Sergey Banadysev, Doktor Ilmu Pertanian,
LLC "Doka - Gene Technologies"
Musim iki, ana sinyal saka konsumen babagan rasa pait kentang tanpa katon greening saka tubers. Alesan kanggo rasa pait yaiku kandungan glikoalkaloid luwih saka 14 mg / 100 g.
Glycoalkaloids (GCAs) minangka racun alami, rasa pait, tahan panas ing pirang-pirang spesies tanduran, kalebu kentang. Dheweke duwe sifat fungisida lan pestisida lan minangka salah sawijining pertahanan alami tanduran.
Saiki wis kabukten manawa glikoalkaloid kentang ing konsentrasi terapeutik duwe akeh sifat sing migunani kanggo kesehatan manungsa: antitumor, antimalaria, anti-inflamasi, lan liya-liyane. topik sing kapisah kanggo publikasi, lan tujuane diringkes ing ngisor iki. njelaske nganggo bentuk garis pilihan sing kasedhiya kanggo nyegah klempakan gedhe banget saka glycoalkaloids ing ware kentang.
HCA utama sing ana ing umbi kentang yaiku α-solanine lan α-chaconine (Gambar 1), sing kira-kira 95% saka total kandungan glikoalkaloid ing spesies tanduran iki.
Solanine lan chaconine minangka alkaloid steroid sing ngandhut nitrogen sing mawa aglycone padha, solanidine, nanging beda ing rantai sisih tri-sakarida. Trisakarida ing α-solanine yaiku galaktosa, glukosa lan rhamnose, dene ing α-chaconine yaiku glukosa lan rong residu.
rhamnose. Umbi kentang biasa ngemot rata-rata 10-150 mg / kg glikoalkaloid, dene sing ijo ngemot 250-280 mg / kg, lan kulit ijo ngemot 1500-2200 mg / kg. Isi glikoalkaloid ing umbi kentang komersial relatif kurang, lan
distribusi ing umbi ora seragam. Tingkat paling dhuwur diwatesi ing kulit, dene tingkat paling murah ditemokake ing area inti. HCA tansah ditemokake ing tubers, lan ing dosis nganti 100mg / kg padha gabungke kanggo kontribusi kanggo rasa apik saka kentang.
Kentang goreng lan kripik kentang biasane ngemot tingkat HCA 0,04-0,8 lan 2,3-18 mg / 100 g produk, masing-masing. Produk kulit relatif sugih ing glycoalkaloids (56,7-145 lan 9,5-72 mg / 100 g produk, masing-masing). Produksi produk kentang kalebu ngumbah, ngupas, nglereni, blanching, pangatusan lan nggoreng. Jumlah glikoalkaloid paling gedhe dibuwang sajrone reresik, blanching lan nggoreng, lan kentang goreng sing siap dipangan mung ngemot 3-8% glikoalkaloid dibandhingake karo bahan mentah, kanthi karusakan utama HCA nalika digoreng. Wis kabukten yen peeling biasane mbusak sebagian besar glikoalkaloid ing umbi sing bisa ditonton. Kentang sing dimasak nganggo kulit bisa dadi luwih pait tinimbang sing durung dikupas amarga migrasi glikoalkaloid menyang daging sajrone proses masak. Nggodhog nyuda tingkat HCA mung 20%, baking lan microwave ora nyuda isi glikoalkaloid, amarga suhu kritis kanggo dekomposisi HCA kira-kira 170 ° C.
Kasus keracunan HCA ing kentang ing kabeh sejarah pengamatan arang banget. Nanging, gejala sing bisa kedadeyan kayata mual, muntah, diare, kram weteng lan weteng, sirah, mriyang, denyut nadi sing cepet lan ringkih, napas sing cepet, lan halusinasi kudu kasebut. Dosis beracun HCA kanggo manungsa yaiku 1-5 mg / kg bobot awak, lan dosis sing bisa nyebabake mati yaiku 3-6 mg / kg bobot awak nalika diwenehake kanthi lisan. Mula, negara-negara berkembang kentang sing paling maju wis nyetel watesan glikoalkaloid 20 mg / 100 g bobot seger lan 100 mg / 100 g bobot garing minangka watesan sing aman ing umbi sing bisa dipangan.
