Agronomická fakulta. Ústav technologie potravin. Fyzikální vlastnosti brambor. Bakalářská práce

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Fyzikální vlastnosti brambor Bakalářská práce

Vedoucí práce:

Vypracoval:

Prof. Ing. Jana Simeonovová Csc.

Jiří Kolouch

Brno 2009

Poděkování

Tímto děkuji vedoucí bakalářské práce paní prof. Ing. Janě Simeonovové, Csc. za odborné vedení, cenné rady, náměty a připomínky při řešení bakalářské práce, které vždy s ochotou poskytovala. Dále děkuji své rodině za jejich stálou morální podporu v průběhu celého studia.

Jiří Kolouch

Abstrakt Tato bakalářská práce se zabývá fyzikálními vlastnostmi hlíz brambor. Příznivé fyzikální vlastnosti hlíz umožňují dobré uplatnění brambor, jak při výrobě výrobků z hlíz, tak lepší ceny při prodeji hlíz na uskladnění. Největší význam mají fyzikální vlastnosti: barva slupky a především barva dužniny jak syrových tak vařených hlíz, textura hlíz syrových i vařených a další vlastnosti jako konzistence, moučnatost, žvýkatelnost, apod. Nejdůležitější vlastností pro další upotřebení je textura hlíz. Texturou brambor rozumíme soubor mechanických vlastností, které se dají využít k ohodnocení technologické či senzorické kvality produktů. U syrových hlíz je textura důležitá pro posouzení citlivosti hlíz na mechanické poškození. U vařených hlíz se pomocí textury hodnotí konzumní kvalita vařeného produktu.

Klíčová slova: stolní hodnota, barva hlíz, textura hlíz

Abstract This bachelor thesis deals with the physical properties of potato tubers. Positive physical properties allow the tubers, as potatoes good application in the manufacture of products derived from tubers, and better prices for the sale of storage tubers. The greatest importance to physical properties such as color of skin and pulp color mainly as raw and cooked tubers, texture of raw and cooked tubers and other properties such as consistency, mealinness, chewinness, etc. The most important properties for other applications is texture tubers. Texture of potatoes understand the mechanical properties of the file, which can be used to evaluate the technological and sensory quality of products. The texture of raw tubers is important for assessing susceptibility of tubers to mechanical damage. The cooked tubers using texture evaluate the quality of drinking boiled produkt Keywords: table value, the color of the tubers, texture tubers

Obsah: 1. ÚVOD…………………………………………………………………………...........…9 2. CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE…………………………………………….......….......11 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………..............12 3.1. STOLNÍ HODNOTA………………………………………………………….......….....12 3.1.1. Vliv steroidních glykoalkaloidů na senzorickou jakost hlíz…………................13 3.1.2. Obsah glykoalkaloidů v potravinářských výrobcích…………………...............14 3.2. BARVA BRAMBOR………………………………………………………….................15 3.2.1. Anthokyanová barviva brambor………………………………………...............16 3.2.2. Karotenoidy u brambor……………………………………………….................17 3.2.3. Další faktory ovlivňující barvu………………………………………..................17 3.2.3.1. Abiotické šednutí dužniny...................................................................................................17 3.2.3.2. Terčovitá a hnědá skvrnitost bramboru.............................................................................17 3.2.3.3. Stříbřitost slupky..................................................................................................................18

3.2.4. Tmavnutí hlíz...........................................................................................................18 3.2.4.1. Tmavnutí po uvaření............................................................................................................18 3.2.4.2. Vliv akrylamidu na zhnědnutí brambor po tepelném zpracování...................................19 3.2.4.3. Vliv složení bramboru na kvalitu barvy bramborových lupínků....................................20 3.2.4.4. Kinetika barevné změny během smažení impregnovaných hranolek.............................20

3.2.5. Metody hodnocení barvy.........................................................................................22 3.2.5.1. Stanovení barvy výrobků z pupkové části hlízy po smažení............................................22 3.2.5.2. Kvantifikování barvy bramborových lupínků pomocí počítačové analýzy....................22 3.2.5.3. Hodnocení barvy pomocí spektrofotometru......................................................................23 3.2.5.4. Hodnocení barvy NIR spektrometrem...............................................................................24

3.3. TEXTURA BRAMBOR.....................................................................................................25 3.3.1 Konzistence brambor...............................................................................................26 3.3.2. Vliv skladování na texturu......................................................................................27 3.3.3. Textura vařených hlíz..............................................................................................27 3.3.3.1. Vliv volby režimu tepelného zpracování na texturu vařených hlíz...................................28 3.3.3.2. Textura vařených bramborových hlíz po ošetření vysokým tlakem................................28 3.3.3.3. Nežádoucí změny textury vařených hlíz..............................................................................29 3.3.3.4. Vliv enzymů na obsah tuku a texturu hranolky...............................................................29 3.3.3.5. Účinky olejů a teploty smažení na texturu a obsah tuku v bramborových lupíncích.....29 3.3.3.6. Vliv γ záření na histologické a texturní vlastnosti..............................................................30 3.3.3.7. Metody hodnocení textury vařených hlíz............................................................................30 3.3.3.7.1. Senzorické metody hodnocení textury vařených hlíz......................................................30

3.3.3.7.1.1. Senzorické hodnocení textury konzumních hlíz vařených v páře...............30 3.3.2.7.1.2. Metoda Good Trading Praktice( GTP) pro testování textury brambor.....31 3.3.3.7.2. Objektivní metody hodnocení textury vařených hlíz.......................................31 3.3.3.7.2.1. Současný stav testování konzistence brambor.........................................................32

3.3.3.7.2.2. Modifikovaný test pro hodnocení rozvářivosti brambor.............................32

3.3.3.7.2.3. Analýza texturního profilu vařených brambor...........................................33 3.3.3.7.2.4. Tira test............................................................................................................33 4. ZÁVĚR...........................................................................................................................36 5. PŘÍLOHY........................................................................................................................40 6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY..........................................................................47 7. SEZNAM TABULEK.....................................................................................................53 8. SEZNAM OBRÁZKŮ....................................................................................................54 9. SEZNAM PŘÍLOH.........................................................................................................55

1. Úvod Brambory zařazujeme do čeledi lilkovité (Liliaceae), tato čeleď zahrnuje jednoleté, dvouleté nebo vytrvalé byliny, keře nebo polokeře. Listy tvoří střídavé, bez palistů, jednoduché nebo složené. Květy se vyvíjejí jednoduché nebo ve vijanech, oboupohlavné, pravidelné, mají 5 okvětních lístků. Kalich tvoří vytrvalý, někdy se zvětšuje a u některých rodů dokonce obaluje celý plod. Plodem je tobolka nebo bobule. Do čeledi řadíme rostliny mírně až prudce jedovaté (Kocián, 2006),(www.kvetenacr.cz). Brambory byly do Evropy dovezeny z Jižní Ameriky, kdy za oblast původu brambor je uváděno Peru a Bolívie, kde se dodnes vyskytují podobné druhy (Šmálik, 1987). Do Evropy byl dovezen především druh Solanum andigenum se svými četnými odrůdami, které tvoří hlízy jen za krátkého dne. Tento druh byl dovezen do Evropy kolem roku 1565 (Minx,Diviš,1994). Podmínky dlouhého dne daly vzniknout v „chiloanském“ genovém centru na ostrově Chiloe druhu Solanum tuberosum, který se do Evropy dostal přes Britské ostrovy kolem roku 1585. Dalších 200 let trvalo než se prosadilo pěstování brambor na našem území. I když byly brambory dovezeny do Evropy již v 16. století, první záznamy o polním pěstováním brambor na našem území jsou doloženy až z poloviny 17.století (Štefánek, 2007), (www.sativa.cz). Pěstování brambor se rozšířilo až poté, co se zjistilo, že snáze uživí rostoucí počet obyvatel, než do té doby hlavní zdroj obživy, který představovaly obilniny. Živelné a epidemické pohromy nebyly základem pro rozšíření brambor, jak se často zdůrazňuje, ale průkazně vyšší produkce potravin ve formě brambor. Brambory tvoří intenzifikační plodinu rostlinné výroby (Šmálik,1987). Dnes se však v osevních postupech nahrazují jinými plodinami, v důsledku nižších výkupních cen. Spotřeba brambor výrazně klesá. Od dřívější spotřeby 150 kg brambor na osobu za rok, dochází ve většině zemí k výraznému snížení. V Irsku bylo ještě nedávno vykazováno 140 kg, v Anglii, Belgii, Lucembursku, Španělsku a Portugalsku kolem 100 kg, v Německu něco přes 70 kg, ale v Itálii je to sotva 40 kg. V Čechách je to asi 75 kg. Významnou roli získává orientace na zušlechtěné a hotové výrobky, nedochází tak ke ztrátám při uskladnění a po kuchyňském zpracování. Neméně významný je také vliv vyšší životní úrovně evropských obyvatel, a proto tvoří využívání brambor z vlastních zásob čím dále menší podíl celkové spotřeby. Nutnost nasycení není už tak V roce 2007 se v ČR podle údajů ČSÚ sklidilo celkem 40 244 ha brambor, z toho v zemědělském sektoru 31 908 ha a v rámci samozásobení domácností 8 336 ha.

9

Celková produkce brambor dosáhla 997,7 tis.t. V zemědělském sektoru bylo sklizeno 820,5 tis.t. a v sektoru domácností 177,2 tis. t. Celkovou vyšší sklizeň brambor ovlivnil jednak větší podíl osázené plochy, proti minulému roku o 1 695 ha, tj.nárůst o 4,4 % a jednak zvýšení hektarového výnosu na 24,79 t/ha, tj. zvýšení o 14,2% (Mze,2008). Nejdůležitější problém výživy současného člověka představuje to, že jeho energetická potřeba se snížila oproti roku 1900 alespoň o třetinu. Došlo ke snížení tělesné aktivity, naproti tomu je nutné využít výživu stejné nutriční hodnoty z menšího objemu přijaté potravy (Šmálik,1987). Brambory musíme počítat k nejdůležitějším potravinám. Značnou část brambor tvoří voda (75%). Důležitý je obsah bílkovin dosahující 2% se značnou biologickou hodnotou. Další významnou složku tvoří sacharidy v podobě škrobu, tvořeného z amylosy a amylopektinu v poměru 1:4 – 1:5. Obsah tuku v hlízách je pouze 0,1%. Celkové množství balastních látek (vlákniny) je tvořeno 2,5% a minerální látky tvoří kolem 1%. Z nich lze zmínit zejména draslík, hořčík, fosfor, mangan, sodík, vápník a železo. Z vitaminů je důležitý vitamin C (kyselina askorbová) s obsahem kolem 17 mg ve 100g sušiny, dále také vitaminy ze skupiny B (Houba a kol. ,2007). Při srovnání např. 100g hmoty z brambor a výrobků připravených z nich, mají nejvyšší kalorickou hodnotu chipsy a hranolky (přes 500 kcal) a nejnižší dosahují syrové nebo vařené brambory (70 kcal). Zmíněné vysoce výrobky obsahují

kalorické potravinové

v přepočtu nejvíce vitaminů a minerálních látek, ale z hlediska

zdravé výživy nejsou příliš vhodné (Houba a kol., 2007). Vzhledem k významu brambor v naší výživě je nezbytné neustále se zabývat jejich kvalitou a její objektivizací, k čemuž má přispět i tato práce.

10

2. Cíl bakalářské práce Cílem bakalářské práce je uceleným způsobem zhodnotit fyzikální vlastnosti brambor. Z těchto vlastností se zaměřuji především na barvu a konzistenci. Snahou mé práce je zjištění možností fyzikálního měření těchto jednotlivých vlastností, což má být doplněním a objektivizací smyslového hodnocení těchto vlastností.

