Prof. Henryk Zieliński - Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności

Transkrypt

PROZDROWOTNE PRODUKTY PIEKARNICZE:
ŻYTNIE, GRYCZANE I PSZENNO-GRYCZANE
Henryk Zieliński
IRZiBŻ PAN Olsztyn
1
Przysłowia Europy
„Chleb życia podporą” (angielski)
„Chleb szczęścia posmarowany jest masłem z obu stron” (francuskie)
„Głodnemu chleb na myśli” (polskie)
„Z tej mąki chleba nie będzie” (polskie)
„Wyjechać za chlebem” (polskie)
„Ciężko pracować na kawałek chleba” (polskie)
„Niegodzień chleba, kto nań robić nie chce” (polskie)
„Chleb ojcem, woda matką” (polskie)
„Gdy brak chleba i wina, Wenus traci siły” (włoskie)
„Wino po zapachu, chleb po kolorze” (włoskie)
Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN
www.pan.olsztyn.pl
2
Konsumenci, w związku z rozwojem chorób cywilizacyjnych, coraz
częściej zwracają uwagę, nie tylko na atrakcyjność sensoryczną
danego produktu, ale przede wszystkim na jego pozytywny wpływ
na zdrowie.
W ostatnich latach obserwuje się szybki rozwój nowego rynku
żywnościowego, dostosowującego się do wymagań i
zróżnicowanych potrzeb współczesnego konsumenta. Zwiększył
się popyt na żywność o specjalnie skomponowanym składzie,
nazywaną żywnością funkcjonalną.
www.pan.olsztyn.pl
3
Podstawę dziennej racji pokarmowej przeciętnego człowieka
stanowią przetwory zbożowe, dlatego wzbogacanie ich w
związki aktywne biologiczne, bądź inne mające pozytywny
udokumentowany wpływ na zdrowie, może wpłynąć w znaczący
sposób na poprawę zdrowia konsumenta.
W modelu optymalnego żywienia, opracowanego przez
polskich specjalistów ds. żywienia człowieka rekomenduje się 5
lub więcej porcji przetworów zbożowych:
pieczywo,
ryż,
kasze,
makarony,
płatki itp.
www.pan.olsztyn.pl
4
Termin „żywność funkcjonalna” jest używany w środowisku
naukowym, to nadal w Unii Europejskiej nie ma jej oficjalnej definicji.
Sformalizowanie jednej, uniwersalnej definicji utrudnia ogromna
różnorodność produktów, które są lub mogą w przyszłości być
zaliczane do tej grupy żywności.
W powszechnym rozumieniu termin „żywność funkcjonalna” kojarzy
się z żywnością, która wspomaga zdrowie lub zapobiega rozwojowi
określonych chorób, zwłaszcza z żywnością przetworzoną, którą
wzbogacono w prozdrowotne dodatki (np. płatki śniadaniowe
wzbogacone w składniki mineralne i witaminy) albo żywnością
mającą specjalne właściwości zdrowotne (np.obniżająca poziom
cholesterolu).
www.pan.olsztyn.pl
5
Żywność funkcjonalna może odnosić się również do produktów,
które są naturalnie prozdrowotne, np. płatki owsiane zawierające
b-glukan, który obniża poziom cholesterolu.
Z rynkowego punktu widzenia żywność ta z jednej strony
powinna być taka jak powszechnie spożywana, a z drugiej strony
powinna wyraźnie różnić się od innych produktów spożywczych.
Największym zainteresowaniem ze strony producentów żywności
cieszą się te grupy żywności, w których jest możliwe
wprowadzenie innowacji technologicznych, stanowiących o ich
funkcjonalności.
www.pan.olsztyn.pl
6
Brak jednolitej, usankcjonowanej w prawie i powszechnie
zaaprobowanej definicji żywności funkcjonalnej, zarówno na
świecie, jak i w Polsce, sprzyja różnej jej interpretacji.
Obecnie najczęściej stosowaną jest definicja powstała w 1999 r. w
ramach programu FUFOSE (Functional Food Science in Europe):
„Żywność może być uznana za funkcjonalną, jeśli udowodniono jej
korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt
odżywczy, który to wpływ polega na poprawie stanu zdrowia,
samopoczucia i/lub zmniejszeniu ryzyka chorób.
www.pan.olsztyn.pl
7
Kiedy mówimy o prozdrowotnych produktach
spożywczych?
