Свои мысли о важности такого критерия, как вкус картофеля, высказал руководитель селекционной программы ООО «Дока – Генные технологии», доктор сельскохозяйственных наук Сергей Банадысев. Редакция задала эксперту те же вопросы.
– Мы много пишем в журнале о том, что важно производить внешне привлекательную продукцию, чтобы она хорошо продавалась. И в магазинах действительно есть из чего выбрать. Но потребление картофеля год от года падает. Все дело в том, что он стал невкусным?
– Вкус картофеля имеет огромное значение для потребителя, без работы над данным параметром невозможно добиться увеличения доли основной овощной культуры на рынке продовольствия.
Сегодня потребители проявляют все больший интерес к вкусу картофеля, а селекционеры рассматривают это качество как важную характеристику сорта.
Магазины торговых сетей РФ предлагают внешне разнообразный картофель, в разных типах упаковки. Многие производители стали маркировать кулинарное назначение своей продукции (для варки, жарки, запекания, пюре), правда, надписи не всегда подтверждаются на практике. Но вкус пока не входит в перечень требований торговых сетей. Только «ВкусВилл» проводит оценку вкусовых качеств заготавливаемого картофеля (см. журнал «Картофельная система» №1, 2024, с.12).
Многое предстоит сделать, чтобы сформировать у потребителей понимание высоких пищевых достоинств картофеля, его отличных диетических свойств; знания классификации пищевых особенностей сортов. Взять хотя бы калорийность: порция вареного картофеля содержит в 4-5 раз меньше калорий, чем порция макарон. Но буквально из каждого «утюга» так называемые диетологи периодически изрекают нечто о высокой калорийности картофеля. (Это верно только в отношении жареных блюд из картофеля, калорийность которых повышается из-за использования масла или жира). А ведь эта односторонняя, лживая по отношению к наиболее распространенным способам приготовления и употребления картофеля информация (а вовсе не претензии к вкусу), является основной причиной произошедшего сокращения потребления картофеля во всех развитых странах. Понятно, что должна быть система образования потребителей, формирования у них пищевой грамотности. Например, старшим школьникам Германии читают курс лекций о картофеле как основе национальной системы питания. Ассоциация картофелеводов штата Айдахо постоянно мониторит интернет, публикации и обязательно опровергает каждое ложное суждение диетологов о картофеле. Четырехкратно опровергает! (см. статью «Учиться продавать картофель», журнал «Картофельная система» № 3, 2023, с.74). Любому отдельному картофелеводческому предприятию такое не под силу, это одна из основных функций отраслевой ассоциации картофелеводов.
– Понятие вкуса субъективно. Вкусовые предпочтения человека зависят от страны проживания и даже от региона. Может быть, поэтому современный картофель кажется невкусным, ведь в магазинах преимущественно зарубежные сорта?
– Вкус картофеля является результатом взаимодействия специфических летучих ароматических соединений и вкусовых компонентов, изменяющихся в зависимости от текстуры. На него также сильно влияют способ приготовления, особенности агротехники и способы хранения. Большое значение на степень ощущения вкуса оказывают обстановка, в которой употребляется пища, и культура питания потребителя. Вкус вносит важный вклад в успех картофеля как продукта питания, и появление сортов картофеля с предпочтительными или необычными вкусовыми характеристиками создают возможности дальнейшего увеличения потребления.
Дискуссии о вкусовых качествах часто могут сбивать с толку из-за использования личных и часто взаимозаменяемых определений аромата, запаха и вкуса. Отдельные люди сильно различаются по чувствительности рецепторов и по способности выразить свои ощущения словами. В строгой терминологии, вкус – это сенсорное впечатление, возникающее, когда происходит химическая реакция между растворимым веществом во рту и клетками вкусовых рецепторов на языке. Пять основных человеческих вкусов: сладкий, кислый, соленый, горький и умами – естественным образом сочетаются в картофеле.