11

3. Literární přehled 3.1. Stolní hodnota

Stolní hodnota hlíz se utváří jako komplexní znak kvality brambor určených pro přímý konzum zjišťovaný při degustačních zkouškách (Domkářová, Horáčková, Habětínek, 2003). Pojem vnější kvalita tvoří tvar a velikost hlíz, barva a vzhled slupky, rovnoměrnost třídění, loupavost, polohu a hloubku oček, poškození, choroby apod. Pojem vnitřní kvalita představuje především chemické složení (obsah sušiny, škrobu, redukujících cukrů), které má výrazný vliv na senzorickou hodnotu vyrobených výrobků. Mimo to hraje významnou roli fyziologický stav brambor , sklon k zabarvení a varný typ. Vnitřní kvalitu brambor ovlivňují také vnitřní nedostatky, které lze objevit teprve po rozkrojení. K nim řadíme rzivost a šedivost dužniny, hnědou fytoftorovou hnilobu apod. Kromě toho mají význam i otlaky tvořící se v hlíze, údery nebo stlačením a projevující se tvorbou modrých skvrn (Hamouz, Vokál, Diviš,1998). Každá odrůda brambor vhodná pro konzumní užití má vlastní určitou stolní hodnotu. Ta tvoří souhrnné hodnocení bramborových hlíz z hlediska chuťového a vzhledového, i kuchyňského upotřebení. V konečném důsledku ji vyjadřujeme varným typem. Stanovíme ji varnou zkouškou,

při které jsou hlavními hodnocenými faktory

konzistence a moučnatost. Tyto vlastnosti jsou ohodnoceny smyslově, prostřednictvím degustátorů v průběhu odrůdových zkoušek. Varný typ mohou každý rok výrazně ovlivňovat pěstitelské podmínky. Hlavní vliv na změnu má především lokalita, projev ročníku, počasí, agrotechnické zásahy a hnojení (především dusíkem) (Procházka, 2005) (www.europlant.cz). Domkářová, Horáčková, Habětínek (2003) popisují, že byly hodnoceny stolní hodnoty u 22 československých odrůd ve dvouletých pokusech na 5 lokalitách v České republice. U zkoumaných odrůd byl prokázán vliv odrůdy, lokality, roku a interakcí odrůda x lokalita x rok na stolní hodnotu hlíz, z čehož nejvýznamnější byl vliv odrůdy. Při stanovení podílu složek na celkovou fenotypovou variabilitu byl prokázán pro stolní hodnotu podíl variability genotypu 76,37 %, prostředí 6,07 % a interakce genotyp x prostředí 17,56 %, poměr genetické variability k celkové fenotypové variabilitě (H) byl 0,824. Rovněž Vokál a kol. (2000) při srovnávání vlivu rozdílných ekologických podmínek pěstování působících na stolní hodnotu hlíz brambor potvrdili statisticky významný vliv odrůdy na tuto vlastnost.

12

Tabulka I Hodnocení stolní hodnoty

Počet dosažených Bonitační stupeň bodů 9 81-100 8 71-80 7 61-70 6 51-60 5 41-50 4 31-40 3 21-30 2 11-20 1 0-10 (Domkářová,Horáčková, Habětínek,2003)

Charakteristika stolní hodnoty velmi vysoká (vynikající) vysoká střední nízká velmi nízká

Hodnocení stolní hodnoty vařených hlíz vybraných odrůd (viz. Příloha č.1) Významné hospodářské a morfologické vlastnosti charakterizující jednotlivé odrůdy (viz. Příloha č.2)

3.1.Vliv steroidních glykoalkaloidů na senzorickou jakost hlíz

Steroidní glykoalkaloidy spolupůsobí na senzorické vlastnosti potravin. Při běžných koncentracích jsou jedním z prvků tvořících typickou chuť a vůni vařených nebo jinak upravených hlíz brambor. Při překročení těchto koncentrací ovlivňují senzorické vlastnosti negativně. Steroidní glykoalkaloidy způsobují dva smyslové vjemy – hořkou chuť podobnou kofeinu a svíravý palčivý pocit. Při vyšších hladinách oba vjemy splývají v pocit palčivosti trvající až dvě hodiny. Během přípravy hlíz však tato hořká chuť, která by za normálních okolností spotřebitele varovala, může být „maskována“ použitým kořením či dalšími chuťovými přísadami. Toto hledisko také omezuje chuťové rozpoznání zdravotně závadných potravin. Organoleptické zkoušky ukázaly, že hlízy bramboru s obsahem steroidních glykoalkaloidů vyšším než 11 mg . 100 g-1 původní hmoty vyvolávají již vysloveně hořkou chuť, pod 7,5 mg .100 g-1 č.h., již negativní ovlivnění chuti nebylo prokázáno. Práh vnímání hořké chuti steroidních glykoalkaloidů byl stanoven na 0,313 mg pro α – solanin, 0,078 mg pro α – chaconin, 0,078 pro β2 – chaconin a 0,313 mg pro soladinin, práh palčivé chuti na 0,625 mg pro α – solanin, 0,313 pro α – chaconin a

13

0,156 mg pro β2 – chaconin. Pro srovnání, práh hořké chuti pro kofein byl přibližně čtyřikrát vyšší než u α – solaninu. Přímo v lidské výživě nepředstavují steroidní glykoalkaloidy žádný pozitivní význam. Jůzl, Zrůst, Hlušek tvrdí, že maximální přípustné množství (z hlediska organoleptických vlastností) je 6-7 mg . 100 g-1. Některým skupinám konzumentů zřejmě zvýšený obsah steroidních glykoalkaloidů příliš nevadí, např.Jůzl, Zrůst, Hlušek (2008) uvádějí, že domorodí maurští obyvatelé přijali rané introdukce bramboru na Novém Zélandu. Tyto rané odrůdy známé jako Maurské brambory se vyznačují ve srovnání s moderními odrůdami menší velikostí a odlišnou barvou a předpokládá se, že zůstaly neselektovány. Obsah steroidních glykoalkaloidů se v těchto hlízách pohyboval od 38,7 mg . kg-1 do 142,6 mg . kg-1 (průměr 76,5). Degustace provedené s deseti různými odrůdami prokázaly, že byly obecně dobře přijaty, nicméně všichni degustátoři zaznamenali u některých odrůd nahořklou příchuť. Textura a chuť i vůně dosáhly u všech hodnocených odrůd přijatelných hodnot (Jůzl, Zrůst, Hlušek, 2008).

3.1.2. Obsah glykoalkaloidů v potravinářských výrobcích

Obsah steroidních glykoalkaloidů (SGA) v rostlinách bramboru ovlivňuje zejména stanoviště, rok pěstování, odrůda a vývin trsu během vegetace. U hlíz k těmto faktorům přibývá kromě vývinu hlízy až do fyziologické zralosti případně mechanické poškození, intenzita světla a podmínky jejich skladování (především teplota). Listy rostlin obsahují mnohem vyšší podíl steroidních glykoalkaloidů než je v jejich hlízách. Rozložení steroidních glykoalkaloidů není rovnoměrné ani v hlíze, ani v rostlině. Vyskytují se ve vyšším množství zejména v zónách intenzivnější metabolické aktivity. Z nadzemních částí jsou to květy a bobule, v hlízách klíčky, zóny kolem oček a vnější vrstvy hlízy (periderm, kortex a vnější floém). Steroidní glykoalkaloidy mají značnou termostabilitu. Odolávají mražení i sušení, nerozkládají se vařením, pařením, pečením ani mikrovlnným ohřevem. K tepelné degradaci u nich dochází při teplotách od 230 oC do 280 oC. Z toho je patrné, že během kuchyňské nebo technologické úpravy hlíz bramboru v nich nedochází k podstatnějšímu ovlivnění obsahu steroidních glykoalkaloidů. Důvodem zvýšení obsahu steroidních glykoalkaloidů (SGA) ve zpracovávaných hlízách může být indukovaná syntéza steroidních glykoalkaloidů po mechanickém zpracování hlíz (loupání, krájení, dlabání), po kterém následuje tepelné opracování s časovou 14

prodlevou. Více steroidních glykoalkaloidů může být také ve výrobcích s nízkým obsahem vody. Sušení hlíz způsobuje pětinásobné zakoncentrování alkaloidů oproti syrovým hlízám. Pro konzumenty se však jeví být výhodné, že steroidní glykoalkaloidy jsou rozpustné ve vodě. Část se jich může vyluhovat při vaření do varné lázně. Příprava potravinářských výrobků (lupínků, hranolků) umožňuje jejich částečné vyluhování z dělených hlíz do oplachových vod. Při uvolňování škrobu z hlíz se velký podíl steroidních glykoalkaloidů odstraní v průběhu technologického procesu (Zrůst, Horáčková, Přichystalová,Rejlková, 2003).

3.2. Barva brambor

Výraz „barva“ je velmi mnohoznačný pojem, takže nedokonale specifikovaný význam a nepřesný

výklad tohoto slova může způsobit nejasnosti. Význam slova

„barva“ se nejčastěji spojuje s psychosenzorickým

vnímáním, čili vjemem, který

zprostředkovává lidské oko. V obecném vyjádření se pojem „barva“ přenáší na vlastnost světla (světelného podnětu) a předmětů. Mluvíme o „barvě“ světla nebo „barvě“ předmětu, popřípadě o barevném světle a barevném předmětu. Vedle toho se pojem „barevný“ spojuje pouze s pestrými barvami na neutrální barvy jako bílá, šedá a černá se mnohdy zapomíná (Vik, 1995). Jednotlivé kultivary brambor se vzájemně odlišují přinejmenším barvou pokožky a dužniny hlíz (Šmálik,1987). Barva dužniny představuje především znak vzhledu. Zbarvení dužniny se pohybuje v různých gradacích od temně žluté přes odstíny žluté a bílé tóny, až k barvě bílé. U nás se odrůdy se žlutou dužninou pokládají za vhodnější než odrůdy s dužninou bílou nebo slabě nažloutlou. Barvu dužniny mohou znehodnocovat některé choroby a fyziologické poruchy (Hamouz, Vokál, Diviš,1998). Zraněný brambor mění zabarvení dužniny na červeno-hnědou až hnědou. Toto zbarvení způsobuje enzymatická oxidace tyroxinu prostřednictvím polyfenoloxidasi. Hamouz, Vokál, Diviš (1998) píší, že lze vypozorovat v hlízotvorném a enzymatickém zabarvení.

15

vysokou korelaci mezi tyroxinem

3.2.1. Anthokyanová barviva brambor

Na zbarvení brambor působí také anthokyanová barviva. Tato barviva představují při dietě účinné antioxydanty, jejichž denní příjem je odhadován na 180 mg na osobu. Jsou především obsaženy v červeně a modře zbarvených odrůdách brambor, ve slupkách a dužnině bramborových hlíz a chrání lidský organizmus proti oxydantům, volným radikálům a vyšším hladinám low density lipoproteins (LDL) cholesterolu. Přírodní variace kulturních brambor zahrnuje typy, které jsou červeně a modře zbarveny díky přítomnosti anthokyanů ve slupce nebo dužnině. Červeně zbarvené bramborové hlízy

(slupka

a

dužnina)

obsahují

glykosidy

pelargonidinu, -1

kumaroylrutinosid)-5-O-glukosid (200-2000 mg . kg

např.

