1109 19,5
3 3 0,0950 0,000086 1104 18,5
4 4 0,0966 0,000089 1085 14,9
5 5 0,0936 0,000086 1088 15,5
6 6 0,0851 0,000078 1091 16,1
7 7 0,0753 0,000070 1076 13,1
8 8 0,0934 0,000086 1086 15,1
9 9 0,0968 0,000090 1075 12,9
10 10 0,0951 0,000087 1093 16,4
11 11 0,0740 0,000068 1088 15,5
12 12 0,0596 0,000055 1083 14,5
13 13 0,0703 0,000065 1081 14,1
14 14 0,0593 0,000055 1078 13,5
15 15 0,0970 0,000090 1077 13,3
16 16 0,0963 0,000088 1094 16,5
17 17 0,0590 0,000054 1092 16,3
18 18 0,0870 0,000080 1087 15,3
19 19 0,0788 0,000073 1079 13,7
20 20 0,0690 0,000064 1078 13,5
21 21 0,0851 0,000072 1180 34,6
22 22 0,1045 0,000088 1187 35,9
23 23 0,0930 0,000083 1120 22,7
24 24 0,0951 0,000084 1132 25,0
25 25 0,0966 0,000086 1123 23,2
26 26 0,0931 0,000083 1120 22,7
27 27 0,0969 0,000086 1127 24,0
28 28 0,1070 0,000094 1138 26,2
29 29 0,1345 0,000120 1121 22,9
30 30 0,1839 0,000158 1164 31,4
31 31 0,1727 0,000154 1121 22,9
32 32 0,1270 0,000111 1144 27,4
33 33 0,0737 0,000065 1133 25,2
34 34 0,0804 0,000072 1116 21,9
35 35 0,0774 0,000068 1138 26,2
36 36 0,0224 0,000020 1122 23,1
37 37 0,0245 0,000022 1136 25,8
38 38 0,0623 0,000060 1138 26,2
39 39 0,0153 0,000132 1159 30,4
40 40 0,0788 0,000070 1125 23,6
18
41 41 0,0931 0,000080 1163 31,2
42 42 0,0930 0,000080 1164 31,4
Таблица 2. Содержание крахмала, А, в зависимости от плотности картофеля р.
р, кг/м3
А, % р, кг/м3
А, % р, кг/м3
А, %
1162 10,6 1106 18,9 1150 28,6
1163 10,8 1107 19,1 1151 28,8
1164 11,0 1108 19,3 1152 29,0
1165 11,2 1109 19,5 1153 29,2
1166 11,4 1110 19,7 1154 29,4
1167 11,5 1111 19,9 1155 29,6
1168 11,6 1112 20,1 1156 29,8
1069 11,8 1113 20,3 1157 30,0
1070 12,0 1114 21,5 1158 30,2
1071 12,1 1115 21,7 1159 30,4
1072 12,3 1116 21,9 1160 30,6
1073 12,5 1117 22,1 1161 30,8
1074 12,7 1118 22,3 1162 31,0
1075 12,9 1119 22,5 1163 31,2
1076 13,1 1120 22,7 1164 31,4
1077 13,3 1121 22,9 1165 31,6
1078 13,5 1122 23,1 1166 31,8
1079 13,7 1123 23,2 1167 32,0
1080 13,9 1124 23,4 1168 32,2
1081 14,1 1125 23,6 1169 32,4
1082 14,3 1126 23,8 1170 32,6
1083 14,5 1127 24,0 1171 32,8
1084 14,7 1128 24,2 1172 33,0
1085 14,9 1129 24,4 1173 33,2
1086 15,1 1130 24,6 1174 33,4
1087 15,3 1131 24,8 1175 33,6
1088 15,5 1132 25,0 1176 33,8
1089 15,7 1133 25,2 1177 34,0
1090 15,9 1134 25,4 1178 34,2
1091 16,1 1135 25,6 1179 34,4
1092 16,3 1136 25,8 1180 34,6
1093 16,4 1137 26,0 1181 34,8
1094 16,5 1138 26,2 1182 35,0
1095 16,7 1139 26,4 1183 35,2
1096 16,9 1140 26,6 1184 35,4
1097 17,1 1141 26,8 1185 35,6
1098 17,3 1142 27,0 1186 35,8
1099 17,5 1143 27,2 1187 35,9
1100 17,7 1144 27,4 1188 36,0
1101 17,9 1145 27,6 1189 36,2
19
1102 18,1 1146 27,8 1190 36,4
1103 18,3 1147 28,0 1191 36,6
1104 18,5 1148 28,2 1192 36,8
1105 18,7 1149 28,4 1192 40,0
Йод и крахмал
Реактивом на крахмал служит йод.
Добавил несколько капель иодной
настойки к 5 мл воды (желтый раствор), и
мы получили индикатор для обнаружения
крахмала. Подействовал этим раствором
на крахмалсодержащие продукты
(картофель, хлеб, колбаса и др.). Там, где
появляется синее окрашивание, присутствует крахмал.
Вывод:
• Образцы картофеля №1-20 (белые сорта картофеля) содержат меньше
крахмала (15%), чем образцы №21-42 (красные сорта картофеля – 26%)
• Картофель, содержащий крахмал меньше 20 % от массы всего клубня,
идет на корм скоту.
• Картофель с большим содержанием крахмала лучше использовать для
технических целей, например, для переработки в патоку. Почти с такой
же крахмальностью нужен картофель и для питания человека.
20
Интересные факты
• В Бельгии существует музей картофеля. Среди
его экспонатов — тысячи предметов,
рассказывающих о истории картофеля — от
почтовых марок с его изображением до
знаменитых картин на ту же тему.
« Едоки картофеля». Винсент Ван Гог
• На некоторых тропических островах картофель использовали как эквивалент
денег.
• Картофелю посвящали стихи и баллады
.
• Картофель когда-то прославлял в своей музыке великий Иоганн Себастьян
Бах
• Cуществует два редких сорта, у которых цвет
кожуры и мякоти остается синим и после варки:
Linzer Blaue и Französische Trüffel-Kartoffel.
21
• Один из самых распространённых сортов с синеватой кожурой,
выращиваемых на российских огородах — «синеглазка». Однако мало кто
знает, что по-научному называется «Ганнибал», в честь прадеда Александра
Пушкина Абрама Ганнибала, который первым провёл опыты по селекции и
хранению картофеля в России.
• В городе Минске в 2000-х годах открыт памятник картофелю. В Мариинске
(Кемеровская область) скоро откроют.
• Food and Agriculture Organization (FAO) ООН объявила 2008 год
«Международным годом картофеля»
• В Европе люди потребляют около 96 кг картофеля в год
Заключение
Картофель - по-настоящему глобальная культура. Спрос на картофель
растет. Производство картофеля растет быстрыми темпами в развивающихся
странах и имеет большой потенциал для дальнейшего увеличения объема
производства и потребления. Картофель сейчас распространён по всему миру.
До недавнего времени большая часть картофеля выращивалась и потреблялась в
Европе, Северной Америке и на территории
бывшего Советского Союза.
Начиная с 1990-х годов производство
значительно увеличилось в Африке, Азии и
Латинской Америке — с менее 80 млн. тонн в
1990 году до рекордных 161,5 млн. тонн в
2005 году. Сегодня более 40% мирового
объема производства картофеля выращивается
в Китае, Российской Федерации и Индии.
Международный год картофеля позволит привлечь внимание всего мира к той
ключевой роли, которую играет картофель, и сельское хозяйство в целом, в борьбе с
голодом и бедностью, содействуя устойчивому развитию и защите нашей
естественной окружающей среды.
В 2005 году лидером по производству картофеля был Китай, на 2-м месте с
заметным отставанием — Россия и Индия. А по производству на душу населения —
Белоруссия. (Приложение 2.)
В будущем необходимо будет увеличить объем
продовольственного и сельскохозяйственного
производства, чтобы удовлетворить потребности
растущего быстрыми темпами населения планеты.
Эту цель помогут достигнуть производственные
системы, связанные с выращиванием и переработкой
22
картофеля, оказывающие минимальное воздействие на окружающую среду, и вместе
с тем
Рис.2. Производство картофеля увеличивающие доходы бедного сельского и
городского населения мира, которое сегодня
составляет более одного миллиарда человек.
Картофель имеет решающее значение для выполнения этих задач.
Практическая направленность проекта:
1. Выпущен буклет.
2. В рамках предметной недели естественного цикла были проведены классные
часы с показом презентации по этой теме в 5-9 классах
3. Проведена викторина в 1-4 классах.
Приложение 1.
Приложение 2.
Таблица 3. Производство картофеля (FAOSTAT), тонн, 2004—2005 годы
Данные FAOSTAT (ФАО) на 14 ноября 2006 года
Китай 70 036 279,00 21 % 73 036 500,00 23 %
Россия 35 914 240,00 11 % 37 461 488,00 12 %
Индия 25 000 000,00 8 % 25 000 000,00 8 %
Украина 20 754 800,00 6 % 19 462 000,00 6 %
США 20 685 670,00 6 % 19 151 080,00 6 %
Германия 13 044 000,00 4 % 11 624 000,00 4 %
Польша 13 998 654,00 4 % 11 009 392,00 3 %
Белоруссия 9 902 100,00 3 % 8 185 000,00 3 %
23
Нидерланды 7 487 700,00 2 % 6 835 985,00 2 %
Франция 7 255 378,00 2 % 6 680 817,00 2 %
Великобритания 6 316 000,00 2 % 5 815 000,00 2 %
Бангладеш 3 907 000,00 1 % 4 855 000,00 2 %
Канада 5 170 790,00 2 % 4 850 000,00 2 %
Иран 4 180 000,00 1 % 4 200 000,00 1 %
Турция 4 800 000,00 1 % 4 170 000,00 1 %
Румыния 4 230 210,00 1 % 3 985 000,00 1 %
Перу 2 996 090,00 1 % 3 284 223,00 1 %
Бразилия 2 931 180,00 1 % 2 950 990,00 1 %
Япония 2 842 000,00 1 % 2 708 000,00 1 %
Бельгия 3 229 622,00 1 % 2 653 949,00 1 %
Остальные страны 65 752 492,00 20 % 65 297 137,00 20 %
Всего 330 434 205,00 100 % 323 215 561,00 100 %
Список литературы
1. Вольпер И.М.. История картофеля. 2007 г
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия.-М.:Дрофа, 2008.-703 с.
3. Габриелян О.С. Химия. 10 кл. -М.:Дрофа, 2008 г.
4. Пасечник В.В. Биология. 6 кл. Бактерии, грибы. Растения.-М.: Дрофа,2005г.
5. Перышкин Физика 7кл.-М.: Дрофа, 2008.
6. Семке А.И. Физика в школе №18, 2008 г
7. www.potato2008.org
24
25

