agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2022.23.6.841-851agronauka-1180Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: STORAGE AND PROCESSING OF AGRICULTURAL PRODUCTIONИзучение состава картофеля по хозяйственно ценным признакам, определяющим его пригодность к промышленной переработкеStudy of the composition of potatoes by agronomic traits determining its suitability for industrial processinghttps://orcid.org/0000-0003-0905-0111СеменоваА. В.SemenovaA. V.

Семенова Анастасия Владимировна, младший научный сотрудник

ул. Некрасова 11, г. о. Люберцы, д. п. Красково, Московская обл., 140051

Anastasia V. Semenova, junior researcher

11, Nekrasov Street, Kraskovo, Lyubertsy,  Moscow region, 140051

semnast97@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2042-0681ГольдштейнВ. Г.GoldsteinV. G.

Гольдштейн Владимир Георгиевич, кандидат техн. наук, зав. отделом, ведущий научный сотрудник

ул. Некрасова 11, г. о. Люберцы, д. п. Красково, Московская обл., 140051

Vladimir G. Goldstein, PhD in Engineering, leading researcher, Head of the Department

11, Nekrasov Street, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region, 140051

vniik@arrisp.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0233-4090ДегтяревВ. А.DegtyarevV. A.

Дегтярев Владимир Алексеевич, зав. лабораторией технологии переработки картофеля, старший научный сотрудник

ул. Некрасова 11, г.о. Люберцы, д.п. Красково, Московская  обл., 140051

Vladimir A. Degtyarev, senior researcher, Head of the Laboratory of Potato Processing Technology

11, Nekrasov Street, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region, 140051

vniik@arrisp.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1937-3539МорозоваА. А.MorozovaA. A.

Морозова Анастасия Алексеевна, младший научный сотрудник

ул. Некрасова 11, г.о. Люберцы, д.п. Красково, Московская обл., 140051

Anastasia A. Morozova, junior researcher

11, Nekrasov Street, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region, 140051

vniik@arrisp.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7647-848XКоролеваА. К.KorolevaA. K.

Королева Алина Кирилловна, аспирант

ул. Лорха, дом 23, литера «В», д.п. Красково, г.о. Люберцы, Московская область, 140051

Alina K. Koroleva, postgraduate

23 «В», Lorkh Street, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region, 140051

mail@potatocentre.ruВсероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А. Г. Лорха»РоссияAll-Russian Research Institute of Starch and Starch-containing Raw Materials Processing – Branch of Russian Potato Research CentreRussian FederationФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А. Г. Лорха»РоссияRussian Potato Research CentreRussian Federation202219122022236841851Copyright © Семенова А.В., Гольдштейн В.Г., Дегтярев В.А., Морозова А.А., Королева А.К., 20222022Семенова А.В., Гольдштейн В.Г., Дегтярев В.А., Морозова А.А., Королева А.К.Semenova A.V., Goldstein V.G., Degtyarev V.A., Morozova A.A., Koroleva A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1180

Проведено исследование биохимических показателей качества 26 новых гибридов картофеля с целью определения пригодных для переработки на крахмал и картофелепродукты, использования в качестве столовых сортов. Содержание сухих веществ (СВ) определяли экспресс-методом, общую крахмалистость клубней – методом Эверса, массовую долю редуцирующих сахаров – поляриметрическим методом и с использованием глюкометра, гликоалкалоидов и неорганического фосфора – спектрофотометрическим методом. Выделено 5 гибридов, пригодных для промышленной переработки и в качестве исходного материала для селекции. Гибрид картофеля 303 к с содержанием СВ – 25,06 %, крахмала – более 18,22 % соответствовал требованиям, предъявляемым к картофелю для переработки на крахмал и крахмалопродукты; 317 к – с содержанием СВ – 22,40 %, крахмала – 16,18 %, редуцирующих сахаров – 0,23 %, гликоалкалоидов – 62,0 мг/кг может быть рекомендован для производства обжаренных картофелепродуктов. Три исследуемых гибрида с содержанием СВ – более 22 %, крахмала – не менее 16 %, редуцирующих сахаров – 0,2…0,4 %, гликоалкалоидов – 60…126 мг/кг могут представлять интерес для производства других видов картофелепродуктов. Остальные гибриды могут быть рекомендованы только для использования в качестве столового картофеля. Выявлены взаимосвязи между показателями, влияющими на качество картофелепродуктов. Установлены корреляционные зависимости между массовыми долями: сухих веществ и крахмала (r = 0,98) – высокая корреляция; редуцирующих сахаров и гликоалкалоидов (r = 0,68); сухих веществ клубня и гликоалкалоидов (r = 0,59); сухих веществ и глюкозы (r = -0,61); крахмала и глюкозы (r = -0,58) – средние корреляции. Установлено, что массовая доля редуцирующих сахаров и направление вращения плоскости поляризации света сахарами изменяются нелинейно при различных температурных условиях хранения образцов.

