La presenza della patata coltivata nelle zone più elevate della regione delle Ande risale al II millennio a.C., dove la patata veniva essiccata e costituiva una risorsa di scorta.
La essiccazione naturale, preceduta da esposizione ai geli notturni e seguita da prolungati lavaggi e sbiancature, è un complesso procedimento che permetteva tra l'altro l'estrazione di sostanze tossiche, presenti in abbondanza nelle varietà che erano coltivate: tale procedimento è possibile solo con le varietà originarie (strettamente brevidiurne e che quindi maturano in tardo autunno), e nell'ambiente fortemente soleggiato e con valori di umidità atmosferica estremamente bassi, condizione peculiare ed unica degli altopiani andini da 3200 a 4800 m di quota.
La probabile ibridazione con specie cilene, non legate al ciclo brevidiurno, (che quindi maturano nella prima estate) ed inoltre a ciclo breve (da 40 a 80 giorni dalla semina, contro gli otto mesi della patata degli altopiani) permise di ottenere la patata a tutti nota, che si è diffusa in buona parte del mondo.
Contrariamente a quanto accaduto ad altre colture di larga diffusione provenienti dal Nuovo Mondo e in seguito diffuse, con tempi e modi diversi, per tutto il globo, (quali ad esempio il pomodoro o il mais), la patata raggiunse un certo successo solo in America del Nord ed in Europa, per contro non fu accolta in Cina, Giappone, e in tutta l'area islamica.
Anche in Europa la diffusione della coltivazione fu lenta, influenzata da una diffidenza nei confronti di ciò che "cresce sottoterra" fino ad arrivare ad affermare che il consumo diffondesse la lebbra e ad asserire, nell'Encyclopédie del 1765, che si tratta di "cibo flatulento". Ci furono poi casi di intossicazione causati dall'esposizione prolungata dei tuberi alla luce (come è noto l'esposizione alla luce dei tuberi fa sviluppare la solanina, tossica), tali fatti enfatizzati nei racconti popolari ebbero un effetto dissuasivo al consumo: la decisione poi di costringere i galeotti o i soldati ad alimentarsi di patate, perché a disposizione a buon prezzo, non fu un buon viatico a considerare le patate un cibo di qualità.
Gli spagnoli la conobbero fin dai primi decenni (1539) del XVI secolo in Perù ma la pianta non risvegliò particolari interessi nella penisola iberica, maggiore interesse incontrò in Italia dove le patate vennero chiamate "tartuffoli".
Nel 1600 l'agronomo francese Olivier de Serres, nella sua opera Théâtre d'agriculture et Ménage des champs, ne descrive in maniera dettagliata la coltivazione e nell'opera Rariorum plantarum historia di Charles de l'Écluse del 1601 ne viene data una dettagliata descrizione botanica: a quest'ultimo, che fu per lungo tempo botanico di corte dell'imperatore Massimiliano II, si deve l'introduzione della patata (e di altre piante esotiche) in Austria.
La tradizione vuole che l'introduzione della patata in Inghilterra (1588) sia merito di Walter Raleigh, la coltivazione si diffuse però soprattutto nella vicina Irlanda.
Per contro l'Inghilterra ne diffuse soprattutto le pratiche di coltivazione all'estero: nel suo libro, La ricchezza delle nazioni, Adam Smith deplorava che i suoi compatrioti non apprezzassero un prodotto che aveva, apparentemente, dimostrato il suo valore nutrizionale nella vicina Irlanda.
La diffusione del tubero fu quindi poco uniforme: in Francia, ad esempio, coinvolse inizialmente poche aree del Delfinato e dell'Alsazia (1666) e in seguito della Lorena (1680) dove nel 1787 viene descritta come cibo principale degli abitanti della campagna.
Più incisiva fu la diffusione in aree come la Svezia, la Svizzera e soprattutto la Germania. L'agronomo francese Antoine Parmentier, rientrato in Francia nel 1771 in seguito ad un periodo di prigionia trascorso in Prussia dopo la Guerra dei sette anni, prese parte ad un concorso indetto dall'Accademia di Besançon sulla ricerca di possibili sostituti del pane, e redasse un articolo sul valore nutrizionale della patata. Sempre nel '700 anche l'economista Antonio Zanon condusse una battaglia per l'introduzione della patata nell'agricoltura della pianura friulana, mentre alla fine dello stesso secolo l'avvocato ed agronomo cuneese Giovanni Vincenzo Virginio si adoperò per cercare di diffondere la patata in Piemonte pubblicando nel 1799 in Torino, presso la Stamperia Reale, il Trattato della coltivazione delle patate o sia pomi di terra volgarmente detti tartiffle, dato in luce dall'avvocato Vincenzo Virginio, Socio ordinario della Reale Società agraria di Torino e di altre Accademie, dedicato agli accurati Agricoltori del Piemonte ed arrivando a distribuire gratuitamente patate al popolo a scopo promozionale.
