Требования перерабатывающего предприятия к картофелю для переработки на картофелепродукт фри

Введение. Картофель – ценная продовольственная культура для Российской Федерации. Ученые-селекционеры создали много сортов картофеля, сочетающих одновременно высокую продуктивность с высоким качеством, устойчивость к патогенам и вредителям с пригодностью к механизированному возделыванию. Потенциальная урожайность современных сортов картофеля достигает более 80–100 т/га [1], но средняя урожайность картофеля в России низкая и составляет не более 17,82 т/га. Это один из низких показателей по урожайности в мире [2], a в Липецкой области еще меньше – 14,31 т/га [3]. Это связано с тем, что потенциал сортов картофеля в России реализуется только на 20–25 % [1].

Картофель является одним из наиболее потребляемых продуктов питания во всем мире. Если раньше картофель в основном выращивали для употребления в свежем виде и для производства крахмала и спирта, то в настоящее время картофель масштабно начали использовать в качестве сырья для перерабаты- вающей промышленности, а именно для чипсов, картофельных хлопьев, картофеля фри. Жарка картофеля во фритюре является наиболее распространенным методом приготовления [4]. Рост производства картофельных продуктов питания связан с удобством их употребления, внешним видом и текстурой.

Производимая в настоящее время продукция из картофеля должна одновременно сочетать высокие качества и рентабельность, поэтому перерабатывающей промышленностью установлены стандарты для сырья на каждый вид продукции. Регламентируются требования в отношении размера и формы клубней, цвета, содержания жиров и сухого вещества, редуцирующих сахаров и крахмала, внешних повреждений и внутренних дефектов. Так, для производства картофеля фри необходимо, чтобы сорта картофеля отличались удлиненной формой, то есть длинная сторона клубня была не менее 50 мм, глазки должны быть мелкие, сам клубень правильной овальной формы. В клуб- нях должно быть сухих веществ в интервале 20–24 % и плотность мякоти составлять 720 кг/м3 [5]. Картофель, предназначенный для производства спирта и крахмала, в клубнях должен содержать 13–18 % крахмала [6].

В производстве картофеля фри под жестким контролем находится такой показатель как содержание редуцирующих (восстанавливающих) сахаров в клубнях. Их содержание ограничено в пределах 0,5 % по весу свежего картофеля. Редуцирующие сахара влияют на цвет обжаренных картофельных палочек. Во время термической обработки происходит взаимодействие сахаров с аминокислотами (реакция Майяра), что вызывает ухудшение вкуса и изменение цвета в сторону потемнения. Помимо этого, еще образуется акриламид [7–9], который Международным агенством по изучению рака (IARC) классифицируется как «вероятный канцероген для человека». Не каждый сорт картофеля подходит для переработки на картофель фри. Нужны специальные сорта.

Цель исследования – изучение перспективных сортов картофеля с высоким адаптивным потенциалом, сочетающих одновременно высокую урожайность и пригодность к промышленной переработке на картофелепродукт фри.

Объекты и методы. Картофель выращивали в хозяйстве АПО АО «Аврора» Липецкой области. Хозяйство специализируется на возделывании картофеля для производства картофельных палочек или картошки фри. Переработка картофеля проводится на перерабатывающем предприятии ООО «Ви Фрай», расположенном в особой экономической зоне «Липецк».

Изучались 2 сорта картофеля иностранной селекции HZPC Holland B.V. (Нидерланды): Челленжер и Инноватор, относящиеся к разным группам спелости. Картофель выращивали по западноевропейской технологии с междурядьем 75 см. Уборка картофеля осуществлялась картофелеуборочным комбайном. Исследования проводили согласно методике по оценке сортов картофеля на испытательных участках [10], фенологические наблюдения, определение биометрических показателей роста и развития растений – по методикам [11, 12]. Для определения качества картофеля, поступающего для переработки, использовали методы оценки картофеля и картофельных продуктов [13].

Результаты и их обсуждение. Картофель сорта Инноватор предназначен для товарного производства картофелепродукта фри и чипсов. В России в 2005 г. включен в Госреестр [14]. Рекомендован для выращивания в почвенноклиматических условиях средней полосы страны. Сорт по группе спелости является среднеранним. Уборку урожая рекомендуется начинать через 75–85 дней развития растения.