Dikenal yen umbi kentang kanthi HCA 14 mg / 100 g wis rada pait, nalika
kobong ing tenggorokan lan tutuk disebabake konsentrasi luwih saka 22 mg / 100 g. Mulane, pedoman sing paling apik kanggo konsumen yaiku: "Yen kentang rasane pait, aja mangan."
Ing tataran ngembang, nyimpen lan adol kentang, penting kanggo nyegah akumulasi konsentrasi HCA sing mbebayani ing tubers.
Akumulasi HCA mesthi ana ing tubers, nanging bola-bali diaktifake ing pangaruh sinar srengenge. Cahya uga ndadékaké pembentukan klorofil lan asil greening saka kulit tubers. Iki minangka proses independen kanthi akibat sing beda. Klorofil pancen ora mbebayani lan ora enak. Ing wektu sing padha, greening menehi tandha cahya sing luwih dawa lan, kanthi mangkono, akumulasi glikoalkaloid sing wis kedadeyan. Kentang sing wis dadi ijo biasane ora didol utawa dicopot saka rak nalika owah-owahan warna katon. Isi glikoalkaloid sing dhuwur nyebabake keluhan saka konsumen lan nyuda nilai komersial produk sing didol. Kasus angel sing dicathet ing mangsa saiki, yaiku, rasa pait kentang tanpa tandha-tandha penghijauan sing katon, pantes panjelasan lan analisis sing kapisah saka kemungkinan penyebab.
Wiwit greening kentang minangka panyebab utama rusak ing kualitas kentang ing proses pemasaran lan masalah komersial sing signifikan, kabeh fitur fenomena iki wis diteliti kanthi teliti. Ing wektu sing padha, akeh informasi pakar uga dipikolehi babagan akumulasi HCA ing tubers. Kaya batang lemah, umbi kentang minangka organ tanduran non-fotosintesis sing ora duwe mekanisme fotosintesis. Nanging, sawise kena cahya, amiloplast sing ngandhut pati diowahi dadi kloroplas ing lapisan sel perifer saka umbi, sing nyebabake akumulasi klorofil pigmen fotosintetik ijo. Penghijauan umbi bisa dipengaruhi dening faktor genetik, budaya, fisiologis lan lingkungan, kalebu ambane tanduran, umur fisiologis umbi, suhu, tingkat oksigen atmosfer lan kondisi cahya. Faktor utama sing mengaruhi tingkat greening lan akumulasi glycoalkaloid yaiku intensitas lan komposisi spektral cahya, suhu, karakteristik genetik varietas.
Sintesis klorofil lan HCA ing umbi ana ing pangaruh dawa gelombang cahya sing katon saka 400 nganti 700 nm (Gambar 2). Miturut peneliti, sintesis klorofil nuduhake maksimal ing 475 lan 675 nm (wilayah biru lan abang, masing-masing), dene sintesis maksimal α-solanine lan α-chaconine dumadi ing 430 nm lan 650 nm. Sintesis klorofil minimal ing 525-575 nm, dene HCA akumulasi minimal ing 510-560 nm (wilayah ijo). Bedane iki ngonfirmasi asumsi jalur sing beda kanggo biosintesis klorofil lan HCA. Konsentrasi klorofil ing umbi kentang sing kena sinar biru (0,10 W/m2) luwih dhuwur kaping telu sawise panyimpenan 16 dina dibandhingake karo kentang sing kena sinar biru.
kapapar cahya abang (0,38 W/m2). Lampu neon (7,5 W/m2) ngetokake cahya biru 1,9 kaping luwih akeh (400-500 nm) tinimbang lampu LED (7,7 W/m2), dene lampu LED mancarake 2,5 kaping luwih akeh cahya abang (620-680 nm) tinimbang tabung neon. Mulane, ngganti lampu neon nganggo lampu LED ing toko bisa nyuda asupan gelombang biru sing paling mbebayani.