More Related Content

Similar to Картофель - бесценный дар земли

информатика основа биосферы
информатика основа биосферыинформатика основа биосферы
информатика основа биосферыvictoriaparf
 
Картофель: мягкой посадки. Глава 5
Картофель: мягкой посадки. Глава 5Картофель: мягкой посадки. Глава 5
Картофель: мягкой посадки. Глава 5grisiuck
 
Второй хлеб.
Второй хлеб.Второй хлеб.
Второй хлеб.LESNIC
 
исследовательская работа на тему яблоня и яблоко
исследовательская работа на тему яблоня и яблокоисследовательская работа на тему яблоня и яблоко
исследовательская работа на тему яблоня и яблокоsfrnvln
 
Основа биосферы
Основа биосферыОснова биосферы
Основа биосферыvictoriaparf
 
Основа биосферы
Основа биосферыОснова биосферы
Основа биосферыvictoriaparf
 
Свежие и переработанные плоды
Свежие и переработанные плодыСвежие и переработанные плоды
Свежие и переработанные плодыТатьяна Бегер
 

Similar to Картофель - бесценный дар земли (8)

информатика основа биосферы
информатика основа биосферыинформатика основа биосферы
информатика основа биосферы
 
Картофель: мягкой посадки. Глава 5
Картофель: мягкой посадки. Глава 5Картофель: мягкой посадки. Глава 5
Картофель: мягкой посадки. Глава 5
 
Второй хлеб.
Второй хлеб.Второй хлеб.
Второй хлеб.
 
исследовательская работа на тему яблоня и яблоко
исследовательская работа на тему яблоня и яблокоисследовательская работа на тему яблоня и яблоко
исследовательская работа на тему яблоня и яблоко
 
Основа биосферы
Основа биосферыОснова биосферы
Основа биосферы
 
Основа биосферы
Основа биосферыОснова биосферы
Основа биосферы
 
Свежие и переработанные плоды
Свежие и переработанные плодыСвежие и переработанные плоды
Свежие и переработанные плоды
 
648
648648
648
 

More from Kirrrr123

Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassy
Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassyShakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassy
Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassyKirrrr123
 
Работа с текстом на уроках математики
Работа с текстом на уроках математикиРабота с текстом на уроках математики
Работа с текстом на уроках математикиKirrrr123
 
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны"
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны" Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны"
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны" Kirrrr123
 
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)Kirrrr123
 
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"Kirrrr123
 
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"Kirrrr123
 
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...Kirrrr123
 
Ситуационная задача по теме «Трение»
Ситуационная задача по теме  «Трение»Ситуационная задача по теме  «Трение»
Ситуационная задача по теме «Трение»Kirrrr123
 
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»Kirrrr123
 
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»Kirrrr123
 
Тема «Дискриминант»
Тема «Дискриминант»Тема «Дискриминант»
Тема «Дискриминант»Kirrrr123
 
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»Kirrrr123
 
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...Kirrrr123
 
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»Kirrrr123
 
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»Kirrrr123
 
Тема «Решение задач на движение с помощью квадратных уравнений.»
Тема «Решение  задач на движение с помощью квадратных уравнений.»Тема «Решение  задач на движение с помощью квадратных уравнений.»
Тема «Решение задач на движение с помощью квадратных уравнений.»Kirrrr123
 
Путешествие в Мыслеград
Путешествие в МыслеградПутешествие в Мыслеград
Путешествие в МыслеградKirrrr123
 
испанский тесты
испанский тестыиспанский тесты
испанский тестыKirrrr123
 
изучение частиц не и ни в 5 7 классах
изучение частиц не и ни в 5 7 классахизучение частиц не и ни в 5 7 классах
изучение частиц не и ни в 5 7 классахKirrrr123
 
сборник артикуляционных сказок
сборник артикуляционных сказоксборник артикуляционных сказок
сборник артикуляционных сказокKirrrr123
 

More from Kirrrr123 (20)

Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassy
Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassyShakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassy
Shakhmaty v shkole_rabochaya_programma_1-4_klassy
 
Работа с текстом на уроках математики
Работа с текстом на уроках математикиРабота с текстом на уроках математики
Работа с текстом на уроках математики
 
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны"
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны" Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны"
Урок физики "Источники звука. Звуковые колебания и волны"
 
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)
Урок физики "Что прочнее гранита?" (интеграция с биологией)
 
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"
Урок физики в 8 классе "Тепловые явления в живой природе"
 
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"
Урок физики в 9 классе "Акустика. Звуки вокруг нас"
 
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...
Урок физики в 9 классе "Распространение звука. Скорость звука. Высота, тембр ...
 
