Ziemniaki

Ziemniaki – niedocenione źródło składników odżywczych

Bulwy, gulby, kartofle, grule, pyry, bałabony... Okazuje się, że żadna uprawna roślina nie miała tylu nazw, co ziemniak. Wśród określeń ziemniaka wyróżnia się nazwy regionalne i ludowe oraz wywodzące się od wyglądu bulwy. Tych pierwszych jest aż ponad 100! Choć niepozorne warzywo, ziemniak (Solanum tuberosum L.) jest skarbnicą składników odżywczych, korzystnie wpływających na nasz organizm. Należy do rodziny psiankowatych (Solanaceae) i pochodzi z Ameryki Południowej (Peru, Boliwia, Chile). W Polsce, ziemniaki pojawiły się pod koniec XVI wieku. Początkowo były traktowane jako roślina ozdobna i lecznicza, a jego uprawą zainteresowano się dopiero pod koniec XVIII. Dawniej ziemniaki były podstawowym pożywieniem ludzi uboższych oraz stanowiły paszę dla zwierząt. Obecnie znalazły szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu (spożywczy, paszowy, krochmalniczy, farmaceutyczny, chemiczny).

Ziemniaki są czwartą po kukurydzy, pszenicy i ryżu rośliną uprawną na świecie. Największym producentem są Chiny, Indie i Ukraina. Polska zajmuje dziewiąte miejsce. W latach 50. średnie roczne spożycie ziemniaków na osobę w Polsce wynosiło aż 270 kg, zaś obecnie to zaledwie 90 kg.

Różnorodność odmian
Na świecie występuje kilka tysięcy odmian ziemniaków różniących się zabarwieniem skórki i miąższu (biały, kremowy, żółty, czerwony, fioletowy, różowy), kształtem (owalny, kulisty, podłużny) oraz konsystencją. W Polsce najpopularniejszymi odmianami są min.: Irga, Irys, Vineta, Agata, Lord, Sante, Bellarosa.

Typ kulinarny ziemniaków określa ich wartość użytkową. W zależności od konsystencji wyróżnia się typy kulinarne bulw:

Typ A (sałatkowy) – bulwy są zwięzłe, lekko wilgotne, mają delikatną strukturę; po ugotowaniu miąższ jest bardzo zwięzły, zachowuje swój kształt i nadaje się do krojenia (do sałatek, zup);

Typ B (ogólnoużytkowy) – bulwy są dość zwięzłe, wilgotne, lekko mączyste; po ugotowaniu miąższ jest dość zwięzły, ale ulega rozgnieceniu pod naciskiem widelca (wszechstronne zastosowanie, do smażenia, pieczenia itd.);

Typ C (mączysty) – bulwy są dość zwięzłe, suche i mączyste, po ugotowaniu miąższ rozsypuje się i jest suchy (do potraw ziemniaczanych: kotletów, placków, pyz, klusek)

Typ D (bardzo mączysty) – bulwy sypkie, bardzo suche i mączyste, z dużą skłonnością do rozgotowywania.

Na konsystencję bulw wpływa zawartość skrobi i suchej masy. Im więcej tych składników, tym bulwy są bardziej mączyste i suche.

Kolorowe ziemniaki
Ziemniaki o kolorowym miąższu (fioletowe, czerwone, różowe) są bogate w związki polifenolowe (antocyjany, kwas fenolowy) oraz karotenoidy. Zawierają więcej potasu w porównaniu z odmianami o białym, kremowym i żółtym miąższu. Warto pamiętać, że antocyjany są bardzo nietrwałe i wrażliwe na wysoką temperaturę. Stabilność tych związków jest wyższa w niskich temperaturach i kwaśnym środowisku.

Z kolorowych ziemniaków można przygotować pure, sałatki, frytki oraz podać jako dodatek do mięsa i ryb. W przetwórstwie ziemniaki te wykorzystuje się w celu:

- podwyższenia wartości odżywczej przetworów ziemniaczanych,

- poszerzenia asortymentu produktów ziemniaczanych,

- produkcji wyrobów urozmaiconych pod względem cech organoleptycznych (barwa, smak).

Ograniczeniem spożycia ziemniaków o kolorowym miąższu jest ich mała dostępność i wysoka cena.

