The influence of extrusion on the content of polyphenols and antioxidant-antiradical activity of rye grains [Secale cereale L.]

• Autorzy: Gumul D , Korus J. , Achremowicz B.

Warianty tytułu

PL

Wplyw ekstruzji na zawartosc polifenoli oraz aktywnosc przeciwrodnikowa i przeciwutleniajaca ziaren zyta [Secale cereale L.]

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to check the influence of extrusion on the content of polyphenol and antioxidant/antiradical activity of rye grains. The extrudates prepared from three cultivars of rye were obtained at different process parameters. Total polyphenol, antioxidant and antiradical activity was measured in the samples. Extrusion resulted in a decrease of total polyphenol content (TPC) on average by 40% in rye grains, and the largest loss of endogenic phenolic compounds was observed at the extrusion conditions: 20% moisture of raw material and 120°C. Extrudates obtained at: 14% moisture of raw material and 180°C exhibited either increase of these compounds or no change. It was found that rye extrudates exhibited the highest antiradical activity (measured by the methods with DPPH and ABTS) when raw material contained 14% of moisture and at temperature of the extrusion – 180°C, while the lowest when the parameters were 20% and 120°C. Antioxidant activity in beta-carotene-linoleate model system was high when rye extrusion was performed at 14% and 20% moisture and temperature 180°C. The negative influence of extrusion on the antioxidant activity of rye grains was observed at 20% moisture and 120°C

PL

Celem badań było określenie wpływu ekstruzji ziaren żyta na zawartość polifenoli i aktywność przeciwrodnikową i przeciwutleniającą ekstrudatów żytnich. Materiałem do badań były ekstrudaty sporządzone z ziaren trzech odmian żyta, przy różnych parametrach procesu ekstruzji. W próbkach oznaczono ogólną zawartość polifenoli oraz określono aktywność przeciwrodnikową i przeciwutleniającą ekstrudatów żytnich. Ekstruzja obniżyła ilość polifenoli ogółem (TPC) średnio o 40% w ziarnach żyta, przy czym największe straty endogennych związków fenolowych odnotowano przy parametrach procesu ekstruzji: 20% wilgotności materiału wyjściowego i temperatura 120°C. Wzrost zawartości tych związków lub jej stałą wartość wykazały ekstrudaty otrzymane przy parametrach: 14%/180°C. Stwierdzono, że w odniesieniu do surowca ekstrudaty z ziaren żyta charakteryzowały się największą aktywnością przeciwrodnikową (określoną metodą z DPPH i ABTS) przy parametrach procesu ekstruzji: 14% wilgotności materiału wyjściowego i temperatura 180°C, a najmniejszą osiągnięto, stosując parametry: 20% wilgotności i temperaturę 120°C. W wypadku oznaczenia aktywności przeciwutleniającej w układzie beta-karoten - kwas linolenowy dużą aktywność ekstrudatów z żyta wyznaczono przy parametrach: 14 i 20% wilgotności surowca i temperatura 180°C. Destrukcyjny wpływ na aktywność przeciwutleniającą ekstrudatów miały parametry: 20% wilgotności materiału wyjściowego i temperatura 120°C.

Słowa kluczowe

EN

rye extrudate; rye; Secale cereale; food technology; antiradical activity; polyphenol content; antioxidant activity; extrusion; rye grain

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2007
• Tom: 06
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.103-111,ref.

Twórcy

autor

Gumul D

• Agricultural University of Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Korus J.

autor

Achremowicz B.