In Irlanda, grazie al clima umido e fresco, particolarmente congeniale alla crescita del tubero, in breve progressione la patata diventò l'alimento principale di gran parte della popolazione (1700-1750). Il diffuso ricorso alla monocoltura, per di più limitata a una o due varietà, espose però la popolazione irlandese al grave rischio degli effetti catastrofici legati al fatto che eventuali malattie potessero colpire le piante. Ciò infatti si verificò con l'arrivo di una terribile malattia della patata, fino ad allora sconosciuta in Irlanda, la Peronospora, che colpì dapprima sporadicamente i raccolti fino poi a colpirli tutti contemporaneamente e con eguale virulenza: data l'uniformità della specie, nelle varietà che erano coltivate, i raccolti andarono completamente persi.
Le conseguenze furono spaventose, provocando una serie di carestie culminate nella devastante Grande carestia del 1845, che fu la concausa che scatenò l'emigrazione massiccia degli Irlandesi negli Stati Uniti nella seconda metà dell'800.
La parola italiana patata deriva dall'omonimo termine spagnolo, preso direttamente dalla sua forma indiana in lingua nahuatl potatl, attraverso però l'uso altrettanto diffuso di termini come «papa» (che in lingua quechua indica appunto Solanum tuberosum) e «batatas» per Ipomoea batatas, nome originario dell'isola Hispaniola.
Attraverso la lingua italiana e l'inglese i termini «patata» e l'analogo «potato» si diffusero nel resto d'Europa, sopravvivendo con alcuni nomi in disuso nei dialetti della lingua tedesca (Patätsche, Pataken). Più fortuna ebbe il nome Tartifola datole in Italia a partire dal XVI sec.: assimilato il tubero di Solanum tuberosum per forma e commestibilità al tartufo, oggi il termine relativo in italiano sopravvive solo in alcuni dialetti, mentre si è affermato in tutta l'area mitteleuropea e germanica nella variante Kartoffel, termine che poi tornò in alcuni dialetti del Friuli nella variante latinizzata di «cartufole» o «cartufolaria». Anche le parole in lingua bulgara картоф, e in lingua russa картофель derivano dall'Italiano tartufoli.
In altri linguaggi è comune anche "mela di terra": pomme de terre in francese, aardappel in olandese, תפוח אדמה in ebraico (spesso scritto solamente פוד) e Erdaepfel in tedesco Austriaco. Il termine è probabilmente di origine colta, ed è da accostare all'analogo tedesco «Grundbirne» (pera di terra), da cui derivano i termini «krompir» del croato, «brambory» del ceco, peruna del finlandese, e jordpäron dello svedese. In polacco la patata è chiamata ziemniaki, e in slovacco zemiak, dalla parola che significa "terra". In parecchie lingue indiane settentrionali e nepali è chiamata alu e in indonesiano kentang.
Differenti nomi per la patata si svilupparono in varie regioni della Cina, i più frequentemente usati nel cinese standard sono "tubero per cavalli" (马铃薯 - mǎlíngshǔ), "fagiolo di terra" (土豆 - tǔdòu), e "taro straniero" (洋芋 - yángyù).
I tuberi, la parte commestibile della pianta, si sviluppano dal rigonfiamento della parte terminale, ipogea, dei lunghi stoloni sotterranei. Il rigonfiamento si forma per il trasporto e l'accumulo dei carboidrati fotosintetizzati dalla parte aerea della pianta, quando essa raggiunge la maturità. I tuberi, quindi, fungono da organo di riserva.
La tuberificazione è favorita dall'assenza di luce, dalla temperatura e dall'umidità del suolo. L'accorciarsi del giorno, le basse temperature notturne e l'aumentare dell'umidità, infatti, stimolano gli stoloni a produrre una maggiore quantità di citochinine, degli ormoni vegetali che favoriscono la divisione cellulare. Quando comincia la formazione del tubero, questo diventa il meristema principale e la crescita di tutti gli altri organi rallenta considerevolmente.