The study of biochemical quality indicators of 26 new potato hybrids was carried out in order to determine the ones mostly suitable for processing into starch and potato products and for use as table variety. An express method was used to determine dry matter (DM), Evers method was used to determine the total starch content of tubers, the polarimetric method and a glucometer test were used to determine reducing sugars, glycoalkaloids and inorganic phosphorus were determined by spectrophotometric method. There have been selected 5 hybrids suitable for industrial processing and as a source material for breeding. One potato hybrid with 25,06 % content of DM, more than 18,22 % of starch met the requirements for potatoes used for processing into starch and starch products; another potato hybrid can be recommended for the production of fried potato products according to the parameters: DM – 22.40 % starch – 16.18 %, reducing sugars – 0.23 %, glycoalkaloids – 62,0 mg/kg. Three of the studied hybrids with the content of DM of more than 22 %, starch not less than 16%, reducing sugars 0.2-0.4 % and glycoalkaloids 60-126 mg / kg may be used for the production of other types of potato products. The rest of the hybrids can only be recommended for use as table potatoes. The relationship between indicators affecting the quality of potato products has been revealed. Correlations were established between the mass fractions of: dry matter and starch in the tuber (r = 0.98) – high correlation; reducing sugars and glycoalkaloids (r = 0.68); tuber dry matter and glycoalkaloids (r = 0.59); dry matter and glucose (r = -0.61); starch and glucose (r = -0.58) – average correlations. It has been established that the mass fraction of reducing sugars and the direction of rotation of the plane of polarization of light by sugars change non-linearly under different temperature conditions of sample storage.

