WPŁYW OBRÓBKI KULINARNEJ NASION ROŚLIN

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
nr 584, 2016, 139–150
WPŁYW OBRÓBKI KULINARNEJ NASION ROŚLIN
STRĄCZKOWYCH NA ZAWARTOŚĆ ROZPUSZCZALNYCH
WĘGLOWODANÓW
Celina Wieczorek1, Barbara Sionek1, Wiesław Przybylski1,
Lesław B. Lahuta2
1
2
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
Streszczenie. Celem pracy była analiza wpływu obróbki kulinarnej: moczenia w zimnej
lub gorącej wodzie oraz gotowania tradycyjnego i pod zwiększonym ciśnieniem, na zmiany
zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w dwóch gatunkach nasion roślin strączkowych. Zawartość węglowodanów w suchych nasionach wynosiła: połówki nasion grochu
łuskanego 72,28 mg·g s.m.–1, całe nasiona grochu 57,13 mg·g s.m.–1, ziarna fasoli białej
60,06 mg·g s.m.–1 i fasoli czerwonej 61,87. Zawartość stachiozy wahała się od 18,27 do
31,04 mg·g s.m.–1, rafinozy w zakresie 2,82–8,62 mg·g s.m.–1, a werbaskozy od 0,78 do
16,15 mg·g s.m.–1. Straty oligosacharydów z rodziny rafinozy (RFO) pod wpływem procesów obróbki kulinarnej wyniosły od 25,60 do 81,33% w przypadku nasion grochu oraz
od 22,94 do 61,73% w przypadku nasion fasoli. Proces moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego powodował największe zmiany zawartości tych cukrów. Najmniejsze
ubytki RFO następowały podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem.
Słowa kluczowe: groch, fasola, moczenie, gotowanie, rozpuszczalne węglowodany
WSTĘP
Nasiona roślin strączkowych należą do jednych z najstarszych składników pożywienia człowieka. Duża wartości odżywcza nasion roślin strączkowych wynika z dużej ilości
białka i węglowodanów (głównie skrobi i błonnika) oraz z obecności składników mineralnych, m.in. potasu, cynku, wapnia, magnezu i witamin z grupy B [Cieślik 2009, Saha
Adres do korespondencji – Corresponding author: Celina Wieczorek, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywieniu, Katedra Technologii Gastronomicznej i Higieny Żywności, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa, e-mail: [email protected]
140
C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni
i in. 2009]. Nasiona te i ich produkty mogą być alternatywą dla osób chorych na celiakię,
nietolerujących białka zbóż [Schober i Bean 2009].
Prawdopodobną przyczyną ograniczonego spożycia roślin strączkowych jest konieczność długotrwałej obróbki kulinarnej nasion i zawartość substancji antyodżywczych. Do
substancji o niekorzystnym działaniu na organizm człowieka należą: inhibitory enzymów
proteolitycznych, inhibitory amylaz, cukry o charakterze gazotwórczym, hemaglutyniny, fityniany, saponiny, związki fenolowe, czynniki wolotwórcze, glikozydy cyjanogenne, czynniki powodujące fawizm i latyryzm, lizynoalanina oraz alergeny [Górecka i in.
2014]. Oligosacharydy nasion roślin strączkowych z rodziny rafinozy (RFO) nie ulegają
hydrolizie w przewodzie pokarmowym człowieka (brak enzymu α-galaktozydazy). Duża
ilość tych cukrów w pożywieniu prowadzi do nadmiaru gazów w jelitach powodujących
wzdęcia, bóle brzucha i biegunki [Martinez-Villaluenga i in. 2008]. Z kolei spożycie ok.
3 g dziennie tych cukrowców jest korzystne, gdyż nie powoduje wytworzenia nadmiernej ilości gazów, a stanowi pożyteczną pożywkę dla mikroflory jelita grubego i stymuluje
jej wzrost [Roberfroid i Slavin 2000].
Oligosacharydy z rodziny rafinozy (rafinoza, stachioza i werbaskoza) rozpuszczają
się w wodzie, ale są termostabilne, dlatego mogą być usunięte z nasion tylko poprzez
ekstrakcję. W celu polepszenia wartości żywieniowej i jakości sensorycznej stosowane
są takie zabiegi, jak: moczenie, kiełkowanie, obłuszczanie, fermentacja, odwodnienie,
blanszowanie i/lub gotowanie, autoklawowanie, ekstrudowanie [Ekvall i in. 2007, Shimelis i Rakshit 2007, Wang i in. 2008, Aguilera i in. 2009, Martin-Cabrejas i in. 2009, Ai
i in. 2016].