I tuberi presentano un'epidermide sottile ricoperta da piccole lenticelle, suberificate in condizioni di mancanza d'acqua. La presenza di acqua favorisce la crescita di cellule corticali che rompono il sughero e formano delle aperture nelle lenticelle.
Al di sotto dell'epidermide si trova il periderma, il floema lo xilema ed il midollo. Tutti questi tessuti sono collegati agli "occhi", delle strutture da cui si originano delle gemme, che rimangono dormienti durante lo sviluppo del tubero ma che possono originare nuovi steli.
Dal punto di vista nutrizionale le patate sono conosciute principalmente per l'alto contenuto in carboidrati (circa 26 grammi in una patata di 150 g, cioè medie dimensioni), presenti principalmente sotto forma di amidi. Una piccola ma significativa parte di tali amidi delle patate è resistente agli enzimi presenti nello stomaco e nell'intestino tenue, sì da raggiungere l'intestino crasso quasi intatto. Si ritiene che questi amidi abbiano effetti fisiologici pari a quelli delle fibre alimentari.
Le patate sono fonte di importanti vitamine e minerali. Una patata di medie dimensioni (150 g), consumata con la buccia, fornisce 27 mg di vitamina C (45% della dose giornaliera raccomandata), 620 mg di potassio (18% della dose giornaliera raccomandata), 0,2 mg di vitamina B5 (10% della dose giornaliera raccomandata), oltre a tracce di tiamina, riboflavina, folati, niacina, magnesio, fosforo, ferro e zinco. Inoltre il contenuto di fibre di una patata con buccia (2 g) è pari al contenuto di fibre del pane integrale, della pasta e dei cereali. Oltre alle vitamine, ai minerali ed alle fibre, le patate contengono svariati composti fitochimici, quali i carotenoidi ed i polifenoli.
Non tutte le sostanze nutritive delle patate si trovano nella buccia; questa contiene circa la metà delle fibre, ma più della metà delle sostanze nutritive sono contenute nella polpa. La cottura può alterarle notevolmente.
Le patate novelle e le varietà a forma allungata contengono una quantità minore di sostanze tossiche, e rappresentano una fonte eccellente di nutrienti. Le patate sbucciate e conservate a lungo perdono parte delle proprie proprietà nutrizionali, benché mantengano il proprio contenuto di potassio e vitamina B.
Le patate sono spesso escluse dalle diete a basso indice glicemico, in quanto si ritiene che possiedano un'alta quantità di glucidi. In realtà l'indice glicemico delle patate varia in maniera considerevole a seconda della loro varietà (patata a buccia rossa, a pasta bianca, eccetera), della loro origine (zona di coltivazione), della preparazione (metodo di cottura, se consumata fredda o calda, in purè, a tocchetti o intera ecc.), e degli altri cibi con cui si accompagna (salse ricche di grassi o ad alto contenuto proteico).
Secondo stime della FAO solo poco più dei due terzi del totale (323 milioni di tonnellate) delle patate prodotte nell'anno 2005 è stato destinato ad utilizzi alimentari.
Il consumo alimentare di patate si sta progressivamente spostando da metodi di consumo diretto del prodotto acquistato fresco al consumo di prodotti industriali a base di patate.
Uno degli utilizzi principali è quello delle patate congelate che comprende la grande maggioranza delle patate fritte servite nei ristoranti e nei fast food. Si calcola che questo tipo di consumo riguardi oltre 11 milioni di tonnellate all'anno.
Un altro prodotto industriale è quello degli snack a base di patata, le cosiddette "patatine", snack diffuso in moltissimi paesi. Le patatine sono preparate tagliando e friggendo delle fettine sottili di patate. Il prodotto viene poi confezionato con sapori diversi, dal solo sale ad altre tipologie di aromi più elaborate. Alcuni tipi di snack sono preparati utilizzando un impasto di fiocchi di patate disidratati.
I fiocchi di patate vengono prodotti facendo essiccare un impasto di patate bollite e sono utilizzati in diversi prodotti alimentari, dai preparati per purè agli snack.
Un altro prodotto disidratato è la fecola di patate ricavata dall'essiccamento di patate bollite; la fecola è di colore bianco (viene infatti anche chiamata farina di patate), priva di glutine, ricca di amido ed è utilizzata nell'industria alimentare come addensante per salse; essa si trova normalmente in commercio ed è utilizzata per rendere più soffici i prodotti di pasticceria.
Esistono quattro tipi di patata che si trovano normalmente in commercio:
Patate a pasta gialla, dalla polpa compatta, derivano il loro colore dalla presenza di caroteni. Sono impiegate per le patatine fritte industriali e casalinghe, ma sono adatte anche per le insalate e le cotture in forno.