3-O-(p-

čerstvé hmoty), v menším

množství glykosidy peonidinu, např. 3-O-(p-kumaroylrutinosid)-5-O-glukosid (20-200 mg . kg-1 čerstvé hmoty). Modře zbarvené hlízy obsahují podobné koncentrace 3-O-(pkumaroylrutinosid)-5-O-glukosidu malvidinu (2000 -5000 mg . kg-1 čerstvé hmoty). Brown a kol.(2005) určili celkový obsah anthokyanů v rozmezí 69-350 mg v kilogramu čerstvé hmoty u brambor s červenou dužninou a 55-171 mg u modře zbarvených klonů. Acylovaná barviva vytvářejí více než 98 % celkového obsahu anthokyanů brambor. Jednotlivé glykosidy se liší typem kyseliny, která se zúčastní acylace, např. kávová kyselina je součástí 3-O-(6-O(4-O-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-α-L-rhamnopyranosyl)-βglukopyranosid)-5-O-β-glukopyranosidu peonidinu (10 % obsahu antokyanů) a petunidinu. Naito a kol. (1998) píší, že acylované glykosidy pelargonidinu jsou charakteristické pro červené brambory. Hlavní barvivo bylo identifikováno jako 3-O-(6-O(4-O-((E)-p-kumaroyl)-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-glukopyranosid-5-O-β-D glukopyranosid pelargonidinu a jako minoritní barvivo 3-O-(6-O-(4-O-((E)-feruloyl)-αL-rhamnopyranosyl)-β-D-glukopyranosid)-5-O-β-D-glukopyranosid

pelargonidinu.

V ostatních glykosidech je vázána p-kumarová kyselina, např.v peonarinu (25%)a petaninu (37%). Stejné antokyany, ale v jiném poměru složení, jsou obsaženy v hlízách brambor s modrou dužninou. Další acylující kyselinou je ferulová kyselina, např. v modré odrůdě Congo jsou přítomny 3-O-(6-O(4-O-feruloyl-α-L-rhamnopyranosyl)-βD-glukopyranosid)-5-O-glukopyranosidy petudininu a malvidinu. Obsah anthokyanů je odhadován na 20 až 400 mg . kg-1 čerstvé hmoty hlíz brambor. V červených odrůdách 3-O-rutinosid-5-O-glukosid pelargonidinu acylovaný p-kumarovou kyselinou tvoří asi 70 % celkového obsahu anthokyanů. Červeně zbarvené brambory mohou obsahovat převážně 80 % acylovaných glykosidů pelargonidinu, naproti tomu brambory s modrou 16

dužninou obsahují kromě těchto glykosidů navíc acylované glykosidy petunidinu v poměru 2:1. Glykosidy peonidinu, petunidinu a malvidinu tvoří hlavní anthokyanové glykosidy, které napomáhají k antioxidačním vlastnostem hlíz brambor (Lachman, Hamouz, Orsák, 2005).

3.2.2. Karotenoidy u brambor

Hlavní složku karotenoidů tvoří violaxantin, který tvoří v bramborových hlízách množství 8 až 244 µg/100g. Z dalších složek lze jmenovat lutein, lutein-5,6-epoxid a nízké množství neoxanthinu. Barva dužniny a obsah karotenoidů je v přímém vztahu. Barva dužniny lineárně závisí na obsahu karotenoidů (Iwanzik, Tevini, Stute, Gilbert, 1983). Pomocí genetického inženýrství bylo prokázáno, že je možné výrazně zvýšit množství a druhy karotenoidů, které by se mohly kumulovat v bramborových hlízách. Pomocí transgenní linie z genu mikroorganizmu Erwinia, by bylo zřejmě možné získat hlízy o vyšším obsahu karotenoidů. Díky této metodě by mohlo dojít k začlenění β karotenu do hlízy brambor. I když se tato látka do nynější doby v bramborách nevyskytovala.

3.2.3. Další faktory ovlivňující barvu

3.2.3.1. Abiotické šednutí dužniny

V dužnině hlízy se tvoří šedé, modré až černé skvrny, které znehodnocují výslednou kvalitu hlíz. Skvrny se nejčastěji objeví pod slupkou, prostupují dále do dužniny a mohou se rozšířit v celé hlíze. Šednutí se nejvíce projevuje v pupkové části. Jednotlivé odrůdy se projevují různou náchylností, obecně lze poukázat na to, že náchylnější jsou odrůdy s vyšším obsahem škrobu (Rasocha, Hausvater, Doležal, 2008).

3.2.3.2. Terčovitá a hnědá skvrnitost bramboru

Houba tvoří na listech nejprve žluté a krátce po začátku infekce tmavě hnědé nekrózy. Velikostně a tvarově je velmi proměnlivá podle náchylnosti odrůdy. Typické

17

jsou soustředné kruhy patrné na nekrotických skvrnách. Při napadení hlíz se na slupce tvoří obdobné příznaky jako na listech (Rasocha, Hausvater, Doležal, 2008).

3.2.3.3. Stříbřitost slupky

Stříbřitost slupky způsobuje houba Helminthosporium solani, jejímž jediným známým hostitelem je brambor. Patogen sice může saprofyticky přežívat na zbytcích jiných rostlin, což mu umožňuje krátkodobé přežití v půdě, ale hlavním zdrojem infekce je stejně napadená sadba. V praxi infekci hlíz podporuje teplé a vlhké počasí mezi ukončením vegetace a sklizní, naskladňováním mokrých a neusušených hlíz, z dalších faktorů např. vyššími teplotami a ovlhčením hlíz v průběhu skladování (Sedláková, Hausvater, Doležal,2008). Chorobu lze prokázat už při sklizni, ale v průběhu skladování se dále rozšiřuje. První symptomy se objeví v pupkové části hlízy, kde se tvoří světle hnědé kruhovité skvrny s neohraničenými okraji, které mohou postupně pokrývat podstatnou část povrchu. Napadená místa z důvodu zavzdušnění parazitovaných buněk se na slupce objeví stříbřitý lesk, který je patrný zvláště při ovlhčení povrchu (Rasocha, Hausvater, Doležal, 2008).

3.2.4.

Tmavnutí hlíz

Tmavnutí hlíz představuje velmi nežádoucí kvalitativní jev. V současnosti rozlišujeme tři typy zbarvení – enzymatické, zbarvení po uvaření a neenzymatické zbarvení. Enzymatické zbarvení se projeví jen u surových brambor, a to při kontaktu buněčné šťávy se vzduchem, při krájení, strouhání, lisování, a nebo při jiném mechanickém narušení bramborové dužniny. Po zahřátí na 80 oC enzymatické černání přestává (Šmálik,1987).

3.2.4.1. Tmavnutí po uvaření

Zbarvení uvařených hlíz má v domácnostech z kvalitativního hlediska význam, až po dlouhé době po uvaření. Z informací zjištěných při výzkumu vyplývá, že černé zbarvení po uvaření vzniká interakcí kyseliny chlorogenové a kyseliny citronové

18

v kombinaci se železem (Winiger, Ludwig, 1974). Domkářová,Horáčková, Habětínek uvádí, že pigment vytvářející tmavnutí je komplex kyseliny chlorogenové a železa, který vzniká během vaření brambor a oxiduje při jejich zchlazení. Intenzita tmavnutí po uvaření závisí na poměru mezi kyselinou chlorogenovou a citronovou. Nezralé hlízy tmavnou po uvaření snadněji než zralé. Odrůdy tvořící menší množství kyseliny chlorogenové tmavnou po uvaření méně, když ostatní podmínky jsou příznivé pro výskyt (Domkářová, Horářková, Habětínek, 2003). Tito autoři upozorňují na variabilitu mezi potomstvy deseti rodičovských partnerů při dialelním křížení, což způsobuje, že existují genetické rozdíly odpovídající za vývoj černání dužniny po uvaření. Dále také uvádějí, že černání dužniny po uvaření je způsobeno komplexním dědičným znakem, který je ovlivněn různými faktory prostředí. Přestože o dědičnosti tohoto důležitého kvalitativního znaku je zatím známo málo, je pravděpodobně děděn polygenně. Selekcí rodičů s nízkou náchylností k černání po uvaření je možno na počátku šlechtitelského programu zajistit kvalitu budoucích generací.

3.2.4.2. Vliv akrylamidu na zhnědnutí brambor po tepelném zpracování

Smažené bramborové výrobky, zastoupeny hranolky a chipsy mohou obsahovat značné množství akrylamidu. V současné době se projevuje snaha o minimalizaci akrylamidu v těchto výrobcích se současným udržením stejných smyslových vlastností (barvy a chuti). Optimalizace při smažení lze dosáhnout tehdy, až budou známy základní kinetické údaje o hnědnutí a tvorbě akrylamidu. Z toho důvodu byly při experimentech užity kontrolované podmínky (vlhkost, teplota, čas). Obsah vlhkosti silně ovlivnil aktivační energii nutnou pro hnědnutí a tvorbu akrylamidu. Aktivační energie výrazně vzrostla při vlhkosti pod 20 %. Při nízké vlhkosti byla aktivační energie pro zhnědnutí vyšší. To vysvětluje, proč konec procesu smažení je z hlediska hnědnutí velmi kritický okamžik. Proto nižší teploty ke konci smažení snižují obsah akrylamidu v produktu, zatímco barevná stálost je stále dobrá (Amrein a kol., 2006). Vlivy jednomocných a dvojmocných kationtů na tvorbu akrylamidu byly studovány u fruktoso-asparaginového modelu při 150 oC a 180 oC. U dvojmocných kationtů jako je Ca2+, bylo prokázáno, že brání tvorbě akrylamidu úplně, zatímco jednomocné kationty, jako je Na+ tvoří polovinu akrylamidu v systému. Potvrdilo se pomocí hmotnostně spektrometrické analýzy, že klíčový meziprodukt vede k akrylamidu. V reakci se mezitím tvoří hnědě zbarvené produkty. Namáčením brambor do roztoku chloridu 19

vápenatého lze inhibovat tvorbu akrylamidu až o 95 % během smažení. Na smyslovou kvalitu smažených hranolek či chipsů nepůsobil tento zásah nepříznivě, ani z hlediska zlaté barvy ani svěží textury (Gormen, Senyuva, 2007). Pomocí pozorování byl sledován vývoj zbarvení v předsušených bramborových lupíncích během smažení a tvorbě akrylamidu v konečných bramborových lupíncích. Měření barvy se provádělo pomocí počítačové techniky, což umožnilo kvantifikování přesné barvy povrchu bramborových lupínků pomocí L * a * b jednotek z barevných (RGB) obrázků. Před smažením došlo ke zblednutí bramborových lupínků vlivem horké vody při teplotě 85 oC po dobu 3,5 minuty. Nesmažené lupínky se považovaly za kontrolu. Bramborové lupínky byly smaženy při teplotách 120 oC, 140 oC, 160 oC, 180 oC, až do dosažení vlhkosti kolem 1,8 % nutnou pro barevnou kvantifikaci. Koncentrace akrylamidu byla stanovena ve výsledných bramborových lupíncích po smažení. Hodnoty použité pro určení zbarvení pomocí systému L * a * b byly zaznamenány ve čtyřech zmíněných teplotách pomocí celkové barevné diference, pomocí parametru (δE). Předsušení neovlivnilo výrazně barvu lupínků, ale smažení předsušených bramborových lupínků při 180 oC představuje snížení obsahu akrylamidu oproti kontrole (Pedreschi a kol., 2007).

3.2.4.3. Vliv složení bramboru na kvalitu barvy bramborových lupínků

Jednotlivé složky brambor byly monitorovány, aby mohl být zhodnocen jejich podíl na barvě lupínků. Složení a barva lupínků se u různých odrůd odlišovaly. Vliv redukujících cukrů se úplně nevysvětlil, pokud se vyskytovaly pouze v nízkých koncentracích. Ostatní reaktanty vyskytující se v plátcích brambor sehrály důležitou úlohu v konečné kvalitě barvy lupínků. Mnohonásobná korelační analýza vykázala negativní vztah kyseliny askorbové, fruktózy a izomeru kyseliny chlorogenové, glukózy a glutaminu s barvou lupínků. Sacharóza, kyselina chlorogenová a asparagin nebyly vhodné pro odhad kvality barvy lupínků (Rodriguez-Saona, Wrolstad, 1997).