Celem pracy było określenie wpływu warunków obróbki kulinarnej: moczenia i gotowania, na zmiany zawartości rozpuszczalnych cukrowców w dwóch gatunkach nasion
roślin strączkowych: całych i łuskanych nasionach grochu oraz białej i czerwonej odmianie fasoli.
MATERIAŁ I METODY
Materiał badawczy stanowiły suche nasiona dwóch gatunków roślin strączkowych:
fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris) i grochu zwyczajnego (Pisum sativum). Badano dwie
odmiany fasoli – czerwoną Red kidney i białą drobnoziarnistą, oraz dojrzałe żółte nasiona
grochu zwyczajnego w formie połówek nasion (groch łuskany) i całych niełuskanych
ziaren. Próbę stanowiło 1000 g suchych, przebranych nasion, opłukanych wodą destylowaną i osuszonych.
W pierwszym etapie badań nasiona moczono w zimnej i gorącej wodzie. Pierwszą
próbę moczono przez zalanie nasion wrzącą wodą destylowaną na 2 godziny, do czasu
uzyskania temperatury pokojowej (20°C ±2°C). Drugą próbę zalano zimną wodą destylowaną i moczono w temperaturze chłodniczej przez 10 h. Stosunek wody do nasion
wynosił 4 : 1. Ekstrakt z moczenia był odrzucany, a próbki nasion poddano obróbce
cieplnej.
W metodzie tradycyjnej zalewano nasiona zimną wodą destylowaną w stosunku
1 : 2,5, a w ciśnieniowej w stosunku 0,5 : 1,25. Czas gotowania (tab. 1), mierzony od momentu wrzenia do uzyskania właściwej konsystencji, został ustalony na podstawie oceny
Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych..
141
Tabela 1. Czas gotowania badanych gatunków nasion w zależności od sposobu obróbki kulinarnej
[min]
Table 1. Boiling time of tested seeds according to culinary process [min]
Nasiona
Seeds
Moczenie w zimnej Moczenie w gorącej Moczenie w zimnej Moczenie w gorąwodzie/Soaked in
wodzie/Soaked in
wodzie/Soaked in cej wodzie/Soaked
cold water
hot water
cold water
in hot water
gotowanie tradycyjne
ordinary cooking
gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem
pressure cooking
Fasola biała
White bean
40
42
6
6
Fasola czerwona
Red bean
34
35
7
7
Całe nasiona grochu
Pea-whole seeds
20
21
5
5
Groch łuskany
Pea – half seeds
13
14
1
1
sensorycznej przeprowadzonej metodą skalowania [PN ISO 4121:1998]. Wykonano dwie
serie doświadczenia.
Oznaczenie zawartości suchej masy wykonano metodą wagową poprzez suszenie próbek w temperaturze 80 ±2°C przez 24 h. Zawartość cukrowców badano w mączce sporządzonej z nasion grochu i fasoli przed i po obróbce cieplnej, wysuszonych do stałej masy.
Stosowano metodę chromatografii gazowej [Lahuta 2006]. Cukrowce rozpuszczalne
ekstrahowano 50-procentowym etanolem (etanol : woda, 1 : 1, v/v) w temperaturze 90°C
przez 30 min, trzykrotnie wytrząsając na mikrowytrząsarce. Po odwirowaniu (22 000 g,
30 min, temp. 10°C) do 400 μl supernatantu dodano mieszaninę jonwymieniaczy (po 200 mg
Dowex 50W × 8, H+ i Dowex 2W × 8, formate, FLUKA) i wytrząsano (300 obr.·min–1)
przez 60 min. Po odwirowaniu 200 μl supernatantu wysuszono w fiolkach chromatograficznych w wirówce próżniowej. Suche osady przechowywano przed analizami nad żelem
krzemionkowym. Cukrowce przeprowadzono w pochodne tri-metylo-sililowe mieszaniną
TMSI-pirydyny (1 : 1, v/v) w temperaturze 90°C. Rozdział TMS-pochodnych cukrowców wykonano w kolumnie kapilarnej ZEBRON ZBI (15 m długość, 0,25 mm średnica, 0,1 μm film, Phenomenex, USA) chromatografu gazowego GC-2010, wyposażonego
w automatyczny podajnik (AOC-20s) i dozownik prób (AOC-20i) (Shimadzu, Japonia).