Umbi kentang sing disimpen ing peteng ora ngandhut klorofil. Sawise mlebu cahya, secara harfiah sajrone sawetara jam, gen spesifik diaktifake kanggo ngasilake rantai klorofil lan produk sintesis HCA. Teknologi analisis molekuler ngidini kanggo ngenali struktur gen, lan ternyata mekanisme kontrol genetis proses kasebut nduweni kekhususan varietas. Pengaruh lampu LED monochromatic kanthi komposisi spektral sing beda lan sempit wis diteliti. Regulasi cahya lanskap umbi kentang ditindakake kanthi katerangan konstan sing diwenehake dening dioda pemancar cahya (LED). Dawane gelombang cahya B (biru, 470 nm), R (abang, 660 nm) lan FR (abang adoh, 730 nm) lan WL (putih, 400-680 nm) digunakake sajrone 10 dina. Dawane gelombang biru lan abang efektif kanggo ngindhuksi lan nglumpukake klorofil, karotenoid, lan loro glikoalkaloid kentang utama, α-solanine lan α-chaconine, dene ora ana sing nglumpukake ing petengan utawa ing cahya abang adoh. Gen kunci kanggo biosintesis klorofil (HEMA1, sing nyandi enzim pembatas tingkat kanggo glutamyl-tRNA reduktase, GSA, CHLH, lan GUN4) lan enem gen (HMG1, SQS, CAS1, SSR2, SGT1, lan SGT2) sing dibutuhake kanggo sintesis glikoalkaloid uga diinduksi ing cahya putih, biru lan abang, nanging ora ing peteng utawa kanthi cahya abang adoh (Fig.3,4,5). Data kasebut nuduhake peran fotoreseptor cryptochromic lan phytochromic ing akumulasi klorofil lan glikoalkaloid. Kontribusi phytochrome luwih didhukung dening pengamatan yen cahya abang adoh bisa nyegah akumulasi klorofil lan glikoalkaloid sing disebabake cahya putih lan ekspresi gen sing ana gandhengane.
Varietas kentang sing beda-beda ngasilake klorofil lan warna ijo kanthi tingkat sing beda, sing wis dikonfirmasi dening akeh panaliten. Contone, Norwegia wis nemtokake beda ing owah-owahan warna sing katon ing antarane kultivar lan ngembangake skala penilaian subyektif sing kapisah kanggo kultivar sing beda adhedhasar pangukuran klorofil lan warna sing akurat. Owah-owahan warna visual saka papat varietas kentang sing disimpen sajrone 84 jam ing lampu LED ditampilake ing Fig. 6.
Kultivar kulit abang Asterix (Gbr. 6a) nunjukake paningkatan sudut warna sing signifikan, saka abang dadi coklat, dene kultivar kuning Folva (Gambar 6b) diganti saka kuning-ijo dadi kuning-ijo. Celandie kuning (Fig. 6c) nuduhake owah-owahan paling ora kabeh paramèter warna nalika cahya, dene macem-macem kuning Mandel (Gambar 6d) ngganti warna kanthi signifikan, saka kuning dadi abu-abu. Ing wangun digital, grafik saka owah-owahan werna saka macem-macem varieties saka kentang ing cahya katon kaya iki (Fig. 7).
Ing uji coba iki, kabeh varietas kajaba Mandel nuduhake peningkatan sing signifikan ing total glikoalkaloid sawise luwih saka 36 jam cahya cahya. Nanging dinamika owah-owahan lan tingkat isi HCA beda-beda sacara signifikan ing macem-macem varietas: Asterix - saka 179 nganti 223 mg / kg, Nansen - saka 93 nganti 160 mg / kg, Rutt - saka 136 nganti 180 mg / kg, Celandin - saka 149 nganti 182 mg / kg, Folva - saka 199 nganti 290 mg / kg, Hassel - saka 137 nganti 225 mg / kg, Mandel - ora ana owah-owahan (192-193) mg / kg.
Ing Selandia Baru, kabeh macem-macem kentang nasional dievaluasi kanthi intensitas greening. Asil kasebut nuduhake yen jumlah klorofil ing tubers sawise 120 jam katerangan ing macem-macem varieties beda-beda miturut urutan gedhene - saka 0,5 kanggo 5,0 mg (Fig. 8).