Горечь. Соединения картофеля, придающие горький вкус, включают гликоалкалоиды, фенольные соединения и органические кислоты. Основными гликоалкалоидами в картофеле являются α-соланин и α-чаконин, которые составляют около 95% от общего содержания гликоалкалоидов. Содержание гликоалкалоидов варьируется в зависимости от сорта, а также в зависимости от режима выращивания и хранения (подробно по этой теме см. информацию «Горький вкус непозеленевшего картофеля», журнал «Картофельная система» №2, 2023, с.52). Эти соединения вносят вклад в общую вкусовую/сенсорную оценку картофеля. Гликоалкалоиды могут быть обнаружены человеком в концентрациях всего 14 мг/100 г массы тела, хотя индивидуальные пороговые значения могут изменяться. Гликоалкалоиды вносят важный вклад и в более низких концентрациях, при которых они улучшают вкус картофеля. Содержание гликоалкалоида соланина положительно коррелирует с интенсивностью аромата, но отрицательно ассоциируется с интенсивностью, сливочностью вкуса и пикантностью аромата.
Кислинка. Органические кислоты, такие как хлорогеновая, яблочная и лимонная, являются продуктами неполного окисления сахара и дезаминирования аминокислот. Общее количество органических кислот, содержащихся в клубнях картофеля, колеблется от 0,4% до 1,0%, причем в наибольшем количестве содержится лимонная кислота, за которой следуют яблочная и пирролидонкарбоновая, их концентрация зависит от развития и зрелости клубней. Можно было бы ожидать, что эти соединения ответственны за придание картофелю кислого вкуса, но они не считаются основными факторами, влияющими на вкус картофеля.
Сладость. В отличие от фруктов, сладость исторически рассматривается как нежелательная черта вкуса картофеля. По иронии судьбы, по мере увеличения потребления сахара в развитых странах потребители все больше отдают предпочтение сладким продуктам, даже тем, которые традиционно являются пикантными, таким как картофель. Действительно, сладость печеного картофеля коррелирует с желаемым вкусом картофеля, картофельные чипсы с добавлением сахара предпочтительнее для потребителей.
Умами – японское слово, означающее «восхитительный». Ощущение умами не зависит от четырех других основных вкусов, он действует как усилитель вкуса, придавая пикантным блюдам сливочности и вязкости. Первым идентифицированным фактором умами была глутаминовая кислота, обнаруженная в японских морских водорослях в 1908 году. В настоящее время умами определяется как вкус глутамата натрия (MSG) и 5′-рибонуклеотидов, таких как натриевые соли 5′-аденозинмонофосфата (AMP), 5′-инозинмонофосфата и 5′-гуанозинмонофосфат (GMP).
Умами имеет большое значение для определения вкуса картофеля и, как правило, считается решающим фактором при оценке приемлемости картофеля потребителем. Ранние исследования показали, что характерный вкус вареного картофеля почти полностью обусловлен взаимодействием аминокислот и 5′-рибонуклеотидов, которые высвобождаются в процессе приготовления. В сыром картофеле содержание 5′-рибонуклеотидов относительно низкое, но при варке в результате ферментативного гидролиза РНК выделяется большое количество, особенно на ранних стадиях варки, когда внутренняя температура ниже (около 40-60 °C) и нуклеазы более активны. Концентрация умами в сортах сильно коррелирует с вкусовыми качествами и приемлемостью, однако важно отметить, что концентрации глутамата, аспартата, GMP и AMP, как было показано, варьируются не только в зависимости от сорта, но также в зависимости от температуры и времени хранения, следовательно, эти соединения не являются статичными после созревания клубня и изменяются в зависимости от послеуборочной обработки.
Текстура является чрезвычайно важным сенсорным свойством картофеля, поскольку она оказывает непосредственное влияние на предпочтения потребителей, а также влияет на выделение летучих соединений при жевании. У потребителей есть определенные предпочтения в отношении оптимальных профилей текстуры для каждого продукта питания, и они также изменяются от человека к человеку, что делает текстуру сложным признаком. Продвинутые потребители используют в характеристиках текстуры картофеля такие оценки, как твердость, упругость, эластичность, адгезивность, зернистость, мучнистость, влажность и жевательность. Этот признак контролируется рядом факторов, таких как сухое вещество, содержание и распределение крахмала, содержание амилазы/амилопектина, размер клеток, структура и состав клеточной стенки, содержание сахара и белка, а также концентрация азота. Все эти факторы вносят свой вклад в спектр мучнистости/воскообразности, который является непрерывным и признан одним из наиболее часто описываемых компонентов текстуры.
