Wpływ przetwarzania ziarniaków gryki i obróbki termicznej na składniki odżywcze

• Autorzy: Worobiej E. , Piecyk M. , Perzyna G. , Turos J.

Warianty tytułu

EN

Effect of processing and thermally treating buckwheat grains on nutrients

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na cenny skład ziarniaków gryki na rynku pojawiła się szeroka oferta produktów z ich udziałem. Stosowane procesy podczas przetwarzania ziarniaków oraz obróbka kulinarna produktów gryczanych mogą powodować zmiany istotnych składników, mające wpływ na ich właściwości żywieniowe. Celem pracy było określenie zmian w składnikach odżywczych i strawności skrobi spowodowanych wpływem procesów przetwórczych ziarniaków gryki, tj. otrzymywania płatków oraz kaszy prażonej i nieprażonej oraz w przypadku kasz dodatkowo wpływem obróbki kulinarnej przeprowadzonej dwoma sposobami. Wykazano, że płatki w porównaniu z ziarniakami gryki zawierały mniej składników mineralnych i białek, natomiast w kaszach zależność ta była odwrotna. Proces prażenia wpłynął na skład kasz gotowanych, które zawierały mniej związków mineralnych w postaci popiołu, tłuszczu i białek niż gotowane kasze nieprażone. Sposób gotowania w wodzie (z odlewaniem lub bez) nie powodował istotnych różnic zawartości białek w obu rodzajach kasz oraz zawartości tłuszczu w kaszach prażonych. Prażenie wpływało na znaczne obniżenie aktywności inhibitora trypsyny oraz wzrost zawartości azotu niebiałkowego w kaszach gryczanych. W odniesieniu do ziarniaków gryki procesy stosowane w produkcji płatków i kaszy gryczanej spowodowały znaczne zmniejszenie ilości skrobi wolno trawionej i skrobi opornej w wyniku usunięcia składników ograniczających strawność skrobi oraz zabiegów hydrotermicznych powodujących skleikowanie skrobi. Kasze prażone zawierały po gotowaniu ok. czterokrotnie mniej skrobi opornej niż nieprażone. Wysoka zawartość dostępnych grup tiolowych w białkach ziarniaków gryki i produktach gryczanych, także po zastosowanej obróbce kulinarnej kasz, wskazuje na ich potencjalne właściwości funkcjonalne m.in. przeciwutleniające.

EN

Because of the valuable composition of buckwheat grains, a wide range of products containing those grains appeared on the market. The processes applied during the processing of those grains and the thermal treatment of buckwheat products can cause changes in significant components, which affect their nutritional properties. The objective of the study was to investigate changes in the nutrients and the digestibility of starch caused by buckwheat grain processing, i.e. by the preparation of flakes and roasted and unroasted groats, and in the case of groats, additionally, the effects of culinary processing carried out in two ways. It was showed that, compared to grains, buckwheat flakes contained less minerals and less proteins, whereas in the groats, this dependence was reversed. The roasting process impacted the composition of boiled groats; they contained less mineral compounds in the form of ash, less fat and less protein than the boiled unroasted groats. The method of boiling in water (with or without pouring out) did not cause significant differences in the protein content in the two types of groats and in the fat content in roasted groats. Roasting caused the trypsin inhibitor activity to considerably decrease and the content of non-protein nitrogen in buckwheat groats to increase. As regards the buckwheat grains, the processes applied in the production of buckwheat flakes and buckwheat groats resulted in a significant reduction in the amount of slow-digested starch and resistant starch because constituents were removed that limited the starch digestion and because of the hydrothermal treatment that caused the starch to gelatinize. After boiling, roasted groats contained about four times less resistant starch than unroasted groats. A high content of available thiol groups in buckwheat grains and buckwheat products, also after culinary treatment of groats, indicates their potential functional properties, e.g. antioxidant properties.

Słowa kluczowe

PL

ziarniaki; gryka; przetwarzanie; obrobka kulinarna; bialka; skrobia; strawnosc

EN

granuloma; buckwheat; processing; culinary treatment; protein; starch; digestibility

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.60-73,tab.,fot.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Worobiej E.

• Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Piecyk M.

• Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Perzyna G.

• Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Turos J.

• Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• [1] Alvarez-Jubete L., Arendt E.K., Gallagher E.: Nutritive value of pseu-docereals and their increasing use as functional gluten-free ingredients. Trends Food Sci. Technol., 2010, 21, 106-113.
• [2] AOAC: Official Methods of Analysis. 15th ed. AOAC, Arlington, Virginia, USA, 1990.
• [3] Bonafaccia G., Marocchini M., Kref I.: Composition and technological properties of the flour and bran from common and tartary buckwheat. Food Chem., 2003, 80, 9-15.
• [4] Brennan M.A., Menard C., Roudaut G., Brennan C.S.: Amaranth, millet and buckwheat flours affect the physical properties of extruded breakfast cereals and modulates their potential glycaemic impact. Starch/Stärke, 2012, 64 (5), 392-398.
• [5] Choi S., Ma C.: Extraction, purification and characterization of globulin from common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) seeds. Food Res. Int., 2006, 39, 974-981.
• [6] Christa K., Soral-Śmietana M.: Wpływ procesu prażenia na dostępność enzymatyczną białek ziarniaków gryki zwyczajnej (Fagopyrum esculentum Moench). Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 5 (60), 52-62.
• [7] Christa K., Soral-Śmietana M., Lewandowicz G.: Buckwheat starch: Structure, functionality and enzyme in vitro susceptibility upon the roasting process. Int. J. Food Sci. Nutr., 2009, 60 (Supl. 4), 140-154.
• [8] Chung H.J., Liu Q., Hoover R.: Impact of annealing and heat- moisture treatment on rapidly digestible, slowly digestible and resistant starch levels in native and gelatinized corn, pea and lentil starches. Carbohyd. Polym., 2009, 75, 436-447.
• [9] Danila A.M., Kotani A., Hakamata H., Kusu F.: Determination of rutin, catechin, epicatechin, and epicatechin gallate in buckwheat Fagopyrum esculentum Moench by micro-high-performance liquid chromatography with electrochemical detection. J. Agric. Food Chem., 2007, 55 (4), 1139-1143.
• [10] Deng Y., Padilla-Zakour O., Zhao Y., Tao S.: Influences of high hydrostatic pressure, microwave heating, and boiling on chemical compositions, antinutritional factors, fatty acids, in vitro protein digestibility, and microstructure of buckwheat. Food Bioprocess Technol., 2015, 8 (11), 2235-2245.
• [11] Dhital S., Shrestha A.K., Gidley M.J.: Relationship between granule size and in vitro digestibility of maize and potato starches. Carbohydr. Polym., 2010, 82, 480-488.
• [12] Dziedzic K., Górecka K., Drożdżyńska A., Czaczyk K.: Wpływ procesu otrzymywania kaszy gryczanej prażonej na zawartość wybranych składników odżywczych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 5 (60), 63-70.
• [13] Dziedzic K., Górecka D., Kucharska M., Przybylska B.: Influence of technological process during buckwheat groats production on dietary fibre content and sorption of bile acids. Food Res. Int., 2012, 47 (2), 279-283.
• [14] Englyst H.N., Kingman S.M., Cummings J.H.: Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur. J. Clin. Nutr., 1992, 46, 3-50.
• [15] Fan T.Y., Sosulski F.W.: Dispersibility and isolation of protein from legume flours. Can. Inst. Food Sci. Technol. J., 1974, 7, 256-261.
• [16] Hamerstrand G.E., Black L.T., Glover J.D.: Trypsin inhibitors in soy products: Modification of the standard analitycal procedure. Cereal Chem., 1981, 58, 42-45.
• [17] Ikeda K.: Nutritional properties of the protein in buckwheat. Proc. of the 5th Int. Symp. on Buckwheat, Taiyuan, 1992, pp. 455-457.
• [18] Javornik B., Kreft I.: Characterization of buckwheat protein. Fagopyrum, 1984, 4, 30-38.
• [19] Laemmli U.K.: Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 1970, 227, 680-685.
• [20] Li W., Bollecker S.S., Schofield J.D.: Glutathione and related thiol compounds. I. Glutathione and related thiol compounds in flour. J. Cereal Sci., 2004, 39, 205-212.