Kesimpulan praktis penting tindakake saka informasi pakar iki. Ing pangaruh cahya, klorofil diprodhuksi ing kentang, sing menehi daging warna ijo, lan kulit dadi warna ijo utawa coklat. Varietas kentang sing beda-beda ngembangake macem-macem wujud warna lan kanthi tarif sing beda. Komposisi spektral cahya rada ngganti dinamika akumulasi klorofil, nanging pilihan nggunakake spektrum abang adoh, uga peteng (sing ora nyebabake akumulasi klorofil), ora cocog kanggo toko sing adol kentang. Ana varietas sing nglumpukake klorofil 10 kaping kurang ing kondisi cahya sing padha. Dinamika akumulasi glikoalkaloid beda karo dinamika penghijauan. Bentenipun utama iku jumlah dhisikan saka HCA ing tubers sadurunge ngetik perdagangan lan awal cahya intensif ora padha karo nul, kados klorofil, lan bisa cukup pinunjul. Intensitas sing kurang saka greening saka macem-macem varieties predetermines ngarsane maneh saka kentang ing rak-rak nyimpen, kang ndadékaké kanggo akumulasi luwih saka HCA.
Wiwit pratelan kanggo rasa pait ora kedadeyan saben taun, alasan liyane kanggo nambah tingkat glikoalkaloid ing tubers, ora amarga cahya utawa karakteristik varietal ing tahap implementasine, kudu diselidiki. Ing praktik, hubungan fungsional antarane penghijauan lan akumulasi glikoalkaloid tegese perlu kanggo nganalisa panyebab penghijauan. Faktor produksi sing mengaruhi penghijauan lan akumulasi HCA:
- Kahanan thukul Dadi batang ing lemah, umbi bisa kanthi alami dadi ijo ing lapangan kanthi tutup lemah sing ora cukup, liwat retakan ing lemah, utawa minangka akibat saka angin lan / utawa erosi lemah irigasi. Kanthi pikiran iki, kentang kudu ditandur cukup jero nalika njaga kelembapan lemah sing cukup kanggo njamin munculna kanthi cepet lan seragam. Peningkatan proporsional ing intensitas penghijauan tuber dumadi kanthi paningkatan norma nitrogen ing lemah saka 0 nganti 300 kg / ha. Ing wektu sing padha, peneliti nyathet yen norma kaping pindho nitrogen sajrone budidaya nambah isi glikoalkaloid nganti 10% ing sawetara varietas. glikoalkaloid. Iklim, dhuwur, jinis lemah, kelembapan lemah, kasedhiyan pupuk, polusi udara, wektu panen, perawatan pestisida, lan cahya srengenge kabeh prakara.
- Kematangan umbi nalika panen. Pengaruh kematangan nalika panen ing frekuensi penghijauan kontroversial. Kentang enom kanthi kulit alus lan tipis bisa dadi ijo luwih cepet tinimbang umbi sing luwih diwasa. Awal maturing varieties bisa nuduhake klempakan luwih saka glycoalkaloids saka pungkasan maturing tubers, nanging ana bukti kanggo nalisir ing tartamtu pasinaon.
- Ciloko kanggo tubers ora mengaruhi akumulasi klorofil ing sembarang cara, nanging provokes akumulasi saka HCA (tingkat HCA mundhak minangka akeh minangka asil saka cahya kanggo cahya (Fig. 9).
- Kondisi panyimpenan. Tubers sing disimpen ing suhu kurang kurang rentan kanggo greening lan akumulasi HCA. Jaringan kulit kentang ing suhu 1 lan 5 ° C ing cahya neon ora nuduhake owah-owahan warna sawise 10 dina panyimpenan, dene jaringan sing disimpen ing suhu 10 lan 15 ° C dadi ijo wiwit dina kaping papat lan kaping pindho. Suhu panyimpenan 20 ° C ing cahya wis kabukten optimal kanggo produksi klorofil, dibandhingake karo toko eceran. Glikoalkaloid nglumpukake kaping pindho luwih cepet ing 24 ° C tinimbang ing 7 ° C ing kamar sing peteng, lan cahya luwih nyepetake proses iki.
- Bahan kemasan. Pilihan kemasan kanggo toko eceran minangka faktor kritis kanggo ngontrol penghijauan lan akumulasi HCA. Bahan kemasan transparan utawa tembus nyengkuyung penghijauan lan sintesis HCA, dene kemasan peteng (utawa ijo) nyuda degradasi.
