Jakość ziemniaka jadalnego, na którą współczesny, polski konsument zwraca uwagę oceniana jest przede wszystkim na podstawie cech zewnętrznych (wygląd i wady skórki, kształt bulw i regularność kształtu, głebokość oczek) i wewnętrznych (składniki chemiczne) oraz cech organoleptycznych (cechy kulinarne, sensoryczne). Jedną z ważniejszych cech określających przydatność odmian ziemniaka do bezpośredniego spożycia i do przetwórstwa jest ciemnienie ziemniaka. Cecha ta jednak nie ma wpływu na smak i wartość żywieniową.
CIEMNIENIE ZIEMNIAKA SUROWEGO
Ciemnienie miąższu bulw surowych powstaje w wyniku enzymatycznego utleniania związków fenolowych zawartych w bulwach ziemniaka, głównie aromatycznego aminokwasu tyrozyny oraz kwasów fenolowych, a zwłaszcza kwasu chlorogenowego i kawowego. Za proces ten odpowiedzialny jest przede wszystkim aktywny enzym oksydaza polifenolowa (PPO, fenolaza), który przy udziale tlenu z powietrza, katalizuje pierwszą fazę biochemicznej przemiany związków fenolowych do chinonów, które tworzą związki melaninowe o ciemnobrunatnym zabarwieniu. To właśnie melanina jest przyczyną niekorzystnej barwy bulw ziemniaka.
Ciemnienie miąższu surowego przebiega nierównomiernie w bulwie, co jest wynikiem nieregularnego rozmieszczenia związków fenolowych w poszczególnych częściach bulwy.
Jest to cecha odmianowa, a jej intensywność uzależniona jest dodatkowo od czasu trwania reakcji utleniania. Przebieg tej reakcji zależy również od obecności tlenu cząsteczkowego zawartego w powietrzu oraz od kwasowości. Reakcja nie zachodzi w środowisku kwaśnym ani zasadowym.
Za ciemnienie małe uznaje się bulwę, której surowy miąższ osiąga ocenę większą niż 6,5º (odwrócona skala 9-stopniowa).
CIEMNIENIE ZIEMNIAKA UGOTOWANEGO
Barwa miąższu bulw ugotowanych również decyduje o ich walorach estetycznych. Pożądana jest stabilność barwy miąższu i jak najsłabsza tendencja do jej zmiany.
Ciemnienie bulw po ugotowaniu jest wynikiem nieenzymatycznych procesów utleniania jonów żelaza (II) związanego w bezbarwnych kompleksach z fenolami (głównie z kwasem chlorogenowym) do żelaza (III), co powoduje szare zabarwienie tych kompleksów. Jest to proces chemiczny, uzależniony od czynników genetycznych i środowiskowych, które wpływają na koncentrację kwasu chlorogenowego, cytrynowego, askorbinowego i żelaza. Związki te decydują o stopniu ciemnego zabarwienia miąższu, który może przybierać barwę od szarej do prawie czarnej. O sile ciemnienia chemicznego decyduje stosunek zawartości kwasu chlorogenowego do kwasu cytrynowego. Ciemnieniu przeciwdziałają obecne w bulwie kwasy organiczne, głównie cytrynowy, który wiąże się z jonami żelaza w bezbarwne kompleksy.
Ciemnienie nieenzymatyczne przebiega nierównomiernie w całej bulwie. Część stolonowa bulw ma wyższy odczyn, który sprzyja łączeniu się kwasu chlorogenowego z żelazem, a zatem powoduje ciemniejsze zabarwienie niż w części wierzchołkowej.
WYNIKI BADAŃ
Po przeprowadzeniu doświadczeń na trzech odmianach ziemniaka jadalnego naukowcy wykazali, że ciemnienie miąższu ziemniaka surowego i ugotowanego zależało od odmian i warunków pogodowych. Ziemniaki zarówno te ugotowane jak i surowe ciemniały najbardziej w roku najchłodniejszym i wilgotnym. A zatem w latach mokrych i zimnych skłonność do ciemnienia jest większa niż w sezonach ciepłych i o optymalnych opadach. Wykazano zróżnicowaną reakcję odmian na odmienne warunki pogodowe. Należy jednak podkreślić, że mimo dowiedzionych różnic statystycznych, różnice w obrębie tej cechy były bardzo małe.
Zastosowane w doświadczeniu herbicydy i biostymulatory (czyli preparaty stymulujące procesy życiowe roślin i poprawiające ich zdrowotność), nie zmieniały ciemnienia miąższu bulw surowych ziemniaka, natomiast zwiększyły istotnie ciemnienie miąższu ziemniaków ugotowanych.