Co ukryte jest w ziemniaku?
Ziemniak jest źródłem węglowodanów (skrobia), błonnika (celuloza, hemiceluloza, ligniny), witamin (C, z grupy B, foliany), karotenoidów, składników mineralnych (potas, fosfor, magnez, miedź, molibden, żelazo, jod) oraz związków polifenolowych: kwasy fenolowe (kwas chlorogenowy, ferulowy, galusowy), antocyjany (odmiany o kolorowym miąższu). Zawiera także związki lotne: ketony, aldehydy, węglowodory aromatyczne i alifatyczne, estry, kwasy, alkohole.
Głównym składnikiem suchej masy ziemniaka jest skrobia, która stanowi 60 – 80 % suchej masy bulw. Pod wpływem wysokiej temperatury ulega skleikowaniu i jest szybko trawiona, co powoduje szybkie uwolnienie glukozy i wzrost indeksu glikemicznego. Oprócz skrobi, bulwy zawierają niewielkie ilości cukrów redukujących (fruktoza, glukoza) i sacharozy. Podwyższona zawartość cukrów redukujących nadaje słodki smak ziemniakom.
Zawartość białka w ziemniakach jest niska i wynosi ok. 2%, ale charakteryzuje się wysoką wartością biologiczną – zawiera wszystkie aminokwasy egzogenne. Choć jest niepełnowartościowe, jeśli połączymy je z białkiem zwierzęcym będzie efektywnie wykorzystane.
Ziemniaki zawierają znikome ilości tłuszczu, dzięki czemu w małym stopniu kumulują pozostałości środków ochrony roślin czy metale ciężkie.

Ziemniaki charakteryzują się niską kalorycznością – zawierają średnio 80 kcal w 100 g części jadalnych, czyli zdecydowanie mniej w porównaniu z taką samą porcją ryżu, kaszy czy makaronu. Indeks glikemiczny ziemniaków jest wysoki i wg różnych źródeł wynosi 70 – 90. IG wzrasta wraz ze stopniem rozdrobnienia ziemniaków, zaś obniża się przy zastosowaniu odpowiednich technik kulinarnych (gotowanie ziemniaków ze skórką, schłodzenie po ugotowaniu). Na wartość wskaźnika znaczący wpływ ma również odmiana. Odmiany wczesne charakteryzują się niższym IG w porównaniu z odmianami późnymi.
Na zawartość składników odżywczych w ziemniakach wpływa wiele czynników: gatunek, odmiana, warunki klimatyczne i agrotechniczne, część morfologiczna rośliny, obróbka mechaniczna i cieplna oraz przechowywanie.
Pod wpływem gotowania znacząco zmniejsza się zawartość składników mineralnych i witamin. Bardziej korzystne jest gotowanie ziemniaków na parze lub pieczenie, ograniczy to straty cennych składników, zwłaszcza witaminy C. Najczęstszym błędem, który powoduje niemal 4-krotne straty witaminy C jest krojenie ziemniaków na cząstki i wrzucanie ich do zimnej wody! Z kolei, gotowanie w nieosolonej wodzie to ubytek ok. 88 %! Już niewielki dodatek soli zmniejsza ubytek witaminy C o 30 %. Straty witaminy z grupy B podczas obróbki kulinarnej mogą dochodzić do 30 %. Związki polifenolowe są wrażliwe na wysoką temperaturę. Podczas gotowania straty tych związków dochodzą do 65 %, a pieczenia nawet do 100 %.
Dowiedziono, że odmiana i temperatura mają wpływ na zawartość suchej masy i cukrów w ziemniakach podczas ich przechowywania. Wyższa temperatura przechowywania powoduje wzrost suchej masy i cukrów redukujących. Wykazano zależność pomiędzy zawartością cukrów redukujących i skrobi - im większa zawartość skrobi, tym mniejsza cukrów redukujących. Podczas pieczenia wzrasta zawartość cukrów redukujących, zaś maleje w procesie gotowania.
Ze względu na obecność enzymów (oksydaza polifenolowa), ziemniaki mają tendencję do brunatnienia enzymatycznego. Bulwy zmieniają barwę od różowej przez brunatną do szaroczarnej. Intensywność brunatnienia zależy od aktywności enzymów i zawartości związków polifenolowych. Temperatura nie ma wpływu na ciemnienie ziemniaków, zaś odmiana i czas przechowywania znacząco wpływają na tę cechę. Brunatnienie można ograniczyć poprzez potraktowanie bulw preparatami proteolitycznymi, aminokwasami siarkowymi lub kwasem askorbinowym.

Substancje antyodżywcze
Oprócz cennych składników odżywczych, w ziemniakach występują też niewielkie ilości substancji antyodżywczych, takich jak: glikoalkaloidy (chakonina, solanina). Związki te nadają gorzkawy i cierpki smak ziemniakom. Znajdują się w kiełkach i rejonie oczek oraz pod skórką i są usuwane podczas obróbki kulinarnej. O ich zawartości decyduje odmiana, wielkość i stopień dojrzałości bulw. W bulwach niedojrzałych, małych i zazielenionych jest wyższa zawartość glikoalkaloidów.

