The relationship between specific gravity and percentage dry matter in potato tubers

Specific gravity and percentage dry matter were determined for 1269 potato samples taken over a period of six years. The correlation coefficient between these properties over the whole material was 0.912 and the regression equation was: % dry matter = ?217.2 + 221.2 (specific gravity). When the material was broken down into smaller, logically defined groups, such as a single cultivar, regression lines often deviated from this general line, although in most cases the correlation coefficients were still quite high. This means that the quantitative relationship between specific gravity and dry matter content was not sufficiently stable to serve as a general measure of prediction under all conditions. It seems probable that various production areas of the United States will have to develop the line which is best suited to their conditions, and that some cultivars may require separate lines.     

The relation between specific gravity and dry matter content of potato tubers

The theoretical basis of the relationship between the percentage of dry matter in a potato and its specific gravity is examined. The relationship is hyperbolic but, for values of dry matter percentage usually encountered with potatoes, a linear approximation is adequate. However the specific gravity of a tuber depends not only on the percentage of dry matter in it but also on the density of the dry matter and the percentage of air in the tissue. Thus dry matter percentages estimated from specific gravities may be in error if it is assumed that the linear approximation is constant.     

The influence of the specific gravity and node of origin of potato tubers on sprout growth

Summary Three experiments investigated the influence on sprout growth of seed tuber specific gravity and the node of origin of the stolon bearing the tuber. Total sprout length per tuber and the number of sprouts per tuber were both significantly affected by tuber specific gravity though these effects were not consistent over all varieties nor from one year to another. Total sprout length and the number of sprouts per tuber increased to node 4 or 5 while specific gravity decreased the further the node of origin of tubers from the parent tuber. This effect of the node of origin on sprout length was not due to tuber specific gravity alone, since it was also apparent with tubers of the same specific gravity grade. It is concluded that some other mediating factor is responsible for the apparent effects on sprout length of the specific gravity and the node of origin of tubers.

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Zusammenfassung In drei Versuchen wurde an fünf Sorten der Einfluss untersucht, den das spezifische Gewicht der Pflanzkartoffel und der Entstehungsort des knollentragenden Stolons am Hauptstamm auf das Keimwachstum ausüben. Abb. 1 und 2 zeigen, dass das spezifische Gewicht der Knolle durch eine Ver?nderung der Keimzahl/Knolle die Gesamtkeiml?nge/Knolle beeinflusst. Dies l?sst vermuten, dass, abgesehen von irgendeinem m?glichen Effekt auf das physiologische Alter des Pflanzgutes und damit auf Merkmale, die mit der Reife der Speisekartoffeln zusammenh?ngen, das spezifische Gewicht der Pflanzknolle auch die Stengelzahl/Knolle beeinflussen kann. Jedoch sind die Einflüsse auf das Keimwachstum für alle Sorten noch von Jahr zu Jahr gleich. Tabelle I zeigt, dass die Gesamtkeiml?nge/Knolle und die Zahl der Keime/Knolle bis zum 4 oder 5 Nodium ansteigt, w?hrend das spezifische Gewicht der Knolle abnimmt, je weiter das Nodium der Knolle von der elterlichen Knolle entfernt ist. Dieser Effekt des ursprünglichen Nodiums einer Knolle auf seine Keiml?nge war nicht nur durch das spezifische Gewicht der Knolle verursacht, da er auch bei Knollen gleichen spezifischen Gewichts zu finden war (1,06–1,07). Es zeigten sich keine Unterschiede in den Knollen von verschiedenen Nodien bei Prüfungen auf Giberellin- oder Hemmstoffaktivit?ten in Proben von Augenstechlingen. Daraus wird gefolgert, dass einige andere beeinflussende Faktoren, vielleicht der Stickstoffgehalt der Knolle, verantwortlich für einen m?glichen Einfluss auf die Keiml?nge sind, in Abh?ngigkeit sowohl vom spezifischen Gewicht als auch des Ursprungsnodium der Knolle.

