Effect of microwave field on trypsin inhibitors activity and protein quality of broad bean seeds (Vicia faba var. major)

• Autorzy: Pysz M. , Polaszczyk S. , Leszczynska T. , Piatkowska E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ pola mikrofalowego na aktywność inhibitorów trypsyny oraz jakość białka nasion bobu (Vicia faba var. major)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. In human nutrition legume seeds are usually subjected to soaking and thermal processes, mainly by using traditional cooking method. This method which has been used for decades, does not allow to control and adjust the parameters of this process. Therefore it does not seem to be the optimal method. Undoubtedly, microwave field is an alternative thermal process to conventional technique. The aim of this study was to assess the impact of microwave field on the activity of trypsin inhibitors and protein quality of three varieties of broad bean seeds. Material and methods. The study was performed on dry seeds of broad bean varieties Windsor White, Bachus and Basia. The seeds were soaked and heated in a microwave. The seeds absorbed different energy doses from 500 J/g, through 750,1000,1250, 1500, 1750 to 2000 J/g. The study material prepared in this way was tested for trypsin inhibitor activity, protein solubility and in vitro protein digestibility. The results were analysed by the one-way analysis of variance. Results. Microwave heating resulted in decreased activity of trypsin inhibitors and protein solubility and increased digestibility of protein in all tested varieties of broad bean seeds. With increasing doses of the microwave field energy a decrease in protein solubility was observed. Satisfactory reduction in trypsin inhibitors at the level of 70-75% and highest protein digestibility were obtained by using a microwave field with energy dose of 1000 J/g of seeds. Conclusion. It can be concluded that the optimal dose of microwave energy field which will produce a relatively low activity of trypsin inhibitors and the highest protein digestibility together with maintaining solubility of broad been seeds was 1000 J/g seed.

PL

Wstęp. W żywieniu człowieka nasiona roślin strączkowych z reguły są poddawane moczeniu i procesom termicznym, głównie gotowaniu metodą tradycyjną. Wspomniana metoda, stosowana od dziesięcioleci, nie pozwala na kontrolowanie i regulowanie parametrów procesu. Nie wydaje się więc metodą optymalną. Niewątpliwą alternatywą konwencjonalnych procesów termicznych jest wykorzystanie techniki pola mikrofalowego. Celem pracy była ocena wpływu pola mikrofalowego na aktywność inhibitorów trypsyny oraz jakość białka trzech odmian nasion bobu. Materiał i metody. Materiałem badawczym były suche nasiona bobu odmiany Windsor Biały, Bachus oraz Basta. Nasiona moczono, a następnie ogrzewano w kuchence mikrofalowej. Otrzymały one różne dawki energii, począwszy od 500 J/g, poprzez 750, 1000, 1250, 1500, 1750 aż do 2000 J/g. W tak przygotowanym materiale badawczym oznaczono aktywność inhibitorów trypsyny, rozpuszczalność białka oraz strawność białka in vitro. Wyniki poddano jednoczynnikowej analizie wariancji. Wyniki. Ogrzewanie mikrofalowe spowodowało zmniejszenie aktywności inhibitorów trypsyny i rozpuszczalności białka oraz wzrost strawności białka we wszystkich badanych odmianach nasion bobu. Wraz ze wzrostem dawki energii pola mikrofalowego obserwowano zmniejszenie rozpuszczalności białka. Zadowalającą redukcję inhibitorów trypsyny na poziomie 70-75% oraz największą strawność białka uzyskano z zastosowaniem pola mikrofalowego o dawce energii 1000 J/g nasion. Wnioski. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że optymalną dawką energii pola mikrofalowego pozwalającą uzyskać stosunkowo małą aktywność inhibitorów trypsyny przy jak największej strawności białka nasion bobu i zachowaniu jego rozpuszczalności było 1000 J/g nasion.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.193-199,ref.

Twórcy

autor

Pysz M.

• Department of Human Nutrition, University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Polaszczyk S.

autor

Leszczynska T.

autor

Piatkowska E.