3.2.4.4. Kinetika barevné změny během smažení impregnovaných hranolek

Při zkoumání barevné změny byla zjišťována kinetika hnědnutí během smažení impregnovaných a kontrolních bramborových hranolek a pak pomocí dynamické metody ze získaných kinetických parametrů předpovězena barevná změna při smažení. 20

Bramborové hranolky byly impregnovány při 25 oC ponořením do roztoku kukuřičného sirupu DE 42-NaCl. Po opláchnutí a sušení, byly tyto hranolky usmaženy na slunečnicovém oleji při 160 oC, 170 oC a 180 oC. U kontrolního vzorku bramborové hranolky zbledly, ale impregnované hranolky zbledly také. Experimentální údaje o povrchové teplotě, průměrném obsahu vlhkosti bramborových hranolek a barevné změně při smažení se vyjadřují pomocí empirických vztahů s korelačním koeficientem větším než 99,0 %. Ve všech případech Arheniova aktivační energie klesla spolu s klesající průměrnou vlhkostí, což poukazuje na možný vývoj změny barvy. Kinetické parametry predikovaly změnu barvy během smažení pomocí Rate Monotic Scheduling (RMS) hodnot v rozmezí 5,1-10,5 % (Moyano a kol., 2002). Pedreschi a kol. (2008) studovali kinetiku extrakčních redukujících cukrů bramborových hranolek během smažení. Proces ztráty redukujících cukrů během smažení při teplotách 60 oC, 75 oC a 90 oC lze popsat pomocí Fickova zákona dvěma modely. První z nich je klasický model s konstantním efektivním snižováním cukru vlivem difúzního koeficientu. Druhý model vyplývá z toho, že difúzní koeficient je pohyblivý během procesu smažení. Aktivační energie pro proces neustálého efektivního snižování cukru byla stanovena na 3,4 kJ / mol. Bramborové hranolky zbledly při teplotě 60 oC během smažení, po úvodní teplotě 30 oC na počátku smažení. Tento účinek lze připsat zgelovatění škrobu při teplotách nad 60 oC, což má za následek změnu původní mikrostruktury hlíz brambor, čímž je šíření redukujících cukrů obtížnější. Nižší teploty při delší době smažení způsobují vznik kvalitnějších hranolků (méně olejnatých a lehčích), než ty které zbledly při kombinaci vysoké teploty a krátkého času. Moyano a kol. (2004) studovali spojitost entalpie a entropie při zhnědnutí bramborových hranolek během smažení u impregnovaných a kontrolních vzorků. Hlavním úkolem bylo studium případného zhnědnutí během smažení vlivem rozpuštěných impregnačních látek (kukuřičný sirup DE 42 a NaCl). V pokusech byly použity dva alternativní přístupy s cílem získat izokinetickou energii ze vztahu entalpie / entropie a faktor frekvence / aktivační energie. Byly zjištěny hodnoty 333,1 K a 335,9 K. Obě hodnoty jsou výrazně nižší než průměrná teplota, u které bylo zjištěno, že dosahuje hodnot 397 K, což znamená, že mechanizmus reakce entropie je kontrolovaný. Statistická analýza provedená pro údaje entalpie ku entropii ukázala, že pouze jedna veličina má vliv na hnědnutí během smažení, a že rozpuštěné látky u impregnovaných hranolek neměly vliv na mechanizmus reakce. 21

3.2.5.

Metody hodnocení barvy

Brambory mění během kulinární úpravy nebo při technologickém zpracování barevný odstín. Barevné změny představují z hlediska zpracování brambor velmi významný faktor. Při hodnocení syrových a tepelně zpracovaných brambor se používají subjektivní metody měření barvy, jejichž základem je vnímání barvy založené na posouzení hodnotitelem a objektivní metody založené na množství světla odraženého od povrchu objektu nebo objektem procházejícím. Pro vyhodnocování barvy se v posledních letech používá počítačová analýza obrazu. U brambor se uplatňují zejména metody využívající porovnání barvy vzorku s etanoly, při objektivních metodách pomocí různě konstruovaných přístrojů, spektrofotometrů, se zjišťuje jednak odraz světla od povrchu vzorku a pak také absorpce

nebo transmise filtrátu získaného

z homogenátu brambor (Volf, Votavová, 1996).

3.2.5.1. Stanovení barvy výrobků z pupkové části hlízy po smažení

Přesné zjištění barvy výrobků z pupkové části hlíz po smažení je nezbytné pro stanovení kvality brambor. Bylo provedeno vyhodnocení změn v barvě ovlivněné malými změnami v místě měření, dobou mezi krájením a smažením a dobou mezi smažením a měřením. Změny v době mezi smažením a měřením a změny v místě měření více působily na změny v barvě než doba mezi krájením a smažením. Byly srovnávány čtyři metody pro stanovení barvy výrobků z pupkové části hlíz po smažení, kdy jedna z nich byla standardní vizuální, ve třech ostatních byl použit reflektometr Photovolt. Výsledky všech metod byly podobné. Je nutné diskutovat o standardizování postupu a velikosti vzorků hlíz ( Shock a kol.,1994).

3.2.5.2. Kvantifikování barvy bramborových lupínků pomocí počítačové analýzy

Mnozí autoři se snažili stanovit nejvhodnější metodu pro analýzu barvy bramborových lupínků analýzou videozáznamu. Studium obsahovalo hodnocení schopnosti počítačového programu vytvořit obraz lupínku, tak že by mohly být ukázky barvy získány z určitých částí lupínků. Tento postup byl dále využit k hodnocení barvy lupínků vyrobených z různých odrůd skladovaných při rozdílných teplotách a smažených po různou dobu. Výchozím momentem bylo ukázat, že hodnoty barvy 22

lupínků stanovené analýzou obrazu jsou podobné, jako při měření barvy konvenčními přístroji v oblasti spektra 550 nm (Scanlon a kol.,1994). Pedreschi a kol.(2006) se také zabývali problematikou navrhnutí a realizace nenákladného počítačového systému pro měření barvy vysoce heterogenního materiálu potravin nejen z hlediska tvaru a barvy u brambůrků jako např. systému L * a * b jednotek, z barevných snímků. Systém se sestává z digitálního fotoaparátu pro získání barevných snímků v digitálním formátu, počítače nutného pro ukládání obrázků, analýzy obrazu do softwaru naprogramovaného v Matlabu, který převádí barvu na barvu potravinářského obrazu do L * a * b jednotek. Barvu bramborových lupínků lze vypočítat reprodukovatelným způsobem. Kinetika barevné změny v bramborových lupíncích byla sledována pomocí systému počítačového rozeznávání Concurrent Version System (CVS) během smažení u čtyř rozdílných teplot. Hodnota jednotek barvy L * a * b se zaznamenávala u různých vzorků během smažení ve čtyřech rozdílných teplotách pomocí celkové změny parametru. Bramborové lupínky smažené při vyšších teplotách tmavnou, jak ukázalo zkoušení pomocí Concurrent Version System (CVS). Implementovaného systému počítačového rozeznávání lze použít i ke studiu jiných potravin při správném nastavení pro snímání obrazu a digitálního zpracování.

3.2.5.3. Hodnocení barvy pomocí spektrofotometru

Ve fyzikální laboratoři ústavu technologie potravin Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity se k měření barvy užívá přístroj Konica Minolta CM 3500d. Optický systém spektrofotometru měří odražené světlo pod úhlem 8° (d/8). Tento na počítač napojený přístroj je využíván pro měření reflektance i transmitance vzorků pevných i tekutých vzorků. Průměry štěrbin jsou 8 a 30 mm. Přístrojem je proměřeno celé viditelné spektrum, tj. od 380-780 nm (v 20 nm intervalech) a data jsou získávána a zpracovávána prostřednictvím nezbytného softwaru, ve kterém lze nastavit různé režimy, např. zvolit žádané veličiny (L*a*b*, L*C*h, Hunter Lab), eliminovat lesk, nastavit režimy osvětlení (D65, D99), případně využívat různé indexy, porovnávat vzorky se standardem, apod. (Jůzl,2009)

23

Obrázek č.1

Spektrofotometr Konica Minolta CM 3500d

3.2.5.3. Hodnocení barvy NIR spektrometrem

Hlízy lze proměřovat na přístroji FT NIR Antaris ve spektrálním rozsahu 4 000 – 10 000 cm-1 v režimu reflektance (odrazu) s rozlišením 8 při počtu scanů 100. Z každé odrůdy se měří 5 hlíz v syrovém stavu se slupkou, bez slupky a uvařené. Před vlastním měřením se vzorky strouhají a měří NIR spektrometrem na integrační sféře pomocí otočného spinneru. Z těchto měření se vyhodnocuje průměrné spektrum. K vyhodnocení spekter se používá metoda diskriminační analýzy, což je spektrální technika založená na rozlišení spekter do tříd. Třídy jsou popsány standardy, jež tvoří shluk (cluster) kolem těžiště třídy. Počet tříd odpovídá počtu měření. Přítomnost diskriminančního kříže ukazuje na velkou odlišnost pozorovaných vzorků. Kalibrační modely se tvoří pro všechny odrůdy ve stavu vařeném, syrovém se slupkou a bez slupky. Účelem je zjistit, zda je přístroj FT NIR Antaris schopen rozlišit jednotlivé odrůdy. Výsledky potvrdily, že je možno pomocí NIR spektrometru ve všech

24

třech případech odrůdy od sebe vzájemně odlišit. U některých odrůd lze získat patrný diskriminanční kříž, který poukazuje na velkou odlišnost odrůd . Naopak u některých odrůd nelze získat zcela jednoznačné výsledky. U těchto by autoři doporučovali rozšířit kalibrační model o více standarů (Jůzl, 2009).

Obrázek č.2

FT NIR Antaris

3.3. Textura brambor

Texturou zemědělských produktů se rozumí soubor mechanických vlastností, které lze využít k ohodnocení technologické či senzorické kvality produktů. U hlíz brambor se jedná jednak o určování textury syrových hlíz, kterou můžeme využít zejména při ohodnocení citlivosti hlíz k mechanickému poškození a také o určování textury vařených hlíz, která je důležitým poznatkem pro hodnocení konzumní kvality vařeného produktu (Blahovec,1998). Domkářová, Horáčková, Habětínek (2003) tvrdí, že vliv genotypu působí významně, i když vliv prostředí je také podstatný. Interakci mezi texturou a sušinou uvádějí Domkářová, Horáčková, Habětínek (2003) jako silnou, stejně jako interakci mezi texturou a strukturou škrobu. 25

Tabulka č.2 Hodnocení textury bramborových hlíz Rozpad

1 ne

2 mírný

3 střední

Konzistence Moučnatost Vlhkost Struktura

pevná nemoučnatý vlhký výborná

docela pevná mírně moučnatý mírně vlhký docela dobrá

poměrně měkká moučnatý mírně suchý spíše hrubá

4 úplný nerovnoměrně měkká velmi moučnatý suchý hrubá

(Opatová,Vacek,1997)