Jako gaz nośny zastosowano hel (przepływ liniowy 40 cm·s–1), kolumnę ogrzewano od
160 do 335°C z prędkością 20°C·min–1 i temperaturę końcową utrzymywano przez 12 min.
Temperatura injektora wynosiła 335°C, detektora (FID – ang. flame ionization detector)
350°C. Próby (1 μl) nanoszono metodą split (20 : 1). Identyfikację cukrowców wykonano
przy użyciu odpowiednich standardów. Zawartość cukrowców obliczono na podstawie
prostych regresji opisujących stosunek pól powierzchni wzorców w różnych ilościach (od
50 do 300 μg) do stałej ilości standardu wewnętrznego (ksylitolu, 100 μg).
Analizę statystyczną wyników przeprowadzono z zastosowaniem programów Microsoft Excel oraz SPSS ver. 12,0. Zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANOVA). Istotność różnic między wartościami średnimi weryfikowano testem t-Studenta. Za
poziom istotności przyjęto p ≤0,05.
nr 584, 2016
142
C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni
WYNIKI I DYSKUSJA
Spośród badanych nasion najwięcej węglowodanów rozpuszczalnych zawierał groch
łuskany (72,28 mg·g s.m.–1) a najmniej całe nasiona grochu (57,13 mg·g s.m. –1) – tabela 2. Proces łuszczenia nasion grochu zwiększył zawartość rozpuszczalnych węglowodanów i zmienił proporcje poszczególnych cukrów. Badany groch łuskany (połówki
nasion) w porównaniu do całych, niełuskanych ziaren, zawierał więcej galaktocukrów
o ok. 30%, stachiozy o 47% i werbaskozy o 28%. Jest to zgodne z wynikami badań Wang
i innych [2008], według których obłuszczanie nasion, powodowało istotny wzrost zawartości stachiozy i werbaskozy. Początkowa zawartość węglowodanów z rodziny rafinozy
(RFO) w suchym grochu łuskanym i całych nasionach grochu wynosiła odpowiednio
51,21 i 39,52 mg·g s.m.–1. W ziarnach fasoli białej i fasoli czerwonej zawartość RFO była
mniejsza (31,31 i 35,61 mg·g s.m.–1) – tabela 3. Z żywieniowego punktu widzenia bardziej
korzystne proporcje cukrów RFO występują w grochu niż w fasoli. Wynika to z większego udziału werbaskozy i rafinozy, o mniejszych właściwościach wzdęciogennych niż stachioza. Nasiona fasoli zawierały dużą ilość stachiozy (27,72–31,04 mg·g s m.–1), a małą
rafinozy (ok. 3 mg·g s.m.–1) i werbaskozy (0,78–1,65 mg·g s.m.–1). W nasionach grochu
zawartość stachiozy była tylko 2–3-krotnie większa niż rafinozy i ok. 1,5 raza większa
niż werbaskozy.
Zawartość sacharozy w badanych nasionach była duża: od 14,90 mg·g s.m.–1 w całych
nasionach grochu do 27,27 mg·g s.m.–1 w ziarnach białej fasoli. Udział sacharozy w stosunku do całkowitej ilości rozpuszczalnych węglowodanów stanowił 26–27% w grochu
i 41–45% w fasoli. Odnosząc zawartość sacharozy do cukrów RFO, wartości kształtują
się następująco: ok. 38% w całych nasionach grochu i łuskanym, 71% w fasoli czerwonej
i 87% w fasoli białej. W badaniach Fan i innych [2014] zawartość sacharozy w nasionach
grochu zwyczajnego była na podobnym poziomie i wynosiła od ok. 30 do 45% w stosunku do całkowitej ilości oznaczanych oligosacharydów. W całych nasionach grochu
stwierdzono niewielką zawartość fruktozy (0,52 mg·g s.m.–1), a w ziarnach białej fasoli
zarówno fruktozy, jak i glukozy (odpowiednio 0,41 i 0,33 mg·g s.m.–1).
