Teelthandleiding zetmeelaardappelen - kwaliteitseigenschappen

15/12/2003 - A. Veerman - Agrobiokon / PPO-agv

Waar gaat dit over?

In dit deel van de teelthandleiding zetmeelaardappelen wordt ingegaan op de kwaliteitseigenschappen van zetmeelaardappelen.

De kwaliteitseigenschappen van de knollen worden enerzijds bepaald door de erfelijke eigenschappen van het ras. In wisselwerking daarmee beïnvloeden anderzijds de groeiomstandigheden, de oogst en de bewaring in hoge mate de uiteindelijke kwaliteit. Er kan ...

Dit is een Agrobiokon-document

Uitwendige eigenschappen en gebreken

Knolgrootte

Met het oog op een zo hoog mogelijk rendement (en voor het beperken van aardappelopslag) zijn kleine knollen ongewenst. Deze geven relatief meer afval, terwijl hun onderwatergewicht vaak laag is.

Vuilinsluiting

De kwaliteit van aardappelzetmeel wordt in belangrijke mate ongunstig beïnvloed door vuil insluiting als gevolg van bepaalde gebreken zoals knolbeschadigingen, groeischeuren en schurft. Eén van de oorzaken van vuilinsluiting is ingedroogde knolbeschadiging (dus geen verse beschadiging). Tabel 1 geeft een overzicht van de redenen waarom een 3 of 5 % kwaliteitskorting is gegeven.

Tabel 1. Oorzaak van 3% of 5% kwaliteitskorting oogst 2000/2001 (naar gegevens AVEBE, 2003).
Kwaliteitskorting veroorzaakt door% van alle kwaliteitskortingen
Ziek, groeischeuren en schurft0,1
Combinatie beschadigingen, ziek, groeischeuren en/of schurft12,5
Beschadigingen87,4

Knolmisvorming
Een onregelmatige groei van de knollen, veroorzaakt door een wisselende vochtvoorziening of doorwas, kan leiden tot een onregelmatige knolvorm en tot groeischeuren. Dit wordt nog versterkt door een zware stikstofbemesting. Groeischeuren kunnen een bron van vuilinsluiting vormen.

Oogdiepte
Ondiepe ogen en een glad schiloppervlak maken een goede reiniging van de knollen mogelijk, waardoor zo min mogelijk verontreinigingen in het meel terecht komen.

Beschadiging
Uitwendige beschadiging van knollen kan bestaan uit ontvellingen, snij- en vleeswonden en barsten. Vooral de gevoeligheid voor het optreden van barsten is rasgebonden. Dit kan aanleiding zijn om bij sommige rassen extra zorg te besteden aan de behandeling van de aardappelen. Tegen de eerste drie vormen van beschadiging is geen enkel ras bestand. De normale zorg voor het product hoort deze beschadigingen te voorkomen. Dit betekent het oogsten van alleen goed afgeharde knollen en het zorgen voor een juiste afstelling en gebruik van oogst- en inschuurapparatuur.

Schurft
In schurftplekken, van hetzij gewone (pok)schurft of poederschurft, kan gemakkelijk vuil ingesloten raken.
Aantasting door schurft wordt hier uitgebreider besproken.

Inwendige eigenschappen en gebreken

De samenstelling van zetmeelaardappelen kan worden afgelezen uit Tabel 2. Van de droge stof is zetmeel verreweg het belangrijkste bestanddeel. Daarnaast vormen eiwit en vezel de grootste bestanddelen.

Tabel 2. Samenstelling van zetmeelaardappelrassen uit de praktijk (% van het verse produkt) in de periode 1998-2002 (naar gegevens TNO-Voeding, 2003).
ComponentGemiddeld (%)Variatie (%)
Totale droge stofgehalte
25,0
20,1-29,4
Zetmeelgehalte
19,2
14,5-23,9
Totaal suikergehalte
0,57
0,27-1,20
Winbaar eiwitgehalte
1,14
0,75-1,61

Bij de productie van aardappelzetmeel wordt een scheiding gemaakt tussen de componenten vezel, vruchtwater en zetmeel. Hoe hoger het zetmeelrendement (kg zetmeel per 100 kg grondstof) des te lager zijn de productiekosten per kg zetmeel in de fabriek. Het zetmeel-rendement hangt in de eerste plaats af van het zetmeelgehalte van de aardappelen. Het zetmeelgehalte is weer nauw gerelateerd aan het drogestofgehalte. Het zetmeelrendement wordt verder beïnvloed door de verhouding tussen zetmeel en opgeloste stoffen (suikers, eiwit, mineralen etc.) in de droge stof. Een laag percentage opgeloste stoffen betekent een hoog zetmeelrendement.