Ситуационная задача по теме «Трение»
Ситуационная задача по теме  «Трение»Ситуационная задача по теме  «Трение»
Ситуационная задача по теме «Трение»
 
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»
Тема «Квадратные уравнения. Виды квадратных уравнений»
 
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»
Тема «Метод выделения полного квадрата двучлена»
 
Тема «Дискриминант»
Тема «Дискриминант»Тема «Дискриминант»
Тема «Дискриминант»
 
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения общего вида»
 
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...
Тема «Формула для нахождения корней квадратного уравнения, когда b- четное чи...
 
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»
Тема «Теорема Виета. Теорема, обратная теореме Виета.»
 
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»
Тема «Уравнения, приводимые к квадратным.»
 
Тема «Решение задач на движение с помощью квадратных уравнений.»
Тема «Решение  задач на движение с помощью квадратных уравнений.»Тема «Решение  задач на движение с помощью квадратных уравнений.»
Тема «Решение задач на движение с помощью квадратных уравнений.»
 
Путешествие в Мыслеград
Путешествие в МыслеградПутешествие в Мыслеград
Путешествие в Мыслеград
 
испанский тесты
испанский тестыиспанский тесты
испанский тесты
 
изучение частиц не и ни в 5 7 классах
изучение частиц не и ни в 5 7 классахизучение частиц не и ни в 5 7 классах
изучение частиц не и ни в 5 7 классах
 
сборник артикуляционных сказок
сборник артикуляционных сказоксборник артикуляционных сказок
сборник артикуляционных сказок
 