Diet, the gastrointestinal
microbiota, probiotics and
prebiotics in health and
disease
Prevention of metabolic
disorders by dietary
intervention
Thermally processed foods:
possible health implications
Health protective products for
application in food and feed
industry.
Błonnik pokarmowy, skrobia
oporna, fruktooligosacharydy
(FOS)
Celiakia (choroba trzewna), otyłość,
cukrzyca typu IIobesity, type 2
diabetes, insulinooporność,
produkty bezglutenowes, kontrola
wartości kalorycznej dietyz niskim
indeksem glikemicznym, inhiboty
tworzenia się AGEs
Produkty reakcji Maillarda
Produkty bogate w
rzeciwutleniacze,
Dieta o obniżonej alergenności
www.pan.olsztyn.pl
8
Increasing strength of evidence
Meta‐analyses of RCTs
Systematic reviews
Critical, non‐systematic reviews
Randomised controlled trials (RCTs)
Cohort studies
Case‐control studies
Human uncontrolled studies, case reports
Studies in animal models
In vitro experiments
www.pan.olsztyn.pl
9
9
Examples of diffrent randomised controlled trial designs
A: parallel design; B: cross-over design; C: parallel 2 x 2
factorial design
A
Treatment A
Random allocation
group 1
Evaluation
Selected
population
B
Treatment B
group 2
Random allocation
Treatment A
Treatment A
Wash‐out
group 1
Selected
population
Cross‐over
Treatment B
Random allocation
Selected
population
Evaluation
Wash‐out
group 2
C
group 2
Treatment B
group 1
Treatment A
g p
group 1
Treatment B
group 2
Treatment A
Evaluation
group 2
Treatment B
group 1
www.pan.olsztyn.pl
10
10
Składniki o znaczeniu prozdrowotnym w żywności
funkcjonalnej
Podwyższona jakość zdrowotna żywności funkcjonalnej wynika
głównie z obecności w jej składzie substancji bioaktywnych,
stymulujących pożądany przebieg przemian metabolicznych
oraz z optymalnej fizjologicznie proporcji poszczególnych
składników.
Bioaktywne składniki żywności:
· błonnik pokarmowy,
· oligosacharydy,
· poliole,
· aminokwasy, peptydy, białka,
· wielonienasycone kwasy tłuszczowe,
· witaminy,
· składniki mineralne,
· cholina i lecytyna,
· bakterie fermentacji mlekowej,
· substancje fitochemiczne.
www.pan.olsztyn.pl
11
Chleb
Z powodu zawartości w większych lub mniejszych ilościach
wszystkich składników pokarmowych, pieczywo jest pokarmem
niezastąpionym.
Urozmaicenie rodzajów chleba chroni przed niedoborem lub
nadmiarem określonych składników pokarmowych.
Mózg ludzi wykorzystuje przeciętnie 40% węglowodanów zawartych
w pożywieniu. W odżywianiu komórek nerwowych
najodpowiedniejsze są węglowodany złożone (sacharydy), jak np.
skrobia – główny składnik pieczywa.
Obecność w chlebie (zwłaszcza produkowanym na zakwasach
piekarskich) substancji smakowo-zapachowych ułatwia trawienie
oraz przyswajanie składników odżywczych i substancji
bioaktywnych.
www.pan.olsztyn.pl
12
Podwyższenie wartości odżywczej pieczywa
•
Dodatek ziarna lub mąk tzw. niechlebowych,
•
Dodatek innych grup produktów,
•
Dodatek składników biologicznie czynnych w formie
preparatów i ich mieszanek.
www.pan.olsztyn.pl
13
•
Najprostszym sposobem, na podwyższenie wartości odżywczej, jest
dodatek do mąki pszennej przeznaczonej na wypiek – mąki owsa,
jęczmienia, gryki, amarantusa lub też otrąb czy zarodków.
•
W zależności od
rodzaju dodanej mąki produkt będzie
charakteryzował się określonymi prozdrowotnymi właściwościami (np.
dodatek mąki z amarantusa wniesie białko o wysokiej wartości
odżywczej, skwalen i inne substancje biologiczne czynne).
•
W celu podniesienia wartości
piekarskich stosuje się dodatek
izolatów białka owsa, jak również
w proporcjach pozwalającym
brakującym aminokwasom).
biologicznej białka w produktach
białka sojowego, koncentratów lub
mleka lub jego przetworów (najlepiej
na wzajemne uzupełnienie się
www.pan.olsztyn.pl
14
•
Podwyższenie wartości odżywczej pieczywa poprzez wzbogacenie w
tłuszcze o pożądanym składzie puli kwasów tłuszczowych – możliwe
jest poprzez dodatek nasion roślin oleistych, np. lnu, dyni, bądź
orzechów, czy też zarodków (chleb zarodkowy, min 10kg zarodków na
100kg mąki).