Куст картофеля Инноватор в почвенноклиматических условиях хозяйства АПО АО «Аврора» по высоте доходит до 60–70 см. Стебли полупрямостоячие и раскидистые, средней об-лиственности. Листья крупные, светло-зеленой окраски.

Клубни сорта Инноватор овальные, продолговатые, покрытые светло-желтой шероховатой кожурой, с небольшими, плоскими глазками. Товарность урожая высокая, доходит до 96 %. Содержит 12–15 % крахмала (табл. 1).

Таблица 1

Продуктивность разных сортов картофеля, предназначенных для переработки на картофелепродукт фри

Productivity of different potato varieties intended for processing into French fries

Сорт	Масса клубней, г/куст	Количество клубней, шт/куст	Средняя масса клубня, г	Урожайность, т/га	Товарность, %
Челленжер	1350–1730	15–17	86–116	39,6	80–96
Инноватор	910–1350	7–11	80–150	31,5	82–96
НСР 05				5,3

Картофель Челленжер в России в Госреест-ре сортов зарегистрирован с 2011 г. [14]. Сорт среднеспелый, период роста с момента всходов до созревания составляет 115–120 дней. Растение высокое, полупрямостоячее. Листья среднего размера, окраски от зеленой до темно- зеленой. Цветет белыми цветами со слегка фиолетовым оттенком.

Клубень картофеля у сорта Челленжер удлиненно-овальный, с мелкими глазками. Глазки не выделяются, находятся почти заподлицо с поверхностью. Поверхность клубня желтая, гладкая, приятная на ощупь. При такой форме клубня снижаются отходы и механические повреждения, увеличивается выход стандартных картофельных палочек.

Сорт урожайный. Клубни формируются не очень крупные, массой до 120 г, но их много. В одном кусте может быть до 15–17 шт. Чел-ленжер выделяется повышенным содержанием крахмала (до 19,5 %) и поэтому может слегка рассыпаться при варке. Сорт отличается высокой (более 96 %) лежкостью. Вкус хороший и отличный. Товарность – 80–96 %. Сорт рекомендован для переработки на картофель фри. Некоторые характеристики клубней картофеля не постоянные, они могут меняться в зависимости от технологии выращивания этой культуры и складывающихся погодных условий.

Оба сорта в условиях Липецкой области показали высокую продуктивность, но наиболее урожайным был сорт Челленжер – 39,6 т/га. Сорт Инноватор сформировал урожайность на 8,1 т/га меньше.

При выращивании картофеля для переработки перед товаропроизводителем стоят 3 основных задачи: высокий урожай, высокое качество и самоокупаемость. Качество картофеля включает все свойства картофеля, которые необходимы для получения продукта, запланированного картофелеводом. Качество предусматривает внешние параметры, такие как форма, размер клубня, дефекты на поверхности, видимые повреждения. В категорию внутреннее качество входят такие показатели, как содержание сухого вещества, содержание сахара, внутренние дефекты и болезни. Все перечисленное зависит от сорта картофеля и условий, при которых его вырастили. Вырастить качественный продукт, который полностью соответствовал бы запросам перерабатывающих предприятий, непросто [15].

При переработке картофеля на картофеле-продукт фри очень важен его внешний вид, степень поражения кожуры клубней болезнями и внешние повреждения клубней, так как от них зависит количество потерь при очистке, которая на предприятии «Ви Фрай» проводится автоматизированно. Внешний вид клубней определяет размер, форма и глубина глазков. Этот аспект параметров относится к характеристике сорта. Но и условия произрастания влияют на это. При неблагоприятных условиях роста клубни могут иметь не элипсовидную, а искривленную форму и различные дефекты: трещины, утолщения у глазков и соединений побега и клубня. Такие дефекты случаются, когда в почве недостаточно влаги, когда процесс роста приостанавливается, а затем внезапно возобновляется после выпадения осадков. Выпавшие осадки стимулируют увеличение размера клубней. Изучаемые сорта Инноватор и Челленжер имеют низкую склонность к таким дефектам.

В настоящее время выращивается лишь один ботанический вид картофеля Solanum tuberosum, но существует очень много разновидностей клубней совершенно разных размеров, формы, цвета, структуры, кулинарных характеристик и вкуса. Клубень картофеля у исследуемых сортов удлиненно-овальный, с мелкими глазками и светло-желтой мякотью кулинарного типа В.