Картофель - бесценный дар земли

  • 1. Введение В ноябре 2005 года ФАО приняла предложение Перу о привлечении внимания мировой общественности к важной роли картофеля. Как известно, родиной картофеля являются южноамериканские Анды. Поэтому закономерно, что инициатива проведения Международного года картофеля исходила от правительства Перу. Генеральная Ассамблея ООН утвердила резолюцию ФАО и объявила 2008 год Международным годом картофеля. Международный год позволил подчеркнуть вклад, вносимый картофелем в развитие промышленности и обеспеченность продовольствием. Это начало непрерывного процесса, который поможет повысить уровень осведомленности общества и оказать поддержку деятельности, связанной с картофелем. В течение следующих трех десятилетий в мире необходимо будет увеличить объем продовольственного и сельскохозяйственного производства на 60 процентов, чтобы удовлетворить потребности растущего быстрыми темпами населения. Данная цель помогут достигнуть производственные системы, оказывающие минимальное воздействие на окружающую среду, и вместе с тем увеличивающие доходы бедного сельского и городского населения мира, которое сегодня составляет более одного миллиарда человек. Картофель имеет решающее значение для выполнения этих задач. Эта быстрорастущая и высокоурожайная культура занимает четвертое место в мире среди пищевых сельскохозяйственных культур: согласно оценкам, в 2008 году было произведено 325 млн. тонн картофеля. Картофель — важный источник пищи, рабочих мест и доходов в развивающихся странах, где за последние 15 лет объем производства увеличился более чем в два раза. Картофель является прекрасным кормом для домашнего скота и птицы. И, наконец, большое значение имеет использование картофеля на технические цели. Он является ценным сырьем для пищевой промышленности. Из него вырабатывают крахмал и спирт, из которых в свою очередь производят патоку и глюкозу, клей, витамин С, синтетический каучук, медикаменты и десятки других ценных продуктов. Цели исследования:  привлечь внимание общественности к этой привычной и необходимой культуре;  показать многообразие областей применения картофеля и продуктов, получаемых из него;  определить крахмальность разных сортов картофеля. 1
  • 2. 2
  • 3. 1. Значение и ботаническая родословная картофеля 1.1. Картофель – не только «второй хлеб» Было время, когда ни в Европе, ни в Северной Америке, ни в Азии не знали о существовании картофеля. Теперь, даже трудно себе представить, как люди могли обходиться без него. Картофель превосходный продукт питания. Из него готовят сотни разных блюд и продуктов. Благодаря высокому содержанию углеводов и, прежде всего крахмала картофель в значительной мере восполняет нашу потребность в калориях. 1 кг картофеля способен дать до 830 ккал. Сравнительно высокое содержание минеральных солей и витамина С делает его биологически ценным продуктом. Достаточно съесть 300-400 г картофеля, чтобы удовлетворить половину потребности человека в витамине С и предупредить заболевание цингой. Этого же количества достаточно, чтобы обеспечить поступление в организм человека третьей части необходимых ему железа и некоторых витаминов группы В (тиамина, никотиновой кислоты). Картофель является прекрасным кормом для домашнего скота и птицы. В районах средней полосы нашей страны с 1 га картофельного поля получают больше кормовых единиц (условный кормовой эквивалент 1 кг овса), чем с 2 га, засеянных овсом, ячменем или рожью. В Белоруссии и Прибалтийских республиках, где урожайность картофеля выше, эффективность его возделывания еще больше. Нельзя не упомянуть и о том, что картофель - хороший предшественник в агрономии для яровой пшеницы и других зерновых культур. Из 1 т картофеля можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на корм. 3
  • 4. 1. 2. Ботаническая родословная картофеля Картофель относится к семейству пасленовых. Это довольно обширная группа растений, насчитывающая больше 2,5 тыс. видов. «Солянум туберозум» - таково полное ботаническое название давно знакомого нам картофеля. Картофель - многолетнее цветковое растение, хотя культивируется оно как однолетнее. Растение картофеля представляет собой куст из травянистых стеблей с листьями. В кусте обычно бывает от четырех до восьми стеблей. Лист у картофеля сложный: он состоит из черешка, конечной доли и нескольких пар боковых долей. Цветение куста начинается приблизительно через месяц после того, как из почвы появились всходы. Цветки картофеля обычно белые или голубые, иногда красно- фиолетовые. Отдельные цветки, как правило, собраны в соцветия. К концу лета из цветков образуются плоды с семенами. Плоды картофеля - это небольшие зеленые ягоды с очень мелкими семенами, настолько мелкими, что масса тысячи семян равна примерно 0,5 г. При полном созревании ягоды белеют. Пробовали когда-то есть плоды картофеля, но эти попытки кончались неудачей, а иногда даже трагедией. Дело в том, что плоды (ягоды) картофеля ядовиты. Клубни - это как раз та часть растения, которую мы едим и ради которой мы его разводим. Что же представляют собой картофельные клубни? В отличие от многих других растений, у картофеля стебель делится на подземную и надземную части. Надземная несет на себе листья, цветки, а потом и плоды; подземная часть стебля представляет собой столоны. При созревании на конечной части столонов образуются утолщения. Это и есть клубни. На поверхности клубня, на кожуре его, можно увидеть глазки, в которых белеют маленькие почки. В каждом глазке от трех до пяти почек. После посадки клубня в землю при благоприятных условиях из почки выбивается росточек, а затем развивается стебель нового картофельного растения. Всходы обычно появляются через 20-25 дней после посадки. 1.3. Цветки, плоды или клубни? По существу, ответ на этот вопрос уже дан, но надо сделать оговорку. С 4
  • 5. 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.. 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. 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. 2. Из истории картофеля 2.1. Выходец из Южной Америки 5
  • 6. Это было почти 500 лет назад. Вслед за Христофором Колумбом, открывшим новый континент, в Америку на поиски сказочных кладов устремились испанские и португальские мореплаватели. Огнем и мечом покоряли они индейцев и расхищали их богатства. Волей случая эти пиратские экспедиции оканчивались иногда немаловажными открытиями. Так произошло и с картофелем. Его обнаружили в 1536- 1537 гг. в индейском селении Сорокота (в нынешнем Перу) люди из военной экспедиции Гонсало де Кесада. Они назвали найденные клубни трюфелями за их сходство с соответствующими грибами. Впоследствии один из участников этой экспедиции рассказал о «трюфелях» в своей книге «История нового государства Гренады». Годом позже, в 1538 г., другой искатель приключений, Педро Сиеса де Леон, в верховьях долины реки Каука, а потом в Кито (нынешний Эквадор) тоже нашел мясистые клубни, которые индейцы называли «папа». Сиеса де Леон написал книгу о своих путешествиях и приключениях под названием «Хроника Перу», которая вышла в Севилье в 1553 г. В этой книге Педро Сиеса де Леон писал: «Папа - это особый род земляных орехов; будучи сварены, они становятся мягкими, как печеный каштан; при этом они покрыты кожурой не толще кожуры трюфеля». Таким образом, картофель был известен индейцам Южной Америки задолго до того, как туда попали европейцы. По всей вероятности, они нашли дикий кар-тофель еще много тысяч лет тому назад. В погребениях и могильниках индейцев обнаружены вазы, имеющие форму одной или двух соединенных между собой картофелин. 2.2. Странствия по Европе В Европу (прежде всего в Испанию) картофель был завезен в 1565 г. Испанцам новый плод не понравился. И немудрено, рассказывают, что они пробовали есть сырые клубни. Далее начинаются странствия картофеля по всей Европе. В том же 1565 г. картофель попал в Италию. В течение примерно 15 лет картофель здесь возделывали как садовый овощ и лишь с 1580 г. он получил широкое распространение. Итальянцы сначала назвали картофель «перуанским земляным орехом», с потом за сходство с трюфелями - «тартуффоли». Немцы впоследствии превратили это слово в «тартофель», о потом уже в общепринятое - «картофель». Из Италии в середине 80-х годов XVI столетия картофель попал в Бельгию, затем в Германию. Из Германии картофель в 1594 г. попал в Голландию, первоначально в город Лейден. Предполагают также, что Клузиус послал клубни и швейцарскому ботани-ку Каспару Бохену, а из Швейцарии картофель затем перекочевал во Францию. Кстати, Бохен в своей книге «Фитопинакс» дал картофелю его современное ботанически правильное название: «Солянум туберозум». Вот Франции картофель был известен в этой стране еще в 1600 г. Французы назвали картофель «земляными яблоками». Это название некоторое время удерживалось и в России, куда картофель попал в середине XVIII в. 6
