Kartulid Foto: Martin Dremljuga

Oleme näiteks katsetanud ühe ja sama sordi keedetud mugulate tumenemist, mis on kasvatatud Eesti eri kohtades (erinev muld ja ilm). Tulemused on täiesti isesugused. Järgnevalt tooksingi ära mõned tähtsamad tumenemist põhjustavad tegurid.

Toore mugula tumenemine

Kui mugulad vigastuvad löökide või muljumiste tagajärjel, vigastub sageli ka mugula sisu (purunevad rakuseinad), mis võib olla väliselt nähtamatu. Kooritud või vigastustega mugulas toimuvad lühidalt järgmised protsessid: purunevad rakuseinad –> vakuoolidest väljub protoplasma + fenoolsed ühendid (aromaatsed aminohapped, türosiin, fenoolhapped, klorogeen-, kohvhape jt) + ferment türosinaas + O2 (polümerisatsioon, oksüdatsioon, reaktsioonid proteiinidega) –> moodustuvad pruunid või punakad ühendid (pigment dopakroom) –> ja lõpuks tekib must ühend melaniin.

Sellist protsessi võib tavaliselt näha abrasiivkoorijaga kooritud mugulate juures, kui nad jäävad veidikesekski õhu kätte. Parema tulemuse annaks nugadega koorija kasutamine, kus rakud ei vigastu nii palju.

Toore mugula tumenemist võivad põhjustada järgmised tegurid:

1. Kartulisort. Siin mängib suurt osa sordi vastupidavus mehaanilistele vigastustele, mis ühelt poolt on määratletud geneetiliselt, teiselt poolt mõjutatud keskkonnatingimustest. Varased sordid tumenevad vähem (saavutavad kiiremini täisküpsuse) kui hilised. Vigastuvad enam tärkliserikkad sordid (rakuseinad ei ole eriti elastsed ja purunevad kergemini). Seinte tugevust saab suurendada K-väetistega. Klorogeeni/sidrunhappe sisaldus (suhe) mugulais on sordiomane tunnus, kuid ka kuigivõrd mõjutatav. Sellest, kuidas nad mõjutavad tumenemist, lugege edaspidi.

2. Kasvukeskkond (muld, toiteelemendid nagu K, N, Mg, B jt). Näiteks kergetel ja kuivadel muldadel esineb mehaanilisi vigastusi rohkem ja seega 25% rohkem toortumenemist kui savistel ja liivsavimuldadel. Vähem tumenevad kõrge orgaanilise aine sisaldusega muldadel kasvanud mugulad. Liigne niiskus mullas alandab kuivaine, proteiini, kaaliumi ja C-vitamiini sisaldust mugulates – seega suureneb tumenemine. Kasvuperioodi kuumus, liigniiskus, taimede stress, patogeenid, valed agrotehnilised võtted jne mõjutavad tumenemist.

3. Ilmastiku- ja koristustingimused. Näiteks on tumenemine intensiivsem pärast märga ja jahedat vegetatsiooniperioodi, mis suurendab klorogeenhappe, aminohappe türosiini ja fenoolsete ühendite hulka, mis on tumenemist tekitava pigmendi koostises. Tumenemine võib suureneda, kui koristatakse liiga madalal temperatuuril, 0–4 °C juures, sest siis on rakumahlas kõrgendatud osmootne rõhk, turgor tõuseb ja rakuseinad muutuvad rabedaks ning vigastused tekivad kergemini. Koristustemperatuur peaks olema vähemalt 10°.

4. Fenoolsete ühendite, klorogeen-, sidrun-, askorbiinhappe ning anorgaaniliste ioonide (Fe, K) sisaldus mugulates.

5. Väetamine. Spetsiaalne kartuliväetis suurendab kuivaine sisaldust ning seega vähendab ensümaatilise (toortumenemise) tumenemise tundlikkust. Kõrge N-sisaldus (rohke sõnnik) suurendab klorogeenhappe ja fenoolide sisaldust, seega suurendab tumenemist. K, Mg, Mn, B tõstavad sidrunhappe sisaldust, seega vähendavad tumenemist. Kõrge N-sisalduse juures kasvavad mugulad liiga suureks ja ei saavuta koristusajaks täisküpsust ning seega vigastuvad rohkem ja ka tumenevad rohkem.