Bibliografia

• Alajaji S.A., El-Adawy T.A., 2006. Nutritional composition of chickpea (Cicer arietinum L.) as affected by microwave cooking and other traditional cooking methods. J. Food Comp. Anal. 19, 806-812.
• Alonso R., Aguirre A., Marżo F., 2000. Effects of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans. Food Chem. 68, 159-165.
• Dolińska R., Warchalewski J.R., 2003. Przyszłościowe technologie żywności z udziałem mikrofal i wpływ na składniki żywności [Future food technologies involving microwaves and the impast on food ingredients]. Przem. Spoż. 57, 11, 2-7 [in Polish].
• Duranti M., Gius C., 1997. Legume seed: protein content and nutritional value. Field Crops Res. 53, 31-45.
• Grela E.R., Makaru J., Czech A., Panayiotou P.P., 2003. Wartość odżywcza i dietetyczna nasion nowych odmian bobu (Vicia faba var. major) [Dietary and nutritional value of new beans seeds varieties (Vicia faba var. major)). Żyw. Człow. Metab. 3/4, 919-923 [in Polish].
• Hardy J., Parmentier M., Fanni J., 1999. Functionality of nutrients and thermal treatments of food. In: Proceedings of the Nutrition Society 58, 579-585.
• Hill G.D., 1998. Overview and recommendation for the future. In: Recent advances of research in antinutritional factors in legume seeds and rapeseed. EAAP Wagenin- gen, 463-476.
• Hsu H.W., Vavak D.L., Satterlee L.D., Miller G.A., 1977. A multienzyme technique for estimating protein digestibility. J. Food Sci. 42, 1269-1273.
• In-Hwa-Han A., Swanson B.C., Byung K.B., 2007. Protein digestibility of selected legumes treated with ultrasound and high hydrostatic pressure during soaking. Cereal Chem. 84,518-521.
• Kakade M.L., Rackis J.J., McGhee J.E., Puski G., 1974. Determination of trypsin inhibitor activity of soy products: a collaborative analysis as an anticarcinogenic agent. Cereal Chem. 51,376-382.
• Khalil A.H., Mansour E.H., 1995. The effect of cooking, autoclaving and germination on the nutritional quality of faba beans. Food Chem. 54, 177-181.
• Khatoon N., Prakash J., 2004. Nutritional ąuality of microwave-cooked and pressure-cooked legumes. Int. J. Food Sci. Nutr. 55, 441-448.
• Klepacka M., Porzucek H., Kluczyńska M., 1997. Effect of heat treatment on chemically modified proteins of legume seeds. Food Chem. 54, 177-182.
• Lampart-Szczapa E., 1997. Nasiona roślin strączkowych w żywieniu człowieka. Wartość biologiczna i technologiczna [Seeds of legumes in human nutrition. Biological and technological value]. Post. Nauk Roi. 447,61-81 [in Polish].
• Lewicki P., 1999. Przyszłościowe kierunki rozwoju technologii żywności [Future directions of food technology development], Żywn. Żyw. Zdrów. 3, 247-258 [in Polish].
• Mitrus M., 2000. Zastosowanie mikrofal w technologii żywności [The use ofmicrowaves in food technology]. Post. Nauk. Roi. 4, 99-113 [in Polish],
• Morrison S.C., Savage G.P., Morton J.D., Russell A.C., 2007. Identification and stability of trypsin inhibitor isoforms in pea (Pisum sativum L.) cultivars grown in New Zealand. Food Chem. 100, 1, 1-7.
• Nasar-Abbas S.M., Plummer J.A., Siddique White P., Harris D., Dods K., 2008. Cooking quality of faba been after storage at high temperature and the role of lignins ond other phenolics in been hardening. Food Sci. Tech. 41,7,1260-1267.
• Negi A., Boora P., Khetarpaul N., 2001. Effect of microwave cooking on the starch and protein digestibility of some newly released moth bean (Phaseolus aconitifolius Jacq.) cultivars. J. Food Comp. Ann. 14, 5, 541-546.
• Pisulewski P.M., Pisulewska E.K., Sawina-Pysz J., 2000. Wpływ procesów termicznych oraz kiełkowania na skład chemiczny i zawartość substancji nieodżywczych w suchych nasionach bobu (Vicia faba var. major) [Effect of thermal processes and germination on the chemical composition and the content of non-nutritive compounds in dry seeds of beans (Vicia faba var. major)]. Bibl. Fragm. Agron. 8, 231-239 [in Polish].
• Pugalenthi M., Siddhuraju P., Vadivel V., 2006. Effect of soaking followed by cooking and the addition of a-galactosidase on oligosaccharides levels in different Canavalia accessions. J. Food Comp. Ann. 19, 6-7, 512-517.
• Pysz M., Pisulewski P.M., Leszczyńska T., 2006. Wpływ oddziaływania impulsowego i ciągłego pola mikrofalowego na wartość żywieniową i właściwości przeciwutleniające kiełkowanych nasion soi [Influence of pulsed and continuous microwave field on the nutritional value and antioxidant properties of sprouted soybeans]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 1 (46), 102-116 [in Polish],
• Rehman Z., Shah W.H., 2005. Thermal heat processing effects on antinutrients, protein and starch digestibility of food legumes. Food Chem. 91, 327-331.
• Siddhuraju P., Becker K., 2005. Nutritional and antinutritional composition, in vitro amino acid availability, starch digestibility and predicted glycemic index of dif- ferentially processed mucuna beans (Mucuna pruriens var. utilis): an under-utilised legume. Food Chem. 91, 2, 275-286.
• Taiwo K.A., Abi C., Ajibola O.O., 1997. The effects of soaking and cooking time on the cooking properties of two cowpea varieties. J. Food Eng. 33, 3-4, 337-346.
• Vijayakumari K., Pugalenthi M., Vadivel V., 2007. Effect of soaking and hydrothermal processing methods on the levels of antinutrients and in vitro protein digestibility of Bauhinia purpurea L. seeds. Food Chem. 103, 3, 968-975.
• Xie G., 2000. Comparison of textural changes of dry peas in sous vide cook-chill and traditional cook-chill Systems. J. Food Eng. 43, 3, 141-146.

Uwagi

Rekord w opracowaniu