  • 7. 2.3. Была ли царская посылка? Начало разведения картофеля в России обычно связывают с именем Петра I. Существует версия, что Петр I, познакомившись с картофелем в Голландии и оценив его, послал графу Шереметьеву мешок картофеля со строгим приказом разводить его в России . С этого мешка картофеля будто бы и началась история русской картошки. Однако же нет никаких сведений о судьбе этой царской посылки. Если она и имела место в действительности, то была лишь одним из путей проникновения картофеля в нашу страну. Во всяком случае установлено, что в середине XVIII в. во многих русских городах и местностях крестьяне и огородники разводили картофель. Первое время картофель в России, как, впрочем, повсюду, считался дико-винным экзотическим овощем. Его подавали как редкое и лакомое блюдо на дворцовых балах и банкетах, И, как это ни покажется странным, посыпали тогда картофель не солью, а сахаром. Постепенно русские люди больше узнавали о пользе картофеля. 200 с лишним лет назад в одной из статей журнала «Сочинения и переводы, к пользе и увеселению служащие», посвященной картофелю, говорилось, что земляные яблоки (мы уже заметили, что так первое время называли картофель) - это приятное и здоровое кушанье. Указывалось, что из картофеля можно печь хлеб, варить каши, готовить пирожки и клецки. Уже в 1764-1776 гг. картофель возделывали на огородах Петербурга, Новгорода, под Ригой и в других местах. 2.4. Вторая родина С развитием капитализма производство картофеля из года в год росло, причем назначение и использование его стало более широким и разнообразным. Вначале картофель использовали только в пищу, потом его стали применять и в качестве корма для домашнего скота, а с ростом крахмало-паточной и винокуренной (спиртовой) промышленности он стал основным сырьем для переработки на крахмал, патоку и спирт. В 1865 г. площадь под картофелем в России более чем удвоилась (655 тыс. га), а к концу XIX в. им было занято более 1,5 млн. га. Накануне первой мировой войны (1913 г.) площадь под картофелем уже превысила 4 млн. га, а валовой сбор картофеля достиг 30 млн. т. Одновременно велась научная и селекционная работа по картофелю. Русскими агрономами и селекционерами было выведено много новых сортов картофеля. Рис.1. Новые сорта картофеля 7
  • 8. В настоящее время картофель в нашей стране выращивается в самых разнообразных условиях: на равнинах и в горах, на черноземных и песчаных почвах от южных границ до Заполярья. Интересно заметить, что в нормальной сбалансированной экономике только 40- 45% выращиваемого картофеля расходуется непосредственно для питания населения, а остальные 30-35% - на технические нужды и около 25% - на кормовые цели. Урожайность картофеля может достигать 250-300 ц с 1 га. Большое значение в картофелеводстве имеет широкое развитие механизации посадки и уборки картофеля, но это возможно только в крупных специализированных хозяйствах. 3. Сотни разных сортов Только в нашей стране в настоящее время районировано более ста сортов картофеля. Клубни многочисленных сортов картофеля различаются по форме, окраске кожицы, цвету и консистенции мякоти, размеру, содержанию крахмала, вкусу и ряду других признаков. По форме различают клубни шарообразные, бочкообразные, яйцевидные, удлиненные, плоские с разными отклонениями. По окраске они бывают белые, розовые, желтые, красные и фиолетово-синие. С ботанической точки зрения отдельные сорта различают по продолжительности вегетационного периода, т. е. по скорости созревания клубней. Выделяют пять групп: ранние, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние и поздние. У ранних сортов клубни образуются через 40 дней после появления всходов, у средне-ранних - через 60 дней, у среднеспелых - через 70-75 дней, у среднепоздних - через 90-105 дней и у поздних - через 105-120 дней. В практике торговли несколько сужают рамки отдельных групп и все сорта делят на ранние, средние и поздние. Ранних сортов картофеля в настоящее время выращивают у нас мало, больше распространены средние и поздние сорта. По хозяйственному назначению, т. е. по использованию, все культивируемые у нас сорта картофеля делят на четыре группы: столовые, технические, кормовые и универсальные» Столовые сорта, как это следует из самого названия, идут непо- средственно в пищу, поступают на сушку и в переработку на полуфабрикаты (чипсы, крекеры, крупка). Клубни столовых сортов - средних или крупных размеров с тонкой кожурой, с небольшим количеством неглубоко сидящих глазков. Содержание крахмала в картофеле столовых сортов колеблется от 12 до 18%. Желательно повышенное содержание белка и витамина С. Картофель технических сортов идет на производство крахмала и спирта. Естественно, что чем выше содержание крахмала в картофеле (более 16%), тем больше выход готовой продукции. Повышенное содержание белка в картофеле 8
  • 9. технических сортов нежелательно. Кормовые сорта отличаются высокой урожайностью, крупными клубнями, большим содержанием крахмала и белка. Универсальные сорта сочетают в себе свойства столового, технического и кормового картофеля. По цвету различают в основном картофель с белой, желтой и розовой мякотью. Встречаются и сорта с интенсивно окрашенной мякотью - фиолетово-синие и даже черные (сорт Негритенок - с черной мякотью; выращивается главным образом ради оригинальности, xотя он и вполне съедобен). Мы привыкли отдавать предпочтение беломясым сортам картофеля. Желтая окраска мякоти свидетельствует о высокой содержании в картофеле каротина, про- витамина А. А ведь витамин А благотворно влияет на зрение человека, на общее состояние организма. Повышение содержания каротина в пище особенно важно для пилотов, водителей транспорта и представителей тех профессий, где требуется отличное зрение. Таким образом, преимущество явно на стороне желтомясого картофеля. Популярные сорта картофеля: Адретта, Беллароза, Велокс, Витязь, Винета, Витара, Водопад, Гатчинска, Голдика, Древлянка, Зарево, Зов, Икар, Нимфа, Нева, Незабудка, Нора, Панда, Полесская розовая, Посвит, Подснежник, Розалинд, Розара, Сантана, Сатурна, Рассвет киевский, Слава, Темп, Украинская розовая. 4. В чем ценность картофеля? 4.1. Химия клубня И все же главным показателем качества и ценности картофеля является его химический состав, т. е. содержание в нем основных питательных веществ. Химиический 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 9
  • 10. 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 продуктми 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. 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. В картофеле содержится большое количество ферментов (биологических катализаторов, веществ белковой природы, регулирующих ход химических реакций в растительных и животных продуктах).Они 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. Но картофель содержит и ядовитые вещества. 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. 10