3.3.1. Konzistence brambor

Konzistenci hlíz charakterizují Domkářová, Horáčková, Habětínek (2003) jejich tuhostí (pevností) či kyprostí při tlaku vedeném nožem či vidličkou na celou hlízu či její polovinu. Předzvěstí vyšší kyprosti hlíz je i popraskání na povrchu hlíz pod slupkou při vaření. Příliš kypré hlízy, které se rozsypávají,hodnotíme jako konzumně nevhodné. Pří zařazování odrůd do varných typů se nevyužívá pouze hodnocení konzistence hlíz, ale i bonitace dalších znaků – tmavnutí povrchu vařených hlíz, barvu dužniny po uvaření, strukturu hlíz, moučnatost a vlhkost a chybu chuti (Domkářová, Horáčková, Habětínek 2003). Konzistence dužniny (textura) vařených hlíz určuje vhodnost pro různé použití k přípravě pokrmů. Podle Domkářové,Horáčkové,Habětínka (2003) je konzistence dužniny hlíz významným znakem konzumních brambor, poměrně málo ovlivněným prostředím. Konstatovali, že ze znaků, které jsou hodnoceny při degustačních zkouškách (vzhled čerstvých neloupaných hlíz, vzhled hlíz na povrchu a řezu po uvaření, vůně, chuť a polykatelnost, konzistence dužniny, tmavnutí po uvaření), je konzistence dužniny vařených hlíz nejméně ovlivňována podmínkami prostředí. Konzistence dužniny hlíz je základním znakem pro rozdělení odrůd do varných typů, které jsou následující. Varný typ A – lojovité, jemné až středně jemné struktury nerozvářivé, velmi slabě až slabě moučnaté, vhodné zejména k přípravě bramborového salátu a ke konzumu jako vařené. Varný typ B – polomoučné brambory s jemnou až hrubší strukturou, příjemné vlhké až sušší, vhodné jako příloha. Varný typ C – měkké moučnaté brambory, s jemnou až středně hrubou strukturou, středně vlhké až suché, vhodné přednostně k přípravě výrobků z brambor, těst a kaší. Varný typ D – hrubé, silně moučné, silně rozvářivé brambory, nedoporučované pro konzum, používají se i přechodné typy (Domkářová, Horáčková, Habětínek, 2003). Domkářová, Horáčková,

26

Habětínek (2003) tvrdí, že při obsahu sušiny 15,2 % se docílí vodnaté konzistence dužniny, při obsahu sušiny 16,9 % - 19,1% je konzistence výborná a při sušině 19,6 % je konzistence moučná. Rozvářivost se klade do přímé souvislosti s poměrem škrobu a bílkovin. Moučnatou konzistenci má ta hlíza, u které ve značné míře bobtná škrob a pektinové vazby mezi buňkami jsou proto poměrně slabé, takže moučnatost se odvíjí nejen od obsahu ale i od kvality škrobu.

3.3.2. Vliv skladování na texturu hlíz brambor

Čerstvé hlízy pěti odrůd (Solanum tuberosum L.) byly skladovány při různých teplotách (4 oC, 8 oC, 12 oC, 16 oC a 20 oC) a 80-90% relativní vlhkosti na 18 týdnů po sklizni a byl hodnocen vliv skladování a teploty na jejich texturní charakteristiky. Analýza texturního profilu se provedla u vařených a syrových hlíz s využitím přístroje Instron pro měření texturních parametrů. Jako jsou lámavost, tvrdost, soudržnost, přilnavost a pružnost. Syrové a vařené hlízy dokladovaly výrazné snížení u všech texturních parametrů na uskladnění, bez ohledu na teplotu skladování. Syrové brambory vykázaly pokles lámavosti a tvrdosti s rostoucí teplotou, naproti tomu vařené ukázaly opačný trend. Rozsah změny texturních vlastností se lišil jak u syrových, tak vařených hlíz různých odrůd (Kaur a kol., 2007).

3.3.3. Textura vařených bramborových hlíz

U

vařených

bramborových

hlíz

se

textura

popisuje

hned

několika

charakteristikami. Mezi nejčastější patří pevnost (firmness), konzistence (consistency) a moučnatost (mealiness, flouriness). Nicméně se používají také další charakteristiky: rozvářivost a dezintegrace (sloughing, desintegration), vlhkost (moistness), tvrdost (hardness), měkkost (softness) a další (Bárta, 2002). Textura vařených brambor byla popisována dvěma fyzikálními parametry: „Měkkostí“ (softness), vyvozené z narušení buněk a z oddělování buněk. A „suchostí“ (dryness), která závisí na poměru oddělování a narušení buněk. Měkkost tkáně byla měřena a určována odolností tkáně vůči krájení tenkým nerezovým ocelovým drátem. Měkkost tkáně se rychle zvýšila s dobou vaření, zvláště tehdy pokud byla u odrůdy stanovena měkkost při veřejných panelových chuťových zkouškách. Surová bramborová tkáň uvolňovala mezibuněčnou tekutinu z poškozeného povrchu v důsledku narušení buněk. Po uvaření se uvolňovalo méně 27

tekutiny, tzn. že textura se změnila v sušší, když nastalo oddělování buněk. Pro kvantitativní měření suchosti bylo užito smývání buněk z tkáně vařených brambor. Smývání se během vaření zvyšovalo (Jarvis, Duncan, 1992). Protože textura vařených brambor souvisí nejen s genotypem, ale také s pěstitelskými podmínkami, mohou se jednotlivé partie jedné odrůdy z texturního hlediska značně lišit. Snahou je vyvinout spolehlivou metodu pro klasifikaci brambor z texturního hlediska, která bude specifická pro jednotlivé partie i jednotlivé hlízy. U každé odrůdy je nutné stanovit korelaci mezi specifickou hmotností a varným typem (Ochsenbein, Hoffmann, Keiser, 2005).

3.3.3.1. Vliv volby režimu tepelného zpracování na texturu vařených hlíz

Blahovec (1998) tvrdí, že vaření brambor je velmi složitý proces, který má celou řadu komponentů, jejichž vzájemným souhrnem vzniká konečný efekt. U většiny komponentů hraje významnou roli mimo teploty také čas. Z praktického hlediska je však vždy dobré nalézt takové parametry procesu vaření hlíz, které vedou k optimálním hodnotám jejich textury.

3.3.3.2. Textura vařených bramborových hlíz po ošetření vysokým tlakem

Ošetření vysokým hydrostatickým tlakem 500 MPa po dobu 15 minut a při pokojové teplotě hlíz se srovnávalo s neošetřenými hlízami stejných odrůd. Střední části hlízy pro obě varianty byly dále použity pro speciální test vaření a vaření v tlakové nádobě připojené na Instron při třech mezních teplotách 85 oC, 90 oC a 95 oC ve formě cylindrických vzorků. Zjišťované hodnoty modulu elasticity vzorků před vařením byly obecně srovnatelné. Rozdíl mezi ošetřenými a neošetřenými vzorky byl rovněž srovnatelný s drobnými rozdíly mezi různými odrůdami brambor. Zjistilo se, že modul elasticity se snižuje zhruba exponenciálně se zvyšující se dobou vaření (např. lineárně na semilogaritmické stupnici). Působení vysokého tlaku vedlo k delší době potřebné k vaření než u neošetřených vzorků obzvláště při nižších teplotách. (Blahovec, Esmir, Strohalm, 1998)

28

3.3.3.3. Nežádoucí změny textury vařených hlíz

Zpočátku při výzkumu převládalo mínění, že za tyto změny má zodpovědnost především výše specifické hmotnosti hlíz a obsah sušiny a škrobu. Převažoval názor, že jak škrobová zrna při zahřívání zvětšují svůj objem mazovatěním, tak tím poté vytvářejí tlak na stěny buněk, které následně praskají a rozvolňují soudržnost buněk hlízového pletiva. Při dalším studiu se zjistilo, že stav textury hlíz po úpravě varem vyplývá ze stavu buněčných stěn před a v průběhu varného procesu – jedná se o stupeň degradace buněčných stěn. Zvláštní je význam přisuzován stavu pektinových látek střední lamely (společná vrstva buněčných stěn sousedících buněk), které slouží jako matrice pro síť mikrofibril celuloso-xyloglukanového komplexu buněčných stěn. (Bárta a kol., 2002)

3.3.3.4. Vliv enzymů na obsah tuku a texturu smažených hranolků

Jedním z problémů, který byl řešen je změna v mikrostruktuře buněk bramborových hranolek během zpracování s použitím enzymů. Při zkoumání dané problematiky se jednalo také o hledání vlivu enzymů na obsah tuku a texturu hranolky. Výsledky získané v rámci studií dokazují, že pektolytická a hemicelulytická aktivita enzymů využívaných pro výrobu hranolek zlepšuje konečnou kvalitu produktu a to především obsah tuku po prvním a druhém stupni smažení, který byl o 10-20 % nižší u hranolek s použitím enzymů než u hranolek enzymy neošetřených. V mikrostruktuře hranolky působením enzymů došlo ke zničení buněčné stěny. (Lisinska a kol., 2007)

3.3.3.5. Účinky olejů a teploty smažení na texturu a obsah tuku v bramborových lupíncích

Při zkoumání vlivu olejů bylo využito osm druhů rostlinných olejů: slunečnicový,

řepkový,

sojový,

olivový,

podzemnicový,

palmový,

částečně

hydrogenovaný řepkový olej (olej modifikovaný I) a směs hydrogenovaného řepkového olej a palmového oleje (modifikovaný olej II). Bramborové lupínky smažené na oleji byly zahřívány na 150 oC, 170 oC , 190 oC. Během měření se zjišťoval obsah tuku lupínků

Soxhletovými metodami a textura lupínků, která byla měřena pomocí

Instronu

5544.

Mastné

kyseliny

v olejích

se

stanovovaly pomocí

plynové

chromatografie. Výsledky studií ukázaly, že množství tuků navázaných lupínky, stejně i 29

jejich textura souvisí s druhem oleje používaného pro smažení. Prokázal se vztah mezi obsahem kyseliny olejové a texturou lupínků smažených v rafinovaných rostlinných olejích. Obsah tuku a textura lupínků ovlivnila rovněž teplota smažení. Lupínky poté absorbovaly méně tuku a jejich tvrdost se snížila se zvýšením teploty smažení (Kita a kol., 2007).

3.3.3.6. Vliv γ záření na histologické a texturní vlastnosti

Při expozici vede předúprava (3,0-12,0 kGy) k nárůstu propustnosti buněčné stěny, což způsobuje změkčování tkáně a tím se ovlivňují texturní a histologické vlastnosti. Na pokles hodnot texturních vlastností jako je tvrdost, soudržnost, pružnost a gumovitost má vliv zvýšení dávky ozáření až na 12,0 kGy. Vnesení vápníku způsobilo snížení škod v textuře potravin v důsledku ozáření (Nayak a kol., 2007).

3.3.3.7. Metody hodnocení textury vařených hlíz

Vlastní metody můžeme rozdělit na subjektivní (senzorické, nebo-li smyslové) a objektivní (instrumentální) (Bárta,2002).

3.3.3.7.1. Senzorické metody hodnocení textury vařených hlíz

I přesto, že má senzorická analýza řadu nevýhod vyplývajících ze závislosti na smyslech člověka (subjektivita každého hodnotitele, náročnost na zkušenost a další), stále tvoří základ hodnocení textury, neboť přímý lidský dojem vyvolaný smysly lze jen velmi těžko nahradit. Některé nedostatky

zčásti eliminuje například subjektivnost

hodnocení prostřednictvím početnější komise degustátorů (Bárta,2002).

3.3.3.7.1.1. Senzorické hodnocení textury konzumních hlíz vařených v páře

Textura vařených bramborových hlíz byla zkoumána pomocí senzorické analýzy po 2, 4 a 9 měsících skladování. Senzorické údaje byly vyhodnoceny pomocí Principal Component Analysis (PCA) a regresní analýzy. Metoda Principal Component Analysis (PCA) ukázala, že první dva základní komponenty objasňují 95 % a více odchylek mezi zjištěnými údaji. První základní komponent byl určován z deskriptorů 30

„moučnatý“ (M) a „hrudkovitý“ (crumbly) (A/M) z pozitivního hlediska a deskriptory „lojovitý“ (A/M) z negativního hlediska. Regresní analýza prokázala, že účinky odrůdy převažují nad účinky skladování. Na základě těchto údajů bylo navrhnuto rozdělení odrůd do 4 skupin podle deskriptorů moučnatá, hrudkovitá, lojovitá, pevná. Z hlediska vzhledu a chuti se textura hlíz během skladování přeměnila na lojovitější a lepivější. Další změny textury v důsledku skladování byly velmi závislé na odrůdě (Marle, VanVuurst de Vries, Van Der-Wilkinson, 1997).

