Wpływ procesów fermentacji, ekstruzji i wypieku na zawartość fruktanów w produktach żytnich

• Autorzy: Jasinska-Kuligowska I. , Kuligowski M. , Kolodziejczyk P. , Michniewicz J.

Warianty tytułu

EN

Effect of fermentation, extrusion and baking processes on content of fructans in rye products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ziarno żyta jest źródłem cennych składników żywieniowych. Do grupy tej zaliczane są fruktany wykazujące właściwości prebiotyczne. Związki te nie są jednak uwzględniane w metodach analitycznych określających zawartość błonnika pokarmowego w zbożach. W pracy scharakteryzowano wybrane międzyprodukty przemysłowego przemiału ziarna żyta pod względem zawartości fruktanów. Zbadano wpływ procesów technologicznych: fermentacji mlekowej, wypieku i ekstruzji na poziom tych składników w produktach żytnich. Określono również zawartość fruktanów w próbkach handlowego pieczywa żytniego dostępnego na rynku w Polsce. Stwierdzono, że mąki pasażowe charakteryzowały się zróżnicowaną zawartością fruktanów. Frakcje mąki pochodzące z końcowych pasaży śrutowych i wymiałowych zawierały znacznie większe ilości tych składników błonnika pokarmowego niż mąki otrzymane w początkowych etapach przemiału oraz mąki handlowe. Z badanych procesów termicznych jedynie ekstruzja jednokrotna powodowała wzrost zawartości fruktanów o około 8 %. Proces fermentacji mlekowej przy użyciu czystych kultur bakterii Lactobacillus plantarum w istotny sposób wpłynął na zmniejszenie zawartości fruktanów o: 10, 32 i 42 %, proporcjonalnie do czasu trwania fermentacji: 18, 24 i 30 h. Obserwowano również zmniejszenie zawartości fruktanów w próbkach fermentowanych z zastosowaniem handlowych kultur starterowych. Zmiany ilości tych składników były największe w produktach fermentowanych przy użyciu kultury starterowej zawierającej drożdże piekarskie i wyniosły, w zależności od etapu procesu, od 7 do 32 %. Wykazano, że proces prowadzenia ciasta żytniego oraz zastosowane mikroorganizmy w znacznym stopniu kształtują zawartość fruktanów w końcowym produkcie. Odpowiedni dobór parametrów procesu i stosowanych zakwasów pozwala na ograniczenie niekorzystnych zmian tych składników.

EN

Rye kernel is a source of many nutritionally valuable food components. Among them, there are fructans that show prebiotic properties. However, those components are not included into analytical methods that determine the content of dietary fibre in cereals. In this research study characterized were the selected intermediate products obtained from the industrial milling of rye kernels as regards the content of fructans therein. The effects of technological processes: lactic acid fermentation, extrusion, and baking were analyzed on the amount of fructans in rye products. Furthermore, the content of fructans was determined in the samples of commercial rye crisp bread available in the market in Poland. It was found that the passage rye flours were characterized by a variable content of fructans. The flour fractions obtained from the final break and reducing passages contained substantially higher amounts of those components of dietary fibre than the flours obtained from the initial stages of rye milling process or from commercial flours. Of all the hydrothermal processes studied, only the extrusion process using a one-screw extruder caused the content of fructans to increase by ca. 8 %. The lactic acid fermentation process with the use of pure culture of Lactobacillus plantarum caused the content of fructans to essentially decrease by 10, 32, and 42 % in proportion to the time duration of the fermentation process (18, 24 and 30 h). It was also reported that the content of fructans decreased in the samples fermented with the use of commercial starter cultures. Changes in the amounts of those components were the highest in the products fermented using a baker’s yeast containing starter culture; the level of those changes was from 7 to 32 % depending on the fermentation stage. It was proved that the method of preparing dough and the micro-organism applied impacted the content of fructans in the final product. It is possible to reduce disadvantageous changes in the amounts of those components through the proper selection of the process parameters and the use of proper leaven types.

Słowa kluczowe

PL

pieczywo zytnie; fruktany; prebiotyki; produkty zbozowe; wypiek pieczywa; fermentacja mlekowa; ekstruzja; procesy technologiczne

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2013
• Tom: 20
• Numer: 5
• Opis fizyczny: s.129-141,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Jasinska-Kuligowska I.

• Katedra Żywności Funkcjonalnej, Ekologicznej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Kuligowski M.

• Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

autor

Kolodziejczyk P.

• Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

autor

Michniewicz J.

• Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznań

Bibliografia

• [1] AACC Method: Approved methods of the AACC, 32.32, 10th ed. St. Paul Minn., 2000, AACC.
• [2] Ambroziak Z. (Red.): Piekarstwo i ciastkarstwo. WNT, Warszawa 1988, s. 648.
• [3] Andersson R., Fransson G., Tietjen M., Åman P.: Content and molecular-weight distribution of dietary fiber components in whole-grain rye flour and bread. J. Agric. Food Chem., 2009, 57, 2004-2008.
• [4] Biesiekierski J.R., Rosella O., Rose R., Liels K., Barrett J.S., Shepherd S.., Gibson P.R., Muir J.G.: Quantification of fructans, galacto-oligosacharides and other short-chain carbohydrates in processed grains and cereals. J. Hum. Nutr. Diet., 2011, 24, 154-176.
• [5] Bornet F.R.J., Brouns F., Tashiro Y., Duvillier V.: Nutritional aspects of short-chain fructooligosaccharides: natural occurrence, chemistry, physiology and health implications. Dig. Liver Dis., 2002, 34 (2), 111-120.
• [6] Boskov-Hansen H., Rasmussen C.V., Bach Knudsen K.E., Hansen A.: Effects of genotype and harvest year on contents and composition of dietary fibre in rye (Secale cereale L) grain. J. Sci. Food Agric., 2003, 83, 76-85.
• [7] Boskov-Hansen H., Andersen M.F., Nielsen L.M., Bach Knudsen K-E., Meyer A.S., Christensen L.P., Hansen A.: Changes in dietary fibre, phenolic acids and activity of endogenous enzymes during rye bread making. Eur. Food Res. Technol., 2002, 214, 33-42.
• [8] Escrivá C., Martínez-Anaya M.A.: Influence of enzymes on the evolution of fructosans in sourdough wheat processes. Eur. Food Res. Technol., 2000, 210, 286-292.
• [9] Fretzdorff B., Welge N.: Fructan and raffinose contents in cereals and pseudo-cereal grains. Getreide Mehl Brot, 2003, 57, 3-8.
• [10] Gąsiorowski H. (Red.): Żyto chemia i technologia. PWRiL, Poznań 1994, s. 289.
• [11] Glitsø L.V., Bach Knudsen K.E.: Milling of whole grain rye to obtain fractions with different dietary fibre characteristics. J. Cereal Sci., 1999, 29, 89-97.
• [12] Haskå L., Nyman M., Andersson R.: Distribution and characterisation of fructan in wheat milling fractions. J. Cereal Sci., 2008, 48, 768-774.
• [13] Jasińska I., Kołodziejczyk P., Michniewicz J.: Charakterystyka i wykorzystanie produktów przemiału ziarna żyta o zwiększonej zawartości wybranych składników prozdrowotnych do produkcji ekstrudatów. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna 2009, 14 (1), 16-22.
• [14] Jasińska I., Kołodziejczyk P., Michniewicz J.: Ziarno żyta jako potencjalne źródło składników prozdrowotnych w diecie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 2 (47) Supl., 85-92.
• [15] Karppinen S., Kiiliäinen K., Liukkonen K., Forssell P., Poutanen K.: Extraction and in vitro fermentation of rye bran fractions. J. Cereal Sci., 2001, 34, 269-278.
• [16] Karppinen S., Liukkonen K., Aura A.-M., Forssell P., Poutanen K.: In vitro fermentation of polysaccharides of rye, wheat and oat brans and inulin by human faecal bacteria. J. Sci. Food Agric., 2000, 80, 1469-1476.
• [17] Karppinen S., Myllymäki O., Forssell P., Poutanen K.: Fructan content of rye and rye products. Cereal Chem., 2003, 80, 168-171.
• [18] Katina K., Liukkonen K.H., Kaukovirta N.A., Adlercreutz H., Heinonen S.M., Lampi A.M., Pihlava J.M., Poutanen K.: Fermentation-induced changes in the nutritional value of native or germinated rye. J. Cereal Sci., 2007, 46, 348-355.
• [19] Knudsen Bach K.E.: Carbohydrate and lignin contents of plant materials used in animal feeding. Anim. Feed Sci. Technol., 1997, 67, 319-338.
• [20] Król B., Grzelak K.: Qualitative and quantitative composition of fructooligosaccharides in bread. Eur. Food Res. Technol., 2006, 223, 755-758.
• [21] Lewis D.H.: Nomenclature and diagrammatic representation of oligomeric fructans - a paper for discussion. New Phytol., 1993, 123, 583-594.
• [22] Marx S.P., Winkler S., Hartmeier W.: Metabolization of β-(2,6)-linked fructose- oligosaccharides by different bifdobacteria. FEMS Microbiol. Letters, 2000, 182, 163-169.
• [23] Nilsson U., Öste R., Jägerstad M.: Cereal fructans: Hydrolysis by yeast invertase, in vitro and during fermentation. J. Cereal Sci., 1987, 6, 53-60.
• [24] Rakha A., Åman P., Andersson R.: Characterisation of dietary fibre components in rye products. Food Chem., 2010, 119, 859-867.
• [25] Vijn I., Smeekens S.: Fructan: More than a reserve carbohydrate? Plant Physiol., 1999, 120, 351-359.