фитохимические соединения картофеляанализпродукты на основе картофелявыявление пригодностикорреляционная зависимостьсухие веществакрахмалистостьредуцирующие сахарапитательная ценностьphytochemical potato compoundsanalysispotato-based productssuitability assessmentcorrelationdry mattertotal starch contentreducing sugarsnutritional valueРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Подпрограммы «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации» Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025гг. Авторы признательны сотрудникам лаборатории клеточных и геномных исследований ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А. Г. Лорха» за предоставленные сортообразцы картофеля для исследования. Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research was carried out under the support of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation as a part of subroutine «Development of selection and seed production of potato in Russian Federation» of The Federal scientific and technical program of agricultural development in 2017-2025 years. The authors are grateful to the employees of the Laboratory of Cellular and Genomic Research of the Russian Potato Research Centre for the potato assortments provided for the study. The authors are grateful to the reviewers for their contribution to the expert review of the work.ReferencesМолявко А. А., Марухленко А. В., Еренкова Л. А., Борисова Н. П., Белоус Н. М., Ториков В. Е. Качество картофеля и картофелепродуктов в зависимости от минерального питания. Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2019;5(75):10-15. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41161788Molyavko A. A., Marukhlenko A. V., Erenkova L. A., Borisova N. P., Belous N. M., Torikov V. E. The dependence of quality of potato and its products on mineral nutrition. Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii = Vestnik of the Bryansk State Agricultural Academy. 2019;5(75):10-15. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41161788Тульчеев В. В., Жевора С. В., Овэс Е. В. Стратегия развития рынка картофеля и продуктов его переработки в России. Большая Евразия: развитие, безопасность, сотрудничество: мат-лы XIX Национальной научн. конф. с междунар. участием. М.: ИНИОН РАН, 2020. Вып. 3. Ч. 1. С. 432-436. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/strategiya-razvitiya-rynka-kartofelya-i-produktov-ego-pererabotki-v-rossiiTulcheev V. V., Zhevora S. V., Oves E. V. Strategy for the development of the potato market and its processed products in Russia. Greater Eurasia: development, security, cooperation: Proceedings of the XIX National Scientific Conference with international participation. Moscow: INION RAN, 2020. Iss. 3. Part. 1. pp. 432-436. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/strategiya-razvitiya-rynka-kartofelya-i-produktov-ego-pererabotki-v-rossiiJaiswal A. Nutritional significance of processed potato products. Potato. Nutrition and Food Security. Springer, 2020. pp. 247-270. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-7662-1_14Jaiswal A. Nutritional significance of processed potato products. Potato. Nutrition and Food Security. Springer, 2020. pp. 247-270. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-7662-1_14Wang F., Wang C., Song Sh., Xie Sh., Kang F. Study on starch content detection and visualization of potato based on hyperspectral imaging. Food Science & Nutrition. 2021;9(8):4420-4430. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.2415Wang F., Wang C., Song Sh., Xie Sh., Kang F. Study on starch content detection and visualization of potato based on hyperspectral imaging. Food Science & Nutrition. 2021;9(8):4420-4430. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.2415Андреев Н. Р., Малеева Е. Н., Лукина Н. С. Развитие технологии производства картофельного крахмала. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(12):104-106. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28147505Andreev N. R., Maleeva E. N., Lukina N. S. Development of technology of potato starch production. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2016;30(12):104-106. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28147505Гольдштейн В. Г., Дегтярев В. А., Коваленок В. А., Семенова А. В., Морозова А. А. Определение пригодности различных сортов картофеля (Solanum Nuberosum L.) с белой и пигментированной мякотью для переработки на картофелепродукты. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022;23(1):98-109. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.1.98-109Goldstein V. G., Degtyarev V. A., Kovalenok V. A., Semenova A. V., Morozova A. A. Determination of suitability of different potato (Solanum tuberosum L.) varieties with white and pigmented pulp for processing into potato products. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2022;23(1):98-109. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.1.98-109Семенова А. В., Морозова А. А. Оценка качественных показателей картофеля для промышленной переработки. Пищевые системы. 2021;4(3S):261-265. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3S-261-265Semenova A. V., Morozova A. A. Evalution of quality indicators of potatoes for industrial processing. Pishchevye sistemy = Food systems. 2021;4(3S):261-265. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3S-261-265Коршунов А. В., Филиппова Г. И., Гаитова Н. А., Митюшкин А. В., Кутовенко Л. Н. Управление содержанием крахмала в картофеле. Аграрный вестник Урала. 2011;(2(81)):47-50. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17855374Korshunov A. V., Filippova G. I., Gaitova N. A., Mityushkin A. V., Kutovenko L. N. Сontrol of starch content in potato. Agrarnyy vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2011;(2(81)):47-50. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17855374Camps C., Camps Z.