Influence of hydrothermal treatment on dietary fiber and phenolic compounds content as well as antioxidative activity of legumes seeds

• Autorzy: Filipiak-Florkiewicz A. , Florkiewicz A. , Cieslik E. , Walczycka M. , Kapusta-Duch J. , Leszczynska T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki hydrotermicznej na zawartość błonnika pokarmowego i związków fenolowych oraz aktywność antyoksydacyjną nasion roślin strączkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Dry legumes seeds are food of high nutrient density. Besides the biologically precious protein they contain essential unsaturated fatty acids, vitamins of group B, dietary fiber and antioxidants. The aim of the research was to assess the influence of different soaking and cooking methods on dietary fiber and phenolic compounds content, as well as antioxidative activity of selected legumes’ seeds. Material and methods. The experimental material was dry kidney bean originating from collection of Krakow’s Plants and Seeds Horticulture POLAN LTD, and soya bean seeds bought at the market store. The technological treatment of seeds was performed in two stages: 1) soaking in cold and hot water, 2) cooking with three different kinds of equipment - electrical stove, induction stove and microwave oven. In the above described ways prepared material was examined for the dietary fiber and phenolic compounds content, as well as antioxidative activity. Results. The highest amount of dietary fiber was found in soya bean seeds cooked on an induction stove (27.4 g-100 g'1 d.m.) and electric stove (27.3 g-100 g'1 d.m.) after previous soaking in hot water. The dry soya bean and kidney bean seeds were characterised by a high content of phenolic compounds 163.2 mg GAE-100 g.1 d.m. and 173.1 mg GAE-100 g.1 d.m. respectively. The dry matter of cooked (on induction and electric stove) kidney bean and soya seeds was characterised by a higher phenolic compounds level (232.7- -311.6 mg GAE-100 g"1 and 224.4-315.6 respectively) than raw material. Antioxidative activity of untreated seeds of kidney bean and soya bean was 4.5 and 4.1 pmol Tx g.1 d.m. respectively. The high ability of free radicals scavenging was observed in kidney bean i.e. 8.7 pmol Tx-g.1 d.m. after traditional soaking and 9.5 pmol Tx-g_1 d.m. after “hot” soaking. Conclusions. Soaking and cooking of seeds (despite the species) influenced growth of phenolic compounds content in dry matter. More advantageous way of soaking of kidney bean seeds was “hot” soaking. That way of treatment caused, first of all, shortening of the whole heat treatment process. Cooking of soya and kidney bean seeds with electric and induction stoves favoured keeping of dietary fiber, phenolic compounds and antioxidative activity of seeds in comparison to thermal treatment in combined microwave oven.

PL

Wprowadzenie. Suche nasiona roślin strączkowych należą do produktów o dużej wartości żywieniowej. Oprócz białka o wysokiej wartości biologicznej, zawierają niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy z grupy B, błonnik pokarmowy i przeciwutleniacze. Celem badań było określenie wpływu różnych metod moczenia i gotowania na zawartość błonnika pokarmowego i związków fenolowych oraz aktywność anty oksydacyjną nasion roślin strączkowych. Materiał i metodyka. Materiałem badawczym były suche nasiona fasoli (odmiana ‘Piękny Jaś’) pochodzące z kolekcji Krakowskiej Hodowli i Nasiennictwa Ogrodniczego POLAN S.A. oraz nasiona soi zakupione w handlu detalicznym. Obróbka technologiczna nasion przebiegała w dwóch etapach: 1) moczenie na zimno i na gorąco, 2) gotowanie z wykorzystaniem trzech różnych urządzeń: trzonu elektrycznego, indukcyjnego i aparatu mikrofalowego. W materiale badawczym oznaczono zawartość błonnika pokarmowego, związków fenolowych oraz aktywność antyoksydacyjną. Wyniki. Największą zawartość błonnika pokarmowego stwierdzono w nasionach soi oraz fasoli gotowanych na trzonie indukcyjnym (27,4 g-100 g'1 s.m.) i elektrycznym (27,3 g-100 g'1 s.m.) po uprzednim namoczeniu ich w wodzie gorącej. Suche nasiona soi i fasoli charakteryzowały się dużą zawartością związków fenolowych, odpowiednio 163,2 mg GAE-100 g'1 s.m. i 173,1 mg GAE-100 g'1 s.m. Sucha masa gotowanych (trzon indukcyjny i elektryczny) nasion fasoli i soi odznaczała się wyższym poziomem związków fenolowych (232,7-311,6 mg GAE-100 g'1 i 224,4-315,6 mg GAE-100 g’1) w porównaniu z nasionami suchymi. Aktywność anty oksydacyjna suchych nasion fasoli i soi wynosiła odpowiednio 4,5 i 4,1 pmol Tx-g'‘ s.m. Największą zdolnością wygaszania wolnych rodników odznaczały się nasiona fasoli, np. 8,7 pmol Tx-g.1 s.m. (moczone metodą tradycyjną) i 9,5 pmol Tx.g.1 s.m. (moczone w wodzie gorącej). Wnioski. Pod wpływem moczenia oraz gotowania nasion (niezależnie od gatunku) obserwowano wzrost udziału związków fenolowych w suchej masie. Korzystniejszym sposobem okazało się moczenie nasion fasoli metodą na gorąco. Sposób ten przede wszystkim wpływał na znaczne skrócenie całego procesu. Gotowanie nasion soi oraz fasoli na trzonie elektrycznym i indukcyjnym sprzyjało lepszemu zachowaniu włókna pokarmowego, związków fenolowych oraz aktywności anty oksydacyjnej nasion w porównaniu z obróbką termiczną prowadzoną w kombinowanym urządzeniu mikrofalowym.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.355-362,ref.