Zawartość rozpuszczalnych węglowodanów w grochu łuskanym była największa
po moczeniu w zimnej wodzie a następnie gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem
(34,59 mg·g s.m.–1) – tabela 2. W wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego grochu stwierdzono największe straty galaktocukrów (81,33%), a w przypadku
stachiozy i werbaskozy wyniosły one odpowiednio 84,10 i 73,40%. Moczenie w gorącej
wodzie, gotowanie tradycyjne i pod zwiększonym ciśnieniem doprowadziło do największych strat rafinozy, które wyniosły 87,70%. Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało największe obniżenie zawartości pozostałych cukrów, od 76,60%
w przypadku galaktinolu do 81,60% dla mio-inozytolu.
Zawartość węglowodanów w całych nasionach grochu była największa po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu ciśnieniowym (42,77 mg·g s.m.–1). Efektem moczenia
w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego było maksymalne obniżenie galaktocukrów
(o 57,38%), podczas gdy moczenie w gorącej wodzie i gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem spowodowało najmniejszy ich ubytek (25,60%). Ponad dwukrotnie większą
redukcję cukrów RFO podczas gotowania tradycyjnego należy wiązać głównie z dłuż-
Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych..
143
szym czasem gotowania, umożliwiającym większą ekstrakcję galaktocukrów do wody.
Według Wang i innych [2009] redukcja zawartości galaktocukrów wskutek gotowania
może być związana z ich hydrolizą do di- i monosacharydów i innych związków w wysokiej temperaturze. Niniejsze badania potwierdzają przemiany w kierunku tworzenia
monosacharydów, na co wskazuje obecność glukozy w gotowanym grochu, w granicach
0,00–0,51 mg·g s m.–1. Tak niewielkie przyrosty glukozy są dowodem na przemiany hydrolityczne, ale nie stanowią zasadniczego powodu obniżenia poziomu oligosacharydów.
Wykonane badania nie wskazują natomiast na tworzenie się disacharydów podczas gotowania nasion roślin strączkowych. Nie stwierdzono bowiem przyrostu sacharozy, a wręcz
przeciwnie znaczną jej redukcję na skutek rozpuszczalności w wodzie. Obniżenie poziomu sacharozy w łuskanym grochu było 2,6 razy większe niż w nasionach pokrytych łupiną
ograniczającą powierzchnię liścieni i hamującą ekstrakcję rozpuszczalnych składników.
Straty rafinozy w wymienionych wcześniej nasionach wyniosły 72,60%, stachiozy
55,50%, a werbaskozy 49,60%. W procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego odnotowano największy ubytek zawartości sacharozy i pozostałych cukrów.
Straty te wahały się od 30,50% w przypadku sacharozy, 62,50% w przypadku mio-inozytolu do 66,60% dla galaktitolu.
W fasoli białej największą zawartość węglowodanów rozpuszczalnych
(42,56 mg·g s m.–1) stwierdzono w nasionach moczonych w zimnej wodzie a następnie gotowanych ciśnieniowo (tab. 3). Największe obniżenie zawartości galaktocukrów
zaobserwowano w procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym
(61,73%), najmniejsze wskutek moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (34,87%). Shimelis i Rakshit [2007] uzyskali natomiast większą
redukcję galaktocukrów w wyniku autoklawowania uprzednio namoczonych nasion
fasoli w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Największy ubytek rafinozy w nasionach fasoli białej stwierdzono po moczeniu w gorącej wodzie a następnie gotowaniu
pod zwiększonym ciśnieniem (52,50%). Obniżenie zawartości stachiozy było największe po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (63,20%), a werbaskozy
po moczeniu w zimnej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (57,50%).
Spośród pozostałych cukrów największe straty zaobserwowano w przypadku fruktozy (83,0%) – w wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania pod zwiększonym
ciśnieniem. Glukoza uległa obniżeniu o 78,80% podczas tego procesu. Obniżenie zawartości mio-inozytolu było na tym samym poziomie (55,50%) w przypadku moczenia
w zimnej wodzie i gotowania tradycyjnego oraz moczenia w gorącej wodzie i gotowania
tradycyjnego, a także pod zwiększonym ciśnieniem. Proces moczenia w gorącej wodzie
i gotowania tradycyjnego spowodował największe straty DGMI, galaktinolu oraz sacharozy, odpowiednio o 56,20, 52,50 oraz 51,0%.
