Właściwości i strawność in vitro skrobi gryczanej w porównaniu ze skrobią pszenną

• Autorzy: Piecyk M. , Worobiej E. , Turos J. , Ostrowska-Ligeza E.

Warianty tytułu

EN

Properties and in vitro digestibility of buckwheat starch compared to wheat starch

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Produkty z udziałem mąki gryczanej charakteryzują się dobrą wartością odżywczą i obecnością składników o działaniu prozdrowotnym, w tym niskim indeksem glikemicznym. Cechy te mogą być przydatne w projektowaniu nowych produktów z udziałem ziarniaków gryki. Celem pracy było porównanie wybranych właściwości wyizolowanej skrobi z gryki z właściwościami mąki gryczanej oraz skrobi pszennej. Wykazano, że ze względu na ponad 10-krotnie mniejszą wielkość ziarenek skrobi gryczanej w stosunku do skrobi pszennej ich właściwości znacznie się różnią, pomimo że obie mają ten sam typ struktury polimorficznej i podobną zawartość amylozy. Skrobia gryczana charakteryzowała się większą temperaturą i entalpią przemiany kleikowania niż skrobia pszenna. W przypadku mąki gryczanej obserwowano jeszcze większe wartości temperatury przemiany kleikowania oraz niskie wartości siły pęcznienia i zdolności rozpuszczania amylozy, co wynika prawdopodobnie z obecności białek na powierzchni ziarenek skrobi. Te właściwości wpłynęły na podatność skrobi na trawienie. Skrobia w mące gryczanej (surowej) charakteryzowała się dużym udziałem frakcji opornej (RS), ale po wyizolowaniu skrobi z mąki udział RS był znikomy – mniejszy niż w skrobi pszennej. Po gotowaniu udział skrobi szybko trawionej w mące i w wyizolowanej skrobi był na zbliżonym poziomie. Po skleikowaniu udział RS był większy w skrobi gryczanej niż w pszennej, co wskazuje na większą podatność tej skrobi na retrogradację.

EN

Products containing buckwheat flour are characterized by a good nutritional value and pro-health substances contained therein as well as by a low glycemic index. Those features can be useful when designing new products containing buckwheat grains. The objective of the research study was to compare some selected properties of starch isolated from buckwheat with the features of buckwheat flour and wheat starch. It has been proved that, because the size of buckwheat starch granules is more than 10 times smaller than that of wheat starch, their properties vary widely, although the two starches have the same type of polymorphic structure and a similar content of amylose. The buckwheat starch had a higher gelatinization temperature and its enthalpy of gelatinization transition was higher than that of the wheat starch. In the case of the buckwheat flour, even higher values of gelatinization transition temperatures were recorded as were low values of swelling power and amylose leaching ability, which, likely, resulted from the presence of proteins on the surface of starch granules. Those properties affected the digestibility of starch. The starch in the buckwheat (raw) flour was characterized by a high content of resistant starch (RS); however, after it was isolated from the flour, the content of RS was insignificant and lower than that in the wheat starch. After cooking, the percentage contents of rapidly digested starch in the flour and in the isolated starch were at a similar level. After gelatinization, the content of RS was higher in the buckwheat than in the wheat starch; this fact indicated that the susceptibility of buckwheat starch to retrogradation was higher than that of the wheat starch.

Słowa kluczowe

PL

maka gryczana; skrobia gryczana; skrobia pszenna; skrobia oporna; wartosc odzywcza; sklad chemiczny; wlasciwosci termiczne; pecznienie; rozpuszczalnosc amylozy; strawnosc

EN

buckwheat flour; wheat starch; resistant starch; RS4 starch; swelling power; nutritional value; chemical composition; thermal property; baking; amylose solubility; digestibility

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.89-100,tab.,fot.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Piecyk M.

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

autor

Worobiej E.

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

autor

Ostrowska-Ligeza E.