Drogestofgehalte

Het drogestofgehalte van de knol wordt vooral bepaald door de mate waarin de cellen zijn gevuld met zetmeel. In de praktijk wordt veelal gesproken van het onderwatergewicht. Het onderwatergewicht is het gewicht van 5050 gram (natte) aardappelen onder water. Drogestofgehalte en onderwatergewicht zijn heel nauw met elkaar verbonden, zodat het onderwatergewicht een goede maat is voor het drogestofgehalte van aardappelen. De hoogte van het onderwatergewicht bepaalt het basis- of uitbetalingsgewicht van zetmeelaardappelen volgens de formule:

Basisgewicht (=uitbetalingsgewicht) = veld-gewicht* x onderwatergewicht/1.01 - 100 : 300
*: gewassen gewicht na aftrek van kortingen

Dit betekent dat veldgewicht en basisgewicht gelijk zijn bij een onderwatergewicht van 404 gram. Is het onderwatergewicht hoger, dan neemt het basis- of uitbetalingsgewicht ten opzichte van het veldgewicht toe.

Het drogestofgehalte van zetmeelaardappelen ligt meestal tussen de 23 en 28%, hetgeen overeenkomt met een onderwatergewicht van respectievelijk 440 en 540 gram.
Het onderwatergewicht wordt beïnvloed door een complex van factoren, waarbij iedere factor zijn eigen invloed heeft, maar waarvan sommige factoren elkaars effect ook kunnen versterken of verzwakken. Ras, neerslag, temperatuur, lichtintensiteit, bodem, bemesting: alle groeifactoren spelen een rol. De beïnvloeding van het onderwatergewicht is dusdanig ingewikkeld dat wij ons hier beperken tot de invloed van de belangrijkste factoren, en de factoren die met behulp van teeltmaatregelen zijn te beïnvloeden.
Het onderwatergewicht is in sterke mate een raseigenschap. Verschillende rassen geteeld op dezelfde plaats en onder dezelfde omstandigheden kunnen zeer verschillende onderwatergewichten geven. Naast het ras beïnvloeden ook de groeiomstandigheden het onderwatergewicht. In het algemeen kan worden gesteld dat factoren die de loofgroei stimuleren, zoals veel vocht en stikstof, het onderwatergewicht van de knollen verlagen en dat factoren die de knolgroei bevorderen het onderwatergewicht verhogen.
Wanneer er geen factoren zijn die de groei sterk beperken, neemt het onderwatergewicht in de loop van het groeiseizoen toe (Figuur 1).

Figuur 1. Globaal verloop van het onderwatergewicht gedurende het groeiseizoen.

De toename is het sterkst tijdens het eerste deel van de groeiperiode. Het onderwatergewicht is het hoogst wanneer alleen de toppen van de planten nog groen zijn, daarna neemt het weer iets af. Het oogsttijdstip, beter gezegd tijdstip van loofvernietiging, heeft dan ook invloed op het onderwatergewicht. Wanneer het groeiseizoen voortijdig wordt beëindigd, blijft het onderwatergewicht lager dan wanneer het gewas uit had kunnen groeien. Van sommige laatrijpende rassen moet het loof vaak groen worden vernietigd om tijdig te kunnen oogsten. Dergelijke gewassen kunnen worden vervroegd door het pootgoed voor te kiemen en door de stikstofbemesting te verlagen. Een verlaging van de stikstofgift heeft twee effecten: het niveau van het onderwatergewicht is gedurende het hele groeiseizoen hoger, terwijl bovendien het gewas wordt vervroegd, waardoor eerder een hoger onderwatergewicht wordt bereikt.
De vochtvoorziening speelt een belangrijke rol bij de totstandkoming van het uiteindelijke onderwatergewicht. Wanneer de vochtvoorziening niet optimaal is, wordt er weliswaar minder droge stof geproduceerd, maar het drogestofgehalte van de knollen en dus het onderwatergewicht is hoger. In droge jaren zijn de onderwatergewichten dan ook meestal hoger dan in nattere jaren.
Naast de vochtvoorziening heeft de bemesting een belangrijke invloed op het onderwatergewicht Stikstof verlaagt in het algemeen het onderwatergewicht. Hetzelfde geldt voor de kalibemesting. Chloor uit chloorkali heeft ook een verlaging van het onderwatergewicht tot gevolg. Chloorkali – in het bijzonder als het wordt toegediend na de winter – verlaagt daarom het onderwatergewicht sterker dan patentkali.