•
Podwyższenie wartości odżywczej poprzez dodatek olejów roślinnych,
np. ciabata z dodatkiem oliwy z oliwek. Jednak przy tego rodzaju
dodatkach należy upewnić się czy w czasie procesu technologicznego
nie powstają z nienasyconych kwasów tłuszczowych substancje
szkodliwe dla zdrowia człowieka.
www.pan.olsztyn.pl
15
Dodatek serwatki
•
W zależności od typu i struktury pieczywa dodaje się zazwyczaj 1-2,5
%. serwatki w proszku.
•
Zawarte w serwatce białka, wapń oraz witaminy z grupy B polepszają
wartość odżywczą chleba.
•
Oprócz tego w czasie wypieku poprzez współdziałanie białek i cukrów
serwatkowych z białkami zbożowymi pieczywo zyskuje także jednolitą,
złotobrązową i chrupką skórkę, miękkość i intensywny, przyjemny
zapach.
www.pan.olsztyn.pl
16
•
Zwiększenie zawartości witamin w pieczywie można uzyskać poprzez
dodatek owoców i warzyw. Ponadto dodatek taki uatrakcyjnia cechy
sensoryczne, jak i poszerza asortyment sprzedawanych produktów.
•
Warzywa i owoce są również źródłem innych związków
prozdrowotnych, np. śliwki suszone zawierają znaczne ilości włókna
pokarmowego i sorbitolu – nasilają one perystaltykę jelit, pomidor –
zawiera związku o działaniu przeciwutleniającym (najważniejszy z nich
to likopen).
www.pan.olsztyn.pl
17
Zastosowanie w piekarstwie nowej generacji polepszaczy
Do pieczywa, zwłaszcza pszennego, dodaje się tzw. polepszacze,
które poprawiają właściwości organoleptyczne wyrobów. Są to
lecytyna, mąka sojowa, gluten, mąka za słodu, miód, mąkę
ziemniaczaną, mono i dwuglicerydy, enzymatyczne preparaty
wytwarzane przez mikroorganizmy itp.
Do pieczywa żytniego lub żytnio-pszennego, razowego z soją lub
słonecznikiem można dodawać karmel naturalny (E-150a), który
powoduje poprawienie smaku i aromatu pieczywa.
Preparaty enzymatyczne zawierające amylazy, hemicelulazy,
proteazy, lipazy i inne enzymy są coraz powszechniej stosowane
do polepszania jakości ciasta chleba.
www.pan.olsztyn.pl
18
Zastosowanie w piekarstwie nowej generacji polepszaczy
Amylazy - hydrolizują skrobię,
Proteazy - rozluźniają gluten,
Ksylanazy, hemicelulazy - działają na polisacharydy nieskrobiowe
Dodatek kwasu askorbinowego działającego synergicznie z dodanymi
enzymami oraz poprawiający strukturę glutenu.
Działanie to poprawia zdolność fermentacyjną mąki, wzmacnia
struktury białka glutenowego, zwiększa zdolność pochłaniania wody,
co w efekcie prowadzi do poprawy jakości ciasta i miękiszu,
zwiększenia objętości pieczywa i przedłużenia jego świeżości.
www.pan.olsztyn.pl
19
Stan aktualny
Dotychczas najbardziej dynamiczny rozwój wystąpił w produktów
zbożowych – bogata oferta płatków śniadaniowych,
pieczywa pełnoziarnistego i pieczywa chrupkiego typu „light”.
Wymienione produkty oferują konsumentom różnorakie korzyści
związane z wpływem na stan zdrowia i samopoczucia, ze względu
na obecność w nich witamin, składników mineralnych, włókna
pokarmowego, probiotyków, prebiotyków, synbiotyków,
niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, flawonoidów,
innych substancji biologicznie aktywnych lub eliminację pewnych
składników żywności – tłuszczu nasyconego, cholesterolu,
cukrów.
www.pan.olsztyn.pl
20
Nowe
produkty
uwzględniają
rekomendacje
jednostek
odpowiedzialnych za zdrowie publiczne. Mają one zwiększoną lub
zredukowaną ilość niektórych składników odżywczych np.:
•
mąka z dodatkiem kwasu foliowego (Polskie Młyny),
•
chleb z dodatkiem produktów, będących źródłem substancji
bioaktywnych, np. otrębów, płatków owianych, owoców, warzyw czy
przypraw,
•
bułki wzbogacane w łatwo przyswajalny wapń pochodzący z mleka
(Neptunki dostępne w Trójmieście),
www.pan.olsztyn.pl
21
Współczesne trendy: od tradycji do innowacyjności
Nasze babcie piekły chleb na zakwasie. Był świeży i pulchny
przez cały tydzień.
