Pentozany – budowa, właściwości i znaczenie technologiczne

• Autorzy: Stepniewska S. , Cacak-Pietrzak G.

Warianty tytułu

EN

Pentosans – structure, properties and technological significance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pentozany zaliczane są do nieskrobiowych polisacharydów, stanowią one znaczną część błonnika pokarmowego ziarna zbóż. Ze względu na rozpuszczalność dzielą się na rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie. Spośród wszystkich rodzajów zbóż największą zawartością pentozanów charakteryzuje się ziarno żyta. W artykule omówiono budowę pentozanów, ich właściwości funkcjonalne i znaczenie technologiczne. Przedstawiono zmiany jakim ulegają pentozany w procesie produkcji pieczywa. Opisano również jedną z użytecznych metod służących do badania właściwości ciasta żytniego związanych z obecnością pentozanów i aktywnością enzymów, które rozkładają te związki.

EN

Pentosans are classified as non-starch polysaccharides, constitute a significant portion of dietary fiber. These substantial are divided into soluble and insoluble in water. Among of all kinds of cereals, the highest content of pentosans has rye grain. In this article discussed the construction of pentosans, their functional properties and technological significance. Showed the changes pentosans during bread making. Also described one of the usefulness method to evaluate properties of rye dough in relation to the pentosans content and activity of enzymes, which degrade this components.

Słowa kluczowe

PL

polisacharydy nieskrobiowe; pentozany; pentozany rozpuszczalne; pentozany nierozpuszczalne; zawartosc pentozanow; maka; wartosc wypiekowa; jakosc pieczywa; analiza amylograficzna; krzywe pecznienia

• Wydawca: -
• Czasopismo: Przegląd Zbożowo-Młynarski
• Rocznik: 2017
• Tom: 61
• Numer: 6
• Opis fizyczny: s.8-12,rys.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Stepniewska S.

• Zakład Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie, Warszawa

autor

Cacak-Pietrzak G.