Właściwości prozdrowotne
W licznych badaniach naukowych udowodniono korzystne działanie składników zawartych w ziemniakach:
- błonnik adsorbuje kwasy żółciowe i metale ciężkie; poprawia perystaltykę jelit i daje uczucie sytości, w związku z czym może pomagać w walce z nadwagą i otyłością;
- skrobia będąca cukrem złożonym, ulega dłuższemu trawieniu niż inne cukry, w zawiązku z czym daje dłuższe wrażenie sytości,
- potas, witamina B3, witamina B6 i foliany regulują ciśnienie krwi i zapobiegają chorobom układu krążenia,
- niacyna i foliany korzystnie wpływają na funkcjonowanie układu nerwowego,
- karotenoidy pomagają obniżyć ciśnienie krwi,
- antocyjany, karotenoidy, związki polifenolowe i witamina C, dzięki wysokiej aktywności antyoksydacyjnej mogą wykazywać działanie przeciwnowotworowe oraz zapobiegać chorobom układu krążenia.

Sok z surowych ziemniaków
Mało popularny, jednak bardzo odżywczy. Przynosi wiele korzyści dla organizmu, min.:
- pomaga w dolegliwościach żołądka (zgaga, nadkwaśność, wrzody, zapalenie żołądka), neutralizując kwasy w żołądku;
- wspomaga detoksykację organizmu i neutralizuje wolne rodniki;
- przyspiesza gojenie się ran (oparzenia słoneczne);
- obniża ciśnienie i poziom cholesterolu;
- płukanki z soku łagodzą ból gardła;
Nie zaleca się spożywania dużych ilości soku, ze względu na obecność toksycznych glikoalkaloidów w surowych ziemniakach. Nadmiar jest szkodliwy i może powodować tworzenie się gazów w jelitach. Warto pamiętać, aby do przygotowania soku wybierać ziemniaki krótko przechowywane, niezazielenione i bez kiełków. Sok można w prosty sposób przygotować w domu. Wystarczy zetrzeć na tarce jednego ziemniaka, odcisnąć sok na sitku i dodać szklankę wody. W celu poprawienia walorów smakowych, do soku można dodać dowolny sok np. z cytryny. W celach prozdrowotnych, codziennie można pić sok z jednego średniej wielkości ziemniaka.

Wszechstronne zastosowanie
Ziemniaki znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, krochmalniczym (produkcja skrobi), farmaceutycznym, chemicznym (produkcja etanolu) i paszowym. W przemyśle spożywczym ziemniaki poddawane są procesom, takim jak: mrożenie, smażenie, pieczenie, prażenie, suszenie, konserwowanie.
Produkty jakie można otrzymać z ziemniaka to:
- mąka i skrobia ziemniaczana (produkty przetwórstwa skrobi: syropy, maltodekstryny, skrobie modyfikowane),
- susze ziemniaczane z ziemniaków surowych (kostka, grys) i gotowanych (płatki, granulaty) do produkcji koncentratów np. placków, pyz, knedli itd.,
- produkty ziemniaczane konserwowane,
- frytki, chipsy, chrupki, prażynki,
- puree, kluski, bliny, placki, knedle, pyzy, kotlety,
- potrawy z dodatkiem ziemniaków (potrawy mięsne, rybne, zupy, pierogi, sałatki).

Ziemniak w kosmetyce
Okazuje się, że ziemniaki mają wiele zastosowań w kosmetyce. Idealnie sprawdzą się jako składnik kosmetyków, jakie możemy samodzielnie przygotować w domu. A oto kilka z nich:
- płyn oczyszczający (pokrojonego drobno ziemniaka i ogórka połączyć z łyżeczką sody i zalać 0,5 l wody; tak przygotowanym płynem przemywać skórę twarzy),
- maska peelingująca (białko jaja połączyć z sokiem z połowy ziemniaka, pozostawić na skórze 20 minut i spłukać),
- balsam do rąk (3 ugotowane ziemniaki utłuc na miazgę i nałożyć na dłonie na ok. 20 minut),
- maska nawilżająca do włosów (trzy łyżki soku z ziemniaka wymieszać z trzema łyżkami soku z aloesu i łyżką miodu, wmasować we włosy, zostawić na godzinę i spłukać),
- okłady na cienie pod oczami i poparzenia skóry (cienkie plasterki ziemniaka położyć na skórę, pozostawić na 20 minut).