  • 11. 4.2. Крахмал – природный полимер 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. Содержание крахмала в клубнях тоже колеблется в довольно широких пределах: от 8 до 29%, в среднем составляет 18%. Крахмал находится в клетках коры и сердцевины клубней в виде круглых или овальных зерен. Зерна картофельного крахмала наиболее крупные (от 0,05 до 0,1 мм). Крахмал в картофеле (как, впрочем, и повсюду) легко обнаруживается йодной реакцией. Если на срез клубня капнуть йодом, крахмал сразу же окрашивается в синий цвет. По своей химической природе крахмал относится к классу углеводов. Его формула (С6Н10О5)n. Группа С6Н10О5 - это глюкоза, лишенная молекулы воды (Н2О). Таким образом, можно сказать, что молекула крахмала состоит из некоторого количества соединенных между собой глюкозных остатков. Из этого следует, что крахмал - природный полимер. Установлено, что крахмал неоднородное вещество, оно состоит из двух компонентов: амилозы и амилопектина. Они различаются строением молекулы и тем, что амилопектин содержит фосфор. Эти различия определяют разные физические и химические свойства амилозы и амилопектина. Амилоза легко растворяется в воде и при нагревании со щелочью полностью распадается. Амилопектин в воде не растворим, а образует студень, или суспензию. В картофельном крахмале содержится от 17 до 25% амилозы и от 75 до 83% амилопектина. От соотношения этих частей зависят физические свойства картофельного крахмала. В целом крахмал в воде не растворяется, а при нагревании с водой при температуре около 65°С клейстеризуется. При этом сильно увеличивается вязкость образованного клейстера. Клейстер удерживает значительное количество влаги. 4.3. Образование крахмала в клубнях Возникает еще один вопрос: а как образуется крахмал в клубнях картофеля? Чтобы ответить на этот вопрос, надо от подземных клубней вернуться к надземной части растения, точнее к его листьям. Здесь на протяжении всего лета, каждый час, каждую минуту и секунду происходят чудесные превращения веществ. Речь идет об исключительно тонком и чрезвычайно сложном процессе, который в науке называется фотосинтезом. «Фото» - значит свет» а «синтез» - созидание, соединение. В процессе фотосинтеза, с одной стороны, участвует хлорофилл листьев, а с другой - Солнце, или точнее солнечный свет, энергия Солнца. Благодаря 11
  • 12. хлорофиллу и солнечному свету в листьях происходит соединение углекислого газа и воды и образование сахара, крахмала, жира и других органических веществ. Разумеется, все происходит не так просто. Установлено, что хлорофилл играет роль посредника между солнцем и веществами, вступающими в реакцию. Кроме хлорофилла в реакции фотосинтеза участвуют многие ферменты. Однако же до конца тайна фотосинтеза не разгадана. Воспроизвести в искусственных условиях этот удивительный процесс мы пока не можем.. Но вернемся на минуту в волшебную лабораторию зеленого листа картофеля. В результате разложения воды образовались водород и кислород. Водород вступил в реакцию с углекислым газом, а куда делся кислород? Он выделился в окружающую атмосферу. Ну, а образовавшийся в листьях сахар (глюкоза) полимеризуется и превращается в крахмал. По мере накопления в листьях избытка крахмала последний разлагается, превращается в сахар, который по бесчисленным каналам стеблей спускается вниз, под землю. Здесь в подземных стеблях (столоны) сахар снова преобразуется в крахмал и накапливается в клубнях. Так непрерывно в летнее время совершается в растении процесс образования сахара и крахмала. Заметим, что в результате фотосинтеза в зеленых листьях растений образуются не только углеводы, жиры, органические кислоты, там происходит и образование белка - самого сложного органического вещества. В процессе синтеза белка обязательно участвует еще один химический элемент - азот. Он поступает в листья не из воздуха, а из почвы. 4.4. На вес золота И, наконец, о витаминах картофеля. По данным многих авторов и иссле- дователей, клубни картофеля содержат витамины А (в виде каротина), В1, В2, В6, С, К, РР и др. В 100 г картофеля содержится до 0,38 мг провитамина А, 0,11 мг витамина В1, 0,06 мг - В2, 0,22 мг - В6, 0,57 мг - РР и 12 мг витамина С. Каждый из названных выше витаминов по своему важен для здоровья человека. Особо следует остановиться на витамине С (аскорбиновая кислота) и роли картофеля в обеспечении человека этим витамином. Давно известно, что витамин С предохраняет организм человека от заболевания цингой. Отсюда и произошло химическое название витамина: аскорбиновая кислота, т. е. кислота, сводящая на нет скорбут (цингу). В настоящее время многие ученые считают, что витамин С важен не только для предупреждения цинги, но и для предупреждения и лечения простуды. Среди овощей одно из первых мест по содержанию витамина С принадлежит картофелю. По данным разных авторов, содержание аскорбиновой кислоты в 100 г свежего картофеля колеблется от 4 до 25 мг. А ранней осенью, в первый месяц после уборки картофеля, содержание витамина С в нем может достигать 40 мг на 100 г! Конечно, в плодах шиповника, черной смородины или даже красного перца содержится больше витамина С. Но если сравнить, сколько мы съедаем в день черной смородины (не говоря уже о красном перце) и сколько картофеля, станет ясно, какую роль играет скромная картошка в нашем питании. Достаточно съесть 200-300 г раннего картофеля, чтобы обеспечить организм суточной нормой витамина С. В истории известны случаи, когда вслед за неурожаем картофеля возникала 12
  • 13. вспышка цинги. Русские врачи давно, когда самого термина «витамин» еще не существовало, считали картофель хорошим противоцинготным средством. 5. Крахмал и его превращения 5.1. Порошок для разных целей Крахмал образуется при фотосинтезе в зеленых листьях в виде зерен. Эти зерна легко обнаружить в микроскоп, используя известную реакцию с йодом: крахмальные зерна окрашиваются в синий или сине-черный цвет. По накоплению крахмальных зерен можно судить об интенсивности фотосинтеза. Наибольшее содержание крахмала в следующих культурах: Рис (зерно)-65-85% Кукуруза (зерно)- 65-75% Пшеница (зерно) -57-75% Картофель (клубни) -12-35 % Крахмал представляет собой белый аморфный порошок, напоминающий муку («картофельная мука»). Обычный крахмал содержит всегда от 10 до 20% воды, которую можно удалить лишь тщательным высушиванием при 100-110 С, причем температура должна медленно повышаться во избежание разложения крахмала. Высушенный крахмал очень гигроскопичен. При настаивании с водой, даже горячей, крахмальные зерна разбухают и только небольшая часть полисахаридов крахмала переходит в раствор. Производство крахмала из картофеля в промышленных условиях началось в начале XIX в. Как же делается картофельный крахмал? Вам, должно быть, известен простой способ добывания крахмала в домашних условиях. Берут несколько клубней, моют, растирают на терке и затем заливают холодной водой. Вода вымывает крахмал из клеточной ткани и осаждает его на дно посуды. Потом воду несколько раз меняют до тех пор, пока сливаемая вода не станет чистой и бесцветной. На дне посуды остается сероватое вещество, которое остается лишь высушить, после чего получается крахмал. На крахмальных заводах в принципе практикуется тот же метод, но разница, разумеется, в масштабах производства и в том, что на заводах применяют всевозможные машины и аппараты. (Приложение 1.) Так, для растирания картофеля применяют специальные терочные барабаны. Осаждение крахмала в значительной степени ускоряется использованием для этой цели центрифуг. Принцип работы центрифуги заключается в следующем. В сетчатый барабан, который вращается с очень большой скоростью, впускают крахмальное молоко, т.е. взвесь крахмала в воде. От быстрого вращения развивается центробежная сила, которая отбрасывает крахмальные зерна к стенкам барабана. Соковая вода выходит из центрифуги, а крахмал оседает на внутренних стенках барабана. Очищенный и промытый крахмал потом высушивают до содержания влаги 20%. А почему не ниже? Потому что 20% - это так называемая равновесная влажность картофельного крахмала, такая влажность, при которой в обычных условиях крахмал не поглощает из атмосферы влагу и не отдает ее. Если высушить крахмал до более низкой влажности (скажем, до 10 или 15%), то он все равно 13