-N. Optimized Prediction of Reducing Sugars and Dry Matter of Potato Frying by FT-NIR Spectroscopy on Peeled Tubers. Molecules. 2019;24(5):967. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24050967Camps C., Camps Z.-N. Optimized Prediction of Reducing Sugars and Dry Matter of Potato Frying by FT-NIR Spectroscopy on Peeled Tubers. Molecules. 2019;24(5):967. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24050967Волков Д. И., Ким И. В., Гисюк А. А., Клыков А. Г. Оценка клубней сортов картофеля на содержание редуцирующих сахаров и лежкость. Дальневосточный аграрный вестник. 2021;(1(57)):5-13. DOI: https://doi.org/10.24412/1999-6837-2021-1-5-13Volkov D. I., Kim I. V., Gisyuk A. A., Klykov A. G. Evaluation of potato tubers of the reducing sugar content and keeping quality. Dal'nevostochnyy agrarnyy vestnik = Far Eastern Agrarian Herald. 2021;(1(57)):5-13. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/1999-6837-2021-1-5-13Sun X., Liu J., Zhu K. Nondestructive detection of reducing sugar of potato flours by near infrared spectroscopy and kernel partial least square algorithm. Journal of Food Measurement and Characterization. 2019;13(2):231-237. DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-018-9936-8Sun X., Liu J., Zhu K. Nondestructive detection of reducing sugar of potato flours by near infrared spectroscopy and kernel partial least square algorithm. Journal of Food Measurement and Characterization. 2019;13(2):231-237. DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-018-9936-8Devaux А., Goffart J. P., Kromann P., Andrade‐Piedra J., Hareau G. G., Polar V. The Potato of the Future: Opportunities and Challenges in Sustainable Agri-food Systems. Potato Research. 2021;64(4):681-720. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-021-09501-4Devaux А., Goffart J. P., Kromann P., Andrade‐Piedra J., Hareau G. G., Polar V. The Potato of the Future: Opportunities and Challenges in Sustainable Agri-food Systems. Potato Research. 2021;64(4):681-720. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-021-09501-4Friedman M., McDonald G. M. Potato Glycoalkaloids: chemistry, analysis, safety, and plant physiology. Critical Reviews in Plant Sciences. 1997;16(1):55-132. DOI: https://doi.org/10.1080/07352689709701946Friedman M., McDonald G. M. Potato Glycoalkaloids: chemistry, analysis, safety, and plant physiology. Critical Reviews in Plant Sciences. 1997;16(1):55-132. DOI: https://doi.org/10.1080/07352689709701946Rymuza K., Gugała M., Zarzecka K., Sicorska A., Findura P., Malaga-Toboła U., Kapela K., Radzka E. The effect of light exposures on the Content of Harmful Substances in Edible Potato Tuber. Agriculture. 2020;10(5):139. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture10050139Rymuza K., Gugała M., Zarzecka K., Sicorska A., Findura P., Malaga-Toboła U., Kapela K., Radzka E. The effect of light exposures on the Content of Harmful Substances in Edible Potato Tuber. Agriculture. 2020;10(5):139. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture10050139Uluwaduge D. Glycoalkaloids, bitter tasting toxicants in potatoes: A review. International Journal of Food Science and Nutrition. 2018;3(4):188-193. URL: https://www.researchgate.net/publication/327287132_Glycoalka-loids_bitter_tasting_toxicants_in_potatoes_A_reviewUluwaduge D. Glycoalkaloids, bitter tasting toxicants in potatoes: A review. International Journal of Food Science and Nutrition. 2018;3(4):188-193. URL: https://www.researchgate.net/publication/327287132_Glycoalka-loids_bitter_tasting_toxicants_in_potatoes_A_reviewKowalczewski P. L., Zembrzuska J., Drożdżyńska A., Smarzyński K., Radzikowska-Kujawska D., Kieliszek M., Jezowski P., Sawinska Z. Influence of Potato Variety on Polyphenol Profile Composition and Glycoalcaloid Contents of Potato Juice. Open Chemistry. 2021;19(1):1225-1232. DOI: https://doi.org/10.1515/chem-2021-0109Kowalczewski P. L., Zembrzuska J., Drożdżyńska A., Smarzyński K., Radzikowska-Kujawska D., Kieliszek M., Jezowski P., Sawinska Z. Influence of Potato Variety on Polyphenol Profile Composition and Glycoalcaloid Contents of Potato Juice. Open Chemistry. 2021;19(1):1225-1232. DOI: https://doi.org/10.1515/chem-2021-0109Olsen N. L., Frazier M. J., Woodell L. K., Frazier M., Thornton M., Karasev A. Simple tools for rapid diagnostics and decision making. American Journal of Potato Research. 2021;98(1):1-4. DOI: https://doi.org/10.1007/s12230-020-09812-1Olsen N. L., Frazier M. J., Woodell L. K., Frazier M., Thornton M., Karasev A. Simple tools for rapid diagnostics and decision making. American Journal of Potato Research. 2021;98(1):1-4. DOI: https://doi.org/10.1007/s12230-020-09812-1Симаков Е. А., Митюшкин Ал-ей. В., Митюшкин Ал-др. В., Журавлев А. А. Современные требования к сортам картофеля различного целевого использования. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(11):45-48. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28140587Simakov E. A., Mityushkin Al-ey. V., Mityushkin Al-dr. V., Zhuravlev A. A. Modern requirements to potato varieties of different target use. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2016;30(11):45-48. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28140587Штыков С. Н., Паршина Е. В. Микроокружение и свойства органических реагентов в растворах ПАВ. Журнал аналитической химии. 1995;50(7):740-746.Shtykov S. N., Parshina E. V. Microenvironment and properties of organic reagents in surfactant solutions. Zhurnal analiticheskoy khimii = Journal of Analytical Chemistry. 1995;50(7):740-746. (In Russ.).Капитонова Э. К. Ода картофелю. Медицинские новости. 2015;(10):42-45 Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25449347Kapitonova E. K. The ode on potato. Meditsinskie novosti. 2015;(10):42-45. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25449347

The authors declare that there are no conflicts of interest present.