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Résumé Trois expérimentations faisant intervenir cinq variétés ont été réalisées pour étudier l’influence du poids spécifique du plant et celle du bourgeon d’origine sur la croissance des germes sur la tige principale du stolon produisant le tubercule. Les figures 1 et 2 montrent que le poids spécifique du tubercule influence la longueur totale de germes par tubercule en modifiant le nombre de germes. Ceci suggére qu’à part un effet possible sur l’age physiologique des plants et donc des caractères en relation avec la maturité de la récolte, le poids spécifique des plants peut aussi influencer le nombre de tiges par tubercule. Cependant, les effets sur la croissance des germes sont variables d’une variété à l’autre et d’une année à l’autre. Le tableau 1 montre que la longueur totale de germes par tubercule et le nombre de germes augmentent jusqu’au bourgeon 4 ou 5 tandis que plus le bourgeon d’origine est éloigné de son tubercule-mère, plus le poids spécifique diminue. Cet effet du bourgeon d’origine d’un tubercule sur sa longueur de germe n’est pas uniquement lié au poids spécifique puisqu’il appara?t aussi avec des tubercules de même classe de poids spécifique (1.06–1.07). Des bio-essais d’activateurs à base de gibberrelline ou d’inhibiteur d’activité sur les yeux des tubercules ne montrent pas de différence entre tubercules issues de bourgeons différents. En conclusion, un autre facteur, peut-être l’azote du tubercule, est responsable des effets apparents du poids spécifique et du bourgeon d’origine des tubercules sur la croissance des germes.

     

Separation of hollow heart potato tubers by means of size grading,specific gravity,and x-ray examination

American Journal of Potato Research -     

Raritan,a potato with high specific gravity

Raritan (F5459) is a new netted potato variety named and released by Rutgers University. It is the progeny of a cross made within the Potato Breeding Program of the Canada Department of Agriculture, and later released to Rutgers University for development and introduction. Raritan is unique in its ability to produce tubers of high specific gravity under the relatively high temperatures prevailing in New Jersey. Its baking, mashing, and french frying qualities have been good in most trials.     

Post-harvest decay of second growth-induced glassy tubers of potato (Solanum tuberosum L.) cv. Bintje in relation to their specific gravity

Summary After the induction of second growth, tubers may develop physiological rot following complete starch depletion. Tubers from two crops were graded into specific gravity classes after harvest and the development of decay was monitored during storage for 9 weeks. Most decay took place within the first 5 weeks. Tubers with a specific gravity<1.010 usually decayed completely. About 80% of tubers with a specific gravity>1.020 remained intact. In the specific gravity class 1.010–1.020 more than 50% of the tubers were affected, but they did not all decay completely.     

Amylase activity in potato tubers

Summary Amylase activity in extracts of sprouted tubers was optimised at final concentrations of soluble starch in the incubation medium of 0.6–2.0 mg cm⁻³. Optimum pH was 6. The exclusion of calcium ions from extraction and incubation media did not result in reduced enzyme activity. This, together with a shift in the absorption maximum of the starch-iodine complex almost identical to that observed with pure β-amylase, indicates the predominance of β-amylase in the extracts. Over a 15-min incubation period the linearity of the response was dependent upon the volume of tuber extract included in the assay medium. Gel filtration of extracts did not influence this response.     

Lipid distribution in potato tubers

Summary To elaborate on off-flavour development in dehydrated potato granules, lipids in subcellular particles and membrane systems of the tuber were investigated. Lipid acyl-hydrolase and lipoxygenase activities were suppressed in tuber homogenates by a buffer isolation medium of pH 7.8 containing nupercaine which minimized the breakdown of phospho- and galactolipids. Phospholipid, glycolipid and neutral lipid constitutents, their fatty acid composition, and unsaturation ratios were reported for amyloplasts, cell wall, microsomes, mitochondria, peroxisomes, and plasmalemma.