Zabieg gotowania zmniejsza zawartość RFO w nasionach roślin strączkowych [Shimelis i Rakshit 2007, Wang i in. 2009]. Poprzedzające ten zabieg namaczanie wpłynęło
na zmniejszenie zawartości stachiozy o ok. 3–14% w nasionach grochu. Podobnie zabieg
blanszowania (97°C, 100 s) redukował zawartość oligosacharydów o ok. 32% zawartości
w świeżych nasionach fasoli. Największym stratom (o ok. 56%) uległa werbaskoza, następnie rafinoza (27%) i stachioza (o 15%) [Ekval i in. 2007].
Nasiona fasoli czerwonej moczone w zimnej wodzie i gotowane pod zwiększonym
ciśnieniem zawierały największą ilość cukrów (47,70 mg·g s.m.–1). Największe ubytki
nr 584, 2016
Suche nasiona
Dry seeds
0,00
0,00
0,87
19,56
0,64
8,20
0,00
26,85
16,15
72,28
51,21
Cukier
Sugar
Fruktoza
Fructose
Glukoza
Glucose
Mio-inozytol
myo-inositol
Sacharoza
Sucrose
Galaktinol
Galactinol
Rafinoza
Raffinose
DGMI
di-galactosyl-myo-inositol
Stachioza
Stachyose
Werbaskoza
Verbascose
Suma
Total
RFO
RFOs
13,88
24,62
4,34 1,2
7,73 1
0,00
1,81 1,2
0,25 2
9,74 1,2,4
0,28 1,2
0,46 1,2,4
0,00
Moczenie w zimnej wodzie
Gotowanie tradycyjne
Soaked in cold water
Ordinary cooking
21,11
34,59
6,22 1,2,5
12,02 1
0,00
2,87 1,2
0,33 1,2,5
12,26 1,2,5
0,38 1,2,5
0,51 1,2,5
0,00
Groch łuskany (Pea-half seeds)
Moczenie w zimnej wodzie
Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem
Soaked in cold water /Pressure cooking
Table 2. Changes in soluble carbohydrates content in pea seeds versus culinary process [mg·g d.m.–1]
9,56
13,81
4,29 1
4,26 1
0,00
1,01 1
0,15
3,93 1,4
0,16 1
0,00 3,4
0,00
Moczenie w gorącej wodzie
Gotowanie tradycyjne
Soaked in hot water
Ordinary cooking
11,14
18,21
4,33 1,5
5,80 1
0,00
1,01 1
0,16 5
6,16 1,5
0,26 1,5
0,48 1,3,5
0,00
Moczenie w gorącej wodzie
Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem
Soaked in hot water/ Pressure cooking
Tabela 2. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach grochu w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg·g s.m.–1]
0,00
1,36
14,90
0,84
8,62
0,00
18,27
12,63
57,13
39,52
Glukoza
Glucose
Mio-inozytol
myo-inositol
Sacharoza
Sucrorose
Galaktinol
Galactinol
Rafinoza
Raffinose
DGMI
di-galactosyl-myo-inositol
Stachioza
Stachyose
Werbaskoza
Verbascose
Suma
Total
RFO
RFOs
21,81
35,08
8,71 1,4
10,24 1
0,00
2,86 1,4
0,32 1,2,4
12,06 1,4
0,54 1,4
0,34 1,2
0,00
1,4
24,76
38,48
8,76 1
11,58 1
0,00
4,42 1
0,39 1,2
12,61
0,73 1
0,00 2,5
0,00 1
Całe nasiona grochu/ Pea – whole seeds
16,84
28,43
6,36 1,3,4
8,12 1,3
0,00
2,36 1,3,4
0,28 1,3,4
10,36 1,3,4
0,51 1,3,4
0,45 1,3
0,00 1,3,4
29,40
42,77
10,40 3
14,26 3
0,00
4,75 1,3
0,46 1,3
12,23 3
0,68 1,3
0,00 3,5
0,00 1,3
5 – istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i gorącej oraz pod zwiększonym ciśnieniem/ statistically significant differences of pressure cooked seeds between cold and hot water soaked
seeds.