  • 14. поглотит влагу из воздуха, вследствие этого увеличится в объеме и разорвет мешки, в которые он упакован. Картофельный крахмал используют в кулинарии и для приготовления раз- личных пищевых продуктов, для разных целей в технике, и, наконец, для химиической переработки в патоку и глюкозу. Кому неизвестно такое распространенное у нас сладкое блюдо, как кисель. Для его приготовления, кроме сахара и ягод, обязательно требуется крахмал. Смесь сахара, крахмала и растертых ягод заваривается кипятком, при этом крахмал клейстеризуется - образуется густой, вязкий и полупрозрачный раствор. Такого рода растворы называются в химии коллоидными, т. е. клееподобными. В этом густом растворе и находятся частицы сахара, целые или дробленые плоды или ягоды. 5.2. Открытие Константина Кирхгофа Саго и модифицированный крахмал - это продукты, полученные путем физической обработки крахмала. Куда большее значение, чем саговая крупа и пудинговый порошок, имеют патока и глюкоза, которые получаются при химической переработке крахмала. Возникновение обоих этих продуктов связано с большим открытием, сделанным русским химиком Константином Кирхгофом. В 1811 г. Ученый заинтересовался проблемой удешевления производства фарфора. В то время в фарфоровом производстве применяли в качестве примеси к глине аравийскую камедь - густой слизистый сок, добываемый из стволов аравийских акаций. Аравийскую камедь привозили в Россию за тридевять земель и, естественно, она стоила дорого. Кирхгоф занялся поисками заменителя аравийской камеди. Перепробовав ряд материалов, он наткнулся на крахмал. Вводя крахмал вместе с крепкой серной кислотой, Кирхгоф обнаружил глубокие изменения в крахмале: белый нерастворимый порошок исчез и вместо него появился прозрачный раствор сладкого вкуса. Кирхгоф понял, что произошло превращение крахмала в сахар. Что же произошло в опытах Кирхгофа? В чем их значение? Из химии мы знаем, что при варке крахмала с серной кислотой происходит реакция гидролиза - такое превращение крахмала, которое сопровождается присоединением воды. Эта реакция происходит только в присутствии кислоты, которая выполняет роль уско-рителя - катализатора. Без катализатора, сколько бы крахмал и вода не соприкасались, они реагировать не будут. В общем виде реакцию гидролиза крахмала можно выразить таким химическим уравнением: (С6Н10O5)n + nН2O (+ катализатор HCl) = nС6Н12О6 Крахмал Вода Глюкоза На самом деле процесс гидролиза крахмала протекает сложнее и в несколько этапов. (C6H10O5)n  (C6H10O5)x  C12H22O11  C6 H12O6 Крахмал ряд декстринов мальтоза глюкоза Открытие Кирхгофа пришлось ко времени. Свекловичного сахара в то время было еще очень мало, а привозной тростниковый сахар стоил дорого. К тому же вследствие континентальной блокады, объявленной в то время (1811 г.) Англией, привоз заморского сахара был весьма ограничен. Неудивительно, что уже через год после опубликования результатов опытов Кирхгофа в Ярославской губернии было пущено первое предприятие по химической переработке крахмала - паточный завод. 14
  • 15. В то же время в Германии, в Веймаре, было пущено аналогичное предприятие. Итак, Кирхгоф занимался поисками заменителя аравийской камеди, а нашел новую отрасль промышленности! А теперь несколько строк о патоке. Это густая, вязкая жидкость, состоящая из смеси декстринов, мальтозы и глюкозы. Она играет исключительно важную роль в кондитерском производстве, особенно при выработке карамели. Патока задерживает кристаллизацию сахара; без нее мы никогда не смогли бы получить прозрачное монпансье, незасахаривающееся варенье, мелко кристаллическую с тонким, нежным вкусом помадку. Производство крахмальной патоки в настоящее время вкратце сводится к следующему. Крахмал разводят водой и полученное крахмальное молоко варят под небольшим давлением с соляной кислотой. При этом, как мы уже знаем, происходит гидролиз, или осахаривание крахмала. Затем кислоту нейтрализуют содой, осахаренную жидкость фильтруют, обесцвечивают на угольных фильтрах и уваривают под вакуумом до влажности 20-22%. Готовую патоку охлаждают и разливают в бочки или цистерны. Основное назначение крахмальной патоки - служить антикристаллизатором при приготовлении ряда сахаристых и мучных изделий в кондитерской промышленности. 5.3. Виноградный сахар и витамин С Но не только патоку, но и глюкозу (виноградный сахар) можно получить из картофельного крахмала. Вырабатывать глюкозу из крахмала начали незадолго до Великой Отечественной войны, В послевоенное время производство глюкозы получило в нашей стране широкое развитие. В основу получения глюкозы положена та же реакция гидролиза крахмала, что и при производстве патоки. Разница лишь в том, что осахаривание крахмала ведут глубже - при более высоком давлении и более высокой концентрации соляной кислоты (0,5-0,65% HCl). Гидролиз крахмала в этом случае идет до конца: ни декстринов, ни мальтозы не остается. Глюкозу используют в кондитерской промышленности, в производстве мороженого и в хлебопечении (в количестве 20-30% от общего сахара). Абсолютно чистую, медицинскую глюкозу применяют как высокопитательное укрепляющее средство при болезни или ослаблении организма. Любопытно еще отметить, что глюкоза в свою очередь служит сырьем для получения аскорбиновой кислоты (витамина С). Но вот оказывается, что картофель является также сырьем для синтеза этого витамина: ведь глюкозу-то вырабатывают из картофельного крахмала. Переход глюкозы в аскорбиновую кислоту протекает под давлением при участии водорода и никелевого катализатора, в конце концов образуется желтый кристаллический порошок кисловатого вкуса - витамин С. Стоит отметить, что один из полупродуктов этого синтеза - сорбит - приобрел значение самостоятельного продукта. Он сладок, но поскольку это спирт, а не углевод, служит заменителем сахара для диабетиков, которым потребление сахара противопоказано. Служит глюкоза и сырьем для производства антибиотиков. 5.4. Зачем крахмалят белье? 15
  • 16. Прежде, чем коротко рассказать о применении крахмала в технике, напомним один факт из обыденной жизни. Мы говорим о крахмалении белья. Как известно, крахмал для этой цели заваривают кипятком и полученный при этом клейстер добавляют в воду, в которой затем ополаскивают белье. Зачем это делают? При ополаскивании белья крахмал тонким слоем более или менее равномерно покрывает всю поверхность ткани. Когда белье высыхает, крахмал образует на нем тончайшую пленку, от которой белье приобретает некоторую жесткость. Под горячим утюгом крахмал полностью высыхает и частично превращается в декстрин. В результате этого на поверхности белья образуется тонкая блестящая корочка, которая придает ткани более привлекательный вид, оберегает ее от пыли и отдаляет момент стирки. Клеящими свойствами крахмального клейстера пользуются и в полиграфии, в частности, в переплетном деле. Еще лучший клей дает крахмал, если его обработать соляной кислотой или подвергнуть сильному нагреву. Тогда крахмал превращается в декстрин, из которого делают самые лучшие сорта клея. Например, почтовые марки и конверты смазаны декстриновым клеем, фотоклей также готовится из декстрина. На декстриновом клее работают все расфасовочно-упаковочные автоматы в пищевой промышленности. Как видите, не только в пищевой сфере, но и в разных областях техники картофельный крахмал нашел широкое применение. Рис. 1. Применение крахмала. 1-получение патоки, 2- подкрахмаливание белья, 3- приготовление киселей, 4 – производство этанола, 5- выпечка кондитерских изделий 16
  • 17. Практическая часть Цель работы: по плотности картофеля определить процентное содержание крахмала в нем и сделать вывод, где целесообразнее использовать данный сорт картофеля. Приборы и материалы: весы с разновесами, сосуд с отливом, мензурка, клубни картофеля, нитки. Содержание и метод выполнения работы 1. Подготовил исследуемые клубни картофеля, фломастером пронумеровал их. 2. Определил массу клубней картофеля с помощью весов с разновесами. 3. С помощью сосуда с отливом и мензурки определил объем клубней. 4. Вычислил плотность клубней картофеля по формуле: m P= ---- V 5. По таблице 2. определил процентное содержание крахмала. 6. Результаты занес в таблицу 1. Получение крахмала Очистил от кожуры и протер на мелкой терке около 500г клубней картофеля. Полученную массу залил пятикратным объемом холодной воды и хорошо перемешал, перетирая при этом руками картофельную массу до полного вымывания крахмала в раствор. Взвесь процедил через сито. Массу на сите еще несколько раз промыл водой, крахмал проходит через сито. Полученную взвесь крахмала в воде оставил отстаиваться на несколько часов, затем воду слил. Крахмал оказался не вполне белым и чистым, мы вновь залил его пятикратным объемом холодной воды, хорошо перемешал, дал отстояться и вновь слил воду. Крахмал осел плотным слоем на дне сосуда. Собрал его и поместил на клеенке рыхлым слоем для сушки. После высыхания крахмала пересыпал его в чистую посуду и определил выход продукта. Расчетная часть Дано: Решение: m (картофеля) = 500 г W (крахмала) * m (картофеля) 26 *500 красного m (крахмала) = ------------------------------------- = ------------ = 130 г m (крахмала) = 35 г теоретическая 100 100 практическая W (крахмала) = 26% 35 W выхода (крахмала) =------- = 0,269 или 27% W выхода (крахмала) - ? 100 Ответ: W выхода (крахмала) =27% Дано: Решение: m (картофеля) = 500 г W (крахмала) * m (картофеля) 15 *500 17