Uważaj na akryloamid w smażonych i pieczonych produktach ziemniaczanych!
Akryloamid powstaje w wyniku reakcji Maillarda, zachodzących pod wpływem wysokiej temperatury (smażenie, pieczenie) pomiędzy białkami, a węglowodanami zawierającymi cukry redukujące (im więcej cukrów redukujących zawiera ziemniak, tym więcej wytwarza się szkodliwych związków). W wyniku reakcji Maillarda powstają związki o złotym kolorze i przyjemnym aromacie. Pomimo pożądanych cech organoleptycznych, związki te są niekorzystne dla zdrowia, bo wykazują działanie rakotwórcze, zaburzają przewodnictwo nerwowe i płodność. Stężenie akryloamidu w ziemniakach zależnie od obróbki termicznej wynosi od 150 do 4000 uq/kg. Największe ilości tego związku występują w chipsach ziemniaczanych (do 3500 uq/kg) i frytkach (63 – 3240 uq/kg). Dopuszczalny poziom akryloamidu dla chipsów ziemniaczanych wynosi 750 uq/kg, a dla frytek 500 uq/kg. Przeciętne dzienne spożycie w Europie wynosi od 0,3 do 2 uq/kg masy ciała, zaś dopuszczalna dawka to 2,6 uq/kg masy ciała.

Przeciwwskazania
- cukrzyca – wysoki indeks glikemiczny
- niewydolność nerek – duża ilość potasu
- reumatyzm
- alergie – białko alergizujące: patatyna

Czy ziemniaki tuczą? Prawda czy mit?
Ziemniaki nie tuczą! Są niskokaloryczne i łatwostrawne, a zawarte w nich składniki odżywcze są dobrze przyswajalne. Kaloryczność ziemniaków wynosi ok. 80 kcal w 100 g części jadalnych. Ugotowane charakteryzują się niższą wartością energetyczną w porównaniu do gotowanej kaszy i ryżu. Ponadto, zawierają znikome ilości tłuszczu i są zasadotwórcze.
Owszem, ziemniaki mogą tuczyć, jeśli podamy je z wysokokalorycznymi sosami czy stopionym masłem. Ważna jest też technika kulinarna. Ziemniaki smażone (frytki) zawierają aż 330 kcal w 100 g! Zatem najlepiej jeść ziemniaki gotowane lub pieczone, a unikać tych smażonych w głębokim tłuszczu. Warto, aby ziemniaki gotować ze skórką w małej ilości wody lub na parze. Pozwoli nam to ograniczyć straty cennych składników odżywczych.
W związku z tym, że podczas obróbki cieplnej, skrobia zawarta w ziemniakach ulega kleikowaniu jest szybko trawiona i całkowicie wchłaniana przez organizm. Jeśli ziemniaki schłodzimy po ugotowaniu, skrobia ulegnie retrodegradacji, a co za tym idzie zmniejszy się jej strawność. Z powstałej skrobi odpornej na enzymy trawienne, nasz organizm nie jest w stanie pozyskać energii. Skrobia oporna ulegając fermentacji w jelicie grubym, jest doskonałym prebiotykiem dla prozdrowotnych bakterii probiotycznych.
Mając na uwadze dostępność ziemniaków, ich niską cenę oraz wysoką wartość odżywczą nie powinniśmy rezygnować z ziemniaków.

Bibliografia:

Atkinson S. F., Foster-Powell K., Brand-Miller C. J. (2008): International Tables of Glycemic Index and Glycemic Load Values, Diab. Care, 31, 12, 2281- 2283.

Grużewska A., Zarzecka K., Gugała M. i in. (2016): Produkcja i znaczenie konsumpcyjne ziemniaka i rzepaku w Polsce i w wybranych krajach UE, Zeszyty Naukowe SGGW w Warszawie, Problemy Rolnictwa Światowego, 16, 31, z. 2, 85 – 93.

Krzewińska A., Michałowska D. (2014): Ziemniak na talerzu – ile o nim wiemy? Ziemniak Polski, 2, 54 – 58.

Leszczyński W. (2012): Żywieniowa wartość ziemniaka i przetworów ziemniaczanych (Przegląd literatury), Biuletyn IHAR, 266, 5 – 20.

Leszczyński W. (2000): Jakość ziemniaka konsumpcyjnego, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 4, 25, 5 – 20.

McGill C. R., Kurilich A. C., Davignon J. (2013): The role of potatoes and potato components in cardiometabolic health: A review, Annals of Medicine, 45, 7, 467 – 473.

Tajner – Czopek A., Rytel E., Nemś A. (2012): Zawartość akryloamidu w wybranych produktach ziemniaczanych w zależności od użytego surowca, Biuletyn IHAR, 266, 163 – 170.

Umadevi M. i in. (2013): Health Benefits and Cons of Solanum tuberosum, Journal of Medicinal Plants Studies, 1, 1, 16 – 25.  

Zarzecka K., Gugała M., Zarzecka M. (2013): Ziemniak jako dobre źródło składników odżywczych, Postępy Fitoterapii, 3, 191 – 194.

Zgórska K., Grudzińska M. (2012): Zmiany wybranych cech jakości bulw ziemniaka w czasie przechowywania, Acta Agrophysica, 19, 1 , 203 – 214.