6. Teatud herbitsiidide ja fungitsiidide kasutamine. Näiteks terbutriin, prometriin vähendavad kuivainesisaldust ja suurendavad suhkrute ning N-ühendite sisaldust, seega intensiivistub ensümaatiline tumenemine. Üks herbitsiidi toimeaineid methazol aga vähendab ensümaatilist tumenemist. Ka on leitud, et teatud fungitsiidid võivad tumenemist suurendada.

7. Mugulate vigastused. Vigastused koristamisel, sorteerimisel ja liiga paksus kihis hoidmisel suurendavad tumenemist.

8. Säilitustingimused. Säilitamine liiga kõrgel temperatuuril ja kuivas õhus põhjustab mugulates veekadu, mille tagajärjel mugula sees tekivad sinakashallid laigud. Ka vananevad siis mugulad enneaegu ja see omakorda kutsub esile enneaegse idanemise.

Kuidas vähendada toortumenemist?

  • Vältida igasuguseid vigastusi.
  • Õige väetamine. Rohkem K- ja vähem N-väetisi.
  • Kasvatamine orgaanilise aine rikkamal mullal.
  • Säilitamisel (6 kuud) +4° ja 95% niiskuse juures väheneb klorogeenhappe sisaldus.

Mugulate keetmisjärgne tumenemine

Toormugulas on klorogeenhape seotud olekus. Raudhappeid esineb nii mugulais kui ka keeduvees. Keetmisjärgse tumenemise keemilises protsessis oksüdeeruvad ühendid reageerivad kahevalentse rauaga, moodustades esmalt värvusetuid ühendeid, kuid keetmisel (80° juures) vabanev kahevalentne raud oksüdeerub kolmevalentseks, moodustades juba tugevasti värvunud kompleksühendi.

Oksüdeerumise kiirus ja ulatuslikkus sõltuvad mugulate keemilisest koostisest, eelkõige klorogeenhappest jt oksüdantide ning antioksüdantide sisaldusest. Kuid sidrunhappe ja kahevalentse raua ühinemisel tekib värvitu ühend. Klorogeen- ja sidrunhappe suhe mugulais on sordiomane tunnus. Kui on rohkem sidrunhapet, esineb tumenemist vähem.

Keedetud mugulate tumenemist võivad põhjustada järgmised faktorid:

1. Kartulisort.

2. Kasvutingimused. Mullatüüp, kasvukeskkond (vihmased pilves ilmad suurendavad tumenemist). Mulla N- ja orgaanilise aine sisaldus suurendavad klorogeenhappe sisaldust, seega ka tumenemist.

3. Teatud herbitsiidid, mis suurendavad suhkrute, amiidide, N-, P- sisaldust, taimede stress.

4. Säilitusperioodi pikkus. Perioodi pikenedes tumenevad mugulad rohkem, sest klorogeenhappe tase tõuseb. Koristusjärgsel perioodil on klorogeenhappe sisaldus madal, kuid suureneb pärast puhkeperioodi lõppemist. Seda soodustab ilmselt ka C-vitamiini oluline vähenemine puhkeperioodi lõpus.

Kuidas saab vähendada keedetud kartulite tumenemist?

Mida kõrgem mugulate küpsusaste, seda suurem on sidrunhappe sisaldus ja tumenemist vähem. K-, Mg-, Mn-väetised vähendavad samuti tumenemist.

Kartulis ja keeduvees olevate rauaioonide olemasolu võib tumenemist suurendada, kui klorogeenhappe tase on kõrge. Paljud teadlased on seisukohal, et keetmisjärgne tumenemine on positiivses korrelatsioonis mugulates sisalduvate klorogeenhappega ja raua ioonidega ning negatiivses korrelatsioonis sidrunhappe- ja kaaliumisisaldusega.

Tumenemise vältimiseks peaks kooritud kartulid kohe panema külma vette, sest sooja vette pannes algab juba n-ö keemisprotsess. Pannes kartulid keema kuuma vette, ei arvestata sellega, et kuum vesi on ju nagu keemise algus, kus kohe hakkavad pihta keemilised protsessid. See kehtib muidugi nende sortide kohta, millel on kalduvus tumenemisele. Enne külmas vees hoides ja ka pannes keema külma vette käitub kartul teistmoodi.

Tumenemisele kalduvate sortide mugulaid võiks enne keetmist hoida 0,5–1 tund külmas vees ja keeduveele lisada veidi sidrun- või äädikhapet.

Seega saame ise palju kaasa aidata mugulate tumenemise vähenemisele, mitte süüdistada ainult sorti.