Лекция 5.Технология производства продуктов питания из картофеля.
Значение картофеля в питании человека обусловлено, прежде всего, содержанием таких важнейших компонентов, как крахмал, белок, витамины, минеральные вещества. Биохимический состав клубней (в среднем): сухие вещества - 20-25%, крахмал - 14-25%, протеин - 1-3%, жир - 0,1-0,2%, клетчатка диетическая - 1-2%, клетчатка грубая - 0,5-3%, минеральные вещества - 0,5-1,5%, сахара - 1-4%, аскорбиновая кислота - 10-30 мг%.
Обладая достаточно высоким потенциалом содержания аскорбиновой кислоты (витамин С) и особо ценных веществ - антиоксидантов (антоцианы, каротиноиды) картофель может играть важную роль в укреплении иммунной системы, в профилактике целого ряда заболеваний и в этом отношении он является одним из ценнейших продуктов в здоровом, диетическом питании человека. Как источник питания картофель представляет собой продукт, хорошо и полностью усваивающийся. Из растительных белков картофельный белок уступает только пшеничному и гречишному, превосходя по перевариваемости все остальные овощные и кормовые культуры. Белковые соединения картофеля относятся к полноценным белкам, т. к. соотношение аминокислот в нем примерно такое же, как в протеине животного происхождения. Содержание жира в картофеле незначительное, хотя состав жирных кислот является очень ценным. Важными составными веществами клубней картофеля являются балластные вещества - это неперевариваемые составные элементы растительных клеточных оболочек, которые выполняют важные функции в пищеварительном тракте, влияя на обмен веществ человека. Картофель богат макро - и микроэлементами. В состав картофеля входит до 32 минеральных элементов, в том числе такие ценные как калий, железо, медь, цинк, марганец, бор, алюминий, сера и другие. Клубни картофеля содержат целый набор полезных для человека витаминов - это витамины группы В, РР, Р. Особое значение имеет относительно высокое содержание витамина С, по которому картофель находится в одном ряду со многими овощами, уступая только горошку, капусте и зеленому луку. Но дешевизна и его способность долго храниться дают картофелю преимущество перед многими овощами и фруктами, делают его идеальным продуктом, сократившим в свое время эпидемии цинги среди северных народов и путешественников.
При ежедневном употреблении 300 г картофеля можно удовлетворить суточную потребность в витамине С на 70%, в витамине В6 - на 36%, В1 - на 20%, РР - на 16%, В2 - на 8%, калии - на 100%, белке - на 20-30%.
В последние годы в свете новых представлений о роли диетического питания картофель рассматривается как одна из важнейших культур с высоким потенциалом содержания антиоксидантов (антоцианы и каротиноиды). Антоцианы - наиболее важная группа водорастворимых пигментов в растениях. Эти биокрасители (флавоноиды) ответственны за красный, синий, фиолетовый цвет цветков картофеля, кожуры и мякоти клубней. Сорта картофеля с желтой мякотью существенно превосходят по содержанию антоцианов и каратиноидов сорта с белой мякотью. Картофель с желтой мякотью стал популярным во многих странах мира благодаря высокому содержанию каротиноидов (100-250 мг на 100 г свежей мякоти). У современного культурного картофеля пигментация мякоти очень низкая. В Южной Америке на родине картофеля пигментированная мякоть клубней имеет распространение среди примитивных диплоидных и тетраплоидных групп. В последние годы происходит заметное развитие селекционных программ в направлении создания сортов картофеля с пигментированной мякотью. Перспективы дальнейшего улучшения характеристик в этом направлении позволяют картофель с пигментированной мякотью поставить в один ряд с такими овощными культурами, как красный сладкий перец, брокколи и шпинат, известными своими антиоксидантными свойствами. В ближайшей перспективе можно ожидать, что сорта с желтой, красной и фиолетовой мякотью, обусловленной более высоким содержанием каратиноидов (500-800 мг на 100 г свежей мякоти клубней) будут приобретать все большую популярность. Даже скромный успех в этой области может иметь огромное значение в диетическом питании человека и дать новый импульс развитию производства картофеля, как культуры, имеющей важнейшее мировое значение.
