Biologiczne Podstawy Produkcji Roślinnej Warzywa Opracował mgr inż. Wiktor Berski
Wykorzystano materiały z następujących źródeł: http://www.ppr.pl/ http://encyklopedia.pwn.pl/ http://wiem.onet.pl/
WARZYWNE ROŚLINY, warzywa, rośliny roczne, dwuletnie lub byliny (rzadko krzewy lub drzewa) służące w całości lub części (np. owoce, nasiona, pędy, liście, kwiatostany, korzenie) jako pokarm człowieka; spożywane w postaci surowej, gotowanej albo w przetworach. Niektóre, jak np. chrzan, czosnek, papryka ostra, są używane jako przyprawy. Rośliny warzywne należą do wielu rodzin botanicznych i pochodzą z różnych stref klimatycznych. W warunkach klimatu umiarkowanego Polski uprawia się w polu około 40 gatunków; natomiast rośliny o większych wymaganiach cieplnych i długim okresie wegetacji, jak pomidor, papryka, uprawia się z rozsady produkowanej w inspektach lub cieplarniach. Warzywa są pożywieniem dodatkowym, odgrywają bardzo ważną rolę w odżywianiu człowieka stanowią źródło witamin, zwłaszcza witaminy C i prowitaminy A, związków mineralnych oraz błonnika, a warzywa strączkowe są ponadto bogatym źródłem białka roślinnego. Ważną zaletą roślin warzywnych jest wysoka wartość biologiczna i dietetyczna (m.in. działanie odkwaszające, zapobieganie niektórym chorobom) przy na ogół niskiej wartości energetycznej. Warzywa są artykułami niskokalorycznymi (10 60 kcal/ 100g), a w szczególności warzywa liściaste. Nie występują w nich w większej ilości takie grupy składników, jak węglowodany, białka, tłuszcze. Ilość substancji białkowych waha się na ogół od 1-4%, tłuszcz występuje w ilościach bardzo małych, jedynie nieco więcej znajduje się w warzywach węglowodanów.
Węglowodany przyswajalne występują w ilościach 3-9%, w tym cukry proste nie przekraczają 4%. Zawartość celulozy znacznie się waha od około 0,2-2,0%. Najwięcej zawierają wody 65-96%, która też przyczynia się do krótkiego okresu ich świeżości i różnego stopnia przechowywania. Wartość biologiczna warzyw jest znaczna, gdyż zawierają różnorodne witaminy i sole mineralne. Najwięcej Ca zawiera jarmuż i brokuł, P zawierają strączkowe, Fe liściowe szpinak i sałata. Warzywa zawierają również pektyny, które wpływają na obniżenie cholesterolu we krwi oraz usuwają szkodliwe związki z organizmu. Bogaty w pektyny jest seler korzeniowy i burak ćwikłowy. Warzywa nalezą do artykułów spożywczych przyczyniających się do odkwaszenia organizmu (do artykułów spożywczych zakwaszających organizm zalicza się artykuły wysokobiałkowe jak mięso, jaja oraz artykuły mączne). Rośliny strączkowe dostarczają białka. Do warzyw można także zaliczyć wielkie glony morskie - brunatnice, krasnorosty i zielenice (np. Ulva sałatowa), spożywane w krajach Dalekiego Wschodu i na wyspach Pacyfiku w postaci jarzyn i sałatek. Do warzyw zalicza się także grzyby (pieczarka, grzyby leśne) oraz porosty, spożywane dawniej m.in. przez ludność Islandii (płucnica islandzka), Indian Ameryki Północnej (porosty z rodzaju Alectoria), czy przez ludność zachodniej Azji i Afryki (występująca na pustyniach krusznica jadalna).
Klasyfikacja warzyw może być botaniczna jak i praktyczno-użytkowa. W Polsce przyjęła się klasyfikacja pośrednia uwzględniająca ich właściwości biologiczne, pokrewieństwo botaniczne, oraz sposób użytkowania. Podział warzyw na grupy użytkowe, zwany również podziałem wg Lityńskiego, gdzie jednym z kryteriów jest część jadalna rośliny. Podział ten ma duże znaczenie, gdyż rośliny należące do danej grupy użytkowej wymagają podobnych zabiegów agrotechnicznych. 1.Cebulowe /cebula, por, czosnek/ - część jadalna zgrubiałe pochwy liściowi - zwane u cebuli łuskami. W wewnętrznych łuskach mięsistych gromadzą się materiały zapasowe - zewnętrzne suche pełnią funkcję ochronną. 2.Dyniowate /ogórek, cukinia, kabaczek, patison, dynia, melon, kawon/ - część jadalna stanowi owoc. 3.Kapustne /kapusta głowiasta, biała i czerwona, kapusta włoska, kapusta brukselska, kalafior, brokuł, kalarepa/ - część jadalna: liście u kapust kwiatostan u brokuła, zgrubiała łodyga u kalarepy, kalafior - wielokrotnie rozgałęziająca się część szczytowa łodygi. 4.Korzeniowe /marchew, pietruszka, seler, burak ćwikłowy/ - część jadalna korzeń spichrzowy. 5.Liściowe /sałata szpinak/ - część jadalna: liście. 6.Psiankowate /pomidor, papryka, bakłażan/ - część jadalna owoc.
7.Strączkowe /fasola, groch, bób, groszek zielony/ - do warzyw zalicza się tylko strączkowe spożywane w stanie niedojrzałym - nasiona grochu, strąki fasoli szparagowej /czyli owoc/; strączkowe używane jako suche ziarno zalicza się do roślin rolniczych. 8.Rzepowate /rzodkiew, rzepa/ - część jadalna to zgrubienie części podliścieniowej i górnej części korzenia. 9.Wieloletnie /szparag, rabarbar, chrzan/ - część jadalna to: szparag - młode pędy, rabarbar - ogonek liściowy. 10.Przyprawowe i smakowe /koper, pietruszka naciowa, kminek, majeranek, kukurydza cukrowa/. Omówienie wybranych grup warzyw, głównie w ich aspekcie przydatności do przerobu. Warzywa liściowe (sałata, szpinak) Warzywa psiankowate (pomidor) Warzywa dyniowate (ogórek) Są to warzywa, których części jadalne charakteryzują się bardzo delikatną tkanką, o dużej zawartości wody (94-96%). Poza sałatą wszystkie stanowią surowiec dla przemysłu spożywczego, wszystkie są bardzo wrażliwe na
transport i nie nadają się do przechowywania. Warzywa należące do tych grup są uprawiane pod różnego rodzaju osłonami: szklarnie ogrzewane, nieogrzewane, namioty foliowe. Warzywa liściowe (sałata, szpinak) maja krótki okres wegetacji i mogą być wysiewane i zbierane kilka razy do roku. Sałata bywa uprawiana w szklarni, inspektach pod folią, oraz w uprawie polowej na zbiór wiosenny i jesienny. Szpinak uprawiany w polu wysiewa się w różnych terminach: na zbiór wczesnowiosenny jesienią oraz na późniejsze zbiory wiosną. Warzywa liściowe ze względu na szybki wzrost i płytkie korzenienie się (głównie sałata) mają duże wymagania pokarmowe (odnośnie wody i nawożenia). Składnikiem nawozowym decydującym o wysokości plonu jest N (użytkuje się część wegetatywną -liście). Stosuje się jednak nie więcej niż 80 100 kg N/ha, gdyż zbyt wysokie dawki azotu pogarszają jakość liści, np. szpinak staje się mniej delikatny, wzrasta w nim udział ogonków liściowych i nerwu głównego. Następują także zmiany niekorzystne w składzie chemicznym wzrost zawartości azotanów i pogorszenie składu aminokwasowego. W przypadku warzyw dyniowatych i psiankowatych N pobudza rozwój organów wegetatywnych i opóźnia rozwój organów generatywnych, w tym wypadku owoców czyli części jadalnych.
Ważnym natomiast składnikiem nawożenia u tych 2 grup warzyw jest P, który wpływa korzystnie na zawiązywanie owoców. Wymagania stawiane tym warzywom przez przemysł przetwórczy: Szpinak kierunki przerobu; głównie mrożenie oraz konserwowanie. Powinien mieć delikatne liście, z cienkim nerwem głównym, intensywne ciemnozielone zabarwienie. Do przerobu stosuje się odmiany o wysokiej zawartości suchej masy i korzystnym stosunku cukrów do kwasów organicznych. Przy zamrażaniu dodatkowo są wymagane: średnia wielkość owoców 60-80g, kształt kulisty, gładka powierzchnia (nie żebrowana), brak piętki (piętka to jest to zielone zabarwienie przy ogonku). Ogórek główne kierunki przerobu: kiszenie i konserwy (marynowanie), mrożenie. Do przerobu przeznacza się ogórki niedojrzałe, o różnej wielkości w zależności od kierunku przerobu, o zwarcie wypełnionej komorze nasiennej, kształtne, o małych brodawkach. Wymagane wielkości: Korniszony dł. 3-6 cm Konserwowe dł. 6-10 cm, średnica do 4,5 cm Kwaszeniaki dł. 10 14 cm, średnica do 5 cm Na mrożonki (mizeria) minimalna długość 12 cm i średnica nie przekraczająca połowy długości, gdyż wówczas jest większa wydajność przy krojeniu. Wymagana mała komora nasienna.
Warzywa korzeniowe Warzywa kapustne Warzywa cebulowe Gatunki warzyw należące do tych 3 grup użytkowych mają wyższą zawartość suchej masy około 10% W obrębie poszczególnych gatunków istnieje wiele odmian różniących się: wyglądem, długością okresu wegetacji i składem chemicznym. Szczególnie dotyczy to: korzeniowych, kapusty głowiastej i cebuli. Z reguły odmiany późne, o dłuższym okresie wegetacji mają wyższy % suchej substancji, dlatego nadają się do długotrwałego przechowywania. O jakości warzyw należacych do tych 3 grup, a szczególnie korzeniowych, decyduje nawożenie potasowe. Przenawożenie N obniża zdolność do przechowywania oraz obniża jakość np. główki kapusty są luźniejsze, a u cebuli występuje słabe przyleganie łusek. Najważniejsze kierunki przerobowe. Warzywa kapustne. Kapusta głowiasta biała i czerwona kiszenie (wymagane główki zwarte, głównie odmiany późne). Kapusta brukselska głównie mrożenie. Wymagane główki niezbyt duże, o średnicy 2-3 cm, równomiernej wielkości.
Kalafior mrożenie, konserwowanie w puszkach. Wybiera się do przerobu kwiatostany zwarte, jasne, dobrze wyrośnięte lecz niezbyt dojrzałe. Korzystną cechą przy obróbce mechanicznej jest łatwość rozdzielenia kwiatostanu na poszczególne różyczki. Warzywa korzeniowe Marchew konserwy puszkowe, mrożonki, soki marchwiowe, marchwiowoowocowe i przeciery. Powinna mieć korzeń cylindryczny (wyższa wydajność kostki) niezbyt długi, możliwie wąski rdzeń i intensywną barwę. Do konserwowania używa się marchew młodą, często odmiany wczesne. Burak ćwikłowy konserwy (ćwikła), kiszenie oraz skoncentrowany sok z buraka lub liofilizowany sok z buraka. Wszystkie warzywa korzeniowe oraz cebula, por i czosnek są poddawane suszeniu i służą jako dodatki do wieloskładnikowych przypraw i koncentratów zup. Ponadto warzywa cebulowe są przerabiane: Cebula konserwowanie Por mrożenie, wymagane jest aby pochwy liściowe dobrze przylegały. Niektóre warzywa służą do produkcji barwników naturalnych używanych do barwienia innych produktów żywnościowych np. z marchwi i dyni produkuje się
karoten (pomarańczowy) służący do barwienia tłuszczów, olejów, masła i margaryny. Ze szpinaku chlorofil, który ze względu na małą trwałość musi być stabilizowany. Służy do barwienia produktów spożywczych i kosmetycznych. Ekstrakty spirytusowe chlorofilu i sporządzone z nich preparaty mają zastosowanie w medycynie w leczeniu schorzeń krwi (chlorofil ma podobna budowę do hemoglobiny) działają też antybiotycznie i odwadniająco. Z buraków ćwikłowych produkuje się barwnik betaninę. Betanina cechuje się dużą stabilnością, jest mało wrażliwa na odczyn środowiska, służy do barwienia lodów, kisieli i galaretek. Warzywa strączkowe Groch, fasola szparagowa główne kierunki przerobu: konserwy i mrożenie. Groszek łuszczony zielony o niezbyt dużych nasionach, o możliwie wysokiej zawartości cukru nie zbielały i nie stwardniały, używa się do obu kierunków przerobu, a także niewielkiej ilości suszy się. W przypadku mrożenia bardzo ważna jest intensywna zielona barwa, nasiona są zwykle większe (tzw. groch marszczony). Fasola szparagowa użytkowany jest owoc czyli strąk odmian bezwłóknikowych. Zbiera się go w takiej fazie, kiedy ziarno w strąku jest
wielkości ziarna ryżu. Dopuszczalna zawartość włókna w strąkachnie może przekraczać ilości 0,08% powietrznie suchego włókna w świeżej masie strąków. Najodpowiedniejsza fasola na konserwy o okrągłym przekroju strąka (jest bardziej mięsista) i o długości strąka około 11 cm (maszyny przystosowane są do obcinania dzióbka). Dla mrożenia wymagania są te same, i dodatkowo bardzo ważne jest intensywne zielone zabarwienie nie tylko ze względu na wyższą zawartość karotenu (prowitaminy A), ale ze względu na wygląd. Fasola żółto strąkowa nie nadaje się. Rodzaje dojrzałości Dojrzałość użytkowa część jadalna warzywa wykazuje najlepsze cechy do spożycia. Stan ten często znacznie odbiega od stanu pełnej dojrzałości. W stanie dojrzałości użytkowej warzywa charakteryzują się odpowiednią barwą, zwięzłością, wielkością, smakiem jak np.: kalafiory, ogórki, groszek, kalarepa sałata itp. Dojrzałość zbiorcza został zakończony okres wegetacji części jadalnej roślin. Dotyczy zatem takich jak: marchewka, pietruszka, burak cukrowy. Dojrzałość przetwórcza (przerobowa) jest to stadium wegetacji warzywa, przy którym jego jadalne części osiągają najkorzystniejsze cechy użytkowe wymagane w przetwórstwie. Cechy te mogą być różne i zalezą od przeznaczenia surowca