• Zakład Technologii Zbóż, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

Bibliografia

• [1] Arif S., T.M Ali, Q. Afzal, M. Ahmed, A.J. Siddiqui, A. Hasnain. 2014. Effect of pentosans addition on pasting properties of flours of eight hard white spring wheat cultivars. J. Food Sci. Tech., 51 (6), 1066-1075.
• [2] Biliaderis C.G, M.S. Izydorczyk, O. Rattan. 1995. Effect of arabinoxylans on bread-making quality of wheat flours. Food Chem., 53, 165-171.
• [3] Brümmer J.M. 2001. Problemy z oceną żyta do produkcji chleba w Niemczech. Materiały z pierwszej Bałkańskiej Konferencji na temat żyta w UE, Litwa.
• [4] Buksa K., R. Ziobro, A. Nowotna, H. Gambuś. 2013. The influence of native and modified arabinoxylan preparation on baking properties of rye flour. J. Cereal Sci., 58, 23-30.
• [5] Bushuk W. 2001. Rye: Production, Chemistry and Technology (2nd ed) AACC St. Paul, Minnesota.
• [6] Butt M.S., M. Tahir-Nadeem, Z. Ahmad, M.T. Sultan. 2008. Xylanases and their applications in baking industry. Food Technol. Biotech., 46 (1), 22-31.
• [7] Courtin C.M., J.A. Delcour. 2002. Arabinoxylans and endoxylanases in wheat flour bread making. J. Cereal Sci., 35, 225-243.
• [8] Cyran M.R, A. Ceglińska. 2011. Genetic variation in the extract viscosity of rye (Secale cereale L.) bread made from endosperm and wholemeal flour: impact of high-molecular weight arabinoxylans, starch and protein. J. Sci. Food Agric. 91, 469-479.
• [9] Cyran M.R., W.M. Dynkowska. 2014. Mode of endosperm and wholemeal arabinoxylans solubilisation during rye breadmaking: Genotypic diversity in level, substitution degree and macromolecular characteristics. Food Chem., 145, 356-364.
• [10] Delcour J.A. 1995. Structure of water-and alkaliextractable rye (Secale cereal L.) arabinoxylans. International rye symposium: Technology and products, VTT Symposium 161, 103-111, Espoo, Finland.
• [11] Denli E., R. Ercan. 2001. Effect of added pentosans isolated from wheat and rye grain on same properties of bread. Eur. Food Res. Technol., 2012, 374-376.
• [12] Dornez E., K. Gebruers, S. Cuyvers, J.A. Delcour, C.M. Courtin. 2007. Impact of wheat flour-associated endoxylanases on arabionoxylan in dough after mixing and resting. J. Agr. Food Chem., 55, 7149-7155.
• [13] Drews E. 1971. Quellenkurven von Roggenmahlprodukten. Mühle+Mischfutter., 108 (49), 723-724.
• [14] Eliasson A.C. 2006. Carbohydrates in food, (2nd ed), CRC Press.
• [15] Fabritius M., F. Gates, H. Salovaara, K. Auto. 1997. Structural changes in insoluble cell walls in wholemeal rye doughs. Lebensm.-Wiss. Technol., 30, 367-372.
• [16] Figueroa-Espinoza M.C., C. Poulsen, J.B. Søe, M.R. Zargahi, X. Rouau. 2002. Enzymatic solubilization of arabinoxylans from isolated rye pentosans and rye flour by different endo-xylanases and other hydrolyzing enzyms. Effect of a fungal laccase on the flour extracts oxidative gelation. J. Agric. Food Chem., 50 (22), 6473-6484.
• [17] Gambuś H. 2000. Funkcja skrobi w produktach piekarskich. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 3 (24), 20-32.
• [18] Gąsiorowski H. 1994. Żyto. Chemia i technologia. PWRiL. Poznań.
• [19] Gebruers K., C.M. Courtin, K. Moers, I. Noots, I. Trogh, A.J. Delcour. 2005. The bread-making functionalities of two Aspargillus niger endoxylanases are strongly dictated by their inhibitor sensitivities. Enzyme Microb. Tech., 36, 417-425.
• [20] Girhammar U., B.M. Nair. 1992. Isolation, separation and characterization of water soluble non-starch polysaccharides from wheat and rye. Food Hydrocolloid., 6, 285-299.
• [21] Gudmundsson M., A.C. Eliasson. 1991. Thermal and viscous of rye starch extracted from different varieties. Cereal Chem., 68 (2), 172-177.
• [22] Guo L., L. Xueling, D. Xianfeng. 2015. Effect of pentosans isolated from wheat bran on textural properties of some starch-based food. Adv. J. Food Sci. Technol. 9 (11), 891-900.
• [23] Harasztos H., G. Balzazs, P.N. Csöke, S. D’A-mico, R. Schönlechner, S. Tömösközi. 2016. How arabinoxylans modify gluten and starch related wheat flour characteristics. Acta Aliment., 45 (2), 215-223.
• [24] Harris A.D., C. Ramalingam. 2010. Xylanases and its application in food industry: a review. J. Exp. Sci., 7 (1), 1-11.
• [25] He H., R.C. Hoseney. 1991. Gas retention of different cereal flour. Cereal Chem., 68 (4), 334-336.
• [26] Izydorczyk M.S., C.G. Biliaderis. 1992. Effect of molecular size on physical properties of wheat arabinoxylans. J. Agric. Food Chem., 40, 581-588.
• [27] Izydorczyk M.S., C.G. Biliaderis. 1995. Cereal arabinoxylans: advances in structure and physicochemical properties. Carbohydrate Polym., 28, 33-48.