Основные виды переработанных картофелепродуктов. Промышленная переработка картофеля предполагает получение готового продукта или полуфабриката имеющего длительные сроки хранения. В настоящее время картофель перерабатывается в следующие полуфабрикаты и картофелепродукты:
- обжаренные (хрустящий картофель, фри, крекеры и др.);
- консервированные продукты (картофель, очищенный от кожуры сырой и вареный, в вакуумной упаковке);
- замороженные (картофель гарнирный, фри, котлеты, шарики, биточки, вареники, клецки);
- сухие (картофель сушенный, пюре в виде хлопьев, гранул, крупки, полуфабрикат крекеров, крахмал);
- экструдированные (пеллеты, крекеры и др.);
- жидкие (квас, крахмальный сахар, пищевой этанол, этанол для химической промышленности, топливный этанол, сброженные корма и другие)
В последнее время, когда все большее влияние на здоровье населения планеты оказывает качество и структура питания, значение картофеля, отличающегося уникальным составом и доступностью для всех слоев населения, трудно переоценить. Картофель отличается высокой пищевой ценностью, имеет хорошие вкусовые качества, обладает диетическим и лечебным свойствами, что дает возможность использовать его для производства комбинированных продуктов. Преимуществом таких продуктов является взаимообогащение входящих в их состав ингредиентов. При этом производятся продукты лечебно-профилактического и детского питания. В последние годы во всем мире получило широкое признание новое направление в пищевой промышленности - производство продуктов функционального питания, где картофель используется наряду с другими продуктами естественного происхождения. При этом постоянное употребление их оказывает регулирующее действие на организм в целом и его отдельные системы и органы.
На фоне несбалансированного питания и неблагоприятных экологических воздействий использование для переработки такого сырья, как картофель будет расширяться. Российскими учеными разработан способ производства комбинированных продуктов типа круп, куда входят картофельные хлопья, яичный белок и зерновые добавки. Учеными Украины предложена рецептура картофельных клецек, лепешек, оладьев. Эти продукты обогащены витаминами, каротином, полноценными белками молока, яиц, минеральными веществами. В Беларуси разработан способ получения обжаренного формованного картофелепродукта типа чипсов, состоящего из пюре крахмала, вкусовых добавок, муки злаковых, рыбного фарша и морской капусты. Ими же разработана технология производства картофельного концентрата и приготовление на его основе безалкогольного газированного напитка. Американскими учеными предложен продукт, имеющий вид картофеля, обжаренного по-французски, он состоит из картофельного сырья и растительного белка. В Германии и России разработан автоматизированный способ получения картофельного теста для фрикаделек и дрожжевого теста с добавлением 1-10 частей картофельной массы для картофеля фри и пиццы.
Картофель - традиционное сырье для производства крахмала и спирта. Новым направлением в использовании картофеля является переработка его на биоэтанол, потребности в котором постоянно растут. В настоящее время мировое сообщество озадачено энергетической проблемой, в первую очередь поиском возобновляемых источников энергии. Во-первых, запасы нефти для производства бензина и дизтоплива в мире ограничены. С другой стороны, рост токсичных выбросов в атмосферу непрерывно растет, и авторитетными международными организациями ставится вопрос по ограничению использования неэкологичного топлива. Добавление одной части этанола в бензин ведет к экономии трех частей нефти, при этом снижается токсичность выбросов. Потребности мирового рынка в топливе практически неограничены. В мировой практике сырьем для получения биоэтанола является сахарная свекла, сахарный тростник (Бразилия), кукуруза (США), пшеница, картофель, сладкое сорго (США), касава. Крупнейший производитель этанола - Бразилия (13 млн. м3 в год, сырье - сахарный тростник). Вторая страна по производству этанола - США (5,5 млн. м3 в год, сырье - кукуруза, сладкое сорго). Анализ показывает, что из культур, которые возделываются на больших площадях регионов мира, дают устойчивый урожай и могут служить сырьем для производства этанола, наиболее перспективным является картофель. При этом решается проблема получения ценного корма для животноводства. Российскими учеными разработана современная универсальная технология возделывания картофеля и топинамбура как дешевого растительного сырья для получения биоэтанола, кормов и инулина при вторичном использовании отходов его производства.