3.3.3.7.1.2. Metoda Good Trading Praktice (GTP) pro testování textury brambor

Vacek (1997) provádí senzorické hodnocení vařených brambor za použití pěti vlastností (desintegrace, konzistence, moučnatost, vlhkost, struktura), ale pouze jedna z nich tj. konzistence je vyhodnocena na základě vztahu síla deformace (mezi vidličkou a vzorkem). Ostatní vlastnosti používají spíše vizuální způsoby hodnocení (desintegrace, vlhkost a částečně i moučnatost), případně i hmatové působení jazyka (struktura). Vyskytují se náznaky, že test a metoda Good Trading Praktice (GTP) by mohly být použity i pro hodnocení moučnatosti vařených brambor, pro tento účel je nutné metodiku teprve vytvořit. Vhodná cesta by mohla představovat důsledné využití odtěžovací větve u tohoto testu.

3.3.3.7.2. Objektivní metody hodnocení textury vařených hlíz

Objektivní metody se zakládají na exaktním měření parametrů vařené dužniny hlíz a dělí se na dvě skupiny. První skupinu tvoří metody založené na deformačních testech (texturometry různé konstrukce, například princip uniaxiální deskové komprese či penetrace kužele do vařené hlízy, testy založené na krájení a další) a do druhé skupiny patří metody testující rozvářivost ( princip spočívá na úbytku vzorku zkoušeného hlízového materiálu při vaření na speciálních sítech – větší zbývající množství materiálu v sítu znamená menší rozvářivost a naopak) (Bárta,2002). K simulaci základních procesů probíhajících v hlízách však stačí využít univerzální deformační stroje doplněné o různé speciální prvky (Blahovec, 1998). Nejmodernější přístupy posuzování textury jak vařených, tak syrových hlíz počítají s využitím

31

infračervené spektroskopie, nukleární magnetické rezonance a také mikroskopických technik (Bárta, 2002).

3.3.3.7.2.1. Současný stav testování konzistence brambor

Informace o konzistenčních parametrech vařených hlíz mohou být získány přístrojově orientovanými metodami zaměřenými tímto směrem. Těmito metodami mohou být různé smykové, penetrační a protlačovací testy, které byly využity pro tento účel

i

v našich

podmínkách.

Provedené

experimenty

ukazují,

že

rozdíly

v konzistenčních parametrech hlíz různých odrůd brambor nejsou příliš odlišné, variační koeficient středních hodnot naměřených u různých odrůd je srovnatelný s variačním koeficientem jednotlivých měření u odrůdových souborů a představuje cca. 25%. Nejvyšších hodnot konzistenčních parametrů ve stavu objektivního provaření je nejčastěji docilováno u odrůd s vysokým obsahem škrobu, tj. u odrůd, které jsou nejvíce rozvářivé. U penetračního testu, při kterém je do hlíz vtlačován válcový trn s plochým čelem, se jeví být vhodným parametrem střední tlak na čelo trnu v oblasti deformací od 100 do 200 kPa v závislosti na mnoha parametrech (odrůda, doba skladování, stupeň provaření).(Blahovec, 1998)

3.3.3.7.2.2. Modifikovaný test pro hodnocení rozvářivosti brambor

Přímé metody hodnocení rozvářivosti bramborových hlíz většinou vyplývají z cooked potato mass (CPM) testů (vařená hmota hlíz), ve kterých byly kostky bramboru vařeny, rozmačkány přes síto a hodnotila se hmota zbývající vařené tkáně hlíz na sítu. Charakteristický čas CT 100 stanovovaný z křivky vaření cooked potato mass ukazoval odolnost brambor proti rozváření. Metoda cooked potato effective mass (CPEM) byla navržena jako modifikace testů cooked potato mass (CPM). Hmota brambor byla určovaná během vaření, což způsobuje tvorbu celé křivky z jednoho testu. Křivku vaření cooked potato efective mass (CPEM) tvoří dvě hlavní části (část vaření a část rozpadu), ze kterých lze odvodit dva parametry cooked potato efective mass (CPEM): doba vaření (CT) a sklon části rozpadu (SBP), které charakterizují proces dezintegrace. Byla prokázána závislost parametrů cooked potato efective masss (CPEM) na hustotě hlíz. Parametry cooked potato efective masss (CPEM) se odlišují

32

více pro různé podmínky pěstování než pro různé odrůdy (Hejlová, Blahovec, Vacek, 2006).

3.3.3.7.2.3. Analýza texturního profilu vařených brambor

Válcové vzorky vyříznuté ze středu bramborových hlíz byly

vařeny ve

vakuových sáčcích ze speciální fólie při 95 oC. Doba vaření se pohybovala v rozmezí 20-40 minut. Textura vzorků byla určována objektivně s použitím metody Texture Profile Analysis (TPA). Každý vzorek byl opakovaně stlačen mezi dvěma deskami. Parametry testu se proti původní metodice modifikovaly do bezdimenzionálního tvaru nebo do takového tvaru, který vůbec nebo jen slabě závisel na rozměrech vzorku a dalších parametrech testu. Získané výsledky byly srovnatelné s výsledky u několika autorů, pokud se upraví do modifikovaného tvaru. Jako doplňkový parametr byl stanovován modul pružnosti. Zjistilo se, že parametr „springiness“(pružnost) lze využít jako měřítko konzistence vařených hlíz a podobný závěr platí také pro modul pružnosti. Některé parametry, zejména „hardness“(tvrdost), klesaly podobně jako modul pružnosti během vaření, ale stěží mohly posloužit jako měřítka konzistence vařených hlíz. Podobné závěry byly získány také pro parametry z nich odvozených. U některých parametrů Texture Profile Analysis (TPA) (tvrdost, gumovitost a další) byly vyšetřovány také pomocí poměru k modulu pružnosti. Pro krátké časy vaření tento poměr klesal s rostoucí dobou vaření. (Blahovec, Esmir, Vacek, 1999)

3.3.3.7.2.4. Tira test

Ústav technologie potravin Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně vlastní přístrojové zařízení k měření texturních vlastností materiálů včetně potravin Tira test 27025. Tento trhací stroj vyrábí německá společnost TIRA Maschinenbau GmbH. Jde o přístroj z kategorie univerzálních zkušebních strojů (trhací stroje), sloužící k posouzení mechanických vlastností rozličných materiálů v tahu, tlaku nebo ohybu a to jak za normálních klimatických podmínek, tak i za vysokých či nízkých teplot. Mikroprocesorem řízená technika propojena s kvalitními snímači veličin dosahuje maximální přesnosti a umožňuje uživateli, při použití osobního počítače, vynikající komfort ovládání zkušebního procesu a vyhodnocení dosažených výsledků experimentu včetně statistického zpracování a archivace dat. 33

Tira test 27025 patří mezi stroje jednosloupové a jeho maximální zatížení je 2,5 kN. Umožňuje provádět zkoušky bez PC, s tiskem protokolu přes sériovou tiskárnu nebo s využitím PC s programovým vybavením a výběrem jednotlivých programových modulů dle konkrétních norem DIN, EN, ČSN, ISO. Programově jsou tyto stroje komfortně vybaveny a snadné na obsluhu. Na přístroji Tira test lze provádět širokou škálu zkoušek na texturní vlastnosti potravin. Vybavení je srovnatelné s obdobnými přístroji jako je Instron nebo Texture Analyzer. Z metod pro měření texturních vlastností lze využít metody základní (stanovení

dobře

definovaných

reologických

veličin),

empirické

(stanovení

mechanických veličin) a také imitativní. Imitativní metody měřící mechanické veličiny za podmínek imitujících namáhání vzorku při konzumaci, manipulaci apod., jsou velmi vhodné pro instrumentální posuzování vlastností potravin, protože vykazují dobré korelace se senzorickými metodami, vhodně charakterizují texturu. Často se využívá pouze malá velikost vzorku. Pro získání kvalitních a reprodukovatelných výsledků je nutné vzít v úvahu vliv podmínek metody, citlivost přístroje, přípravu vzorku, homogennost vzorku, čistotu a neporušenost sondy, způsob deformace a zkušební rychlosti, teplotu při měření a spolehlivý sběr dat. Mezi nejčastěji měřené veličiny řadíme sílu při deformaci, pozici sondy po určité době, sílu či deformaci v lokálním maximu (mez pevnosti), rychlost růstu síly, práci (plochu pod křivkou) nebo poměr jednotlivých veličin. Během testu je řízenou veličinou většinou síla - deformace (relativní změna rozměrů vzorku) nebo pozice sondy (rychlost pohybu sondy). Dle způsobu deformace rozlišujeme následující metody měření:


Stlačování – mez pevnosti




Vltlačování (penetrace) – tvar sondy koule, válec, jehla, kužel




Natahování – elasticita, pevnost v tahu




Ohýbání – dvoubodové, tříbodové




Krájení – imitace kousání; struna, nůž (např. Warner-Bratzlerův nůž)




Extruze – vytlačování, protlačování




Smýkání Při hodnocení textury brambor byly použity dva základní testy: stlačování

(compression test) a vtlačování (puncture test). Při kompresní zkoušce se využívá kovový nástavec ve tvaru plátu o průměru větším než rozměry vzorku. Vzorky bramborové hlízy se komprimují na 75 % své původní výšky. V tomto okamžiku je 34

zkouška ukončena a příčník se vrací do původní pozice. Rychlost pohybu příčníku se předem stanoví (50 mm/minutu). Toto stlačení imituje skousnutí potraviny v ústní dutině během žvýkání. V případě, že by při měření byla zařazena dvě zkousnutí za definovaných podmínek a výsledná deformační křivka by byla vyhodnocena podle dané metodiky, jednalo by se o tzv. texturní profilovou analýzu (TPA). Z deformační křivky zachycené přístrojem Tira test lze následně vypočítat napětí a deformaci, vykreslit křivku závislosti napětí - deformace a určit vlastnosti zkoušeného materiálu. Test vtlačováním se řadí mezi rychlé, jednoduché univerzální zkoušky pro testování různých druhů potravin. Získává se záznam síly potřebné k zatlačení razidla do zvolené hloubky. V případě, že zkoušeným materiálem je bramborová hlíza, je nutné brát v úvahu rozdílné mechanické vlastnosti povrchových a středových částí hlíz brambor. Povrch hlíz charakterizují vyšší hodnoty penetrační pevnosti než jsou hodnoty získávané ve středu hlízy. Příčinou zvýšené pevnosti a tuhosti části hlízy umístěné pod slupkou je pravděpodobně speciální stavba svazků vodivých pletiv. K provedení vtlačovacího testu na bramborových hlízách byl zvolen nástavec válcovitého tvaru o průměru 4,7 mm. Toto razidlo konstantní rychlostí 50 mm/minutu vniká do bramborové hlízy za vzniku plastické deformace vzorku. Na záznamovém zařízení se poté vykresluje deformační křivka závislosti síly na čase. Ze záznamů křivek v sérii se vytváří průměrná křivka, která se vyhodnocuje. Významný faktor tvoří maximální síla, které bylo během vtlačování razidla do hlízy brambor dosaženo. Pevnost dužniny zjištěná při testování na přístroji Tira test lze využít jako měřítko pro určení jakosti bramborových hlíz. Významný je vliv pevnosti dužniny syrových hlíz na odolnosti vůči mechanickému poškození dužniny u syrových hlíz brambor. U vařených hlíz jsou znatelné odlišnosti v textuře u různých varných typů brambor (Štětina J., Piska I., 2007). (http://www.vscht.cz/tmt/studium/FVP/pFVP05_Textura_screen.pdf),