Adhedhasar rutinitas sing wis dibuktekake kanthi eksperimen, kita bisa nyimpulake kanthi yakin manawa tingkat glikoalkaloid sing luwih dhuwur ing umbi kentang ing musim saiki dibandhingake karo tingkat biasa amarga kahanan sing ora cocog kanggo pambentukan potong. A wektu dawa saka panas lan kahanan garing lan kurang banyu ing Juli - awal September telat ing mateng saka tubers lan panyerepan saka nitrogen, ing lemah ing ridges ing kothak tanpa ngilekake banyu retak. Awal panen ditindakake ing latar mburi lemah sing garing banget lan akeh gumpalan sing atos, sing nyebabake tambah ciloko kanggo tubers. Salajengipun, laju panen saya suda amargi curah hujan ingkang kathah. Fields sawise desiccation, i.e. tanpa shading lumahing lemah, padha ngenteni suwene kanggo panen. Iki kahanan unfavorable nyumbang loro kanggo greening saka tubers lan tatanan saka luwih saka biasanipun jumlah HCA ing wong.
Cara paling efektif kanggo nyegah klempakan bayangan saka glycoalkaloids teka mudhun menyang watesan abot saka cahya tubers kanggo cahya sak budidoyo, panyimpenan lan Advertisement, utamané marang latar mburi suhu dhuwur. Praktek pertanian kayata ambane tanduran sing bener, pembentukan ridges voluminous, tingkat pupuk sing optimal digunakake kanthi rutin ing teknologi produksi kentang modern. Umbi sing durung diwasa ngandhut tingkat solanine sing luwih dhuwur tinimbang umbi sing wis diwasa. Mulane, penting banget kanggo ora panen awal, kanggo garing batang kanthi andal, lan ngidini wektu sing cukup (loro nganti telung minggu) kanggo tubers diwasa. Dijamin kanggo nyegah retak saka ridges mung bisa ditindakake kanthi irigasi periodik sing pas lan cukup. Sampeyan bisa nyuda akibat saka retak ing periode pra-panen, sawise introduksi desiccants, kanthi nggulung ridges. Kanggo nindakake iki, mesin khusus kanggo rolling ridges diprodhuksi massal, contone, GRIMME RR 600, ana opsi kanggo gabungke karo defoliators (Fig. 10). Nanging, ing Federasi Rusia isih digunakake arang banget. Ing wektu sing padha, cara tetanèn iki prasaja, murah, produktif lan efektif. Tingkat HCA dipengaruhi banget dening efek gabungan saka kualitas cahya, durasi lan intensitas. Klorofil iku ijo amarga nuduhake cahya ijo nalika nyerep abang-kuning lan biru. Pembentukan klorofil paling kuat ing iluminasi biru lan oranye-abang (Gambar 11). Ing cahya ijo, penghijauan kentang sacoro prakteke ora kedadeyan, lan ing cahya biru utawa ultraviolet, kedadeyan kasebut rada lemah. Lampu neon nyebabake luwih ijo tinimbang lampu pijar. Bagean, kompartemen panyimpenan kanggo kentang kudu dimly surem lan kelangan. Paparan tubers ing panyimpenan kanggo suryo srengenge kudu nyingkiri. Gunakake lampu pijar sing kurang watt lan aja ditinggalake luwih suwe tinimbang sing dibutuhake. Lemah ing lumahing tubers menehi sawetara pangayoman saka cahya cahya lan landscaping. Kentang sing wis dikumbah dadi ijo luwih cepet. Sawise kentang dadi ijo, ora bisa dibatalake lan kudu diurut sadurunge didol.
Teknologi Modern Light Emitting Diode (LED) mbukak kemungkinan anyar kanggo nyegah pembentukan solanine ing kabeh tahap pasca panen produksi kentang. Serial diprodhuksi lampu khusus kanggo industri kentang, operasi ing spektrum 520-540 nm (Fig. 12). Cahya, sing ditemokake minangka ijo dening mripat manungsa, kanthi efektif nyegah pembentukan klorofil lan solanine lan dadi faktor penentu kanggo njaga nilai kentang sajrone panyimpenan lan proses luwih lanjut. Lampu kasebut utamane efektif ing area persiapan pra-sale lan panyimpenan sadurunge adol kentang sing dikemas. Lan siji aturan umum liyane: njaga suhu panyimpenan kanthi rasional lan njaga kentang garing, amarga kelembapan nambah intensitas cahya ing kulit.