Twórcy

autor

Filipiak-Florkiewicz A.

• Department of Catering Technology and Consumption, University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Florkiewicz A.

autor

Cieslik E.

autor

Walczycka M.

autor

Kapusta-Duch J.

autor

Leszczynska T.

Bibliografia

• Anton A.A., Ross K.A., Beta T., Fulcher R.G., Amtfield S.D., 2008. Effect of pre-dehulling treatments on some nutritional and physical properties of navy and pinto beans (Phaseolus vulgaris L.). Food Sci. Technol. 41, 771-778.
• AOAC International. 2003. Total dietary fiber in foods, enzymatic-gravimetric method. In: Official Methods of Analysis of AOAC International. Ed. W. Horwitz. Gaithersburg, MD, USA.
• Bieżanowska-Kopeć R., Pisulewski P.M., 2006. Wpływ procesów termicznych i biologicznych na pojemność przeciwutleniającą nasion fasoli (Phaseolus vulgaris L.) [The effect of thermal and biological processing on antioxidant activity of common bean seeds (Phaseolus vulgaris L.)]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 3 (48), 51-64 [in Polish].
• Boateng J., Verghese M., Walker L.T., Outu S., 2008. Effect of processing on antioxidant contents in selected dry beans (Phaseolus spp. L.). Food Sci. Technol. 41, 1541-1547.
• Borowski J., Szajdek A., Borowska EJ., 2008. Charakterystyka chemiczna i aktywność biologiczna warzyw z terenu Olsztyna [Chemical properties and biological activity of vegetables from the Olsztyn region], Bromat. Chem. Toksykol. 41, 3, 333-337 [in Polish].
• Filipiak-FlorkiewiczA., Forkiewicz A., Cieślik E., Wałkowska I., Walczyka M., Leszczyńska T., Kapusta-Duch J., 2011. Effects of various hydrothermal treatments on selected nutrients in legume seeds. Pol. J. Food Nutr. Sci. 61,3, 181-186.
• Gumienna M., Czarnecka M., Czarnecki Z., 2007. Zmiany zawartości wybranych składników żywności w produktach otrzymanych z nasion roślin strączkowych pod wpływem obróbki biotechnologicznej [Changes in the content of some selected food components in products produced from leguminous plant seeds owing to bio- technological treatment], Żywn. Nauka Techn. Jakość 6(55), 159-169 [in Polish],
• Gumul D., Korus J., Achremowicz B., 2005. Wpływ procesów przetwórczych na aktywność przeciwutleniającą surowców pochodzenia roślinnego [The effect of Processing operations on the antioxidant activity of plant raw materials]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 4 (45) Supl, 41-48.
• Hunter K.J., Fletcher J.M., 2002. The antioxidant activity and composition of fresh, frozen, jarred and canned vegetables. I. Food Sci. Em. Technol. 3, 399-406.
• Korus A., 2002. Content of minerał components in fresh and preserved seeds of two grass pea (Lathyrus sativus L.) cultivars at the not fully mature stage. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 1 (2), 37-46.
• Korus J., Gumul D., Fołta M., BartońH., 2007. Antioxidant and antiradical activity of raw and extruded common beans. EJPAU 10, 4 [online], www.ejpau.media.pl/vol- umel0/issue4/art-06.html.
• Kos B., Valič B., Miklavčič D., Kotnik T., Gajšek P., 2011. Pre- and post-natal exposure of children to EMF generated by domestic induction cookers. Phys. Med. Biol. 56, 6149-6160.
• Melo E., Lima V., Maciel M., Caetano A., Leal E, 2006. Polyphenol, Ascorbic acid and total carotenoid contents in common fruits and vegetables. Braz. J. Food Technol. 9 (2), 89-94.