Bibliografia

• Al.-Saikhan M.S., Howard L.R. Miler J.C., 1995. Antioxidant activity and total phenolics in different genotypes of potato (Solanum tuberosum L.). J. Food Sci. 60 (2), 341-343, 347.
• Anderson J.W., 2003. Whole grains protect against atherosclerotic cardiovascular disease. Proc. Nutr. Soc. 62, 135-142.
• Andreasen M.F., Christensen L.P., Meyer A.S., Hansen A., 2000. Content of phenolic acids and ferulic acid dehydrodimers in 17 rye (Secale cereale L.) varieties. J. Agric. Food Chem. 48, 2837-2842.
• Baraniak B., Krzepiłko A., Stryjecka M., 2002. Aktywność antyutleniająca związków fenolowych ekstrahowanych różnymi rozpuszczalnikami z kalafiora [Antioxidant activity of phenolic compounds extracted by different solvent systems from cauliflower]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 3 (32), 58-67 [in Polish].
• Baublis A.J., Lu C., Clydesdale F.M., Decker E.A., 2000. Potential of wheat-based cereals as a source of dietary antioxidants. J. Am. Coll. Nutr. 19, 308S-311S.
• Brand-Williams W., Cuvelier M.E., Berset C., 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensm.-Wiss. Technol. 28, 25-30.
• Bravo L., 1998. Polyphenols: chemistry, dietary source, metabolism and nutritional significance. Nutr. Res. 56, 317-333.
• Camire M.E., Dougherty M.P., 1998. Added phenolic compounds enhance lipid stability in extruded corn. J. Food Sci. 63, 516-518.
• Gąsiorowski H., 1994. Żyto - chemia i technologia [Rye. Chemistry and technology]. PWRiL Poznań [in Polish].
• Goupy P., Hugues M., Boivin P., Amiot M.J., 1999. Antioxidant composition and activity of barley Hordeum vulgare and malt extracts and isolated phenolic compounds. J. Sci. Food Ag- ric. 79, 1625-1634.
• Grajek W., 2003. Zmiany potencjału przeciwutleniającego surowców roślinnych w procesach przetwórczych i w czasie trawienia [The change of antioxidant activity of plant materials during technological processes and digestion]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 4 (37), 26-35 [in Polish].
• Gumul D., Korus J., 2006. Polyphenol content and antioxidant activity of rye bran extrudates produced at varying parameters of extrusion process. EJPAU 9 (4).
• Karamać M., Amarowicz R., Weidner S., Abe S., Shahidi F., 2002. Antioxidant activity of rye caryopses and embryons extracts. Czech. J. Food Sci. 20, 209-214.
• Nicoli M.C., Anese M., Parpinel M., 1999. Influence of processing on the antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends Food Sci. Technol. 10, 94-100.
• Oomah B.D., Cardador-Martinez A., Loarca-Pina G., 2005. Phenolics and antioxidative activities in common beans (Phaseolus vulgaris L.). J. Sci. Food Agric. 85, 935-942.
• Oszmiański J., 1995. Polifenole jako naturalne przeciwutleniacze w żywności [Polyphenols as a natural antioxidant in food]. Przem. Spoż. 3, 94-96 [in Polish].
• Ötles S., Özlem C., 2006. Cereal based functional foods and nutraceuticals. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 5 (1), 107-112.
• Pekarinen S.S., Stöckman H., Schwarz K., Heinnonen M., Hopia A.I., 1999. Antioxidant activity and partitioning of phenolic acids in bulk and emulsified methyl linoleate. J. Agric. Food Chem. 47, 3036-3043.
• Peterson D.M., Hahn M.J., Emmons C.L., 2002. Oat avenanthramides exhibit antioxidant activities in vitro. Food Chem. 79, 473-478.
• Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic. Biol. Med. 26, 1231-1237.
• Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G., 1996. Structure-antioxidant activity relationships of flavonoids and phenolic acid. Free Radic. Biol. Med. 20, 933-956.
• Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G., 1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends Plant Sci. 2 (4), 152-159.
• Rosicka-Kaczmarek J., 2004. Polifenole jako naturalne antyoksydanty w żywności [Polyphenols as a natural antioxidant in food]. Przegl. Piek. Cuk. 12-16 [in Polish].
• Rybka K., Sitarski J., Raczyńska-Bojanowska K., 1993. Ferulic acid in rye and wheat grain and grain dietary fibre. Cereal Chem. 70, 55-59.
• Samotyja U., Małecka M., Klimczak I., 2002. Skład i właściwości przeciwrodnikowe fenolokwasów słodu [Composition and antiradical activity of phenolic acids of malt]. Żywn. Techn. Jakość 3, 32, 67-76 [in Polish].
• Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M., 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of the Folin-Ciocalteu reagent. Meth. Enzym. 299, 152-178.
• Vecchia C.L., Chatenoud L., Negri E., Franceschi S., 2003. Whole grain cereals and cancer in Italy. Proc. Nutr. Soc. 62, 45-49.
• Viscidi K.A., Dougherty M.P., Briggs J., Camire M.E., 2004. Complex phenolic compounds reduce lipid oxidation in extruded oat cereals, Lebensm.-Wiss u.-Technol. 37, 789-796.
• Weidner S., Amarowicz R., Karamać M., Dąbrowski G., 1999. Phenolic acids in caryopses of two cultivars of wheat, rye, triticale that display different resistance to pre-harvest sprouting. Eur. Food Res. Technol. 210, 109-113.
• Weidner S., Amarowicz R., Karamać M., Frączek E., 2000. Changes in endogenous phenolic acids during development of Secale cereale caryopses and after dehydration treatment of unripe rye. Plant Physiol. Biochem. 38, 595-602.
• Wołoch R., Pisulewski P.M., 2003. Wpływ procesów technologicznych na właściwości antyoksydacyjne ziarna nieoplewionych i oplewionych form jęczmienia i owsa [The effect of milling and germination on total phenolic content and antioxidant activity of barley and oat grains]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 2 (35), 42-49 [in Polish].
• Zieliński H., 2002. Low molecular weight antioxidant in cereal grains - a review. Pol. J. Food Nutr. Sci. 11, 52, 3-9.
• Zieliński H., Honke J., Łatosz A., Troszyńska A., Ciska E., Waszczuk K., Szawara-Nowak D., Kozłowska H., 1998. A rapid method for measurement of total antioxidant status of selected cereal grains - short report. Pol. J. Food. Nutr. Sci. 7/48, 533-538.
• Zieliński H., Kozłowska H., Lewczuk B., 2001. Bioactive compounds in the cereal grains before and after hydrothermal processing. Inn. Food Sci. Emer. Techn. 2, 159-169.
• Zieliński H., Troszyńska A., 2000. Antioxidant capacity of raw and hydrothermal processed cereal grains. Pol. J. Food Nutr. Sci. 9 (50), 79-83.