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The weight of potatoes in water: Further studies on the relation between the dry matter and starch content

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Summary

The weight in water (m u ) of 100 g air-free potatoes multiplied by the dry matter factor (K) equals the percentage dry matter (m t ) in the tubers. The weight in water is unaffected by the water in the potatoes but is reduced by air in the intercellular spaces and must be corrected for this by a constantk. From the specific gravity of the dry matter the factorK is estimated as 2.50. From the weight in water and the percentage of dry matter estimated by oven-drying of 5.413 samples between 1937 and 1964.K is also estimated as 2.50.

The amount of air in potatoes varies. In 1.911 samples examined between 1937 and 1948 air reducedM u on average by 0.8g, therefore,m t (m u +0.8)·2.5 orm t ·m u 2.5–2.00., In 2,732 samples examined between 1952 and 1964 the reduction was 0.6 g therefore,m t —(m u —0.6) 2.5 orm t ·m u ·2.5+1.5.

The percentage dry matter can be calculated more exactly from the weight in water of potatoes from which the air has been evacuated by immersing the tubers in water in a closed container and subjecting to vacuum (50–20 mm Hg) for about 30 minutes.

Zusammenfassung

Die Beziehung zwischen Unterwassergewicht (m w ) und Trockensubstanzgehalt (m t ) von 100 g Kartoffeln wurde untersucht. In den Jahren 1937 bis 1964 wurde bei 5413 Mustern zu 5 kg von verschiedenen Kartoffelsorten das folgende Verhältnis festgestellt:K−m t /m w −2,5 auf der Basis von zunehmendemm w bei zunehmendemm t (Tabelle 1).

Das spezifische Gewicht (d) der Trockensubstanz wurde bestimmt auf Grund der Wasserverdrängung, und das Verhältnisd/(d−1) wird Trocken-substanzfaktor K genannt. Im Jahre 1952 wurde das mittlere spezifische Gewicht von 26 Mustern mit 1,6689 errechnet. Daraus kann geschlossen werden, dassK−m t /m w −1,6689/(1,6689-1)−2,5 ist. Dieser Wert für K stimmt mit der für die 5413 Munster erhaltenen Zahl überein.

Wenn diese Bestimmung ohne Fehler ist, erhalten wir:m t −m w K. In der Regel jedoch wird die Bestimmung vonm w einem systematischen Fehler unterliegen, allgemein ungefähr gleichwertig dem Volumen von luftgefüllten Interzellularräumen. Diese vergrössern das Volumen der Kartoffeln und dadurch auch deren Wasserverdrängung, jedoch ohne Erhöhung des Kartoffelgewichtes, so dassm w reduziert wird. Der Umfang, durch den das Unterwassergewichtm w reduziert wird, variiert stark von Muster zu Muster und macht so die Bestimmung vonm w unsicher. Wenn man die Luft durch Vakuumbehandlung aus den Kartoffeln entfernt und dann die Interzellularräume sich mit Wasser füllen lässt, wird der Wert vanm w erhöht undm w K wird fast gleich gross wiem t .

Wird die Vakuumbehandlung unterlassen, so muss eine Konstantek zum t hinzugezählt werden.

Bei 1911 Mustern, die zwischen 1937 und 1948 untersucht wurden, hat man festgestellt, dass die Luftm w im Mittel um 0,8 g herabsetzte, daher warm t (m w −0,8)−2,5 oderm t m w 2,5+2,00. Bei 2732 zwischen 1952 und 1964 geprüften Mustern betrug die Reduktion 0,6 g, alsom t −(m w +0,6)−2,5 oderm t −m w 2,5+1,50.

Selbst wenn der Mittelwert für eine grosse Zahl von Mustern bestimmt wird, variiert der Wert vonk entsprechend der Sorte und den Wachstumbedingungen. Aus diesem Grunde sollte der Wertk mit gebührender Rücksicht auf die lokalen Bedingungen fixiert werden. Im Gegensatz zuk scheint es, als obK 2,50 mit einem hohen Grad an Genauigkeit, entsprechendd/(d−1)−K bestimmt worden sei. Durch Bestimmung vond bei 27 Kartoffeltrockensubstanzmustern im Jahre 1965 wurde festgestellt, dassd=1,6694 undK−2,494 ist.

Wenn alle Interzellularräume mit Wasser gefüllt sind, wird der Trockensubstanzgehalt durch Multiplikation des Unterwassergewichtes der Knollen (m w ) mit 2,50 errechnet.

Anderseits gibt es keine Methode zur Bestimmung des Stärkegehaltes (m s ) ausm w . Das Verhältnis zwischenm w undm s muss durch direkte Stärkebestimmungen gefunden werden. In Tylstrup wurden 266 Stärkebestimmungen mittels derEwers-Methode (1908) vorgenommen. Die Ergebnisse zeigten, dass der Stärkegehalt in Prozent (m s ) eventuell durchm s −(m w −2,39)–2,28 errechnet werden kann. Der 1948 bis 1951 ermittelte Stärkegehalt ist infolge Vorhandenseins von Pektin wahrscheinlich zu hoch. Wenn die Muster für die Stärkebestimmung durch Bleiacetat bei pH 8 geklärt werden, kann das Pektin beseitigt werden. Es scheint jedoch, dass zusammen mit und im Verhältnis zum Pektingehalt ausserdem etwas Stärke scheinbar verschwindet. Dies dürfte verhütet werden, wenn dem Muster HCl beigefügt wird, bis der pH ungefähr 2 beträgt, bevor das Bleiacetat dazugewird. Muster, die mit 0,116 N HCl fiitriert und ausgewaschen werden, ergeben nahezu gleiche Ergebnisse, ob Bleiacetat bei pH 2 oder 8 hinzugegeben wird.

In Tylstrup wurden von 1962 bis 1964 an 165 Mustern Stärkebestimmungen vorgenommen. Diese Analysen zeigten, dassm s =(m w −2,42)−4,10 entspricht. Auf Grund der Unteruchungen in Tylstrup zwischen 1952 und 1964 wurde die Tabelle 4 vorbereitet, die erlaubt, den Trockensubstanz-und Stärkegehalt in Prozent vom Unterwassergewicht eines Kartoffelmusters zu ermitteln, und zwar in beiden Fällen, d.h. wenn die Luft aus den Knollen entfernt oder nicht entfernt worden ist.

Résumé

On a recherché la relation entre le poids sous eau (m w ) et la teneur en matièrè sèche (m t ) de 100 g de pommes de terre. Durant la période 1937–1964, sur 5413 échantillons de différentes variétés de pommes de terre, chaque échantillon pesant 5 kg, on a trouvé que cette relation était:K=m t /m w =2,5 sur la base d'une augmentationm w avec une augmentation dem t (Tableau 1). Le poids spécifique (d) de la matière sèche est déterminé sur la base du déplacement d'eau et la relationd/(d−1) désignele facteur K de la matière sèche. En 1952 le poids spécifique moyen de 26 échantillons a été trouvé être 1,6689. De deci on peut déduire queK=m t /m w −1,6689/(1,6689−1)=2,5. Cette valeur deK s'accorde avec le chiffre obtenu à partir de 5413 échantil-Si la détermination est faite sans erreur nous obtenons:m t =m w K. Cependant, la détermination dem w sera, généralement, entachée d'une erreur systématique largement égale au volume des espaces intercellulaires remplis d'air. Ceux-ci accroissent le volume de pommes de terre et ainsi le déplacement d'eau, sans accroître le poids des pommes de terre etm w sera diminué. L'importance de la réduction varie grandement d'un échantillon à l'autre, rendant de la sorte la détermination dem w incertaine. En évacuant l'air des pommes de terre par traitement par le vide et permettant alors aux espaces intercellulaires de se remplir d'eau, la valeur dem w augmente etm w K devient plus étroitement égal àm t .

Si le traitement par le vide est omis, une constantek doit être ajoutée àm t .

Sur 1911 échantillons examinés entre 1937 et 1948 on a trouvé que l'air réduisaitm w de 0,8 g en moyenne et, par conséquent,m t −(m w +0,8) =2,5 ou m t −m w =2,5+2,00. Pour 2732 échantillons examinés entre 1952 et 1964, la diminution était de 0,6 g, par conséquent,m t −(m w +0,6)=2,5 oum t −m w =2,5+1,5. Même si la valeur moyenne pour un grand nombre d'échantillons est déterminée, la valeur dek variera suivant à la fois la variété et les conditions de croissance. Pour cette raison, la valeurk devrait être fixée en égard aux conditions locales. Au contraire dek il semblerait queK=2,5 a été déterminé avec un degré élevé de sécurité suivantd/(d−1)−K. En déterminantd sur 27 échantillons de matière sèche de pommes de terre en 1965 on a trouvé qued=1,6695 etK=2,494.

Si tous les espaces intercellulaires sont remplis d'eau, la teneur en matière sèche est déterminée en multipliant le poids sous eau des tubercules (m w ) par 2,5.

D'autre part, il n'existe aucune méthode pour déterminer la teneur en amidon (m s ) à partir dem w . La relation entrem w etm s doit être trouvée par des déterminations directes d'amidon. A Tylstrup, 266 déterminations d'amidon ont été faites par la méthodeEwers (1908). Les résultats montrent que le pourcentage d'amidon (m s ) peut être déterminé parm s =(m w +2,39)−2,28. Le pourcentage d'amidon trouvé de 1948 à 1951 est probablement trop élevé en égard à la présence de pectine. Si les échantillons pour détermination de l'amidon sont clarifiés au moyen d'acétate de plomb au pH d'environ 8, la pectine peut être enlevée. Il se révèle cependant qu'apparemment de l'amidon disparaît aussi en même temps et proportionellement à la teneur en pectine. Ceci peut être évité en ajoutant HCl à l'échantillon jusqu' à ce que le pH soit d'environ 2, avant d'ajouter l'acétate de plomb. Les échantillons filtrés et lavés avec 0,116 N HCl donneront des résultats presque identiques, soit que l'acétate de plomb soit ajouté au pH 2 ou 8. Les déterminations d'amidon ont été faites sur 165 échantillons à Tylstrup de 1962 à 1964. Les analyses montraient quem s −(m w +2,42)−4,10. Sur la base des recherches à Tylstrup entre 1952 et 1964 on a établi le Tableau 4 qui permet de déterminer le pourcentage de matière sèche et le pourcentage d'amidon à partir du poids sous eau d'un échantillon de pommes de terre, à la fois quand l'air est ou n'est pas enlevé des tubercules.

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Nissen, M. The weight of potatoes in water: Further studies on the relation between the dry matter and starch content. Europ. Potato J. 10, 85–99 (1967). https://doi.org/10.1007/BF02364525

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