Gehalte aan suikers

Bij zetmeelaardappelen moet worden gestreefd naar een zo laag mogelijk gehalte aan suikers. Deze suikers ontstaan namelijk ten koste van zetmeel. Suikervorming kan vooral tijdens (te koude) bewaring optreden. Met name in strenge winters kost suikervorming de zetmeelindustrie miljoenen.
Veel factoren hebben invloed op het suikergehalte van aardappelknollen: ras, rijpheid, bemesting, weersomstandigheden en bewaar-omstandigheden. Veel van deze factoren vertonen wisselwerkingen met elkaar. Dit maakt het gehalte aan suikers tot uitkomst van een bijzonder ingewikkeld proces, waarvan nog veel zaken niet bekend zijn.
Een belangrijke factor is het ras. Rassen kunnen (na bewaring) aanzienlijke verschillen in suikergehalte laten zien. Een ras als Karakter scoort daarbij doorgaans beter dan bijvoorbeeld Elkana. In het huidige rassenpakket is echter geen sprake meer van rassen met extreme versuikering tijdens de bewaring.
Naarmate het gewas afrijpt, neemt het suikergehalte van de knollen af; enkele weken voor het volledig afsterven van het loof bereikt het suikergehalte zijn dieptepunt. Wanneer het loof wordt vernietigd voordat de knollen het minimale suikergehalte hebben bereikt, heeft het gehalte tijdens de bewaring ook de neiging om sterker toe te nemen dan bij volledig uitgerijpte knollen. In dit mechanisme speelt ook de stikstofbemesting een rol. Stikstof vertraagt immers de afrijping en verhoogt de kans dat een te groen gewas moet worden geklapt of doodgespoten, waarbij het minimumsuikergehalte in de knollen nog niet is bereikt.
De bewaartemperatuur heeft een grote invloed op het suikergehalte. Een temperatuur van 8-10°C geeft de minste kans op suikerophoping. Bij een dergelijke bewaartemperatuur zal echter doorgaans te veel kieming optreden.
Recent onderzoek van Agrobiokon heeft opnieuw laten zien dat de zetmeelopbrengst na bewaring bij 6°C hoger was dan na bewaring bij 4 °C. Het uitbetalingsgewicht was echter hoger na bewaring bij 4°C. Daarom is het advies voor de streeftemperatuur op dit moment 4°C. In de toekomst zal Avebe gaan uitbetalen op zetmeelgehalte in plaats van onderwatergewicht. Dan zal het advies voor de streeftemperatuur van zetmeelaardappelen omhoog gaan. Zonder de beschikbaarheid van kiemremmingsmiddelen zal er echter aan het verhogen van de bewaartemperatuur een duidelijke grens zijn. Deze grens zal – afhankelijk van het ras – niet ver boven de 6 graden liggen.

Eiwit

Het (winbaar) eiwitgehalte van zetmeelaardappelen is rasafhankelijk.De variatie bij een asanta; gangbare rassen wordt vermeld in tabel 3 en varieert hier van 1,0 - 1,9 %. Bekendere rassen met een relatief hoog eiwitgehalte zijn Kartel en Seresta. Het eiwit wordt bij de verwerking van zetmeelaardappelen als bijproduct gewonnen. Het belang van de eiwitproductie neemt echter gestaag toe en een hoog eiwitgehalte wordt dan ook als een goede raseigenschap beschouwd.

Tabel 3. Zetmeelaardappelrassen met bijbehorende gemiddeld % winbaar eiwit (Bron: AVEBE 2003).
RasGemiddeld winbaar eiwit %Aantal jaren in onderzoek
Festien1,91
Aveka1,81
Kartel1,44
Seresta1,44
Mercator1,31
Karakter1,24
Valiant1,21
Katinka1,14
Nomade1,14
Karnico1,04

Viscositeit en korrelgrootte van zetmeel

De viscositeit is een belangrijke fysische eigenschap van zetmeel. Afhankelijk van de bestemming van het zetmeel is een hogere of een lagere viscositeit gewenst. De viscositeit is vrij sterk gerelateerd aan het fosforgehalte van het zetmeel. Hoe hoger het fosforgehalte des te hoger is de viscositeit. De viscositeit is ook rasafhankelijk. Ook de korrelgrootte van het zetmeel is voor de productie van bepaalde derivaten van belang. Ook deze eigenschap is rasafhankelijk. Verwacht wordt dat eigenschappen als viscositeit en korrelgrootte in de toekomst een grotere rol zullen gaan spelen, om gericht bepaalde producten te kunnen produceren. Daartoe zullen rassen afzonderlijk moeten worden verwerkt en eventueel ook apart moeten worden opgeslagen.