• [28] Jankiewicz M., J. Michniewicz. 1987. The effect of soluble pentosans isolated from rye grain on staling of bread. Food Chem., 25 (4), 241-249.
• [29] Kamal-Eldin A., H.N. Laerke, K.E. Knudsen, A.M. Lampi, V. Piironen, H. Adlercreutz, K. Katina, K. Poutanen, P. Ǻman. 2009. Physical, microscopic and chemical characterization of industry rye and wheat bran from the Nordic country. Food Nutr. Res., 53, 1-11.
• [30] Kasprzak M.M., H.N. Laerke, K.E. Knudsen. 2012. Changes in molecular characteristics of cereal carbohydrates after processing and digestion. Int. J. Mol. Sci., 13, 16833-16852.
• [31] Kołodziejczyk P., J. Michniewicz, H. Gąsiorowski. 1998. Wpływ zabiegów intensywnego czyszczenia porośniętego ziarna żyta na poprawę jego układu pentozanowo-pentozanolitycznego. Przegl. Zboż.-Młyn., 3, 26-28.
• [32] Kühn M.C., W. Grosch. 1989. Baking functionality of reconstituted rye flours having different nonstarchy polysaccharide and starch contents. Cereal Chem. 66 (3), 149-154.
• [33] Li W., H. Hu, Q. Wang, C.S. Brennan. 2013. Molecular features of wheat endosperm arabinoxylan inclusion in functional bread. Foods, 2, 225-237.
• [34] Michniewicz J., C.G. Biliaderis, W. Bushuk. 1992. Effect of added pentosans on same properties of wheat bread. Food Chem., 43, 251-257.
• [35] Michniewicz J., A. Wdowczyk. 1994. Wpływ wyciągu i stopnia rozdrobnienia mąki żytniej na wybrane właściwości układów węglowodanowego i białkowego. Przegl. Piekarski i Cukierniczy, 6, 26-27.
• [36] Nilsson M., P. Åman, H. Härkönen, G. Hallmans, K.E. Knudsen, W. Mazur, H. Adlercreutz. 1997. Nutrient and lignin content, dough properties and baking performance of rye samples used in Scandinavia. Acta Agr. Scand., Sect. B, Soil and Plant Sci., 47, 26-34.
• [37] Rakha A., P. Åman, R. Andersson. 2010. Characterisation of dietary fibre components in rye products. Food Chem., 119, 859-867.
• [38] Rasmussen C.V., H.B. Hansen, A. Hansen, L.M. Larsen. 2001. PH, temperature and time-dependent activities of endogenous endo-β-D-xylanase, β-D-xylosidase and α-L-arabinofuranosidase in extracts from underminated rye (Secale cereal L.) grain. J. Cereal Sci., 34, 49-60.
• [39] Romankiewicz D., A. Ceglińska, G. Cacak-Pietrzak. 2013. Czerstwienie pieczywa i sposoby jego spowolnienia. Przem. Spoż., 12 (67), 12-14.
• [40] Salmenkallio-Marttila M., S. Hovinen. 2005. Enzyme activities, dietary fibre components and rheological properties of wholemeal flours from rye cultivars grown in Finland. J. Sci Food Agric. 85, 1350-1356.
• [41] Santos D.M.J., A.C. Gama, J.A. Lopes da Silva. 2002. A rheological study of wheat starch-water-soluble pentosans mixtures under hydrothermal gelling conditions. J. Food Sci. 67 (9), 3372-3380.
• [42] Sasaki T., T. Yasui, J. Matsuki. 2000. Influence of non-starch polysaccharides isolated from wheat flour on the gelatinization and gelation of wheat starches. Food Hydrocolloid., 14, 295-303.
• [43] Shewry P.R., V. Piironen, A.M. Lampi, M. Edelmann, S. Kariluoto, T. Nurmi, R. Fernandez-Orozco, A.A.M. Andersson, P. Ǻman, A. Fraś, D. Boros, K. Gebruers, E. Dornez, C.M. Courtin, J.A. Delcour, C. Ravel, G. Charmet, M. Rakszegi, Z. Bedo, J.L. Ward. 2010. Effect of genotype and environment on the content and composition of phytochemicals and dietary fiber components in rye in the HEALTHGRAIN diversity screen. J. Agric. Food Chem., 58, 9372-9383.
• [44] Simpson B.K., L.M.N. Nollet, F. Toldra, S. Benjakul, G. Paliyath, Y.H. Hui. 2012. Food Biochemistry and Food Processing. Wiley-Blackwell, Publication.
• [45] Słowik E., M. Mielcarz. 2007. Właściwości wypiekowe mąki żytniej i ich ocena na podstawie badania krzywych pęcznienia. Przegl. Piekarski i Cukierniczy, 12, 14-17.
• [46] Słowik E., M. Mielcarz, M. Kot, B. Lewicka. 2007. Próby ustalenia zależności wydajności ciasta i jakości chleba żytniego od parametrów krzywej pęcznienia. Pr. Ins. i Lab. Bad. Przem. Spoż., 62, 5-18.
• [47] Stępniewska S., G. Cacak-Pietrzak. 2016 Wartość wypiekowa mąki żytniej i metody jej oceny. Przegl. Zboż.-Młyn., 60 (4), 40-43.
• [48] Tester R.F., M.D. Sommerville. 2003. The effect of non-starch polysaccharides on the extent of gelatinization, swelling and α-amylase hydrolysis of maize and wheat starches. Food Hydrocolloid., 17, 41-54.
• [49] Vinkx C.J.A., J.A. Delcour. 1996. Rye (Secale cereal L.) arabinoxylans: a critical review. J. Cereal Sci. 24, 1-14.
• [50] Weipert D. 1997. Processing performance of rye as compared to wheat. Cereal Food World, 42 (8), 706-712.
• [51] Wang M., H.D. Sapirstein, A.S. Machet, J.E. Dexter. 2006. Composition and distribution of pentosans in millstreams of different hard spring wheats. Cereal Chem., 83 (2), 161-168.