  • 18. белого m (крахмала) = ------------------------------------- = ------------ = 130 г m (крахмала) = 18 г теоретическая 100 100 практическая W (крахмала) = 15% 18 W выхода (крахмала) =------- = 0,24 или 24% W выхода (крахмала) - ? 75 Ответ: W выхода (крахмала) =24% Таблица 1.Результаты эксперимента. №п/п Сорт картофеля (№ образца) Масса клубня , кг Объем, м3 Плотность, кг/м3 Содержание крахмала, % 1 1 0,1045 0,000097 1077 13,3 2 2 0,1010 0,000091 1109 19,5 3 3 0,0950 0,000086 1104 18,5 4 4 0,0966 0,000089 1085 14,9 5 5 0,0936 0,000086 1088 15,5 6 6 0,0851 0,000078 1091 16,1 7 7 0,0753 0,000070 1076 13,1 8 8 0,0934 0,000086 1086 15,1 9 9 0,0968 0,000090 1075 12,9 10 10 0,0951 0,000087 1093 16,4 11 11 0,0740 0,000068 1088 15,5 12 12 0,0596 0,000055 1083 14,5 13 13 0,0703 0,000065 1081 14,1 14 14 0,0593 0,000055 1078 13,5 15 15 0,0970 0,000090 1077 13,3 16 16 0,0963 0,000088 1094 16,5 17 17 0,0590 0,000054 1092 16,3 18 18 0,0870 0,000080 1087 15,3 19 19 0,0788 0,000073 1079 13,7 20 20 0,0690 0,000064 1078 13,5 21 21 0,0851 0,000072 1180 34,6 22 22 0,1045 0,000088 1187 35,9 23 23 0,0930 0,000083 1120 22,7 24 24 0,0951 0,000084 1132 25,0 25 25 0,0966 0,000086 1123 23,2 26 26 0,0931 0,000083 1120 22,7 27 27 0,0969 0,000086 1127 24,0 28 28 0,1070 0,000094 1138 26,2 29 29 0,1345 0,000120 1121 22,9 30 30 0,1839 0,000158 1164 31,4 31 31 0,1727 0,000154 1121 22,9 32 32 0,1270 0,000111 1144 27,4 33 33 0,0737 0,000065 1133 25,2 34 34 0,0804 0,000072 1116 21,9 35 35 0,0774 0,000068 1138 26,2 36 36 0,0224 0,000020 1122 23,1 37 37 0,0245 0,000022 1136 25,8 38 38 0,0623 0,000060 1138 26,2 39 39 0,0153 0,000132 1159 30,4 40 40 0,0788 0,000070 1125 23,6 18
  • 19. 41 41 0,0931 0,000080 1163 31,2 42 42 0,0930 0,000080 1164 31,4 Таблица 2. Содержание крахмала, А, в зависимости от плотности картофеля р. р, кг/м3 А, % р, кг/м3 А, % р, кг/м3 А, % 1162 10,6 1106 18,9 1150 28,6 1163 10,8 1107 19,1 1151 28,8 1164 11,0 1108 19,3 1152 29,0 1165 11,2 1109 19,5 1153 29,2 1166 11,4 1110 19,7 1154 29,4 1167 11,5 1111 19,9 1155 29,6 1168 11,6 1112 20,1 1156 29,8 1069 11,8 1113 20,3 1157 30,0 1070 12,0 1114 21,5 1158 30,2 1071 12,1 1115 21,7 1159 30,4 1072 12,3 1116 21,9 1160 30,6 1073 12,5 1117 22,1 1161 30,8 1074 12,7 1118 22,3 1162 31,0 1075 12,9 1119 22,5 1163 31,2 1076 13,1 1120 22,7 1164 31,4 1077 13,3 1121 22,9 1165 31,6 1078 13,5 1122 23,1 1166 31,8 1079 13,7 1123 23,2 1167 32,0 1080 13,9 1124 23,4 1168 32,2 1081 14,1 1125 23,6 1169 32,4 1082 14,3 1126 23,8 1170 32,6 1083 14,5 1127 24,0 1171 32,8 1084 14,7 1128 24,2 1172 33,0 1085 14,9 1129 24,4 1173 33,2 1086 15,1 1130 24,6 1174 33,4 1087 15,3 1131 24,8 1175 33,6 1088 15,5 1132 25,0 1176 33,8 1089 15,7 1133 25,2 1177 34,0 1090 15,9 1134 25,4 1178 34,2 1091 16,1 1135 25,6 1179 34,4 1092 16,3 1136 25,8 1180 34,6 1093 16,4 1137 26,0 1181 34,8 1094 16,5 1138 26,2 1182 35,0 1095 16,7 1139 26,4 1183 35,2 1096 16,9 1140 26,6 1184 35,4 1097 17,1 1141 26,8 1185 35,6 1098 17,3 1142 27,0 1186 35,8 1099 17,5 1143 27,2 1187 35,9 1100 17,7 1144 27,4 1188 36,0 1101 17,9 1145 27,6 1189 36,2 19
  • 20. 1102 18,1 1146 27,8 1190 36,4 1103 18,3 1147 28,0 1191 36,6 1104 18,5 1148 28,2 1192 36,8 1105 18,7 1149 28,4 1192 40,0 Йод и крахмал Реактивом на крахмал служит йод. Добавил несколько капель иодной настойки к 5 мл воды (желтый раствор), и мы получили индикатор для обнаружения крахмала. Подействовал этим раствором на крахмалсодержащие продукты (картофель, хлеб, колбаса и др.). Там, где появляется синее окрашивание, присутствует крахмал. Вывод: • Образцы картофеля №1-20 (белые сорта картофеля) содержат меньше крахмала (15%), чем образцы №21-42 (красные сорта картофеля – 26%) • Картофель, содержащий крахмал меньше 20 % от массы всего клубня, идет на корм скоту. • Картофель с большим содержанием крахмала лучше использовать для технических целей, например, для переработки в патоку. Почти с такой же крахмальностью нужен картофель и для питания человека. 20
  • 21. Интересные факты • В Бельгии существует музей картофеля. Среди его экспонатов — тысячи предметов, рассказывающих о истории картофеля — от почтовых марок с его изображением до знаменитых картин на ту же тему. « Едоки картофеля». Винсент Ван Гог • На некоторых тропических островах картофель использовали как эквивалент денег. • Картофелю посвящали стихи и баллады . • Картофель когда-то прославлял в своей музыке великий Иоганн Себастьян Бах • Cуществует два редких сорта, у которых цвет кожуры и мякоти остается синим и после варки: Linzer Blaue и Französische Trüffel-Kartoffel. 21
  • 22. • Один из самых распространённых сортов с синеватой кожурой, выращиваемых на российских огородах — «синеглазка». Однако мало кто знает, что по-научному называется «Ганнибал», в честь прадеда Александра Пушкина Абрама Ганнибала, который первым провёл опыты по селекции и хранению картофеля в России. • В городе Минске в 2000-х годах открыт памятник картофелю. В Мариинске (Кемеровская область) скоро откроют. • Food and Agriculture Organization (FAO) ООН объявила 2008 год «Международным годом картофеля» • В Европе люди потребляют около 96 кг картофеля в год Заключение Картофель - по-настоящему глобальная культура. Спрос на картофель растет. Производство картофеля растет быстрыми темпами в развивающихся странах и имеет большой потенциал для дальнейшего увеличения объема производства и потребления. Картофель сейчас распространён по всему миру. До недавнего времени большая часть картофеля выращивалась и потреблялась в Европе, Северной Америке и на территории бывшего Советского Союза. Начиная с 1990-х годов производство значительно увеличилось в Африке, Азии и Латинской Америке — с менее 80 млн. тонн в 1990 году до рекордных 161,5 млн. тонн в 2005 году. Сегодня более 40% мирового объема производства картофеля выращивается в Китае, Российской Федерации и Индии. Международный год картофеля позволит привлечь внимание всего мира к той ключевой роли, которую играет картофель, и сельское хозяйство в целом, в борьбе с голодом и бедностью, содействуя устойчивому развитию и защите нашей естественной окружающей среды. В 2005 году лидером по производству картофеля был Китай, на 2-м месте с заметным отставанием — Россия и Индия. А по производству на душу населения — Белоруссия. (Приложение 2.) В будущем необходимо будет увеличить объем продовольственного и сельскохозяйственного производства, чтобы удовлетворить потребности растущего быстрыми темпами населения планеты. Эту цель помогут достигнуть производственные системы, связанные с выращиванием и переработкой 22
  • 23. картофеля, оказывающие минимальное воздействие на окружающую среду, и вместе с тем Рис.2. Производство картофеля увеличивающие доходы бедного сельского и городского населения мира, которое сегодня составляет более одного миллиарда человек. Картофель имеет решающее значение для выполнения этих задач. Практическая направленность проекта: 1. Выпущен буклет. 2. В рамках предметной недели естественного цикла были проведены классные часы с показом презентации по этой теме в 5-9 классах 3. Проведена викторина в 1-4 классах. Приложение 1. Приложение 2. Таблица 3. Производство картофеля (FAOSTAT), тонн, 2004—2005 годы Данные FAOSTAT (ФАО) на 14 ноября 2006 года Китай 70 036 279,00 21 % 73 036 500,00 23 % Россия 35 914 240,00 11 % 37 461 488,00 12 % Индия 25 000 000,00 8 % 25 000 000,00 8 % Украина 20 754 800,00 6 % 19 462 000,00 6 % США 20 685 670,00 6 % 19 151 080,00 6 % Германия 13 044 000,00 4 % 11 624 000,00 4 % Польша 13 998 654,00 4 % 11 009 392,00 3 % Белоруссия 9 902 100,00 3 % 8 185 000,00 3 % 23
  • 24. Нидерланды 7 487 700,00 2 % 6 835 985,00 2 % Франция 7 255 378,00 2 % 6 680 817,00 2 % Великобритания 6 316 000,00 2 % 5 815 000,00 2 % Бангладеш 3 907 000,00 1 % 4 855 000,00 2 % Канада 5 170 790,00 2 % 4 850 000,00 2 % Иран 4 180 000,00 1 % 4 200 000,00 1 % Турция 4 800 000,00 1 % 4 170 000,00 1 % Румыния 4 230 210,00 1 % 3 985 000,00 1 % Перу 2 996 090,00 1 % 3 284 223,00 1 % Бразилия 2 931 180,00 1 % 2 950 990,00 1 % Япония 2 842 000,00 1 % 2 708 000,00 1 % Бельгия 3 229 622,00 1 % 2 653 949,00 1 % Остальные страны 65 752 492,00 20 % 65 297 137,00 20 % Всего 330 434 205,00 100 % 323 215 561,00 100 % Список литературы 1. Вольпер И.М.. История картофеля. 2007 г 2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия.-М.:Дрофа, 2008.-703 с. 3. Габриелян О.С. Химия. 10 кл. -М.:Дрофа, 2008 г. 4. Пасечник В.В. Биология. 6 кл. Бактерии, грибы. Растения.-М.: Дрофа,2005г. 5. Перышкин Физика 7кл.-М.: Дрофа, 2008. 6. Семке А.И. Физика в школе №18, 2008 г 7. www.potato2008.org 24
  • 25. 25