Chleb bez konserwantów, spulchniaczy i najróżniejszych ulepszaczy
można będzie wkrótce kupić w Jaworze na Dolnym Śląsku. 30 sierpnia
na Międzynarodowe Targi Chleba przyjadą tam piekarze i cukiernicy z
całej Europy. Zwiedzajacy targi będą mogli zobaczyć, jak piecze się
chleb, a potem go spróbować. Po okresie fascynacji różnymi
poprawiającymi wygląd chemikaliami polscy piekarze wracają do
tradycji.
Ref. Artur Kowalczyk. Pieczywo bez chemikaliów. Newsweek
4.08.2002.
www.pan.olsztyn.pl
22
Typowe gospodarstwo ekologiczne: „Chlebuś domowy wiejski”
Pieczony z pełnej mąki razowej: żytniej, pszennej lub mieszanej, na
zaczynie z maki żytniej, bez drożdży, proszków i ulepszaczy. W
piecu z gliny i cegły na drewnianym ogniu.
Rozgrzane krzemiany – cegła i wszystko co z gliny lub kamienia –
promieniują tzw. długą podczerwienią. Ta częstotliwość jest
szczególnie życiodajna dla komórek organizmu człowieka, a
żywność poddana takiej obróbce termicznej nabywa specjalnych
cech odżywczych. Nie niszczy kosmków jelitowych, wspaniale
reguluje pracę jelit, jest bogaty w naturalne białko roślinne i
minerały, należy go dobrze pogryźć, przeżuć i jeść bez popijania.
www.pan.olsztyn.pl
23
Polskie pieczywo jest zupełnie wyjątkowe. Odpowiedni miękisz,
właściwa kruchość, przyjemny zapach dopełniają pozytywnych
wrażeń walorów pieczywa.
Zaangażowanie i kreatywność samych piekarzy skutkują ogromną
różnorodnością dostępnego pieczywa: są to chleby, bułki, rogale,
bagietki, małe i duże, jasne i ciemne, pszenne, żytnie, mieszane,
razowe, z rzadkich zbóż jak orkisz czy amarantus, zwykłe,
wyborowe, półcukiernicze, z dodatkami – ziaren, owoców, posypek,
miodu, znane w regionach - jak obwarzanki, korowaje, i
okolicznościowe.
Dzięki wielowiekowym tradycjom branży piekarniczej, możliwe jest
przekazywanie doskonalonych receptur z pokolenia na pokolenie. W
ten sposób najlepsi piekarze korzystają z przepisów mających
nawet ponad 300 lat – a te najsmakowitsze oparte są na zakwasie.
Polska pozostaje też jednym z nielicznych krajów, w których do
wypieku pieczywa nadal używa się mąki żytniej, dużo bogatszej w
wartości odżywcze niż mąka pszenna – a różnice odczuwalne są
również w smaku.
www.pan.olsztyn.pl
24
Związki biologicznie aktywne ziarniaków zbóż.
Przeciwutleniacze
Kwasy fenolowe oraz ich estry i glikozydy
Awentramidy
Flawonoidy ( głównie flawonoidy gryki)
Fitoestrogeny (lignany)
Fitosterole
Tokoferole i tokotrienole
Karotenoidy
Melatonina
Fosforany inozytolu
Glutation
Mikroelementy (Fe, Se, Cu, Zn i Mn) wchodzące w skład
enzymów antyoksydacyjnych (peroksydaza glutationowa ,
dysmutaza nadtlenkowa).