Jinis lan warna bahan kemasan mengaruhi intensitas akumulasi HCA. Pemasaran lan pariwara, luwih becik ngemas kentang ing kertas peteng utawa kantong plastik peteng supaya ora kena cahya. Malah ana rekomendasi yen bahan kemasan kanggo varietas kentang sensitif kudu duwe transmisi cahya total kurang saka 0,02 W / m2. Tingkat penetrasi cahya sing sithik mung bisa ditindakake nalika dikemas ing plastik ireng rong lapisan kanthi aluminium. Tas ndeleng cellophane ijo nyandhet penghijauan lan ora ningkatake pembentukan solanine. Cetha manawa rekomendasi kasebut kalebu ing kategori tujuan sing apik nalika nerangake penjualan eceran kentang. Werna kemasan ing perdagangan dipilih mung ing konteks promosi dodolan.
Kondisi cahya ing toko eceran uga angel distandarisasi. Ora ana perusahaan komersial sing ngrancang lampu adhedhasar kasunyatan manawa akumulasi lan penghijauan HCA paling ora diamati ing spektrum 525-575 nm. Malah cara proteksi sing perlu lan prasaja kaya nutupi kentang nganggo bahan insulasi cahya sajrone jam-jaman jarang ditindakake ing toko.
Ringkesan ing ndhuwur nyathet kabeh cara pencegahan sing efektif kanggo ngontrol akumulasi glikoalkaloid ing umbi kentang. Ana akeh upaya kanggo nemokake cara netralisasi sing luwih radikal: perawatan karo lenga, lilin, surfaktan, bahan kimia, pengatur pertumbuhan lan malah radiasi ionisasi, sing ing pirang-pirang kasus wis nuduhake efisiensi dhuwur. Nanging, cara kasebut ora digunakake ing praktik amarga kerumitan, biaya dhuwur lan masalah lingkungan.
Prospek cerah diumumake dening penganut teknologi anyar kanggo nyunting génom lan "mateni" gen kanggo sintesis klorofil lan HCA. Karya-karya kasebut ditindakake kanthi aktif lan sak tenane ing pirang-pirang negara, ing ngendi teknologi iki ora diklasifikasikake minangka macem-macem GMO (diklasifikasikake ing Federasi Rusia), ana akeh publikasi babagan topik iki, nanging nganti saiki ora perlu ngomong. babagan prestasi praktis. Kaya akeh metode breeding revolusioner sing diusulake sadurunge, euforia awal saka kemungkinan nyunting genom mboko sithik diganti kanthi kesadaran babagan kerumitan proses metabolisme sing ekstrem. Cukup kanggo ndeleng diagram sing nyathet proses sing wis ditemtokake sing ana hubungane karo sintesis GCA lan gen kentang sing ana ing proses kasebut (Fig. 13). Senadyan kajelasan saka diagram iki, klompok peneliti antusias sing njupuk munggah bab iki durung kasil kanggo ngatur proses Komplek saka interaksi antarane akeh gen lan produk sing disintesis dening wong-wong mau. Pamblokiran ketoke sejatine sifate tartamtu, gen tunggal ndadékaké ora mung kanggo owah-owahan samesthine ing tingkat tartamtu saka glycoalkaloid, nanging uga owah-owahan pinunjul ing tatanan produk biokimia liyane, kang tugas editing ora disetel.
Nanging, sanajan tanpa ngenteni sukses ing panyuntingan genom ing mangsa ngarep, kabeh varietas kentang komersial sing saiki ditanam ing kahanan normal, konten glikoalkaloid sing sithik, pancen aman, amarga penurunan konsisten ing indikator iki sajrone pirang-pirang dekade karya breeding klasik. Kanggo varietas kanthi tingkat akumulasi klorofil lan greening saka kulit sing relatif alon, iki dudu kekurangan lan dudu alesan kanggo nolak. Nanging nalika adol kentang, perlu kanggo ngandhani organisasi perdagangan kanthi resmi manawa macem-macem kasebut duwe kekhasan kanggo nyegah cahya sing dawa banget saka tubers menyang cahya lan tuntutan para panuku kanggo rasa pait sing ora dikarepke yen ora ana greening sing jelas.