• Katedra Chemii, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159 C, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• [1] Acquistucci R., Fornal J.: Italian buckwheat (Fagopyrum esculentum) starch: Physico-chemical and functional characterization and in vitro digestibility. Food/Nahrung, 1997, 41 (5), 281-284.
• [2] Chiotelli E., Le Meste M.: Effect of small and large wheat starch granules on thermomechanical behavior of starch. Cereal Chem., 2002, 79 (2), 286-293.
• [3] 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 (Supll. 4), 140-154.
• [4] 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.
• [5] 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.
• [6] Englyst H.N., Kingman S.M., Cummings J.H.: Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur. J. Clin. Nutr., 1992, 46, 33-50.
• [7] Gao J., Kreft I., Chao G., Wang Y., Liu X., Wang L., Wang P., Gao X., Feng B.: Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.) starch, a side product in functional food production, as a potential source of retrograded starch. Food Chem., 2016, 190, 552-558.
• [8] Górecka D., Dziedzic K., Sell S.: Wpływ zabiegów technologicznych stosowanych podczas produkcji kaszy gryczanej na zawartość błonnika pokarmowego. Nauka, Przyroda, Technologie, 2010, 4 (2), 1-9.
• [9] Horbowicz M., Obendorf R.L.: Changes in sterols and fatty acids of buckwheat endosperm and embryo during seed development. J. Agric. Food Chem., 1992, 40 (5), 745-750.
• [10] Ikeda K., Kishida M., Kreft I., Yasumoto K.: Endogenous factors responsible for the textural characteristics of buckwheat products. J. Nutr. Sci. Vitaminol., 1997, 43 (1), 101-111.
• [11] Krueger B.R., Walker C.E., Knutson C.A., Inglett G.E.: Differential scanning calorimetry of raw and annealed starch isolated from normal and mutant maize genotypes. Cereal Chem., 1987, 64, 187-190.
• [12] Leach H.W., Mccowen L.D., Schoch T.J.: Structure of the starch granule. I. Swelling and solubility patterns of various starches. Cereal Chem., 1959, 36, 534-537.
• [13] Liu H., Lv M., Peng Q., Shan F., Wang M.: Physicochemical and textural properties of Tartary buckwheat starch after heat – moisture treatment at different moisture levels. Starch/Stärke, 2015, 67 (3/4), 276-284.
• [14] 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.
• [15] Mikulíková D., Benková M., Kraic J.: The potential of common cereals to form retrograded resistant starch. Czech J. Genet. Plant Breed., 2006, 42 (3), 95-102.
• [16] Noda T., Takahata Y., Sato T., Suda I., Morishita T., Ishiguro K., Yamakawa O.: Relationships between chain length distribution of amylopectin and gelatinization properties within the same botanical origin for sweet potato and buckwheat. Carbohydr. Polym., 1998, 37 (2), 153-158.
• [17] Piecyk M., Drużyńska B., Worobiej E., Wołosiak R., Ostrowska- Ligęza E.: Effect of hydrothermal treatment of runner bean (Phaseolus coccineus) seeds and starch isolation on starch digestibility. Food Res. Int., 2013, 50, 428-437.
• [18] Qian J., Kuhn M.: Physical properties of buckwheat starches from various origins. Starch/Stärke, 1999, 51 (2/3), 81-85.
• [19] 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.
• [20] Skrabanja V., Laerke H.N., Kreft I.: Effects of hydrothermal processing of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) groats on starch enzymatic availability in vitro and in vivo in rats. J. Cereal Sci., 1998, 28 (2), 209-214.
• [21] Skrabanja V., Liljeberg Elmståhl H.G., Kreft I., Björck I.M.: Nutritional properties of starch in buckwheat products: Studies in vitro and in vivo. J. Agric. Food Chem., 2001, 49 (1), 490-496.
• [22] 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.
• [23] 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.
• [24] Stempińska K., Soral-Śmietana M.: Składniki chemiczne i ocena fizykochemiczna ziarniaków gryki – porównanie trzech polskich odmian. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 2 (47) Supl., 348-357.
• [25] 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.
• [26] Thompson L.U., Robb P., Serraino M., Cheung F.: Mammalian lignin production from various foods. Nutr. Cancer, 1991, 16, 43-52.
• [27] Thorne M.J., Thompson L.U., Jenkins D.J.: Factors affecting starch digestibility and the glycemic response with special reference to legumes. Am. J. Clin. Nutr., 1983, 38, 481-488.
• [28] Wang T.L., Bogracheva T.Y., Hedley C.L.: Starch: As simple as A, B, C? J. Exp. Bot., 1998, 49, 481-502.
• [29] Warren F.J., Royall P.G., Gaisford S., Butterworth P.J., Ellis P.R.: Binding interactions of α-amylase with starch granules: The influence of supramolecular structure and surface area. Carbohydr. Polym., 2011, 86, 1038-1047.
• [30] Williams P.C., Kuzina F.D., Hlynka I.: A rapid colorimetric procedure for estimating the amylose content of starches and flours. Cereal Chem., 1970, 47,411-420.
• [31] Zaidul I.S.M., Absar N., Kim S.-J., Suzuki T., Karim A.A., Yamauchi H., Noda T.: DSC study of mixtures of wheat flour and potato, sweet potato, cassava, and yam starches. J. Food Eng., 2008, 86, 68-73.
• [32] AOAC: Official Methods of Analysis. 15th Ed. AOAC, Arlington, VA, USA, 1990.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2017/110/176