www.pan.olsztyn.pl
25
Związki o aktywności hormonalnej
Fitoestrogeny (lignany)
Fitosterole
Klasyczne substancje odżywcze
Witamina E
Witaminy grupy B
Magnez
Żelazo
Makro- i mikroelementy Ca, (Mg, Fe, Se, Cu, Zn i Mn)
Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT)
Substancje nieodżywcze
Błonnik pokarmowy
Skrobia oporna
Oligosacharydy
Inulina
www.pan.olsztyn.pl
26
Substancje przeciwodżywcze
Fosforany inozytolu
Taniny (gryka, jęczmień)
Inhibitory enzymów (proteazy i amalazy)
Hemaglutyniny
Związki fenolowe – alkilofenole
Fagopirytole gryki
www.pan.olsztyn.pl
27
100g wartosci
ozywcze
białko - 8,7 g
tłuszcz - 1,2 g
woda - 14,5 g
weglowodany - 75,2 g
popiół - 0,45 g
Wapń - 15,0 mg
fosfor - 94,0 mg
Witaminy
Witaminy B1 - 0,063mg
Witaminy PP - 0,070mg
Produkt naturalny bez polepszaczy i konserwantów
Produkt zgodny z jakością: HACCP, ISO9001:2000
Mąka Żytnia: masa netto 50KG
żelazo - 0,2 mg
Mąka Pszenna TYP 550
100g wartosci
ozywcze
Witaminy
białko - 8,7 g
tłuszcz - 1,2 g
Witaminy PP - 0,070mg
woda - 14,5 g
weglowodany - 75,2 g
popiół - 0,45 g
Wapń - 15,0 mg
fosfor - 94,0 mg
żelazo - 0,2 mg
Produkt naturalny bez polepszaczy i konserwantów
Produkt zgodny z jakością: HACCP, ISO9001:2000
Mąka Żytnia: masa netto 50KG
www.pan.olsztyn.pl
28
Jak uzyskać prozdrowotny produkt piekarniczy?
Ziarno o dobrej
jakości/odmianie
Mąka o odpowiednim wyciągu
Zastosowanie odpowiedniej technologii
www.pan.olsztyn.pl
29
DOBÓR SUROWCA ORAZ WERYFIKACJA
TECHNOLOGII PRODUKCJI MĄKI I WYPIEKU CHLEBA
ORAZ PIERNIKA TORUŃSKIEGO Z UWZGLĘDNIENIEM
PRZECIWUTLENIAJĄCYCH I PROZDROWOTNYCH
WŁAŚCIWOŚCI PRODUKTÓW ŻYTNICH
PBZ-KBN-094/P06/2003/13
www.pan.olsztyn.pl
30
Uproszczony schemat wypieku chleba żytniego
tradycyjną metodą na zakwasie
www.pan.olsztyn.pl
31
Przekrój chleba żytniego z mąki o wyciągu 100%
www.pan.olsztyn.pl
32
Struktura miękiszu chleba żytniego z mąki o wyciągu 100%
www.pan.olsztyn.pl
33
Analiza zawartości związków bioaktywnych w produktach przemiału żyta
wskazuje na bogactwo ich występowania w mąkach ciemnych.
Najbardziej korzystny z punktu widzenia zachowania właściwości
przeciwutleniających jest przemiał żyta na mąki o wyciągu do 90%.
Mąki żytnie o wyciągu do 90% powinny stanowić surowiec dla
przemysłu piekarskiego.
Chleb żytni jest 2-3 - krotnie bogatszym źródłem związków
przeciwutleniających w porównaniu do pieczywa pszennego oraz
posiada prawie trzykrotnie wyższą pojemność przeciwutleniającą w
porównaniu do pieczywa pszennego.
Wprowadzenie drożdży do receptury ciasta żytniego połączone z
modyfikacją fermentacji i warunków wypieku prowadzi do większej
zawartości w chlebach związków fenolowych ogółem, tokoferoli i
tokotrienoli oraz glutationu. Chleb taki cechuje się wysokimi walorami
sensorycznymi i jednocześnie posiada wysoką pojemność
przeciwutleniającą.
www.pan.olsztyn.pl
34
Piernik wyprodukowany na bazie mąk żytnich o 100% oraz 92% posiada
dwukrotnie wyższą pojemność antyoksydacyjną ocenianą testem TEAC niż
piernik pszenno-żytni.
Celowym jest powrót do technologii wypieku chleba i piernika z użyciem
mąk żytnich z pełnego przemiału oraz mąk ciemnych.
Symulowane in vitro zmiany pH w przewodzie pokarmowym powodowały
wzrost zawartości związków fenolowych i flawonoidów a także pojemności
przeciwutleniającej chlebów żytnich.
Pieczywo żytnie skutecznie przeciwdziałało nadmiernemu przerostowi
bakterii oportunistycznych zasiedlającej układ pokarmowy, co mogło mieć
związek z aktywnością związków fenolowych.