Для производства картофеля фри важен размер клубней, особенно объем товарной фракции, которые зависят от урожайности в целом. Товарная фракция для производства картофеля фри должна быть диаметром в интервале от 40 до 60 мм, гладкая поверхность клубней с глубиной залегания глазков менее 1,5 мм и на один клубень должно быть не больше 6 глазков. Перерабатывающее предприятие, поступающую продукцию от хозяйства на переработку тщательно сортирует по длине клубней, разделяя их на 6 классов (табл. 2). Самый маленький размер клубней (мелкий картофель) (до 35 мм в длину) был у сорта Инноватор 0,14 %, у сорта Челленжер – 0,43 %. Клубней размером до 40 мм было уже больше у обоих сортов – Инноватор от 0,61 до 2,13 %, Челленжер – от 3,48 до 3,60 %. Число клубней размером менее 45 мм увеличивалось до 5,01 – 8,86 % у Инноватора, у Челленжера их было значительно больше (14,06–12,27 %).

Товарная фракция (более 45 мм) клубней более высокой была у сорта Инноватор – от 91,14 до 94,99 %, у сорта Челленжер эти показатели были ниже на 4,43–7,30 %. Выделялся еще и такой класс, как средняя длина картофеля более 45 мм. Этот показатель в разрезе по сортам варьировал от 88,14 до 89,76 % у сорта Инноватор и у сорта Челленжер от 71,84 до 72,56 %. Картофеля размером меньше требований спецификации было мало: Инноватор – 1,37 % и Челленжер – 3,54 %. Это связано с тем, что во время роста и развития клубней почва имела хорошее увлажнение за счет капельного полива.

Таблица 2

Параметр	Инноватор			Челленжер
	Поставка карто		еля для п	ереработ	ки 2023–2024 гг.
	27.01	07.02	Среднее	27.01	07.02	Среднее
Размер 0/35	0	0,14	0,07	0,10	0,43	0,26
Размер 0/40	0,61	2,13	1,37	3,48	3,60	3,54
Размер 0/45	5,01	8,86	6,94	14,06	12,27	13,16
Размер 45+	94,99	91,14	93,06	86,71	87,69	87,20
Средняя длина картофеля > 45, мм	89,76	88,14	88,95	71,84	72,56	72,20
Картофель, размер которого меньше требований спецификации	0,61	2,13	1,37	3,48	3,60	3,54

Оценка разных сортов картофеля по размерам клубней, % Evaluation of different potato varieties based on tuber size, %

Качество картофельных палочек находится в большой зависимости от содержания сухого вещества, которое означает массовую фракцию (%), остающуюся после удаления водной фракции (%) в результате высушивания. Перерабатывающее предприятие ООО «Ви Фрай» этот показатель держит под постоянным контролем. От него зависит рентабельность производства. При высоком содержании сухого вещества упрощается переработка и повышается качество конечной продукции.

Консистенция готового продукта также зависит от содержания сухих веществ: для производства картофеля фри предпочтительнее сорта с содержанием сухого вещества не менее 20 %, но и не более 24 % сухих веществ [16]. Компания «Ви Фрай» ограничивает предел минимального содержания сухого вещества в клуб- нях в пределах 19,6 %. Сорта картофеля Инноватор и Челленжер укладывались в этот предел. Результаты исследований показывают значительное превышение минимальных требований во всех партиях обоих сортов, однако различия между сортами очевидны. Например, среднее содержание сухого вещества у сорта Челленжер составляет около 22,15 %, тогда как у сорта Инноватор оно существенно ниже и приближается к порогу нормы (около 20,10 %) (табл. 3).

Разное содержание сухого вещества в клубнях связано с сортовыми особенностями. Сорт картофеля влияет на содержание сухого вещества в клубнях через такие факторы, как зрелость клубней, тип картофеля, влагообеспечен-ность растений и минеральный фон произрастания.