В общих чертах, мучнистый картофель дает ощущение сухости, мягкости и зернистости во рту, в то время как воскообразный картофель влажный, твердый и липкий. Мучнистость обычно ассоциируется с высоким содержанием сухого вещества, а воскообразность – с низким. Мучнистый картофель также ассоциируется с более высоким содержанием амилазы, с большим процентом клеток большего размера и гранул крахмала. Именно в связи с этим возникают претензии ко вкусу многих зарубежных сортов, преобладающих в настоящее время на полках магазинов. У них низкое содержание сухого вещества. Это приемлемо для вкуса картофеля в салатах, при жарке, но не соответствует традиционных предпочтениям российских потребителей в отношении вареного или запеченного картофеля.
Структура и количество зерен крахмала также играют важную роль в определении текстуры картофеля. Желатинизация во время варки приводит к набуханию гранул крахмала, что оказывает различное давление на стенки клеток в зависимости от количества присутствующего крахмала. Сорта с большим количеством желатинизированного крахмала имеют мучнистую текстуру в отличие от воскообразных сортов, которые, как правило, содержат меньше желатинизированного крахмала и больше воды. Физическое состояние крахмала играет важную роль в определении выделения ароматических соединений во время приготовления, причем решающее значение имеют физические взаимодействия между мелкими летучими молекулами и соотношение амилоза/амилопектин.
Структура клеточных стенок также играет важную роль в формировании текстуры. В картофеле на долю пектина приходится около 55% полисахаридов клеточной стенки и были выявлены прочные связи между степенью метилирования пектина, активностью пектинметилэстеразы и текстурой приготовленного клубня. Эти различия в клеточных стенках обуславливают большую стойкость к разрушению и, следовательно, к более твердому ощущению частиц во рту. Это особенно важно для сортов картофеля фри, у которых предпочтительна хрустящая внешняя корочка, окружающая пышную мучнистую внутреннюю часть.
Летучие соединения, обнаруженные в вареном картофеле, являются результатом условий приготовления, включая температуру, время и содержание влаги, а также их влияния на ферментативные и неферментативные реакции. Тип и концентрация образующихся летучих соединений также сильно зависят от метаболитов (т.е. предшественников вкуса), имеющихся в сырье. Эти метаболиты образуются из основных питательных веществ, содержащихся в картофеле, и включают углеводы, в частности, моно- и дисахариды; белки и свободные аминокислоты; жиры; триглицериды или их производные; а также ряд витаминов и минералов. Количество и концентрация образующихся соединений растут с увеличением времени приготовления и температуры, варьируясь от 180 соединений, обнаруженных в вареном картофеле, до почти 400 в печеном картофеле и более 500, выявленных в летучих фракциях картофеля фри. Какое из этих соединений особенно придает картофелю аромат, еще предстоит до конца выяснить, хотя общепризнано, к примеру, что типичный аромат вареного картофеля обусловлен, главным образом, метионалом и рядом пиразинов.
– Как с точки зрения науки определить, что такое вкусный картофель? Это картофель с высоким содержанием крахмала? Правильным соотношением белка и крахмала (в интернете предлагают оптимальное соотношение 12:16)?
– Интернетное 12:16 – это полная ахинея, потому что типичное содержание белка в клубнях картофеля 2%, а крахмала – 15%. В научных формулировках вкус определяется как комбинация ощущения вкуса (сладкого, кислого, соленого, горького и умами), который воспринимается языком, и обоняния, когда летучие вещества вступают в контакт с рецепторами, расположенными в носовых ходах. Эти летучие вещества могут быть восприняты при вдыхании пищи, в процессе, формально описываемом как ортоназальное восприятие запаха или аромата, но также и во время жевания, когда летучие вещества проходят ретроназальным путем к рецепторам в носу. Простой тест заключается в том, чтобы зажать нос (заблокировать ретроназальный путь), чтобы воспринимался только вкус, а затем разжать пальцы, чтобы воспринималось комбинированное ощущение вкуса и запаха. Как на вкус, так и на запах сигналы обрабатываются и интерпретируются в одной и той же области мозга, и необученным потребителям часто бывает трудно отделить эти ощущения друг от друга. Поэтому неудивительно, что вкус и запах могут оказывать синергетическое и антагонистическое действие. Другими словами, можно утверждать, что целое (т.е. аромат) – это нечто большее, чем сумма его частей (т.е. вкуса и запаха). Способ приготовления — запекание, приготовление на пару, отваривание, запекание в духовке или жарка во фритюре — определяет тип и степень протекания ароматизирующих реакций и, таким образом, оказывает глубокое влияние на воспринимаемый вкус.