Zastosowanie chleba żytniego w diecie miało korzystny wpływ na
funkcjonowanie jelita ślepego.
Zastosowanie pieczywa żytniego w dietach obniżyło wzrost poziomu
cholesterolu całkowitego i spadek poziomu frakcji HDL u szczurów,
powodowany przez dietę aterogenną.
www.pan.olsztyn.pl
35
Znaczenie chleba ciemnego w żywieniu człowieka w XXI wieku będzie
wzrastało z uwagi na:
•
•
•
stały wzrost zapotrzebowania na żywność pro-zdrowotną,
dużą w mąkach cało ziarnowych zawartość substancji bioaktywnych
takich jak błonnik, inozytol, fruktooligosaharydy (prebiotyk) i itp.,
rozwój
produkcji
piekarskich
dodatków
pro-zdrowotnych
ułatwiających wytwarzanie pieczywa o właściwościach prozdrowotnych na masową skalę.
www.pan.olsztyn.pl
36
BADANIE WCZESNYCH, ZAAWANSOWANYCH I
KOŃCOWYCH PRODUKTÓW REAKCJI MAILLARDA I
ICH UDZIAŁU W KSZTAŁTOWANIU POJEMNOŚCI
ANTYOKSYDACYJNEJ PRODUKTÓW
TERMICZNEGO PRZETWARZANIA
ZBÓŻ I PSEUDOZBÓŻ
Projekt badawczy: 1885/B/P01/2008/35
www.pan.olsztyn.pl
37
Uproszczony schemat wypieku chleba pszennego i
orkiszowego metodą jednofazową
www.pan.olsztyn.pl
38
Wnioski
Procesów termicznej obróbki zbóż i pseudozbóż nie
można wiązać tylko ze stratami przeciwutleniaczy, ale
należy je rozpatrywać w szerszym kontekście
obejmującym również produkty reakcji Maillarda.
Proces wypieku chleba prowadzi do powstawania
wczesnych, zaawansowanych i końcowych produktów
reakcji Maillarda, które mogą odpowiadać za stwierdzony
wzrost potencjału przeciwutleniającego chleba w
stosunku do mąki użytej do jego wypieku. Miejscem
koncentracji produktów reakcji Maillarda jest skórka
chleba.
www.pan.olsztyn.pl
39
Wskazania technologiczne pozwalające na otrzymanie
na bazie żyta, pszenicy, orkiszu i gryki produktów o
lepszych parametrach funkcjonalnych
Należy promować wypiek chleba wg strategii „niższa temperatura
– dłuższy czas wypieku”. Strategia taka co prawda oferuje chleb o
niższej pojemności antyoksydacyjnej z jednej strony, z drugiej
natomiast oferuje produkt o niższej zawartości akryloamidu.
Na podstawie znajomości występowania i zawartości produktów
reakcji Maillarda w chlebach i ich częściach należy podjąć prace
nad wprowadzeniem nowego typu produktu piekarskiego od
niedawna pojawiającym się w Europie Zachodniej, tzw. „crispy
crumb” czyli panierowanego miękiszu. W tym wypadku miękisz
uzyskany z chleba wypieczonego na bazie mąki z pełnego
przemiału może oferować zarówno związki przeciwutleniające
obecne naturalnie w mąkach jak i minimalną zawartość produktów
reakcji Maillarda tworzących się w temperaturze do 100 °C.
www.pan.olsztyn.pl
40
Wskazania technologiczne pozwalające na otrzymanie
na bazie żyta, pszenicy, orkiszu i gryki produktów o
lepszych parametrach funkcjonalnych
Należy wprowadzać technologię „vacuum baking” czyli prowadzenia
wypieku chleba w warunkach pod zmniejszonym ciśnieniem, co w
konsekwencji wymaga zastosowania temperatury nie wyższej niż
temperatura kleikowania skrobi. W takich warunkach wypieku, chleb
nie powinien zawierać takich produktów reakcji Maillarda jak
furozyna, karboksymetylolizyna, wolne i związane z matrycą
białkową pośrednie produkty zaawansowanego etapu reakcji oraz
akryloamidu.