35

Obrázek č.3

Tira test 27025

Obrázek č. 4, 5, 6

Výměnné nástavce pro přístroj Tira test 27025

36

4. Závěr Ve své práci jsem se snažil shromáždit informace tak, abych vytvořil celkový souhrn o fyzikálních vlastnostech brambor. Fyzikální vlastnosti hlíz ovlivňuje řada faktorů při pěstování, sklizni a zpracování. Tyto faktory jsou důležité pro výsledný stav jednotlivých fyzikálních vlastností. Na barvu brambor má vliv například odrůda, hloubka sázení hlíz, napadení chorobami jako je plíseň a další. Z hlediska textury hlíz je velmi důležitý vliv opět odrůdy, množství a kvality hnojení a další. Při hodnocení fyzikálních vlastností se vychází z hodnocení stolní hodnoty. Stolní hodnota představuje souhrnné hodnocení bramborových hlíz po stránce chuťové, vzhledové i kuchyňského upotřebení. Během hodnocení

můžeme posuzovat stolní

hodnotu vařených a syrových hlíz. Jednou z možných charakteristik využívaných při hodnocení stolní hodnoty je varný typ brambor. U nás jsou brambory zařazeny do čtyř varných typů podle svých jednotlivých vlastností. Rozeznáváme: Varný typ A : do něhož se řadí hlízy pevné, lojovité, jemné až středně jemné struktury, nerozvářivé, velmi slabě moučnaté hlízy, příjemně vlhké, vhodné k přípravě bramborového salátu a ke konzumu jako vařené. Varný typ B : do něhož se řadí hlízy polopevné, polomoučné s jemnou až hrubou strukturou, příjemně vlhké až sušší, vhodné jako příloha. Varný typ C : do něhož se řadí hlízy měkké, moučné s jemnou až středně hrubou strukturou, středně vlhké až suché, vhodné přednostně k přípravě výrobků z brambor, těst a kaší. Varný typ D : hrubě moučnaté, silně rozvářivé hlízy, nepřípustné pro konzum. Z fyzikálních vlastností hodnocených u brambor jsou nejvýznamnější barva a textura brambor. Z hlediska barvy sledujeme především barvu dužniny. Jednotlivé odrůdy se liší zbarvením dužniny, které se může pohybovat od temně žluté, přes odstíny žluté po světlou až bílou. V České republice jsou preferovány brambory se žlutou dužninou. Na barvu dužniny má vliv obsah karotenoidů, anthokyanových barviv a další faktory. Barvu poté můžeme hodnotit různými způsoby. K hodnocení barvy můžeme použít metody subjektivní či objektivní. Ze subjektivních metod je možné využít dynamickou metodu, pomocí níž lze předpovědět barevnou změnu při smažení hranolků. Přičemž dnes se klade důraz na využití metod objektivních s použitím

37

moderních přístrojů pro měření barvy na bázi odrazu světla a počítačovým vyhodnocováním výsledků. Objektivní hodnocení barvy může být prováděno například systémem L * a * b jednotek pomocí barevných snímků. Tento systém využívá digitálního fotoaparátu pro získávání barevných snímků v digitálním formátu a dále počítače pro ukládání snímků, počítač dále analyzuje tyto snímky v softwaru naprogramovaném v Matlabu, tento pak převádí barvu na barvu potravinářského obrazu do L * a * b jednotek. Tyto metody budou nezbytnou součástí testování nových odrůd brambor pro jejich další zpracování, ať už kulinární či průmyslové, proto je důležitý další výzkum v této oblasti, kdy je důležité se zaměřit na zkvalitnění přístrojové techniky pro výzkum těchto vlastností. Určování textury syrových hlíz je důležité zejména pro posuzování náchylnosti hlíz k mechanickému poškození a stanovení textury vařených hlíz nachází uplatnění při hodnocení konzumní kvality vařeného produktu. K hodnocení textury lze využít metody senzorické, které mají řadu nevýhod vyplývající ze závislosti na smyslech člověka, ale stále patří k základu hodnocení textury. Naproti tomu metody objektivní jsou založeny na exaktním měření parametrů vařené dužniny hlíz. Dělí se dále na metody založené na deformačních testech a metody testující rozvářivost. Nejnovější přístupy posuzování textury se zakládají na uplatnění infračervené spektroskopie a nukleární magnetické rezonance. Ze senzorických metod lze zmínit metodu Principal Component Analysis (PCA), která je dána dvěma základními komponenty. Kdy první je dán deskriptory moučnatý a hrudkovitý, z pozitivního hlediska a deskriptory lojovitý z negativního hlediska. Lze také počítat s využitím metody Good Trading Praktice (GTP) pro hodnocení moučnatosti vařených hlíz, ale potřebná metodika k tomuto způsobu ještě není vytvořena. Pro objektivní hodnocení hlíz lze využít modifikovaného testu, kdy se hodnotí rozmačkaná hmota vařených hlíz na sítu. Při tomto stanovení získáváme charakteristický čas CT 100 stanovený z křivky vaření, který ukazuje na odolnost hlíz proti rozváření. Jako inovace tohoto testu se dnes využívá metoda cooked potato effective mass (CPEM), kdy se hmota brambor určuje již během vaření, takže výsledná křivka vaření se získává při jednom testu. Tato křivka má dvě hlavní části dobu vaření (CT) a sklon části rozpadu (SBP) charakterizující proces dezintegrace. Další metodou možnou pro hodnocení texturního profilu vařených hlíz je metoda Texture Profile Analysis (TPA). Díky těmto metodám bylo zjištěno, že parametr pružnosti lze využít jako měřítko konzistence vařených hlíz. Pomocí metod pro určování textury lze získat důležité informace, vhodné pro využití jednotlivých odrůd 38

brambor. Informací získaných při testování brambor lze využít i pro šlechtění nových odrůd brambor.

39

5.Přílohy

Příloha č.1 Stolní hodnota vařených hlíz

Odrůdy velmi rané

Odrůdy Adora Axa Bellarosa Colette Everest Finka Inova Komtesa Krasa Leoni Magda Presto Rosara Salome Solist Valetta Valisa Velox Vitesse

Var. typ BBC B B BA BC AB B BC B BC B B BA AB B B B B BC

Konzistence

Struktura

Moučnatost

Vlhkost

Nedostatky v chuti

5 6 5 6 4 6 6 5 5 5 7 5 6 7 5 6 5 5 4

5 4 4 3 5 4 4 5 5 5 4 4 4 3 4 4 5 5 5

5 3 4 3 5 3 3 5 4 4 3 4 3 2 4 3 4 5 6

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

5 5 4 3 5 2 3 5 4 5 3 3 4 2 5 3 3 4 4

40

Tmavnutí hlíz po uvaření

Stabilita kvality

5 5 4 3 5 2 3 4 4 5 4 2 4 3 3 3 3 4 4

6 7 7 6 6 7 7 6 7 6 7 7 6 7 7 7 7 7 6

Odrůdy rané

Odrůdy Adéla Aneta Annabelle Arnika Baccara Belana Cicero Dali Karin Kordoba Marabel Nikoleta Opava Sázava Secura Vineta Vivaldi Kornelie Camilla Santana Ramos Miranda Jitka Katka Karlena

Var. typ B BC AB B AB AB BC BA BA B BA -B B BC BC B BBC B BC BC C BC BC BC BC CB

Tmavnutí hlíz po uvaření 3 4 3 3 3 2 5 3 4 3

Stabilita kvality 7 7 7 7 7 8 6 7 6 6

Konzistence 5 5 7 7 6 7 4 7 5 4

Struktura 4 5 3 4 3 3 5 3 4 5

Moučnatost 4 5 2 2 3 2 5 2 4 5

Vlhkost 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Nedostatky v chuti 3 5 3 4 3 3 5 3 3 5

6 7 5 5 5

3 4 5 5 5

3 3 5 4 5

5 5 5 5 5

3 3 5 5 4

2 4 4 4 3

7 7 6 6 6

5 5 4 4 3 4 5 4 4 4

5 5 5 6 6 6 5 5 6 6

4 4 5 6 7 6 5 5 6 6

5 5 5 4 4 5 5 5 4 4

5 5 4 5 6 5 4 4 4 5

4 4 4 4 6 4 4 3 5 5

7 7 7 7 7 7 6 6 7 7

41

Odrůdy polorané

Andante Ditta Esprit Filea Granola Janet Kariera Korela Laura Milva Red Anna Satina Solara Spirit

Var. typ AB AB B BA BBC B AB BBC BBC AB B CB B BC

Tmavnutí hlíz po uvaření 5 4 3 4

Stabilita kvality 7 7 7 6

Konzistence 7 7 5 7

Struktura 4 3 5 3

Moučnatost 2 2 4 2

Vlhkost 5 5 5 5

Nedostatky v chuti 4 3 3 3

4 5 6

5 5 4

5 4 4

5 5 5

4 4 4

4 5 4

7 6 6

4

5

5

5

5

4

6

5 7

5 3

4 2

5 5

4 2

3 2

6 7

5 4 5 4

5 5 4 5

4 6 4 5

5 5 5 5

4 5 3 5

4 5 2 4

7 7 7 6

42

Odrůdy polopozdní a pozdní

Odrůdy Cecile Jelly Marcela Marena Mozart Sonate Asterix Samantana

Var. typ AB B B B BC C BC B

Konzistence 7 5 5 4 4 3 4 5

Struktura 3 4 5 5 5 6 6 5

Moučnatost 2 4 4 5 5 7 6 4

Vlhkost 5 5 5 5 5 4 4 5

Nedostatky v chuti 3 3 4 4 5 5 5 3

Tmavnutí hlíz po uvaření 4 3 4 4 4 4 4 4

Stabilita kvality 6 7 6 7 6 7 7 7

Znaky stolní hodnoty vařených hlíz:konzistence – velmi měkká (1) až velmi pevná (9) struktura – jemná (3) až hrubá (7) moučnatost – velmi slabá (1) až velmi silná (9) vlhkost – velmi slabá (1) až velmi silná (9) nedostatky v chuti – nepatrné (1) až velmi silné (9) tmavnutí hlíz po uvaření – velmi slabé (1) až velmi silné (9) stabilita kvality – velmi nízká (1) až velmi vysoká (9) varný typ – A – do salátů, jako příloha - B – pro přípravu jídel všeho druhu, jako příloha - C – především pro přípravu těst a kaší Přehled odrůd brambor 2008, Čermák V., Výzkumný ústav bramborářský, 127 str., 2008

43

Příloha č.2 Významné hospodářské a morfologické vlastnosti charakterizující jednotlivé odrůdy Vlastnost Dynamika tvorby hlíz, Rychlost růstu

Výnos obsahu škrobu Obsah sušiny Stolní hodnota celkem

Stolní hodnota - chuť

Varný typ

Tmavnutí vařených hlíz

Barva smažených hranolků

Charakteristika velmi rychlá rychlá středně rychlá pomalá velmi pomalá velmi vysoký vysoký středně vysoký nízký velmi nízký vynikající dobrá přijatelná méně dobrá špatná A A/B B/A B B/C C/B C C/D D velmi nízké nízké střední vysoké velmi vysoké nažloutlá světle žlutá žlutá sytě žlutá žlutohnědá červenohnědá červenohnědá tmavohnědá tmavohnědá tmavá - černá

Bonitační stupeň (9-1) nebo používané označení 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 7 5 3 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1

44

Vlastnost Odolnost mechanickému poškození Odolnost - virovým chorobám - plísni bramborové na nati - plísňovým hnilobám - bakteriálním hnilobám - obecné strupovitosti Odolnost rakovině brambor a háďátku bramborovému

Typ trsu

Barva květu

Hojnost květu

Tvar hlíz

Charakteristika velmi odolná odolná středně odolná méně náchylná náchylná odolná slabě odolná slabě náchylná středně náchylná silně náchylná stonkový listový přechodný stonkový hustý listový hustý bílá světle fialová červenofialová modrofialová extrémně hojné velmi hojné hojné středně hojné střední slabé až střední slabé velmi slabé nekvete kulovitý kulovitý až krátce oválný krátce oválný krátce oválný až oválný oválný oválný až dlouze oválný dlouze oválný dlouhý rohlíčkovitý