• [21] Liu W., Brennan M., Serventi L., Brennan C.: Buckwheat flour inclusion in Chinese steamed bread: Potential reduction in glycemic response and effects on dough quality. Eur. Food Res. Technol., 2017, 5 (43), 727-734.
• [22] Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J.: Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 1951, 193, 265-275.
• [23] Lu L., Murphy K., Baik B.K.: Genotypic variation in nutritional composition of buckwheat groats and husks. Cereal Chemistry, 2013, 90 (2), 132-137.
• [24] Martinaud A., Mercier Y., Marinova P., Tassy C., Gatellier P., Renerre M.: Comparison of oxidative processes on myofibrillar proteins from beef during maturation and by different model oxidation systems. J. Agric. Food Chem., 1997, 45, 2481-2487.
• [25] Montavon P., Mauron A.-F., Duruz E.: Changes in green coffee protein profiles during roasting. J. Agric. Food Chem., 2003, 51 (8), 2335-2343.
• [26] Mota C., Santos M., Mauro R., Samman N., Matos A.S., Torres D., Castanheira I.: Protein content and amino acids profile of pseudocereals. Food Chem., 2016, 193, 55-61.
• [27] Piecyk M., Worobiej E., Turos J., Ostrowska-Ligęza E.: Właściwości i strawność in vitro skrobi gryczanej w porównaniu ze skrobią pszenną. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2017, 1 (110), 89-100.
• [28] Qian J.Y., Kuhn M.: Evaluation on gelatinization of buckwheat starch: a comparative study of Brabender viscoamylography, rapid visco-analysis, and differential scanning calorimetry. Eur. Food Res. Technol., 1999, 209 (3-4), 277-280.
• [29] Qin P., Wang Q., Shan F., Hou Z., Ren G.: Nutritional composition and flavonoids content of flour from different buckwheat cultivars. Int. J. Food Sci. Technol., 2010, 45 (5), 951-958.
• [30] Skrabanja V., Kreft I.: Resistant starch formation following autoclaving of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) groats. An in vitro study. J. Agric. Food Chem., 1998, 46 (5), 2020-2023.
• [31] Soyer A., Hultin H.O.: Kinetics of oxidation of lipids and proteins of cod sarcoplasmic reticulum. J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 2127-2134.
• [32] Srichuwong S., Sunarti T.C., Mishima T., Isono N., Hisamatsu M.: Starches from different botanical sources II: Contribution of amylopectin fine structure to thermal properties and enzyme digestibility. Carbohydr. Polym., 2005, 60, 529-538.
• [33] Steadman K.J., Burgoon M.S., Lewis B.A., Edwardson S.E., Obendorf R.L.: Minerals, phytic acid, tannin and rutin in buckwheat seed milling fractions. J. Sci. Food Agric., 2001, 81, 1094-1100.
• [34] Stempińska K., Soral-Śmietana M., Zieliński H., Michalska A.: Wpływ obróbki termicznej na skład chemiczny i właściwości przeciwutleniające ziarniaków gryki. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 5 (54), 66-76.
• [35] Takahama U., Hirota S.: Fatty acids, epicatechin-dimethylgallate, and rutin interact with buckwheat starch inhibiting its digestion by amylase: Implications for the decrease in glycemic index by buckwheat flour. J. Agric. Food Chem., 2010, 58 (23), 12431-12439.
• [36] Tong L.M., Sasaki S., McClements J., Decker E.A.: Mechanisms of the antioxidative activity of a high molecular weight fraction of whey. J. Agric. Food Chem., 2000, 48, 1473-1478.
• [37] Worobiej E., Koleński, G.: Wpływ procesów przetwarzania ziarniaków gryki na właściwości przeciwutleniające. Apar. Bad. Dydakt., 2013, 18, 333-339.
• [38] Worobiej E., Wocial M., Piecyk M.: Porównanie zawartości i aktywności wybranych związków przeciwutleniających w produktach z orkiszu. Bromat. Chem. Toksykol., 2009, 42 (3), 890-894.
• [39] Zheng G.H., Sosulski F.W., Tyler R.T.: Wet-milling, composition and functional properties of starch and protein isolated from buckwheat groats. Food Res. Int., 1997, 30 (7), 493-502.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2017/112/198