www.pan.olsztyn.pl
41
Uproszczony schemat produkcji kaszy gryczanej prażonej
www.pan.olsztyn.pl
42
Wskazania technologiczne pozwalające na otrzymanie na
bazie gryki produktów o lepszych parametrach
funkcjonalnych
Należy stosować technologię prażenia kaszy wg 160 °C/30 min,
która oferuje zachowanie ważnych związków biologicznie
aktywnych, minimalne tworzenie się produktów reakcji
Maillarda i optymalną pojemność przeciwutleniającą
www.pan.olsztyn.pl
43
Kwasy fenolowe
Związki mineralne
GRYKA
Polifenole
Rutyna
Witaminy B
Witamina E
Białko
Tiamina B1
Ryboflawina B2
PirydoksynaB6
γ‐Tokoferlol
Lizyna
Arginina
www.pan.olsztyn.pl
44
Buckwheat functional food factory of the future – waste‐free and energy saving
selection of buckwheat cultivar
selection of high antioxidant
material from aerial parts
Buckwheat flowers as
ingredient in healthy
food products
Buckwheat hull tea
Patent fuel
HP – shorter cooking time
HP
shorter
cooking
time
Gluten-free bread
Buckwheat enriched wheat bread
Ginger cakes enriched in rutin
bakery products
www.pan.olsztyn.pl
45
Aktywność antyoksydacyjna i redukcyjna oraz hamowanie
glikacji białek w modelu in vitro jako nowe wyróżniki
funkcjonalnych właściwości pieczywa pszenno-gryczanego
Projekt badawczy: 1346/B/P01/2010/38
www.pan.olsztyn.pl
46
Dark wheat flour type 2000
Buckwheat flour from roasted groats
Buckwheat flour „BIO”
Dough
Making
Dough
Making
Dough
Making
Flour mixing
Substitution 10%, 20%, 30% and 50%
Flour, salt, yeasts and water
Cutting dough into pieces (250g)
Shaping into loaf
Dough rising at 37°C, 25min
Baking
250°C, 30min
Buckwheat
enchanced dark
wheat breds
(A)
Baking
250°C, 30min
Reference dark wheat
bred
Baking
250°C, 30min
Roasted buckwheat
enchanced dark
wheat breds
(B)
www.pan.olsztyn.pl
47
White wheat flour type 500
Buckwheat flour from roasted groats
Buckwheat flour „BIO”
Dough
Making
Dough
Making
Dough
Making
Flour mixing
Substitution 10%, 20%, 30% and 50%
Flour, salt, yeasts and water
Cutting dough into pieces (250g)
Shaping into loaf
Dough rising at 37°C, 25min
Baking
250°C, 30min
Buckwheat
enchanced white
wheat breds
(C)
Baking
250°C, 30min
Reference white wheat
bred
Baking
250°C, 30min
Roasted buckwheat
enchanced white
wheat breds
(D)
www.pan.olsztyn.pl
48
WNIOSKI
Obecność w chlebach pszenno-gryczanych rutyny i kwercetyny podnosi
potencjalne funkcjonalne własności tego typy pieczywa obejmujące ich
pojemność antyoksydacyjny i redukcyjną.
Stwierdzona termostabilność D-chiro-inozytolu stwarza podstawy do
dalszego wykorzystania mąk gryczanych w opracowywaniu nowych
innowacyjnych produktów piekarsko-ciastkarskich.
Zdolność do hamowania glikacji białek przez ekstrakty z chlebów
pszenno-gryczanych, w układach modelowych albumina (BSA) - glukoza
oraz BSA – metyloglioksal (MGO), jest cennym wyróżnikiem
funkcjonalnych właściwości pieczywa pszenno-gryczanego. Była ona
była pozytywnie skorelowana zarówno z zawartością rutyny jak i
również związków fenolowych ogółem.
Chleb pszenno-gryczany, w recepturze którego udział mąki gryczanej z
pełnego przemiału prażonej kaszy gryczanej wynosi 50% w mieszaninie
z ciemną mąką pszenną oraz 30 % z pszenną mąką jasną 30%, powinien
zostać wdrożenia do produkcji jako pieczywo polecane w profilaktyce
chorób układu krążenia oraz cukrzycy nieinsulinozależnej (typu-2).
www.pan.olsztyn.pl
49
Warmińsko-Mazurski Program Promocji Jakości
Finał trzeciej edycji regionalnego konkursu „Smaki Warmii, Mazur oraz
Powiśla na stołach Europy”:
„1 miejsce w kategorii „Produkty regionalne pochodzenia roślinnego”
za chleb gryczany.
Pomysł wziął się z tradycji ziem podlaskich. W trudnych czasach, gdy
gryka stanowiła główne zboże, doskonale zaspokajała potrzeby ludności.