Содержание сухого вещества в картофеле, поступившем для переработки на картофелепродукт фри, %

Dry matter content of potatoes supplied for processing into French fries, %

Таблица 3

Сорт картофеля	Минимальные требования, %	Сухое вещество, %
		1-я партия	2-я партия	Среднее
Челленжер	19,6	22,52	21,98	22,15
Инноватор		21,34	20,46	20,10

На предприятии «Ви Фрай» дополнительно осуществляется определение содержания сухого вещества в сырье методом, основанным на плотности клубней картофеля, так как между плотностью картофеля и содержанием сухого вещества существует тесная прямая корреляция. Плотность определяют взвешиванием клубней в проточной воде. Из каждой партии картофеля отбирается проба типичного картофеля массой более 5000 г. Клубни больные и с израстаниями отбрасываются. Отобранные клубни хорошо про- мываются, воде дают стечь, и затем они подсушиваются путем протирания. На воздухе 5000 г сухого или 5050 г мокрого (а) картофеля взвешивают с точностью до одного грамма. Вес (в) отобранной пробы определяется в проточной воде при температуре 8–12 °С. Вес по формуле: для сухого картофеля: – (5000 : а) ∙ в; для влажного картофеля, – (5050 : а) ∙ в (Европейская ассоциация картофеля. Методы оценки картофеля и картофельных продуктов). Минимальные требования к массе картофеля в воде – более 360 г. В наших исследованиях сорт Челленджер в воде имел массу от 406 до 417 г, Инноватор – от 375

Вестник КрасГАУ. 2025. № 9 (222) до 393 г. Эти цифры коррелируют с содержанием сухого вещества у сортов и удельным весом (табл. 4). Необходимое содержание сухого вещества зависит от того, какую цель товаропроизводитель ставит в процессе выращивания картофеля.

Таблица 4

Физические параметры поступившего картофеля для переработки на картофелепродукт фри Physical parameters of received potatoes for processing into French fries

Сорт картофеля	Минимальные требования, г	Вес в воде, г			Удельный вес
		1-я партия	2-я партия	Среднее	1-я партия	2-я партия	Среднее
Челленжер	Более 360	406	417	412	1,088	1,091	1,090
Инноватор		375	393	384	1,081	1,085	1,083
НСР 05		3,1	2,7

Цвет является не менее важным фактором при выборе сортов для производства картофеля фри. Цвет обжаренного картофеля зависит от содержания в клубнях восстанавливающих сахаров. Потребители больше предпочитают картофель фри с высокой светлотой, желтизной и меньше краснотой [17, 18]. Картофель фри относится к категории 0. Каждому картофелю фри присваивают категорию цвета в диапазоне от 0 до 4. Различные цветовые категории распределены по шкале значений серого: очень бледносерый – 0; бледно-серый – 1; средне-серый – 2; темно-серый – 3; черный – 4 (табл. 5). Количество шкал, которые были задействованы в определении пригодности продукции, было 3.

Таблица 5

Тестирование продукции по цветовой шкале для производства картофеля фри (по данным предприятия ООО «Ви Фрай)

Testing products using a color scale for the production of French fries (according to the company Vi Fry LLC)

Параметр	Минимальные требования	Инноватор		Челленжер
		1-я партия	2-я партия	1-я партия	2-я партия
Цвет по шкале 0		0	0	0	0
Цвет по шкале 1		0	0	7,0	0
Цвет по шкале 2	Менее 10	5,0	0	0	7,0
Цвет по шкале 3	Менее 7	9,0	1,0	15,0	14,0
Цвет по шкале 4	Менее 2	11,0	24,0	3,0	4,0
Сахарные концы	Менее 4	4	4	0	0
Количество классов в шкале	Менее 3	3	2	3	3
Цветовой индекс	Менее 100	131	149	114	122

По шкале 0 (очень бледно-серый) у обоих сортов были нулевые показатели. По шкале 1 (бледно-серый) только в одной партии у сорта Челленжер показатель был на 7 единиц выше норматива. По шкале 2 (средне-серый) при нормативном показателе менее 10 оба сорта имели показатели ниже 10. Цвет по шкале 3 (темно-серый) у сорта Инноватор имел показания от 1,0 до 9,0, при минимальных требованиях 7. Первая партия картофеля, что была доставлена 27 января, превысила минимальные требования на 2 единицы и не соответствовала требованиям. Вторая партия укладывалась в требуемые параметры. По шкале 4 (черный) цвет у сорта Инноватор не соответствовал требованиям предприятия, превысив минимальные требования на 9 единиц в 1-й партии и 22 единицы – 2-й партии.