Вареный картофель. Содержание и виды идентифицированных летучих веществ различаются в зависимости от таких факторов, как способ приготовления (например, очищенные или неочищенные) и условия приготовления. Так, кипячение способствует образованию гексаналя и 2-гептеналя, а также соединений липидного происхождения 2-метилфурана, 2-пентилфурана, 3-гексанона и 1-октен-3-ола. Неочищенный картофель обычно содержит больше ароматических соединений, и доля терпенов, в частности, в неочищенном картофеле выше, чем в очищенном от кожуры. Было обнаружено, что соединения гексаналь, метилсалицилат и 2-метилбутановая кислота сильно коррелируют с интенсивностью вкуса картофеля, сливочностью и пикантностью вареного картофеля. Серосодержащее соединение метионал часто упоминается как ключевой компонент вкуса вареного картофеля
Картофель фри. Большинство (85%) идентифицированных в картофеле фри летучих соединений образуются в результате разложения сахара и/или реакций Майяра, а остальные – в результате разложения липидов. Из них примерно 50 активных по запаху соединений были идентифицированы как ответственные за запах, воспринимаемый с помощью сенсоров человека. Пиразины были идентифицированы как основные компоненты, придающие картофелю фри доминирующий аромат жареного картофеля, ключевыми из которых являются 2-этил-3,5-диметилпиразин, 3-этил-2,5-диметилпиразин, 2,3-диэтил-5-метилпиразин. Температура и время обжаривания оказывают значительное влияние на образование пиразина, следовательно, эти факторы напрямую сказываются на вкусе картофеля фри. Вкус дополнительно осложняется типом используемого масла и последствиями многократного использования масла. Образовавшиеся продукты окисления липидов, такие как гексанал, могут придавать определенный неприятный привкус.
Печеный картофель. Вкус печеного картофеля был описан как очень мягкий, но чрезвычайно сложный, с сообщениями об обнаружении до 392 соединений. Условия образования соединений в неочищенном печеном картофеле отличаются от условий при других способах приготовления, поскольку летучие ароматические вещества образуются внутри, по существу, замкнутой системы, а метаболиты находятся только внутри клубня. Не происходит взаимодействия с другими соединениями, такими как вода или жиры для жарки, и соединения, обычно образующиеся в результате окислительных реакций после разрушения тканей во время очистки и измельчения, не образуются. Вкус печеного картофеля не является результатом действия какого-то одного соединения, но количество ключевых соединений, характеризующих вкус, относительно невелико. В литературе общепризнано, что пиразины являются наиболее важными вкусовыми компонентами печеного картофеля. Диапазон оценок, используемых для описания аромата различных пиразинов в печеном картофеле, включает характерный, сладкий, земляной, ореховый, запеченный, маслянистый, приятный, картофелеподобный, затхлый и землистый. Одна из причин, определяющая значимость пиразинов как характерных вкусовых соединений печеного картофеля, заключается в относительно высокой концентрации, в которой они содержатся в неочищенном печеном картофеле по сравнению с концентрациями в картофеле, приготовленном другими способами.
Картофель, запеченный в микроволновой печи. Картофель запекается в микроволновой печи быстрее, чем в обычной духовке, но полученное блюдо имеет менее интенсивный аромат. Это отражается в относительно слабом содержании летучих изолятов, выделенных из картофеля, приготовленного в микроволновой печи, по сравнению с летучими изолятами, выделенными из продукта, запеченного в духовке или отваренного. Вкусовые качества клубней из микроволновой печи (как и оценки подготовленных экспертов) ниже, чем у картофеля, приготовленного путем отваривания или запекания.
Общая потеря влаги у картофеля, запеченного обычным способом и в микроволновой печи, одинакова, но у клубней, помещенных в микроволновую печь, не образуется корочка, и поэтому они равномерно теряют влагу во время запекания. Это приводит к большей потере ароматических летучих веществ в результате совместной дистилляции, в результате чего картофель получается менее ароматным.
– Вкус картофеля зависит от длительности хранения и соблюдения правил хранения?
– Послеуборочное хранение клубней картофеля при температуре 10 °C и ниже необходимо для поддержания круглогодичного запаса этого продукта питания. Хотя метаболическая реакция клубней в этих условиях замедляется, изменения в соединениях, которые влияют на вкус, все же происходят, особенно в жирных кислотах, сахарах и аминокислотах. Клубни, извлеченные из хранилища, более сладкие, мучнистые и обладают более выраженным общим вкусом. Содержание растворимого белка и аминокислот в хранящемся картофеле особенно меняется при хранении при высокой температуре 10°C, при этом содержание глутамата и аспарагина увеличивается с 34% от общего пула аминокислот до 90% после 25 недель хранения при температуре 10°C. Температура хранения также влияет на содержание гликоалкалоидов, причем более низкие температуры приводят к более быстрому увеличению содержания, чем более высокие.
При хранении технического картофеля обычно используются ингибиторы прорастания, поэтому следует понимать их влияние на вкусовые качества. Основной используемый ингибитор прорастания изопропил-N-хлорфенил не обнаруживается вкусовыми рецепторами. Однако в настоящее время это соединение постепенно запрещается для использования на картофеле, а в клубнях, обработанных двумя альтернативными ингибиторами прорастания, 1,8-цинеолом и салициловым альдегидом, были обнаружены отличия вкуса от необработанных контрольных образцов.
Необходимо учитывать воздействие послеуборочной обработки картофеля на изменение вкусовых качеств. Например, вареный картофель, хранившийся в холодильнике, вскоре после начала хранения приобретает нежелательный вкус, описываемый как «картонный». Это результат активности липоксигеназы, которая высвобождает линолевую и линоленовую кислоты в процессе кипячения, а те впоследствии разлагаются на альдегиды в процессе хранения. Предварительно приготовленный картофель в вакуумной упаковке может содержать соединения с неприятным вкусом, включая 2,4-неадиенал и 2,4-декадиенал, а также гексенал, 2-октенал и 2-ноненал. На количество этих соединений влияет местоположение произрастания. Также установлено, что для производства предварительно очищенных клубней в вакуумной упаковке с хорошим вкусом решающее значение имеют качество сырья, сорт картофеля и физиологическая зрелость клубней. Ароматические соединения, которые характеризуют различия между сортами картофеля, обработанными таким образом и хранящимися в течение различного периода времени, включают метионал, линалоол, п-цимен, нонанал и деканал. Вареные клубни картофеля без консервирования имели высокую интенсивность метионала, линалоола и п-цимена и низкую интенсивность нонанала и деканала, с высокими показателями вкуса картофеля и низкими показателями прогорклости.
– Ставится ли сегодня перед селекционерами задача по созданию вкусного картофеля? Или с таким запросом приходят только частники, выбирающие семена для огорода?
– Основное внимание в селекционной программе ООО «Дока – Генные Технологии» уделяется таким признакам, как урожайность, внешний вид клубней, устойчивость к патогенам, экологическая пластичность, требования целевого назначения и низкие затраты на выращивание. Это часто приводит к отбраковке генотипов, обладающих только отличным вкусом, но не обладающих комплексом хозяйственно-полезных признаков и свойств. Все созданные сорта должны иметь хороший и отличный вкус при традиционных способах кулинарной обработки. Перспективные сортообразцы дважды в год (сразу после уборки и после длительного хранения) обязательно оцениваются на содержание сухого вещества, показатели текстуры и вкусовые качества. Так, буквально на днях был выбракован очень привлекательный крупноклубневый раннеспелый образец в связи с недостаточным уровнем вкуса.
Обязательные требования к перспективным сортообразцам – содержание сухого вещества, крахмала, белка, витамина С должно быть выше среднего уровня, при прочих достоинствах. Главный критерий – высокое содержание сухого вещества, так как основное назначение пищи – давать человеку энергию. Основной источник картофельной энергии – крахмал, но он состоит из разных пропорций амилозы и амилопектина. Обычное соотношение между ними – три к одному. Стратегической задачей селекции картофеля является повышение содержания амилозы, так как эта разновидность крахмала медленно разлагается в пищеварительной системе человека и не приводит к резкому повышению сахара в крови, т.е. имеет низкий гликемический индекс.
Поскольку картофель содержит значительные количества важных минералов, таких как калий, фосфор, кальций, магний и критично нужные микроэлементы: железо, йод, цинк, а также витамины А, Е, В6, то в настоящее время проводится оценка всего сортимента «ДГТ» по всем этим показателям. Во всем мире дефицит Ca, Fe, Se, I и Zn представляет собой самые распространенные формы недостатка минеральных веществ в питании. Одним из самых перспективных подходов в борьбе с проблемой недостаточного питания микроэлементами является биофортификация – процесс увеличения биодоступных концентраций элементов в съедобных частях культурных растений с помощью агрономических методов, традиционной селекции или путем генетической модификации.
Мы ведем планомерную селекционную работу и по такому очень перспективному направлению как создание новых сортов картофеля с высокой антиоксидантной активностью. Это способность окислительно-восстановительных молекул в пищевых продуктах и биологических системах поглощать свободные радикалы с учетом аддитивных и синергетических эффектов всех антиоксидантов. Антиоксиданты, содержащиеся в картофеле, в основном гидрофильные (полифенолы, аскорбиновая кислота, антоцианы и флаванолы). В картофеле с белой или желтой мякотью преобладающими источниками АА являются хлорогеновая кислота, галловая кислота, кофеиновая кислота и катехин, в то время как в картофеле с фиолетовой и красной мякотью основными источниками АА являются антоцианы и хлорогеновая кислота. Картофель также содержит липофильные антиоксиданты (каротиноиды и витамин Е).
Также будет востребована еще более глубокая оценка сортов картофеля в качестве источника новых питательных и полезных химических веществ. Получение из картофеля не только крахмала, но полисахаридов клеточных оболочек (пребиотиков, декстринов), протеинов, гликоалкалоидов, полифенолов, каротиноидов и т.п. в будущем будет востребованным и конкурентным видом бизнеса.
– Какие российские сорта вы бы назвали именно вкусными (и за счет чего)? Ожидается ли появление на рынке новых вкусных сортов?
– К самым вкусным сортам картофеля относятся, по моему мнению, Фламинго, Оскар и Калинка селекции «ДГТ». Причем у них отличный вкус вареного картофеля, требования к которому в нашей стране традиционно очень высокие. Это подтверждено результатами многочисленных дегустаций и общим мнением квалифицированных потребителей.
А вот за счет чего – на этот вопрос пока ответить нечем. Дело в том, что выявление конкретных веществ, формирующих ощущение сливочности, ореховости, маслянистости, и, чего там стесняться, умами вкуса картофеля – это тонкая биохимия. Все перечисленные в начале нашей беседы активные в отношении формирования вкусовых ощущений молекулы и субстанции – это результаты опубликованных зарубежных исследований последнего десятилетия. Биохимические фундаментальные институты есть и у нас, однако таких работ они не проводят. Хотя могут и, наверное, должны, поскольку фундаментальная поддержка с госфинансированием практической селекции осуществляется во всех странах развитого картофелеводства. А коммерческие диагностические лаборатории пока что освоили только анализ содержания основных веществ, аминокислот и витаминов. В сложившихся реалиях экономики их услуги недешевы: оценка одного образца на содержание белка, сахаров, органических кислот, основных макро- и микроэлементов, аминокислот и трех витаминов обходится в 50 тысяч рублей. Пока вообще нет возможности проведения проверки на антиоксиданты, прочие полезности картофеля, и перспективы в этом направлении весьма туманны.