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Zusammenfassung Analysen von Kartoffelknollen wurden durch lipidabbauende Enzyme, Lipidacylhydrolase (LAH) und Lipoxygenase (LOX) behindert. Die LOX-Aktivit?t in handelsüblicherzugten Kartoffeln war hoch (Tabelle 1) und konnte durch gew?hnliche Inhibitoren nicht beeinflusst werden (Tabelle 2). Die LAH-Aktivit?t, die mit Phospholipiden (PL) und Galactolipiden als Substrate hoch war, wurde durch Nupercaine in verschiedenem Ausmass unterdrückt (Tabelle 3), dessen Weglassung w?hrend der Lipidanalyse von Kartoffelmembranen und subzellularen Partikeln hohe Lipidverluste verursachen k?nnte (Tabelle 4). Lipidergebnisse für mikrosomale Pr?parate, Mitochondrien, Peroxisomen, Plasmalemmen und St?rkek?rner (Tabellen 5–9) wurden wiedergegeben: nach Isolation bei pH 7,2, wenn die LOX-Aktivit?t nicht gehemmt war (Verfahren A); in einer Puffersubstanz von pH 7,8 ohne Nupercaine, wenn wohl die Aktivit?t von LOX unterdrückt war, nicht aber jene von LAH (Verfahren B); und bei pH 7,8 mit Nupercaine, wenn die Aktivit?t beider Enzyme unterdrückt war (Verfahren C). In den meisten Analysen zeigte die Lipidzusammensetzung, wenn die Aktivit?t beider Enzyme nicht unterdrückt wurde, eine entsprechende Anreicherung von PL, Sterollipiden und freien Fetts?uren (FFA) und ihrer Abbauprodukte sowie eine Abnahme im Gehalt an Galactolipiden. Kleine Mengen von Lipiden wurden in Form von Lipidpartikeln und verbunden mit Knollenzellw?nden gefunden (Tabelle 10). Die Fetts?urezusammensetzung des Gesamtlipids und einige besondere Lipidbestandteile und ihr Nichts?ttigungsverh?ltnis (UR) wurden nur für Verfahren C berechnet. Wenn dieses Verfahren weggelassen wurde, wie dargestellt mit Hilfe der St?rkelipid-Zusammensetzung, ergab sich nicht nur ein Verlust von Membran-PL und Galactolipiden. Fast die H?lfte der zurückgebliebenen neutralen Lipidfraktion war in Form von FFA in verschiedenen Graden oxydiert (Tabelle 9). Das UR der Gesamtlipide (TL) schwankte zwischen 0,4 und 2,9. Es war niedrig in der Zellwand, h?her im Plasmalemma und am h?chsten innerhalb der Zytoplasmamembranen. Das UR nahm dann bei den Vacuolen mit St?rkek?rnern ab. Die Bedeutung der Ergebnisse für die Bestimmung der Funktion von Lipiden in einem handelsüblichen Verfahren zur Herstellung von Püreepulver wirdt diskutiert.

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Résumé La dégradation enzymatique des lipides par la lipide acyl hydrolase (LAH) et par la lipoxygénase (LOX) génait l’analyse biochimique des tubercules de pomme de terre. L’activité de la LOX était importante dans les pommes de terre cultivées pour la commercialisation (tableau 1) et n’était pas affectée par les inhibiteurs courants (tableau 2). L’activité de la LAH, qui était forte avec les phospholipides (PL) et les galactolipides, était inhibée sur différents substrats par la nuperca?ne (tableau 3); l’absence de cette dernière durant l’analyse de la membrane et des organites intracellulaires du tubercule causait de fortes pertes en lipides (tableau 4). Les résultats obtenus avec les lipides des préparations de microsomes, mitochondries, peroxysomes, plasmalemme et de grains d’ amidon (tableaux 5 à 9) sont exposés; après isolement à pH 7,2 sans inhibition de l’activité de la LOX (procédé A); dans une solution tampon à pH 7,8 sans nuperca?ne alors que l’activité de la LOX est inhibée mais non celle de la LAH (procédé B); et à pH 7,8 avec nuperca?ne et inhibition de l’activité des deux enzymes (procédé C). Dans le cas où l’activité des deux enzymes n’était pas inhibée, la composition en lipides montrait un enrichissement relatif en PL, stérols, acides gras libres (FFA) et en leurs produits de dégradation ainsi qu’une diminution de la teneur en galactolipides. Une petite quantité de lipides était retrouvée sous la forme de particules lipidiques associées aux membranes cellulaires (tableau 10). L’étude de la composition en acides gras des lipides totaux et de quelques constituants lipidiques ainsi que la mesure de leur taux d’insaturation (U.R.) ont été effectuées seulement pour le procédé C. Quand ce procédé n’était pas employé, comme l’illustre la composition en lipides de l’amidon, il y avait non seulement une perte de PL et galactolipides membranaires mais la moitié de la fraction lipidique neutre retenue se trouvait sous la forme de FFA oxydés à différents degrés (tableau 9). L’U.R. des lipides totaux (TL) variait de 0,4 à 2,9; il était bas dans les membranes cellulaires, plus élevé dans le plasmalemme et le plus haut dans les membranes cytoplasmiques. L’U.R. diminuait dans les vacuoles contenant des grains d’amidon. L’intérêt de cette découverte pour la détermination des lipides au cours de la fabrication industrielle de granules de pomme de terre est discuté.