Gryka, oprócz walorów smakowych, ma także ogromne walory zdrowotne,
jest bogata zwłaszcza w błonnik.
Proces produkcji naszego chleba jest całkowicie naturalny. Jego obróbka
jest ręczna, wypiekany jest w piecu ceramicznym opalanym drewnem.
Obecne technologie stosowane szczególnie w piekarnikach
przemysłowych nie zawsze uwzględniają zachowanie walorów smakowych
pieczywa. Piekarnia należy do Sieci Dziedzictwa Kulinarnego i posiada
certyfikat na produkcję pieczywa ekologicznego jako jedyny tego typu
zakład w województwie.
www.pan.olsztyn.pl
50
MODELOWANIE WŁAŚCIWOŚCI
FUNKCJONALNYCH WYROBÓW PIEKARSKICH
www.pan.olsztyn.pl
51
Cel badań
Opracowanie nowego produktu ciastkarskiego bogatego w rutynę na
przykładzie receptury piernika żytnio-gryczanego;
Kształtowanie właściwości funkcjonalnych pierników w zależności
od:
źródła pochodzenia rutyny:
- dwa typy mąk gryczanych,
- rutyna naturalna i syntetyczna,
od ilości dodanej rutyny do mieszaniny mąk w recepturze pierników;
Analiza właściwości funkcjonalnych pierników;
Prześledzenie zawartości D-chiro-inozytolu – badanie możliwości
wykorzystania wyników w opracowaniu nowych funkcjonalnych
produktów na bazie gryki w prewencji chorób dietozależnych.
www.pan.olsztyn.pl
52
RECEPTURA
miód gryczany 50 g
cukier 20 g
proszek do pieczenia 3 g
masło 25 g
przyprawa do piernika 2 g
mąka żytnia T‐720
100 g
lub
70 g
mąka gryczana jasna (30%) 30 g
Rutyna syntetyczna lub
70 g
mąka gryczana prażona (30%) 30 g
Ciasto
Fermentacja przez 3
dni w 21ºC
Wypiek
Instytut Rozrodu Zwierząt
180i Badań
ºC 18Żywności
minut PAN
www.pan.olsztyn.pl
53
PIERNIKI ŻYTNIO-GRYCZANE Z DODATKIEM RUTYNY
mąka żytnia 70 g
mąka Mąka
gryczana żytnia/gryczana
30 g
Niski dodatek
Piernik żytnio-gryczany o niskim
dodatku rutyny
(2.5 mg Ru/ 50 g produktu)
Rutyna syntetyczna Średni dodatek
Piernik żytnio-gryczany o średnim
dodatku rutyny
(12.5 mg Ru/ 50 g produktu)
Wysoki dodatek
Piernik żytnio-gryczany
o wysokim dodatku rutyny
(25 mg Ru/ 50 g produktu)
50 g produktu z wysokim dodatkiem rutyny odpowiada 1 tabletce rutinoskorbinu
Masa netto: 50 g
1 Tabletka zawiera 25 mg rutyny
6 sztuk
www.pan.olsztyn.pl
54
Wnioski
Na podstawie przedstawionych aktualnie i wcześniej wyników
można stwierdzić, że optymalne własności funkcjonalne
prezentuje niefermentowany piernik żytnio-gryczany z mąki
gryczanej jasnej (UFP1) z najwyższym dodatkiem rutyny, który
może zastąpić w drodze interwencji żywieniowej (50 g produktu)
1 tabletkę rutinoskorbinu.
Przedstawione badania pozwalają na dalsze zastosowanie mąk
gryczanych w modelowaniu właściwości funkcjonalnych innych
innowacyjnych produktów piekarskich.
www.pan.olsztyn.pl
55
Przyszłe trendy w piekarnictwie
• Produkty z pełnego przemiału ziaren zbóż
• Produkty bezglutenowe
• Zastosowanie nowej generacji enzymów
• Opracowanie poprawy jakości mąk jasnych
www.pan.olsztyn.pl
56
Jak znakować prozdrowotne produkty piekarnicze?
www.pan.olsztyn.pl
57
„Do kraju tego, gdzie kruszynę chleba podnoszą z ziemi przez
uszanowanie dla darów Nieba....tęskno mi Panie..." - C. K. Norwid
www.pan.olsztyn.pl
58
Dziękuję za uwagę
www.pan.olsztyn.pl
59

Prof. Henryk Zieliński - Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności

Transkrypt

Podobne dokumenty

Program

Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej