Przemysłowy przerób ziemniaków Stanisław Samborski 1. Wymagania jakościowe w przemyśle skrobiowym Skrobia w formie naturalnej znajduje stosunkowo niewielkie zastosowanie. Jednak dzięki ogromnym możliwościom zmiany jej właściwości metodami fizycznymi, chemicznymi czy enzymatycznymi otrzymuje się z niej rozmaite produkty (np. dekstryny, biopolimery, sorbitol, mannitol), które znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Wytwarzanie produktów modyfikacji skrobi jest możliwe także w niektórych polskich zakładach, np: Luboniu k/poznania, Niechlowie czy w Łomży. Jednak pod względem wielkości asortymentu i jakości, produkty modyfikacji skrobi nie dorównują jeszcze wyrobom z Francji czy Niemiec. Skrobia ziemniaczana odznacza się szczególną czystością w porównaniu np. ze skrobiami zbożowymi, które zawierają także substancje białkowe i lipidowe. Z tego względu jest ona szczególnie odpowiednim surowcem do przetwarzania na hydrolizaty i skrobie modyfikowane. Ziemniaki dostarczane do przedsiębiorstw przemysłu ziemniaczanego w ramach umów kontraktacji muszą charakteryzować się odpowiednią jakością handlową: powinny być zdrowe, odpowiedniej wielkości, nieuszkodzone i wolne od zapachów. 1. Ogólnie dopuszczalne wady ziemniaków z tytułu: 21%, ilości większe a) zanieczyszczenia (z wyjątkiem kawałków szkła, metali, koksu i węgla), dyskwalifikują partię b) silnego uszkodzenia, c) nadgniłe, zgniłe, nadmarznięte i zamarznięte oraz porażone chorobami. 2. Cechy dyskwalifikujące ziemniaki: pozostałości środków ochrony roślin, obce zapachy, zaparzenia oraz kawałki szkła, metali, koksu, węgla. 3. Waga netto ustalana jest po usunięciu wszystkich zanieczyszczeń (ziemia, kamienie, drewno, szkło, metal, itp.) jedną z 3 metod poprzez: I pobranie próbek w kilku miejscach środka transportu, na trzech różnych poziomach: wyższym, średnim, niższym (pobrana próbka, której waga podlega sprawdzeniu musi ważyć przynajmniej 20 kg), Przed zważeniem pustego środka transportu usuwa się pozostałą ziemię. 1
W rezultacie na podstawie pobranej próby otrzymuje się całkowitą wielkość odliczenia (potrącenia) na zawarte zanieczyszczenia, które należy zastosować do 1.000 kg ziemniaków. II zgromadzenie części partii ziemniaków od jednego plantatora w zbiorniku, W obu przypadkach ma następnie miejsce usunięcie zanieczyszczeń i umycie bulw oraz ponowne zważenie. Od wagi ziemniaków otrzymanej po umyciu odlicza się 2% z uwagi na wodę wchłoniętą podczas mycia. III Kolejna metoda określania rzeczywistej wagi ziemniaków jest stosowana, gdy w tym samym zbiorniku gromadzi się różne partie ziemniaków należące do różnych plantatorów jedynie pod warunkiem, że producenci zgodzili się z góry na zastosowanie tej metody. Przed określeniem rzeczywistej wagi wszystkich partii razem, określa się wagę netto poszczególnych partii przy pomocy metody (I) opisanej powyżej. Następnie ziemniaki zebrane w zbiornikach są myte, a zanieczyszczenia usunięte. Podobnie jak metodzie II odlicza się 2% od wagi całkowitej z uwagi na wodę wchłoniętą podczas mycia. Jeśli waga wszystkich partii umytych ziemniaków łącznie nie jest równa sumie wyników otrzymanych po zastosowaniu metody I wówczas stosuje się następującą korektę: całkowita waga wszystkich partii łącznie jest mnożona przez wagę netto każdej partii uzyskaną przez zastosowanie metody I. Każdy iloczyn dzieli się przez sumę wagi netto różnych partii określonych metodą I, np. waga wszystkich partii łącznie 12.50 kg waga netto partii pierwszego plantatora 3.500 kg waga netto partii drugiego plantatora 9.000 kg suma wagi netto obu partii określonych metodą I 12.500 kg Po korekcie: Waga partii pierwszego plantatora (12.50 kg x 3.500 kg)/12.500 kg = 3.542 kg, Waga partii drugiego plantatora (12.50 kg x 9.000 kg)/12.500 kg = 9.108 kg, 4. Jeśli partie dostarczonych ziemniaków zawierają 25% i więcej bulw, które przechodzą przez sita z kwadratowymi otworami, o boku 28 mm tzw. drobne ziemniaki, to wówczas waga netto dla określenia ceny minimalnej zostanie zredukowana w następujący sposób: 2
Tabela 1 Procentowy udział drobnych ziemniaków Redukcja procentowa 25-30% 10% 31-40% 15% 41-50% 20% Źródło: ARR 2004 5. Jeśli partia ziemniaków zawiera ponad 50% drobnych ziemniaków (przechodzących przez sito 28 mm), to ziemniaki nie kwalifikują się do wypłaty dopłat, a plantator i producent ustalają między sobą dalsze postępowanie.. Procentowy udział drobnych ziemniaków w partii zostaje określony jednocześnie z ustaleniem wagi netto ziemniaków. 7. Określenie zawartości skrobi odbywa się z wykorzystaniem metod Reimanna lub Parowa (nazwiska twórców metod) w oparciu o ciężar pod wodą (czystą, wolną od dodatków, o temperaturze +18 C), 5.050 gramów dostarczonych ziemniaków. Najlepiej aby woda miała temperaturę bardzo bliską +18 C, gdyż przy temperaturze niższej wynik oznaczenia skrobiowości zostaje zaniżony, zaś przy wyższej zawyżony. Oznaczenie skrobiowości przeprowadzane jest na miejscu u producenta skrobi, pod nadzorem kontrolera ARR. 8. Przed dokonaniem pomiaru ciężaru bulw pod wodą należy sprawdzić czy wskazania wagi skrobiowej (wcześniej ustabilizowanej) nie są mniejsze lub większe niż przyjęte dla tego urządzenia standardy. Dokonane pomiary za pomocą niesprawnej wagi powinny być unieważnione. 9. Minimalna zawartość skrobi w dostarczanych ziemniakach powinna wynosić, co najmniej 13%. Partie ziemniaków o zawartości skrobi poniżej 13%, mogą zostać przyjęte pod warunkiem, że ilość skrobi z nich uzyskanej nie przekroczy 1% całkowitej kwoty skrobi przyznanej wcześniej zakładowi produkcyjnemu (wynika to z mniejszej wydajności skrobi, przy podobnych kosztach jak produkcja skrobi z bulw o skrobiowości powyżej 13%). Za takie partie ziemniaków należy zapłacić taką samą cenę minimalną, jak za ziemniaki o 13% zawartości skrobi. 3
Przy określaniu płatności za dostarczone bulwy brana pod uwagę jest zawartość skrobi (skrobiowość bulw) lub masa 5.050 g (5,05 kg) bulw pod wodą. Ta ostania jest również zamieszczona w tabelach przeliczeniowych ARR (http://www.arr.gov.pl). W sytuacji, gdy podano tylko masę bulw pod wodą, można ją przeliczyć na zawartość skrobi w następujący sposób. Od pierwotnego ciężaru bulw pobranych do badań (zawsze 5.050 g = 5,05 kg) odejmujemy podaną masę bulw pod wodą, np. 352 g = 0,352 kg, uzyskujemy 4.98 g (4,98 kg) = 4.98 ml jest to objętość bulw. Jeśli temperatura wody do oznaczeń wynosi 18 o C, to można przyjąć, że 1 g wody ma objętość 1 ml. Ciężar wypartej wody równa się wtedy objętości zanurzonych bulw. Ziemniaki w wodzie ważą o tyle mniej, ile waży woda przez nie wyparta (prawo Archimedesa). Następnie dzielimy masę bulw 5.050 g przez ich objętość 4.98 ml, w ten sposób uzyskujemy masę właściwą (gęstość) bulw, równą 1,075 g/ml. Z podanej na wykresie zależności możemy określić w przybliżeniu skrobiowość bulw, która w tym przypadku wyniosła ok. 13%, lub wyliczyć ze wzoru: skrobiowość = (masa właściwa 1,0150) / 0,004051 % skrobiowość = (1,075 1,0150) / 0,004051 % = 13,01% Na rynku polskim dostępne są kompletne linie oceny surowca przeznaczonego dla przemysłu ziemniaczanego, które pozwalają na ocenę takich parametrów jak: zanieczyszczenia nieużyteczne, zawartość ziemniaków drobnych, zawartość skrobi. Producentem jest firma Wikpol z Lublina. Pełny opis wymagań jakościowych, tzw. instrukcja dla producentów skrobi, zawarty jest na stronie http://www.arr.gov.pl, pod zakładką Działania ARR, Rynek skrobi, Warunki udzielania dopłat w ramach kwotowania załącznik nr. 4
Wymagania jakościowe zawarte w PN-75/R-74451-ziemniaki skrobiowe (przemysłowe) są uznawane za minimalne, a zatem są niższe niż podane powyżej i dla najważniejszych cech wynoszą: skrobiowość minimalna 15%, minimalna średnica poprzeczna bulwy 2,5 cm, suma wad do 17% wagowych. 2. Płatność za ziemniaki skrobiowe Plantatorem ziemniaków skrobiowych może być każda osoba fizyczna lub prawna lub grupa tych osób, która dostarcza do autoryzowanych punktów skupu, ziemniaki wyprodukowane przez siebie lub przez swoich członków w danym roku gospodarczym w ramach umów kontraktacji. Każdy plantator musi posiadać numer zapisany w CRP Centralnym Rejestrze Przedsiębiorców, wydawany jest on przez Agencję Rynku Rolnego. Numer ten nadawany jest plantatorowi jeden raz i może być wykorzystywany także w trakcie sprzedaży innych produktów z gospodarstwa za pośrednictwem ARR, np. zbóż. Formularze, które trzeba wypełnić przed uzyskaniem numeru w CRP są dostępne w OT ARR, można go także ściągnąć ze strony: www.arr.gov.pl/rejestracja Producentem skrobi może być każda osoba fizyczna lub prawna działająca na obszarze Polski, zgodnie z przepisami prawa o działalności gospodarczej, której przedmiot działalności gospodarczej obejmuje produkcję skrobi z ziemniaków dostarczonych przez plantatorów do autoryzowanych punktów skupu w ramach umów kontraktacji. Jednak liczba zakładów produkujących jest ograniczona do 12, poprzez nałożoną kwotę produkcyjną przydzieloną przez Komisję Europejską na dany rok gospodarczy. Ceny minimalne płacone za ziemniaki skrobiowe ich producentom oraz premie produkcyjne wypłacane producentom skrobi w roku gospodarczym 2004/05, tak jak w latach poprzednich, uzależnione są od skrobiowości bulw ziemniaków. Przykładowo cena minimalna, jaką plantator otrzymuje za 1 tonę ziemniaków o skrobiowości 19% (średnia krajowa skrobiowość w ostatniej kampanii) wynosi 39,92 euro pomnożona przez wartość euro z notowań z dnia poprzedniego w Centralnym Banku Europejskim + 5% VAT. Daje to np., przy kursie 4,0832 zł, około 170 zł/t. W opisach dotyczących cen minimalnych płaconych za skrobię podje się też stawkę 178,31 euro za 1 tonę skrobi, wynik ten uzyskuje się mnożąc: cenę minimalną płaconą za 1 tonę ziemniaków o określonej skrobiowości przez ilość ziemniaków niezbędną do wyprodukowania 1.000 kg skrobi. Np. przy skrobiowości 19% = 39,92 euro/t x 4,47 t ziemniaków = 178,31 euro/t 5
Plantatorzy otrzymują także dopłaty (płatności kompensacyjne) do każdej tony kontraktowanych ziemniaków. Wysokość dopłat jest zależna także od zawartości skrobi, i tak np. przy zawartości 19% wyniesie ona 55,97 zł do tony ziemniaków. Łącznie za 1 tonę ziemniaków o skrobiowości 19%, ich producent otrzyma około 22 zł. Tabela ze stawkami płatności dla producentów ziemniaków w zakresie skrobiowości 13-23% zawarta jest w rozporządzeniu (Dz. U. 21, poz. 2203, z 21 września 2004r.) i dostępna na stronie http://www.abc.com.pl lub http://bap-sip.lex.pl/cgi-bin/demo.cgi Producent skrobi otrzymuje premię produkcyjną, której stawki określane są także przez KE na każdy rok gospodarczy. Przy założeniu, że skrobiowość bulw wyniosła jak powyżej 19%, premia produkcyjna wynosi 4,981 euro/t + 5% VAT, co przy kursie euro 4,0832 zł daje około 21,35 zł do tony ziemniaków. W opisach dotyczących rynku skrobi, może być też podawana cena 22,25 euro do tony wyprodukowanej skrobi. Tabela przeliczeniowa stawek premii produkcyjnych dla producentów skrobi jak i cen minimalnych płaconych plantatorom w zależności od skrobiowości bulw dostępna jest na stronie http://www.arr.gov.pl pod zakładką Rynek skrobi, jako załącznik nr 3. Dopłaty są wypłacane rolnikom tylko do wysokości ekwiwalentu ziemniaków określonego wcześniej w umowie kontraktacyjnej w terminie 45 dni od dnia złożenia wniosku o ich wypłatę w OT Agencji Rynku Rolnego. Dopłaty dla producenta rolnego realizowane w ramach przyznanej Polsce kwoty produkcji skrobi ziemniaczanej, stanowią tzw. uzupełniające krajowe płatności bezpośrednie. Stanowią one uzupełnienie do cen minimalnych za ziemniaki skrobiowe, do wynegocjowanego na 2004 rok poziomu 55% płatności unijnych i są w całości finansowane ze środków krajowego budżetu. Poziom takich samych cen za ziemniaki skrobiowe jak w krajach starej Unii ma być osiągnięty w roku 2013. 3. Regulacje prawne na rynku skrobi Ze względu na niższe koszty samego surowca, skrobie zbożowe są tańsze od skrobi ziemniaczanej. Dotacje do skrobi ziemniaczanej wprowadzono, aby zwiększyć jej konkurencyjność na rynku w stosunku do skrobi zbożowej Jednak biorąc pod uwagę nie wysokie ceny zbóż w ostatnich latach oznacza to słabą konkurencyjność skrobi produkowanej z ziemniaków. W sytuacji takiej odbiorcy krajowi zaczynają importować tańszą skrobię zbożową i modyfikaty lub produkty skrobiowe (dekstryny, środki wykańczalnicze) z ziemniaka. Import tych produktów pochodzi głównie z Holandii, Niemiec, Francji, które posiadają około 80%
unijnej kwoty produkcji skrobi ziemniaczanej. Ceny płacone za produkty skrobiowe przetworzone są oczywiście znacznie wyższe od cen skrobi, którą eksportujemy. Utrzymanie opłacalności produkcji ziemniaków skrobiowych, przy niskich cenach zbóż, oznacza ograniczenie kosztów produkcji, którego zasadniczym warunkiem jest wzrost plonów ziemniaków. Przyjmując średni plon krajowy osiągany w gospodarstwach produkujących ziemniaki skrobiowe ok. 35 t/ha przy 19% zawartości skrobi, cena pszenicy, przy której produkcja skrobi ziemniaczanej jeszcze jest konkurencyjna wynosi około 500 zł, ale przy spadku ceny pszenicy do około 400 zł/t (cena interwencyjna 101,31 euro/t) plony ziemniaków musiałyby wynieść już około 54 t/ha. Plon ziemniaków dt/ha Źródło: Rembeza 2002 Cena pszenicy PLN/t Przystąpienie Polski do UE musiało oznaczać nałożenie kwot produkcyjnych (limitów produkcji). Określono je na podstawie wielkości produkcji skrobi w ostatnich wybranych latach (tzw. lata referencyjne). W naszym przypadku wzięto pod uwagę okres 1999-2001. Wtedy w Polsce wytwarzano średnio około 127 tys. ton skrobi rocznie, a produkcję hamował zalew skrobi importowanej z dopłatami z UE, co stworzyło nieuczciwą konkurencję dla polskich krochmalni. Dopiero w 2001 r. weszła w życie tzw. ustawa skrobiowa, regulująca rynek i wprowadzająca m.in. dopłaty do eksportu. Dzięki niej udało się podnieść produkcję do 10-170 tys. ton. Jednak było już za późno na włączenie tego okresu do lat referencyjnych. Kwota produkcyjna przyznana przez KE na kolejną kampanię 2005/0 pozostała niezmieniona w stosunku do kampanii 2004/05 i wynosi ok. 145 tys. ton, a zakładana wcześniej przed przystąpieniem Polski do UE wynosiła 242 tys. ton. Potencjał produkcyjny krajowych zakładów skrobiowych jest znacznie większy, ich możliwości produkcyjne są wykorzystywane w 0-5%. Dla rolników oznacza to ograniczenia w 7
kontraktacji ziemniaków skrobiowych, a więc dalsze zmniejszenie powierzchni ich uprawy. Wyższa kwota produkcyjna zapisana w ustawie skrobiowej zachęcała do brania kredytów, przez stałych plantatorów ziemniaków skrobiowych i inwestowania. Producenci ziemniaków skrobiowych praktycznie pogodzili się z tym, że będą musieli ograniczyć moce wytwórcze. Ze względu na ograniczenie skupu ziemniaków skrobiowych spowodowane niskim kontyngentem skrobi, spadek wielkości kontraktacji wyniósł w ostatnim roku około 35-40%. W latach kolejnych nie należy przewidywać wzrostu liczby plantatorów ziemniaków, co prawda umowy kontraktacyjne są zawierane najczęściej na 1 rok, ale pierwszeństwo mają już producenci wcześniej uprawiający ziemniaki dla danego zakładu. Ilość ziemniaków, jaką mogą wyprodukować w kolejnym roku jest im naliczana jako średnia z ostatnich 3 lat. Wnioski, wraz z wymaganymi załącznikami (dostępne także na stronie http://www.arr.gov.pl, pod zakładką Działania ARR / Rynek skrobi) o przyznanie płatności dla plantatorów ziemniaków, składają producenci ziemniaków w oddziałach terenowych ARR. Płatności przyznawane i wpłacane są na podstawie poprawnie wypełnionego wniosku. Niektóre zakłady przetwarzające ziemniaki skrobiowe, ułatwiają procedurę składania wniosków, przejmując ten obowiązek na siebie. Rolnik z wcześniej nadanym numerem z Centralnego Rejestru Producentów zgłasza się do zakładu, gdzie jest załatwiana cała procedura tworzenia wniosków i zawierana jest umowa kontraktacji. Limity produkcji skrobi w poszczególnych zakładach mogą ulec zmianie do 5%, ale w kolejnym roku o tę samą kwotę, produkcja skrobi musi zostać ograniczona. Możliwa jest produkcja ponad kwoty produkcyjne, ale wyprodukowana skrobia musi zostać sprzedana poza rynek UE bez dopłat. Limity produkcji skrobi, dla poszczególnych zakładów, na lata 2005, 200 i 2007, muszą zostać określone do końca stycznia 2005 r. W sezonie 2004/05 przerobionych na skrobię zostanie około 725 tys. ton ziemniaków, co stanowi zaledwie około 5,25% całych zbiorów. 4. Wykaz producentów skrobi ziemniaczanej 1. Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego PEPEES S.A., 18-400 Łomża, ul. Poznańska 21, 2. Wielkopolskie Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego S.A.. 2-030 Luboń ul. Armii Poznań 49 8
3. Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego Sp. z o.o., 88-340 Trzemieszno, ul. Przemysłowa 4 4. Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego S.A., 5-215 Niechlów, ul. Przemysłowa 8 5. Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego NOWAMYL S.A. 73-330 Łobez, ul. Szosa Świdwińska 1,. Zakład Przemysłu Ziemniaczanego ZETPEZET Sp. z o.o., 4-920 Piła, ul. Walki Młodych 30 7. Zakład Przemysłu Ziemniaczanego ZETPEZET Sp. z o.o., 4-510 Wronki, ul. Sierakowska 50, 8. Zakłady Przemysłu Ziemniaczanego IŁAWA S.A., 14-200 Iława, ul. Wojska Polskiego 33 9. Przedsiębiorstwo Przemysłu Ziemniaczanego BRONISŁAW Sp. z o.o., 88-320 Strzelno 10. B.E.S.T Sp. j. Zakład Przetwórstwa Ziemniaczanego, 21-202 Parczew, Przewłoka 81a 11. IKEDA Sp. z o.o., 4-100 Namysłów, ul. Łączańska 24 12. Przedsiębiorstwo Przerobu Ziemniaków Sp. z o.o., 87-1 Radomie k/lipna, 5. Dobór odmian do produkcji skrobi Obecnie na liście odmian COBORU znajduje się 31 odmian skrobiowych, w tym tylko 3 zagraniczne. W ostatnich latach zarejestrowano 3 odmiany skrobiowe z grupy odmian wczesnych (Cedron, Dorota, Gabi), ma to na celu wcześniejsze dostarczanie ziemniaków zakładom krochmalniczym i zarazem wydłużenie kampanii przetwórczej. Średnia skrobiowość wszystkich odmian jest wysoka, zarówno w badaniach COBORU jaki w praktyce rolniczej. Bulwy odmiany, którą uznaje się za skrobiową muszą zawierać co najmniej 17% skrobi. W trakcie ostatniej kampanii średnia skrobiowość wyniosła około 19%. W przypadku niektórych zakładów średnia skrobiowość bulw wyniosła nawet ponad 20%. Przerób ziemniaków na mączkę ziemniaczaną (krochmal) opiera się w Polsce prawie wyłącznie na polskich odmianach, co potwierdza ich jakość i konkurencyjność w stosunku do odmian zagranicznych. Na wyróżnienie zasługują odmiany skrobiowe wpisane do Rejestru w ostatnich latach: Ikar, Rumpel, Neptun, Umiak i Hinga. Jest to obecnie jedyny sektor na rynku ziemniaczanym, gdzie polskie odmiany dominują i są tak wysoko cenione, co potwierdzają główni odbiorcy, tj. przemysł ziemniaczany. W badaniach podstawowych COBORU jest kilka 9
rodów (m.in. z Pomorsko-Mazowieckiej Hodowli Ziemniaka (PMHZ) w Strzekęcinie) o bardzo korzystnych parametrach. W przyszłym roku prawdopodobnie nastąpi wpisanie do Rejestru nowych odmian skrobiowych. Jednak w związku z niska kwotą produkcyjną przyznaną Polsce nie należy oczekiwać wzrostu zainteresowania sadzeniakami odmian skrobiowych. Tabela 2. Charakterystyka odmian skrobiowych wg COBORU 2004 Odporność na choroby Cedron Dorota Gabi Albatros Alicja Glada Harpun Ikar Kuba Monsun Pasat Rumpel Odmiana Fregata Pomorska Grot Klepa Lawina Panda Pasja Pomorska Saturna Bzura Gandawa Hinga Jasia Koga Meduza Neptun Rudawa Skawa Sonda Jakość bulw Plon skrobi zaraza ziemniaka głębokość wirus Y skrobiowość % wzorca liście bulwy oczek skala 9 o (%) skala 9 o,91 t/ha odmiany wczesne 87 3 4 18,9 94 8 3 4 17,8 93 7,5 3 4 17,1,91 t/ha odmiany średniowczesne 112 8 4 5 21,2 122 9 4 4 18,7 120 7,5 5 5 19,8 105 7 4 4 19,7 135 7,5 5,5 4 22,7 120 8 5 4 19,8 108 7 5 5 17, 123 8 5 4,5 19,4 118 8 5 5 18,8 8,29 t/ha odmiany średniopóźne 93 9 5 5 108 7,5 7 4 100 9 3,5 102 7 4 84 5 5 5 105 8 5 5 81 4 3 4,5 8,29 t/ha odmiany późne 110 9 8 4 117 8 * 115 9 7 4,5 111 9 7 5 99 8 4 114 9 8 5 108 8 7 4 103 8 4,5 118 8 4,5 118 8 7 4 19,5 20,8 21,2 18,1 18,2 19,9 18,2 19, 19,2 22, 19,4 20,7 23,1 20,0 21,8 21, 19,8 10 7 7 5,5 7
Ślęza Umiak 117 112 7 8 8 5 4,5 21,5 19,8 7. Wymagania jakościowe w przemyśle spożywczym Uznaje się, że stopień przetworzenia ziemniaków, czyli ilość wytworzonych produktów z ziemniaków świadczy o stopniu rozwoju gospodarczego danego kraju. U nas w kraju niewielką część stanowią przetwory z ziemniaków, są to głównie frytki i chipsy. Produkcja chipsów wyniosła w 2004 r. 45 tys. ton, zaś frytek ok. 150 tys. ton. Spożycie tych produktów ma tendencję rosnącą i wyniosło w tym samym czasie na osobę ok. 1 kg chipsów i ok. 3,5 4 kg frytek. Ponadto nieznacznie wrasta produkcja suszu z ziemniaka surowego (kostka, grys) i z ziemniaka ugotowanego (płatki, granulat). Należy jednak dodać, że zwłaszcza smażone produkty z ziemniaka to żywność dość droga, ale koszt samego surowca, w cenie detalicznej frytek, stanowi tylko ok. 13%, a w cenie chipsów ok. 8%. Walka o konsumenta sprawia, że wytwarzane z ziemniaków produkty, są coraz lepszej jakości, zwiększa się ich asortyment i atrakcyjność. Jednak w znacznym stopniu jakość produktu końcowego uzależniona jest od jakości samej odmiany ziemniaków. Poniżej podano pożądany poziom cech jakościowych bulw w zależności od kierunku przeznaczenia. Tabela 3. Cechy jakości ziemniaków dla przetwórstwa spożywczego Cecha Wartości pożądane dla kierunku produkcji frytki chipsy susze sałatki, kostka, plasterki konserwy Ziemniaki obierane Kształt bulw podłużne do okrągłe do Nieistotny owalnych owalnych Wielkość bulw (cm) > 5,5 4,0-7,0 > 3,5 zależna od wymogów producenta Głębokość oczek Bardzo płytkie do płytkich ( 7) Regularność kształtu Bardzo regularny do regularnego ( ) Barwa miąższu W zależności od technologii produkcji i wymagań odbiorcy (biała do ciemnożółtej) Smak ( ) ( ) ( ) ( 7) Typ konsumpcyjny B-BC* BC-C* A-B* A-BC* Ciemnienie miąższu - surowego - po ugotowaniu 7,5 7,5 7 8 Zawartość skrobi (%) 14-18** 1-20** 15-19*** 12-14 Zawartość cukrów - redukujących - maksymalna - optymalna 0,5 0,25 0,25 0,15 0,5 0,3 Suma cukrów (%) 1 1 1 1 Źródło: Zgórska, Frydecka-Mazurczyk 1998 * - AB-sałatkowy, B-ogólnoużytkowy, BC-lekko mączysty, C-mączysty, 11 0,5 0,5
** - dopuszcza się niższą zawartość skrobi ok. 12% dla ziemniaków przetwarzanych od początku lipca i w sierpniu aby umożliwić przyspieszenie rozpoczęcia produkcji produktów smażonych, *** susze ziemniaków gotowanych (płatki, granulat) około 1% skrobi Producenci przetworów z ziemniaka podają ponadto dodatkowe wymagania w umowach kontraktacyjnych, a należą do nich: technologia uprawy zgodna z instrukcją opracowaną przez zakładowe służby surowcowe, sposób i termin zbioru i dostawy do zakładu ściśle określony, odpowiednia barwa produktu, np. dla chipsów i frytek określana na podstawie testu smażenia W ostatnich latach w związku z rozpowszechnieniem produkcji i spożycia smażonych przetworów ziemniaczanych (w ciągu ostatnich 10 lat spożycie to wzrosło z 3,1 kg/osobę do około 13,1 kg/osobę obecnie) także w Polsce zaczęto zwracać większą uwagę na zawartość cukrów redukujących uznawanych za związki rakotwórcze. Ich wykrywalność stała się możliwa dopiero po zastosowaniu nowoczesnych technik. W świeżych bulwach ich zawartość waha się w zakresie 0,3 0,%, a sacharozy, ok. 0,2%. Obecność ich jest bardzo dobrze wyczuwalna w postaci słodkawego smaku w bulwach nadmarzniętych, gdy przekracza poziom 1%. Jest to naturalna obrona bulwy przed zamarznięciem poprzez zwiększenie stężenia soku komórkowego. Również przechowywanie bulw w niższej temperaturze może zwiększyć zawartość cukrów redukujących nawet 2 4-krotnie. Uzyskanie pieczonych i smażonych (temp. > 120 o C) produktów z ziemniaków jest prawie nie możliwe bez obecności cukrów redukujących (glukozy i fruktozy). Jednak ich wyższa koncentracja wpływa na zbyt silne brązowienie produktów smażonych (wzrost intensywności przebiegu reakcji Maillard a) oraz pogorszenie smaku i zapachu, a także na powstawanie szkodliwych dla zdrowia heterocyklicznych amin aromatycznych (HAA) nazywanych też akryloamidami. Nie stwierdzono obecności tych związków w produktach świeżych i gotowanych. Obecnie poszukuje się technik produkcji frytek i chipsów, z wydłużeniem czasu smażenia w temperaturze poniżej 175 o C, co pozwoli na ograniczenie powstawania akryloamidów. Ziemniak spożywczy przeznaczony do bezpośredniej konsumpcji może zawierać nieco więcej cukrów redukujących niż jego produkty smażone, łącznie: sacharoza, glukoza i fruktoza do 1%. Zawartość cukrów redukujących jest zależna od odmiany, a także od warunków przechowywania bulw. Wysoka temperatura (8-10 o C) ogranicza zawartość cukrów redukujących w bulwach, jednakże już po 4-5 miesiącach przechowywania można obserwować utratę jędrności 12
bulw, kiełkowanie oraz straty skrobi. Dlatego zalecane temperatury przechowywania bulw zależne są od odmiany i kierunku przeznaczenia. Jednym ze sposobów zachowywania dobrej jakości bulw jest zabieg rekondycjonowania. Bulwy przechowywane są w niższej temperaturze (4 o C), dopiero na 2 tygodnie przed przerobem przetrzymuje się je w temperaturze 18-20 o C. Zabieg ten wg badań przeprowadzonych w oddziale IHAR w Jadwisinie miał pozytywny wpływ, tj, zmniejszał zawartość cukrów redukujących, w przypadku niektórych odmian: Barycz, Salto, Tokaj, Wiking, Kuba, Saturna. Polskie dokumenty normalizacyjne nie precyzują, jaka może być maksymalna zawartość substancji nieżywieniowych w bulwach ziemniaków związków mających negatywny wpływ na organizm człowieka czy zwierząt. Substancje te to: pozostałości pestycydów, metale ciężkie czy azotany i glikoalkaloidy naturalnie występujące w bulwach. Maksymalne pozostałości pestycydów w bulwach ziemniaków podane są na stronie http://apps.fao.org/, w Codex Alimentarius pod hasłem Food quality control. Badania bulw wykazały, że przekroczenia dopuszczalnej ilości metali ciężkich występują najczęściej w przypadku ołowiu (0,10 mg) i kadmu (0,10 mg). Maksymalne poziomy zanieczyszczeń metalami ciężkimi 1 kg świeżych bulw wynoszą: ołów 0,10 (1,00) mg, kadm 0,10 (0,20) mg, rtęć 0,02 (0,03) mg, arsen 0,02 (0,50) mg. W nawiasach podano wartości dopuszczalne dla ziemniaków suszonych. Ma to miejsce najczęściej w rejonach górniczohutniczych i w pobliżu szlaków komunikacyjnych. Dopuszczalna zawartość azotanów wynosi 200 mg w kg świeżej masy bulw, poziom ten jest czasami przekraczany, jak wynika z badań krajowych, szczególnie w uprawie odmian bardzo wczesnych i wczesnych, gdy stosuje się zbyt duże dawki azotu. Nagromadzaniu azotanów sprzyja także susza i wysokie temperatury w trakcie wegetacji. Zaś skutecznie ograniczają zawartość tych związków takie procesy jak: obróbka termiczna gotowanie, gotowanie w kuchni mikrofalowej, smażenie w głębokim tłuszczu oraz obieranie. Glikoalkaloidy (TGA), głównie α-czakonina i α-solanina, nazywane potocznie solaniną, występują w każdej części rośliny ziemniaka, nie wyłączając bulw, są naturalną formą obrony rośliny przed patogenami. Ich stężenie powyżej 100 mg w kg świeżej masy bulw pogarsza ich smak, a stężenie powyżej 200 mg/kg może wpływać niekorzystnie na zdrowie człowieka. Wiadomo, że czynniki takie jak: uszkodzenia mechaniczne, działanie światła na wszystkich etapach przetwarzania bulw, także ostatnio często spotykane zielenienie bulw wystawionych zbyt długo na świetle w sklepach, zwiększają zawartość glikoalkaloidów. Jednak jak pokazują wyniki 13
badań przeprowadzonych w ostatnim czasie w IHAR Jadwisin głównym czynnikiem decydującym o syntezie glikoalkaloidów jest odmiana, dopiero zadziałanie ww. czynników może nawet podwoić zawartość glikoalkaloidów. Wobec tego ważnym jest, aby rejestrowane odmiany ziemniaków miały genetycznie uwarunkowaną niska zawartość glikoalkaloidów, tj. poniżej 50 mg/kg świeżych bulw, warunek ten spełnia większość zarejestrowanych polskich odmian. Należy dodać, że zawartość azotanów i glikoalkaloidów znacznie się zmniejsza podczas procesu technologicznego, a tych ostatnich także po zwykłym obraniu bulw. Do odmian preferowanych do produkcji frytek należą 1 : Asterix NL, Dorado D, Fresco NL, Felsina NL, Innovator NL, Markies NL, Ramos NL, Russet Burbank NL, Santana NL, Velox D, Victoria NL. Do produkcji chipsów najczęściej wykorzystywane są: Lady Rosetta NL, Saturna NL, Hermes AUT, Lady Claire NL, Pirol D, Cedron PL, Atlantic USA, Romula D, Gracja PL. Na produkty mrożone, sterylizowane i sałatki zaleca się odmiany: Accent D, NL, Bard, Denar, Drop, Lord, Albina, Bila, Cykada, Vineta D, Andromeda, Ditta NL, Satina D. Są to odmiany o słabo ciemniejącym miąższu bulw surowych i po ugotowaniu, w typie konsumpcyjnym A i AB. Odmianami przydatnymi w produkcji suszów są następujące: Aster, Orlik, Dorota, Gabi, Gracja, Kuba, Baszta, czapla, Monsun, Tokaj, Triada, Wiking, Bryza, Glada, Ślęża oraz zagraniczne: Delikat D, Fresco NL, Gloria D, Karlena K, Lady Claire NL, Lady Florina NL, Redstar NL, Fianna NL, Romula D. Hodowcy polscy (m.in. PMHZ Strzekęcin) pracują nad wyhodowaniem odmian o cechach poszukiwanych przez przetwórstwo. Niektóre odmiany i rody hodowlane są już przetestowane przez producentów pod kątem przydatności na chipsy i frytki i mogą być wykorzystywane w przetwórstwie. W 2003 roku wpisano do Rejestru odmianę Monsun, a w 2004 Ursus, pierwsze polskie odmiany o potwierdzonej przez przemysł przydatności do produkcji frytek. 7. Ziemniaczany przemysł gorzelniczy Od kilku lat stopniowo spada zainteresowanie przerobem ziemniaków na spirytus. Wynika to z relatywnie wysokich cen ziemniaków i mniejszej wydajności produkcji etanolu z ziemniaków w stosunku do zbóż. Ponadto spada zainteresowanie wywarem z gorzelni jako paszą i zwiększają się wymagania dotyczące ochrony środowiska. Do produkcji spirytusu przeznaczane są tylko odpady powstające przy produkcji innych przetworów spożywczych z ziemniaków. Jednak na 1 Symbole oznaczają kraje w których wyhodowano odmianę: NL Holandia, D Niemcy, AUT Austria, USA Stany Zjednoczone, PL Polska. 14
terenach o glebach słabszych, gdzie nie jest uprawiana pszenica i burak cukrowy, ziemniaki mogą być głównym surowcem do produkcji spirytusu. W niektórych rejonach Polski, ze względów klimatycznych (krótszy sezon wegetacyjny, niższe temperatury powietrza), uprawa ziemniaków do produkcji spirytusu może konkurować także z uprawą kukurydzą na cele spirytusowe. Tabela 4. Wydajność produkcji etanolu z różnych roślin uprawnych Roślina Zawartość skrobi lub cukru (%) Wydajność etanolu (l t -1 ) Plon (t ha -1 ) Etanol (l ha -1 ) Ekwiwalent benzyny (l) Kukurydza 5,0 417 5,8 2444 129 Burak cukrowy 1,0 98 43,0 4214 2809 Ziemniak 17,8 120 19,3 231 1544 Żyto 2,0 390 2,74 109 712 Melas(a) 50,0 31 1,23 38 25 Źródło: Dobrzycki 1988, Lipski 2002 i obliczenia własne, przyjęto plony wg IERiGŻ 2004. W ustawie O biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach z dnia 2 października 2003 roku, która obowiązuje od 1 stycznia 2004 r., wskazuje się następujące surowce rolnicze do produkcji bioetanolu: ziarno zbóż, ziemniaki, buraki cukrowe oraz odpady przemysłu spożywczego lub gastronomii zawierające węglowodany (dotyczy to głównie melasy). Pod pojęciem ziemniaki kryć się mogą ziemniaki skrobiowe, których plony w gospodarstwach towarowych sięgają 30-35 t/ha (w tabeli przyjęto średnie krajowe plony ziemniaków i pozostałych surowców do produkcji spirytusu) oraz ziemniaki niespełniające kryteriów rynkowych, także bulwy porażone chorobami kwarantannowymi. Przy plonach osiąganych przez gospodarstwa towarowe i skrobiowości na poziomie 19% koszt wyprodukowania 1 litra spirytusu wynosi ok. 1,25 zł jest konkurencyjny w stosunku do większości innych gatunków roślin rolniczych. Tabela 5. Zawartość skrobi (%) 13 15 17 Jednostkowe koszty całkowite produkcji 1 litra surowego spirytusu przy plonie (t/ha) 15 25 35 45 2,5 2,04 1,85 1, 2,30 1,77 1,0 1,44 2,03 1,5 1,41 1,27 15
19 21 całkowite koszty uprawy 1ha ziemniaków (zł/ha) 1,83 1,4 Źródło: dane IHAR Bonin i Nowacki 2004 1,40 1,2 1,27 1,14 1,14 1,03 3200 4100 5200 000 8. Podstawy prawne Ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o regulacji rynku skrobi ziemniaczanej. (Dz. U. z dnia 14 lutego 2001 r.), Ustawa z dnia 2 października 2003 r. o biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach ciekłych (Dz. U. 199, poz. 1934 z dnia 24 listopada 2003 r.), Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r. w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności (Dz. U. Nr 37, poz. 32 z dnia 4 marca 2003 r.) 9. Bibliografia. Lista opisowa odmian. COBORU. Część 2, rośliny rolnicze. 2004, ss. 94. Chotkowski J. 2002. Ekonomika i technologia produkcji ziemniaków skrobiowych. ss. 11. Ziemniak spożywczy i przemysłowy oraz jego przetwarzanie. Polanica Zdrój 2004r. ss. 224. Chotkowski J. (red.), 2002: Ekonomika i technologia produkcji ziemniaków skrobiowych. Wieś Jutra, ss. 11. Rynek ziemniaka. IERiGŻ. Listopad 2004. Nowacki W. (red.), 2002: Podręcznik producenta ziemniaków. IHAR Jadwisin, ss. 13. Spis Rolny 2002r- materiały GUS. Materiały szkoleniowe z VIII, IX i XI Krajowych Dni Ziemniaka. Rynek ziemniaka. Listopad 2004r., IERiGŻ. Lista opisowa odmian, cz. 2. 2004. COBORU. Materiały z VIII Konferencji Naukowej.2004: IUNG Puławy. ss. 154. 1
10. Ważne organizacje Krajowy Niezależny Samorządny Związek Producentów Ziemniaków i Nasion Rolniczych. 97-140 Koluszki, ul. Polna 33, tel. (0-44) 14-19-35, fax 14-18-40, Krajowy Związek Plantatorów Roślin Okopowych. 00-33 Warszawa, ul. Kopernika 34, tel. 82 41 04. Krajowy Związek Producentów Spirytusu i Technologów Gorzelnictwa. 52-411 Wrocław, ul. Wiejska 27, tel/fax 0 71 33 54 75, Centralne Laboratorium Przemysłu Ziemniaczanego w Poznaniu. 2-030 Luboń, ul.armii Poznań 49, tel. (01) 893 4 05 fax (01) 893 4 08. http://www.clpz.poznan.pl Czasopismo Ziemniak Polski. Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka 7-009 Bonin k. Koszalina. tel. (094) 342 9 97 fax (094) 342 70 28, Stowarzyszenie Producentów Skrobi Ziemniaczanej. Luboń k/poznania. 7-030 Luboń, ul. Armii Poznań 49, tel. (01) 893 47 00, fax (01) 893 4 7, Polska Grupa Producentów Skrobi Ziemniaczanej i Modyfikatów, 18-402 Łomża ul. Poznańska 121, tel. (08) 219 04 47, fax (08) 218 32 42 Krajowy Związek Stowarzyszeń Producentów Ziemniaków Skrobiowych w Polsce. 73-300 Łobez, ul. Bema 28, tel. (091) 39 75 783 17