• Nikmaram P., Yarmand M. S., Emamjomeh Z., 2011. Effect of cooking methods on Chemical composition, quality and cook loss of camel muscle (Longissimus dorsi) in comparison with veal. Alf. J. Biotechnol. 10 (51), 10478-10483.
• Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne [Antioxidant in food. Healthy, technological, molecular and analytical aspects]. 2007. Ed. W. Grajek. WNT Warsaw, 34-141 and 484-497 [in Polish],
• Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radie. Biol. Med. 26, 1231-1237.
• Remiszewski M., Kulczak M., Przygoński K., Korbas E., Jeżewska M., 2007. Wpływ ekstruzji na aktywność przeciwutleniającą nasion wybranych roślin strączkowych [Effect of extrusion on antioxidant activity of selected legume seeds], Żywn. Nauka Techn. Jakość 2(51), 98-104 [in Polish],
• Remiszewski M., Kulczak M., Przygoński K., Korbas E., Jeżewska M., 2008. Zmiany aktywności przeciwutleniającej nasion fasoli kolorowej ‘red kidney’ (Phase- olus vulgaris L.) pod wpływem różnych form obróbki hydrotermicznej [Changes in the antioxidant activity of ‘red kidney’ bean seeds (Phaseolus vulgaris L.) owing to various hydrothermal processing methods applied]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 1 (56), 83-91 [in Polish].
• Remiszewski M., Przygoński K., Kulczak M., Jeżewska M., 2006. Optymalizacja układu ekstrakcyjnego i ocena właściwości przeciwutleniających nasion wybranych roślin strączkowych [The optimization of extractive system and the assessment of antioxidant qualities of seeds of some selected leguminous plants]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 1 (46) Supl., 127-135 [in Polish].
• Siddhuraju P., Becker K., 2007. The antioxidant and free radical scavenging activities of processed cowpea (Figna unguiculata (L.) Walp.) seed extracts. Food Chem. 101, 10-19.
• Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M., 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of the Folin-Ciocalteu reagent. Method. Enzymol. 299, 152-178.
• Stasiak A., Ulanowska A., 2008. Aktywność przeciwutleniająca nowych odmian fasoli (Phaseolus vulgaris L.) [Antioxidant activity of the new bean cultivars (Phaseolus vulgaris L.)]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 1 (56), 74-82 [in Polish],
• Troszyńska A., Estrella I., López-Amóres M.L., Hernández T., 2002. Antioxidant activity of pea (Pisum sativum) seed coat acetone extract. Lebensm.-Wiss.Technol. 35, 158-164.
• Turkmen N., Sari F., Velioglu Y.S., 2005. The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables. Food Chem. 93, 713-718.
• Winiarska-Mieczan A., Koczmara K., 2006. Wpływ moczenia nasion fasoli (Phaseolus vulgaris L.), soi (Glycine max) i soczewicy (Lens culinaris) na ich skład chemiczny [Effect of soaking on the nutritional value of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.), soybean (Glycine max) and lentil (Lens culinaris) seeds]. Acta Agrophys. 8 (2), 537-543 [in Polish].
• Xu B., Chang S., 2008. Effect of soaking, boiling, and steaming on total phenolic content and antioxidant activities of cool season food legumes. Food Chem. 110, 1-13.
• Yadav B.S., Sharma A., Yadav R.B., 2010. Resistant starch content of conventionally boiled and pressure-cooked cereals, legumes and tubers. J. Food Sci. Technol. 47 (1), 84-88.
• Yuan Gao-Feng, Sun B., Yuan J., Wang Qiao-Mei, 2009. Effects of different cooking methods on health-promoting compounds of broccoli. J. Zhejiang Univ. Sci. B, 10 (8), 580-588.

Uwagi

Rekord w opracowaniu