Amylose en amylopectine

Aardappelzetmeel bestaat uit twee soorten korrels, amylose en amylopectine in een verhouding van ongeveer 1:4. Amylose is een onvertakte glucosepolymeer, amylopectine is een vertakte vorm. Daar voor bepaalde doeleinden de ene soort geschikter is dan de andere, moeten beide componenten soms worden gescheiden. Met het ras Apriori, dat is ontstaan via genetische modificatie van het ras Karnico, is het mogelijk geworden om amylosevrije zetmeelaardappelen te produceren. De introductie van genetisch gemodificeerde rassen is op dit moment onderwerp van maatschappelijke discussie.

Gehalte aan glyco-alkaloïden

Glyco-alkaloïden komen voor in alle delen van de aardappelplant. Het zijn stoffen die in hoge dosering giftig zijn. In de aardappelknollen komt het hoogste gehalte vlak onder de schil voor. Wanneer het gehalte hoger is dan 150 mg per kg, kan mogelijk een bittere smaak worden waargenomen. Aardappelen met zulke hoge gehaltes zijn niet geschikt voor consumptie.
Het gehalte aan glyco-alkaloïden wordt door een aantal factoren beïnvloed zoals: ras, blootstelling aan licht, rijpheid, beschadiging en groeiomstandigheden.
Er zijn grote verschillen tussen rassen in hun gehalte aan glyco-alkaloïden. Bij het inkruisen van resistenties worden vaak wilde aardappelsoorten gebruikt die soms een hoog gehalte aan glyco-alkaloïden hebben. Naast de gewenste resistentie wordt dan soms ook ongewild een hoog gehalte aan glyco-alkaloïden ingekruist. Daarom vormt de bepaling van het gehalte aan glyco-alkaloïden een onderdeel van het rassenonderzoek. Een aantal zetmeelaardappelrassen is vanwege een te hoog gehalte aan glyco-alkaloïden niet geschikt voor menselijke consumptie.
Factoren als bemesting, bodem, temperatuur en neerslag tijdens het groeiseizoen hebben weinig effect op het gehalte aan glyco-alkaloïden.

Onderhuidse rooibeschadiging en stootblauw

Onderhuidse rooibeschadiging en stootblauw hebben met elkaar gemeen dat ze door vallen en stoten tijdens rooien, transport en inschuren worden veroorzaakt.
Onderhuidse rooibeschadiging (rooierslag, afbeelding 1) is de benaming die wordt gegeven aan plekken die onderhuids bruin-grijs verkleuren en die na verloop van tijd holtes veroorzaken doordat het vocht uit deze beschadigingen verdampt en het resterende weefsel (met daarin het zetmeel) krimpt.

Afbeelding 1. Rooibeschadiging. Onder schil zit een grijswitte plek met een bruinverkleurde rand, de zogenaamde rooierslag.

Dit verschijnsel kan verantwoordelijk zijn voor het optreden van grote bewaarverliezen. De ontstane holtes verlagen het onderwatergewicht en zorgen ervoor dat het verband tussen het onderwatergewicht en het zetmeelgehalte niet meer klopt. Het betekent dat met de bepaling van het onderwatergewicht een deel van het aanwezige zetmeel “niet meer wordt gemeten”. Na lange bewaring kan het uitbetalingsgewicht op deze manier in het geval van ernstige onderhuidse rooibeschadiging met tientallen procenten zijn gedaald. Zie hiervoor ook het hoofdstuk Bewaring.
Vaak zijn deze beschadigingen niet of nauwelijks aan de buitenkant van de knollen te herkennen. Voor een goede beoordeling op dit gebrek moet dan ook een knolmonster worden geschild.

Stootblauw, kortweg blauw, is een blauwgrijze of soms bruingrijze inwendige verkleuring van het knolweefsel, die ook meestal niet uitwendig aan de knol valt waar te nemen (Afbeelding 2).

Afbeelding 2. Blauw vormt ook in zetmeelaardappelen een kwaliteitsgebrek.