Сорт Челленжер по цветовым шкалам имел лучшие показатели, чем сорт Инноватор. Только по шкале 3 сорт Челленджер значительно уступал Инноватору в обеих партиях поставки картофеля. Но этот сорт был значительно лучше Инноватора по шкале 4 с показателями всего 3 и 4 единицы, хотя и выше норматива на 1 единицу. Предположили, что оба сорта не соответствовали требованиям по цветовым шкалам из-за сложных погодных условий во время уборки.

Серьезной проблемой для производителей картофеля фри является внутреннее физиологическое расстройство картофеля, известное как сахаристость, также называемое темными концами. Показатель сахарные концы нормируется, их должно быть по цветовой шкале менее 4. У сорта Инноватор этот показатель был на пределе, у сорта Челленжер сахарных концов не отмечено. Исходя из этого показателя отмечаем, что картофель фри из сорта Челлен-жер более предпочтителен для употребления, он менее безвреден.

Для каждого сорта картофеля еще определялся цветовой индекс, который должен быть менее 100. У сорта Инноватор этот показатель имел значительное превышение: в первой партии он составил 149 и во второй 131. Челленджер по цветовому индексу значительно лучше, но и он имел этот показатель выше ограничительных требований на 22 и 14 единиц. Отступление от стандартных показателей по цветовому индексу связано с тем, что уборка картофеля проводилась в сложных погодных условиях, когда практически каждый день шли дожди в течение всего периода уборки.

Компания «Ви Фрай» учитывала внутренние и внешние дефекты. У некоторых сортов картофеля, особенно в жаркое лето, внутри клубня могут появляться коричневые пятна небольшого размера. Этот дефект еще называют «шоколадной болезнью». Связано это с нехваткой кальция и высокой температурой, при которой рост и развитие растения приобретает спазматический характер, в особенности, на фоне недостатка доступной влаги в почве. Также в сосудистой ткани клубня могут образовываться синевато-черные пятна. Они, как правило, появляются через один день или спустя дня три после того, как клубень был поврежден при уборке урожая или при сортировке, хотя видимых следов повреждения на поверхности клубня не видно. Синевато-черные пятна можно обнаружить при окислении фенол-субстратами. Склонность клубней к образованию синевато-черных пятен зависит от предрасположенности ткани клубня создавать продукты окисления и от его предрасположенности к разрушению. В коммерческих сортах картофеля предрасположенность ткани клубня к разрушению – очень важный и нежелательный фактор.

В качестве основных внутренних дефектов учитывались следующие показатели и их минимальные требования: стекловидность менее 3 %, пустая (полая) сердцевина – 15, черная сердцевина – 3, внутренние ростки – 8, внутренняя гниль – 3, повреждения проволочником – 8 %, допускаются и другие дефекты, которые должны составлять не более 8 %. Сорта Инноватор и Челленжер показали высокую устойчивость к внутренним дефектам, они их просто не имели.

Общее количество внешних дефектов у клубней допускается не более 50 %. У сорта Инноватор этот показатель составил 35,0 %, Челленжер – 20,08 %. Сорт Инноватор имел более сильные повреждения при уборке, его клубни имели больше черных пятен.

Заключение. Согласно специфическим требованиям перерабатывающего предприятия ООО «Ви Фрай, оба сорта картофеля Инноватор и Челленжер по физико-химическим и органолептическим параметрам пригодны для приготовления картофелепродукта фри. В условиях Липецкой области (хозяйство АПО АО «Аврора») они показали высокую продуктивность, но наиболее урожайным – на 8,1 т/га больше, чем сорт Инноватор, был сорт Челленжер (39,6 т/га).

Товарная фракция (более 45 мм) клубней была высокой и составляла у сорта Инноватор от 91,14 до 94,99 %, у сорта Челленжер – от 71,84 до 72,56 %. Картофеля размером меньше требований спецификации было 1,37 % (Инноватор) и 3,54 % (Челленжер). Сорта обладают высокой устойчивостью к внутренним дефектам.

При минимальном ограничительном содержании сухого вещества в клубнях в пределах 19,6 % изучаемые сорта соответствуют требованиям: сорт Инноватор – 20,90 %, Челленжер – 22,25 %. Соответствуют сорта и по весу картофеля под водой, предприятие ограничивает этот показатель не менее 360 г. У сорта Чел-ленжер вес варьировал от 406 до 417 г, у Инноватора – от 375 до 393 г. Но оба сорта не соответствовали требованиям по цветовым шкалам и цветовому индексу.