Patate a pasta bianca, dalla polpa farinosa che si spappola durante la cottura. Sono adatte ad essere schiacciate, per esempio nel purè, nelle crocchette o negli gnocchi.
Patate novelle, caratteristiche per la buccia sottile, vengono raccolte quando la maturazione non è completa. Sono a breve conservazione e andrebbero bollite con la buccia.
Patate a buccia rossa e pasta gialla, caratterizzate dalla polpa soda che le rende indicate per le cotture intense quali cartoccio, forno e frittura.
I modi per preparare le patate sono vari. Le patate possono essere cotte con la buccia o senza, intere o a pezzi, con condimenti o senza. La cottura è sempre necessaria per scomporre gli amidi. La maggior parte delle preparazioni a base di patate sono servite calde. In alternativa - come nel caso dell'insalata di patate e delle patatine fritte - le patate possono essere servite anche fredde.
Le ricette più comuni sono quelle del purè di patate, preparato con patate bollite, pelate e schiacciate, cui in seguito si aggiungono latte e burro. Vi sono poi le patate cotte intere al forno; le patate bollite o cotte al vapore; tagliate in cilindri o in dischi e poi fritte; tagliate a cubetti e cotte al forno; cotte in casseruola e condite con salse dense; tagliate a cubetti o in fette e fritte; tagliate alla julienne e fritte; possono essere altresì usate per fare gnocchi, rösti o focacce. Tagliate in pezzi, le patate sono un ingrediente comunemente usato nello spezzatino.
A differenza di altri alimenti le patate si prestano facilmente alla cottura a microonde senza perdere i propri valori nutrizionali, a patto che siano avvolte in un foglio di plastica bucherellato che consenta la ventilazione ed allo stesso tempo trattenga l'umidità. Questo metodo di cottura dà risultati simili a quello della cottura in forno.
Le patate sono molto popolari in Europa. In Italia sono utilizzate per preparare gnocchi e purè, oppure accompagnano i pasti bollite, arrostite o saltate; di solito vengono consumate senza buccia. Tra i piatti regionali, citiamo l'mbriulata siciliana e la pitta pugliese, il gâteau di patate tipico soprattutto in Lazio, Campania e Calabria. In Svizzera accompagnano la raclette, oppure, nel rösti, ormai quasi un piatto nazionale, sono grattugiate e poi cotte. La patate sono anche l'ingrediente principale di molte minestre o zuppe.
In Irlanda il "side plate" (piattino laterale sempre presente nelle tavole apparecchiate) ha precisamente la funzione di accogliere una, due o più patate sempre in accompagnamento a qualsiasi secondo piatto. Se con il primo (solitamente una zuppa) in tavola era presente del pane, viene portato via perché carni e pesce si accompagnano con verdure miste ma soprattutto e sempre con patate bollite.
Le patate schiacciate sono un ingrediente importante di molti piatti inglesi, come la shepherd's pie. Le patate novelle sono considerate prelibate in Europa Settentrionale (Danimarca, Svezia, Finlandia): servite lesse e insaporite con aneto, fanno da contorno alle aringhe del Baltico. Il piatto nazionale della cucina lituana, gli cepelinai, è una sorta di gnocco, ottenuto da patate grattugiate e ripieno di carne e/o formaggio.
Si dice scherzosamente che gli Inglesi parlino soprattutto del tempo atmosferico; ebbene invece gli Irlandesi, immancabilmente, ad ogni pasto disquisiscono sulla bontà e la qualità delle patate, tanto più apprezzate quanto più farinose e capaci quindi di trattenere il burro salato che si usa per condirle. "Ball of flour" (palla di farina) è il miglior "complimento" per una patata in Irlanda. Molti (ma non tutti) la mangiano con la buccia. Persino nei ristoranti cinesi in Irlanda, qualsiasi piatto prevede, oltre ai classici tipi di riso, l'accompagnamento di patate fritte.
Arrivata tardi in Europa ed affermatasi solo con la fine del secolo XVIII in breve la patata divenne l'alimento fondamentale nell'alimentazione delle classi umili. In Irlanda la dieta delle classi più povere era basata esclusivamente su latte e patate, mentre il grano era utilizzato per pagare i canoni spettanti ai proprietari inglesi. La grande carestia fu dovuta alla diffusione di un fungo (Phytophthora infestans) che determinò la perdita di buona parte dei raccolti nel giro di pochi anni; la popolazione irlandese diminuì drasticamente. Anche nelle campagne dell'appennino modenese le patate costituivano un importante genere di autoconsumo, mentre il prodotto dell'allevamento veniva venduto ai mercati di città.