Het verschijnsel treedt het sterkst op rond de vaatbundelring. Bij stoten of vallen worden cellen en celdelen beschadigd. Hierdoor kunnen het aminozuur tyrosine en andere fenolen worden omgezet in het bruingrijze of blauwzwarte melanine. Voor de vorming van de laatste stof is het noodzakelijk dat voldoende zuurstof bij de beschadigde cellen kan komen.
Er treden vaak mengvormen op tussen de symptomen van onderhuidse rooibeschadiging en blauw. Een kenmerkend verschil is dat bij stootblauw de weefselschade niet zo sterk is dat er later holtes ontstaan, terwijl dat bij onderhuidse rooibeschadiging wel het geval is.
Invloeden op gevoeligheid. Er is een groot aantal factoren van invloed op de gevoeligheid voor onderhuidse rooibeschadiging en stootblauw. De belangrijkste hiervan zullen in het navolgende kort worden besproken.
De gevoeligheid voor rooibeschadiging en stootblauw is sterk rasafhankelijk. Het ene ras is gevoeliger dan het andere (zie Rassenlijst). Ondanks het soms lastige onderscheid zijn overigens toch verschillende eigenschappen. Een ras dat gevoelig is voor onderhuidse rooibeschadiging is niet noodzakelijk gevoelig voor stootblauw of omgekeerd. Verder is de gevoeligheid sterk afhankelijk van de groeiomstandigheden en de grondsoort.
Het onderwatergewicht speelt een belangrijke rol bij de gevoeligheid voor onderhuidse schade. Naarmate het onderwatergewicht van aardappelen van één en hetzelfde ras hoger is, is meestal de gevoeligheid groter. Niet alle rassen met een hoog onderwatergewicht zijn echter ook per definitie erg gevoelig. Het onderwatergewicht wordt beïnvloed door de kali- , chloor- en stikstofvoorziening van het gewas. Vooral kali en chloor verlagen het onderwatergewicht waardoor meestal de beschadigingsgevoeligheid afneemt. Het meest effectief is chloor, gevolgd door kali (zie hoofdstuk 'Bemesting'). Behalve via het onderwatergewicht verlagen kali en chloor de blauwgevoeligheid ook nog langs een andere weg.
In tegenstelling tot stootblauw wordt de gevoeligheid voor onderhuidse rooibeschadiging maar weinig beïnvloed door bemesting. Agrobiokon-onderzoek heeft aangetoond dat met een verhoogde stikstof-, kali- of chloor-bemesting de gevoeligheid voor onderhuidse rooibeschadiging nauwelijks wordt teruggedrongen. Het saldo van een verhoogde bemesting bleek al snel negatief door de verlaging van het onderwatergewicht die zo’n bemesting ook veroorzaakt.
Een grote kalirijkdom van de grond (hoog kaligetal) heeft een groter effect op de blauwgevoeligheid dan een hoge kalibemesting. Stikstof verlaagt net als kali en chloor het onderwatergewicht en vermindert daarmee vaak ook de blauwgevoeligheid enigszins. Het effect van stikstof is echter veel minder uitgesproken dan dat van kali en chloor.
Tot slot is de temperatuur van de aardappelknollen sterk bepalend voor gevoeligheid voor blauw en onderhuidse rooibeschadiging. Naarmate de bodemtemperatuur in de herfst lager wordt, neemt de kans op beide bij het rooien en inschuren toe.

Holheid

Dit verschijnsel kan soms aanleiding geven tot knolrot. Beschrijving en maatregelen ter voorkoming zijn besproken in het hoofdstuk Bijzondere verschijnselen.

Uitbetaling naar kwaliteit

Bij de uitbetaling van zetmeelaardappelen worden door AVEBE premies en kortingen toegepast, die afhankelijk zijn van de kwaliteit van het geleverde product (voor gedetailleerde informatie wordt verwezen naar het jaarlijks verschijnende zogenaamde groene boekje). Van de per vracht aangevoerde bruto hoeveelheid aardappelen wordt eerst de tarra (aardappelvreemde bestanddelen zoals grond, stenen, kienhout) afgetrokken. Vervolgens wordt zonodig nog een zogenaamde kg-korting toegepast, die afhankelijk is van de mate waarin knollen met gebreken en/of aardappelvreemde bestanddelen aanwezig zijn. Daarbij wordt getarreerd op:

  • knollen met vuilinsluiting als gevolg van beschadiging, ziek, groeischeuren en zware schurft(roest)aantasting;
  • rotte, zieke, bevroren en verbroeide knollen;
  • overige gebreken: groen, blauw en schurftaantasting.

Bij de vaststelling van de uiteindelijke kwaliteit worden ook verontreinigingen met stenen, darg en veen in aanmerking genomen.
Het netto veldgewicht minus de kg-korting, vermenigvuldigd met de prijs per ton veldgewicht (is afhankelijk van het onderwatergewicht) bepaalt de hoogte van het bedrag dat per vracht wordt uitbetaald. Vrachten die aan hoge kwaliteitseisen voldoen, worden gepremieerd.
De manier waarop de aangevoerd aardappelen worden beoordeeld staat in het jaarlijks door Avebe uitgebrachte “groene gidsje”.