45

Bonitační stupeň (9-1) nebo používané označení 9 7 5 3 1 9 7 5 3 1 St L St-L Sh Lh B SF CF MF 9 8 7 6 5 4 3 2 1 K K-KO KO KO-O OV OV-DO DO D R

Vlastnost Hloubka oček

Barva slupky

Barva dužniny

Barva klíčku (na světle)

Velikost hlíz

Vyrovnanost hlíz velikostí a tvarem

Charakteristika velmi mělká mělká středně hluboká hluboká velmi hluboká žlutá žlutohnědá hnědá červená světle hnědá sytě žlutá žlutá nažloutlá slabě nažloutlá bílá

Bonitační stupeň (9-1) nebo používané označení 9 7 5 3 1 Ž ŽH H Č SH 9 7 5 3 1

červenofialová zelená modrofialová hnědozelená červenohnědá velmi velká velká středně velká malá velmi malá

ČF Z MF HZ ČH 9 7 5 3 1

velmi vyrovnaná vyrovnaná středně vyrovnaná méně vyrovnaná nevyrovnaná

9 7 5 3 1

Brambory,Vokál a kol.(2000),Agrospoj Praha, 2000,

46

6. Seznam použité literatury: Amrein T.M. a kol. , Influence of thermal processing conditions on acrylamide generation and browning in a potato model system, Journal of Agricultural and Food Chemistry 54, 2006, ISSN 0022-1147, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno 10.3.2009

Bárta J., Textura vařených brambor a příčiny její změny, Úroda, 50,č.5,2002, s 36-37, ISSN 0139-6013

Blahovec J., Metody objektivního určování textury brambor, Bramborářství č.3, 1998, s 10-12

Blahovec J., Esmir A.A.S., Strohalm J., Texture of potato tubers cooked after high pressure treatment, Flow and Deformation in Biology and Environment, Czech University of Agriculture, Pratur, 1998, s 100-106

Blahovec J., Esmir A.A.S., Vacek J.,Texture profile analysis applied to cooked potato, Czech Journal of Food Science 17,č.4, 1999, s 138-142

Brown a kol, , Variation of anthocyanin and carotenoid contents and associated antioxidant values in potato breeding lines, Journal of the American Society for Horticultural Science 130, 2005, s.174-180, ISSN: 0003-1062, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 18. 3. 2009

Čermák V., Přehled odrůd brambor 2008, Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod, 127 s., 2008

Domkářová, Horáčková, Habětínek, Úroveň a vývojové trendy stolní hodnoty odrůd Solanum tuberosum L. v genofondu bramboru, Věděcké práce-14, Výzkumný ústav bramborářský, Havlíčkův Brod, 2003, 160 s, ISBN 80-90-2567-8-3

47

Freeman M., Jarvis M.C., Duncan H.J., The textural analysis of cooked potato 3. Simple methods for determining texture, Potato Research, 35,č.2, 1992, s 103-109, ISSN 0014-3065, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno 16. 2. 2009

Gormen, Senyuva, Acrylamide formation is prevented by divalent cations during the Maillard reaction, Food Chemistry, 103, 196-203, 2007, ISSN: 0308-8146, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 17. 2. 2009

Hamouz, Vokál, Diviš, Kvalita konzumních brambor v závislosti na podmínkách prostředí a pěstování, Odborné konference, 10.12. 1998

Hejlová A.

Blahovec J., Vacek J., Modified test for potato sloughing

assesment,Journal of Food Engineering 77, 2006, s. 411-415

Houba M. a kol., Poznejte, pěstujte, používejte brambory, Europlant, Praha, 2007, 150 s, ISBN 978-80-239-9419-3

Iwanzik, Tevini, Stute, Gilbert, Carotinoidgehalt und Carotinoidzusammensetzung verschiedener deutscher Kartoffelsorten und deren Bedeutung fur die Fleischfarbe der Knolle, Potato Research 26, 1983, s 149-162, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 15.1. 2009

Jarvis M. C., Duncan H.J.,The textural analysis of cooked potato 1. Physical principles of the separete measurements of softness and dryness, Potato Research,35, č.2,1992, s 83-91, ISSN 0014-3065, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 15. 1. 2009

Jůzl M., Přístroje pro měření barvy, Materiály pro výuku, Osobní sdělení, Ústav technologie potravin, MZLU, 2009

Jůzl, Zrůst, Hlušek, Rizikové látky v bramboru (Solanum tuberosum L.) a ve výrobcích z hlíz,monografie MZLU, MZLU v Brně, 2008,139 s, ISBN 978-80-7375-167-8

48

Kaur a kol., Textural and pasting properties of potatoes (Solanum tuberosum L.) as affected by storage temperature , Journal of the Science of Food and Agriculture 87,č.3, 2007, ISSN 0022-5142, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 17. 2. 2009

Kita a kol., The effects of oils and frying temperatures on the texture and fat content of potato crisps, Food Chemistry,102, s 1-5,2007, ISSN: 0308-8146, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 14. 2. 2009

Kocián

P.,

Charakteristika

lilkovitých

rostlin,

2006,

dostupné

na

http://www.kvetenacr.cz, citováno dne 10. 4. 2009

Lachman,

Hamouz,

Orsák,

Anthokyanová

barviva

v barevných

hlízách

brambor,Chemické listy 99, 2005, s 474-482, ISSN 1213-7103

Lisinska a kol., The effects of enzymes on fat content and texture of French fries, Food Chemistry,102, s 1055-1060, ISSN: 0308-8146, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 16. 3. 2009

Marle J.T., Van – Vuurst de Vries R., Van Der Wilkinson E.C., Sensory evaluation of the texture of steam- cooked table potatoes,Potato Research, 40,č.1,1997, s 79-90, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 20. 3. 2009

Ministerstvo zemědělství, Situační a výhledová zpráva brambory, Praha, 41 s,

Minx L., Diviš J., Rostlinná výroba – III (Okopaniny),MZLU v Brně, 1994, 153 s, ISBN 80-213-0154-6

Moyano P.C., Enthalpy-entropy compensation for browning of potato strips during deep-fat frying, Journal of Food Engineering,63, s 57-62,2004, ISSN: 0260-8774, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 17. 2. 2009

49

Moyano P.C., Kinetics of crust color changes during deep-fat frying of impregnated french fries , Journal of Food Engineering,54, s 249-255, 2002, ISSN 0260-8774, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 14.2. 2009

Naito a kol., Acylated pelargonidin glycosides from a red potato, Phytochemistry 47, 1998, s 109-112, ISSN: 0031-9422, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 12.3. 2009

Nayak C.A., Baskaran, R. a kol., Effect of low-dose gamma-irradiation on the shelf life and quality characteristics of minimally processed potato cubes under modified atmosphere packaging, Radiation Physics and Chemistry, 76, s 1042-1049, 2007, ISSN 0969-806X , dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 14.3. 2009

Ochsenbein Ch., Hoffmann T., Keisser A., Development of a method to predict the cooking type of potatoes in trade, Abstracts of Paper and Posters, 16th Triennia Conference, Bilbao, 2005, s 357-360

Pedreschi F. a kol., Color measurement in L*a*b* units from RGB digital images, Food Research International, 39, s 1092-1098, 2006, ISSN 0963-9969, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 22. 3. 2009

Pedreschi F. a kol., Physical properties of pre-treated potato chips, Journal of Food Engineering,79,

s 1474-1482,

2007

,ISSN:0260-8774,

dostupné

na

http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 22. 3. 2009

Pedreschi F. a kol., The effect of asparaginase on acrylamide formation in French fries,

Food

Chemistry,

109,

386-392,

ISSN

0308-8146,

dostupné

na

http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 22. 3. 2009

Procházka J., Stolní hodnota brambor, 2005, dostupné na http://www.europlant.cz, citováno dne 15. 3. 2009

50

Rasocha, Hausvater, Doležal, Škodlivý činitelé bramboru, abinózy, choroby, škůdci,Výzkumný ústav bramborářský, Havlíčkův Brod, 2008, 161s, ISBN 978-8086940-12-0

Rodriguez-Saona L.E., Modeling the contribution of sugars, ascorbic acid, chlorogenic acid and amino acids to non-enzymatic browning of potato chips, 62, s 1001- , 1997, ISSN: 0022-1147, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 19. 3. 2009

Scanlon a kol. Computerized Video Image-Analysis to Quantify Color of Pototo Chips, American Potato Journal,71, s 717-733,1994, ISSN: 0003-0589, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 14. 3. 2009 Shock C. C. a kol., Potato tuber stem-end fry color determination, American Potato Journal 71,č.2, 1994, s 77-88, ISSN 0003—589, dostupné na http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 16. 3. 2009

Sedláková, Hausvater, Doležal, Výskyt obecné strupovitosti, vločkovitosti a stříbřitosti u odrůd českého a evropského sortimentu v pokusech VÚB, Bramborářství č.5, 2008, s 19-21, ISSN 1211-2429

Šmálik M., Zemiaky, Príroda, Bratislava, 1987,

Štefánek F., Původ brambor, 2007, dostupné na http://www.sativa.cz, citováno 16. 3. 2009

Štětina J., Piska I., Fyzikální vlastnosti potravin, Instrumentální metody hodnocení textury tuhých a polotuhých potravin, VŠCHT, Ústav technologie mléka a tuku, 2007,dostupné na http://www.vscht.cz/tmt/studium/FVP/pFVP05_Textura_screen.pdf, citováno dne 16.3. 2009

Vacek J., Study of Potato Sloughing, Výzkumný ústav bramborářský, 2007

51

Vik M., Základy měření barevnosti, Technická univerzita Liberec, 1995, 109 s, ISBN 80-7083-162-6

Vokál a kol., Brambory, Agrospoj Těšnov, Praha, 2000, 245s,

Volf M., Votavová L., Instrumentální metody hodnocení barvy, Kvalita konzumních brambor, Sborník přednášek, Havlíčkův Brod, 1996, 9 s

Winiger, Ludwig, Methoden der Qualitatsbeurteilung bei Kartoffeln fur den menschlichen

Konsum,

Potato

Research

17,

1974,s 434-465,

dostupné

na

http://ISIwebofKnowledge, citováno dne 17. 3. 2009

Zrůst, Horáčková, Přichystalová, Rejlková, Obsah glykoalkaloidů v potravinářských výrobcích z brambor, Vědecké práce-14, Výzkumný ústav bramborářský, Havlíčkův Brod, 2003, 160 s, ISBN 80-90-2567-8-3

52

7. Seznam tabulek:

Tabulka č. 1 Hodnocení stolní hodnoty Vědecké práce - 14 , Domkářová,Horáčková, Habětínek, Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod, 160 str., 2003, ISBN 80-902567-8-3

Tabulka č. 2 Hodnocení textury Vliv chemického složení na texturu vařených brambor, Opatová, Vacek, XXVIII, Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin, 25.5.-28.5.1997, Skalský dvůr

53

8. Seznam obrázků: Obrázek č.1 Spektrofotometr Konica Minolta CM 3500d

Obrázek č.2 FT NIR Antaris

Obrázek č. 3 Tira test 27025

Obrázek č. 4, 5, 6 Výměnné nástavce pro přístroj Tira test 27025

54

9. Seznam příloh:

Příloha č. 1: Stolní hodnota vařených hlíz Přehled odrůd brambor 2008, Čermák V., Výzkumný ústav bramborářský, 127 str., 2008

Příloha č. 2: Významné hospodářské a morfologické vlastnosti charatkerizující jednotlivé odrůdy Brambory,Vokál a kol.(2000),Agrospoj Praha, 2000,

55