Le foglie sono pennato-composte, formate da 7-9 foglioline di diversa grandezza e alternate. I margini possono essere lisci o seghettati.
Durante i primi stadi dello sviluppo, gli steli hanno un portamento eretto e sono alti da 60 a 150 cm; raggiunta la maturità assumono un portamento prostrato e spesso ingialliscono.
Le infiorescenze sono portate in posizione terminale e sono costituite da fiori pentameri. Questi sono di un colore che varia dal giallo all'argento e presentano degli stami gialli.
Il frutto è una bacca polposa giallastra. A causa dell'alta quantità dell'alcaloide tossico solanina contenuta al loro interno, i frutti della patata non sono commestibili.
L'impollinazione è entomofila e i principali impollinatori sono gli Imenotteri del genere Bombus. Gli insetti trasportano il polline da una pianta all'altra, permettendone la fecondazione. In alcuni casi è possibile anche l'autofecondazione.
Tutte le varietà di patata possono riprodursi per riproduzione vegetativa, piantando i tuberi o parti di essi. Alcune varietà commerciali presentano fiori imperfetti e non producono semi, quindi vengono propagate solo per mezzo dei tuberi, chiamati impropriamente "semi".
I fiori fecondati producono i frutti, che in alcune varietà sono piccoli, verdi e di forma simile ai pomodori ciliegini. Ogni frutto può portare fino a 300 semi.
La patata, limitatamente alla fase vegetativa, si adatta a climi molto diversi, e nella tradizione agronomica è considerata una tipica coltura da rinnovo che apre la rotazione. La piantagione si effettua sul terreno arato e concimato, disponendo i tuberi interi o suddivisi nei solchi, in modo da avere 5-6 piante/m²: 40-50 cm di distanza tra le piante e 80-100 cm fra le file. La coltura primaticcia si semina da novembre a febbraio, quella ordinaria in marzo-aprile, quella tardiva in giugno-luglio. Per la raccolta vengono impiegate macchine di varie tipologie (scavatrici semplici o composte, scavatrici-raccoglitrici).
Occorre ricordare che la coltivazione della patata, pur soddisfacente per la produzione di tuberi da consumo in una grande varietà di climi e di temperature, è in realtà il prodotto di una moltiplicazione clonale e non di una riproduzione da seme.
L'accumulo, anno dopo anno, di virus vegetali all'interno dei tuberi, soprattutto ad effetto di alte temperature, anche se non produce problemi al consumo, produce invece un progressivo decadimento delle qualità vitali dei tuberi stessi, impedendo la coltivazione per più di qualche anno dei tuberi prelevati dal raccolto.
In realtà i tuberi detti "da seme" sono "riprodotti" e conservati in condizioni controllate e soprattutto in ambienti che siano simili a quelli dei luoghi di origine della patata, quindi di buon irraggiamento solare in fase vegetativa, ma con temperature che siano mantenute basse, sia per la vegetazione che per la conservazione. Questo non è economico effettuarlo artificialmente, lo è invece effettuarlo dove tali condizioni ambientali sono normali, come in particolari regioni di montagna o in paesi a clima estivo fresco. In effetti la coltivazione da reddito delle patate è condizionata dalla presenza e dal prodotto annuale di tali luoghi riproduttori.
In particolare un piccolo contributo alla conservazione della vitalità rivegetativa delle patate, a disposizione del coltivatore dilettante, è la conservazione, ma soprattutto la coltivazione in ambiente ventilato e fresco, estraendo quindi dal suolo i tuberi "maturi", ma procurando in ogni modo per avere, in coltivazione, un suolo che non sia mai troppo riscaldato, o peggio "arrostito". La conservazione dei tuberi "da seme" deve ugualmente curare il mantenimento di un ambiente fresco, in aria asciutta. La tradizione ha sviluppato la conservazione dei tuberi "seppelliti" in strati di foglie in cantine fredde, sfruttando la temperatura di grotta.
Nella lingua italiana si usa l'espressione «spirito di patata» per indicare una battuta spiritosa non riuscita.
In Italia si utilizza talvolta il termine patata o patatina per indicare l'organo riproduttivo femminile, spesso riferendosi alle bambine per evitare di usare parole più volgari o non adatte all'età.
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