4 – istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i goracej oraz gotowaniem tradycyjnym/ statistically significant differences of ordinary cooked seeds between cold and hot water soaked
seeds,
3 – istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i ciśnieniowym nasion namoczonych w gorącej wodzie/ statistically significant differences of hot water soaked seeds between ordinary and pressure cooking,
2 – istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i pod zwiększonym ciśnieniem nasion namoczonych w zimnej wodzie/ statistically significant differences of cold water soaked seeds between
ordinary and pressure cooking,
1 – istotna statystycznie różnica między zawartością cukru w suchych nasionach i nasionach poddanych procesom obróbki kulinarnej/ statistically significant differences of sugar content between dry seeds and
seeds after culinary process,
Objaśnienia/Explanatory: RFO/RFOs – cukry z rodziny rafinozy/raffinose family oligosaccharides (rafiboza, stachioza, werbaskoza/ raffinose, stachyose, verbascose).
0,52
Fruktoza
Fructose
Suche nasiona
Dry seeds
0,41
0,33
0,18
27,27
0,40
2,82
0,16
27,72
0,78
60,06
Cukier
Sugar
Fruktoza
Fructose
Glukoza
Glucose
Mio-inozytol
myo-inositol
Sacharoza
Sucrose
Galaktinol
Galactinol
Rafinoza
Raffinose
DGMI
di-galactosyl-myo-inositol
Stachioza
Stachyose
Werbaskoza
Verbascose
Suma
Total
32,65
0,33
13,81 1,2,4
0,10 1,4
1,60 1,2
0,30 1,2,4
16,08 1,2,4
0,08 1,2
0,20
0,16 1
Moczenie w zimnej wodzie
Gotowanie tradycyjne
Soaked in cold water
Ordinary cooking
42,56
0,94
17,51 1,2,5
0,12 5
1,94 1,2,5
0,39 2,5
21,12 1,2,5
0,12 1,2
0,26
0,16 1
Fasola biała/ White bean
Moczenie w zimnej wodzie
Gotowanie pod zwiększonym
ciśnieniem
Soaked in cold water
Pressure cooking
Table 3. Changes in soluble carbohydrates content in bean seeds versus culinary process [mg·g d.m.–1]
25,58
0,34
10,19 1,4
0,07 1,4
1,45 1
0,19 1,4
12,99 1,4
0,08 1
0,13
0,14 1
Moczenie w gorącej wodzie
Gotowanie tradycyjne
Soaked in hot water
Ordinary cooking
27,14
0,35
11,58 1,5
0,07 1,5
1,34 1,5
0,21 1,5
13,37 1,5
0,08 1
0,07
0,07 1
Moczenie w gorącej wodzie
Gotowanie pod zwiększonym
ciśnieniem
Soaked in hot water
Pressure cooking
Tabela 3. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach fasoli w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg·g s.m.–1]
0,00
0,00
0,25
25,34
0,37
2,94
0,28
31,04
1,65
61,87
35,61
Fruktoza
Fructose
Glukoza
Glucose
Mio-inozytol
myo-inositol
Sacharoza
Sucrose
Galaktinol
Galactinol
Rafinoza
Raffinose
DGMI
di-galactosyl-myo-inositol
Stachioza
Stachyose
Werbaskoza
Verbascose
Suma
Total
RFO
RFOs
Objaśnienia: patrz tab. 2/Explanatory: see Table 2.
31,31
RFO
RFOs
24,02
40,53
1,07 1,4
21,05 1,2,4
0,20 1,4
1,90 1,2,4
0,29 1,4
15,94 1,2,4
0,09 1,2,4
0,00
0,00
15,74
27,44
47,70
1,20 1,5
24,04 1,2,5
0,20 1,5
2,20 1,2,5
0,30 1,5
19,64 1,2,5
0,12 1,2,5
0,00
0,00
Fasola czerwona/ Red bean
20,39
13,87
24,35
0,69 1,4
11,82 1,4
0,12 1,4
1,35 1,4
0,19 1,4
10,12 1,4
0,06 1,4
0,00
0,00
11,98
14,49
26,30
0,74 1,5
12,41 1,5
0,13 1,5
1,35 1,5
0,20 1,5
11,41 1,5
0,07 1,5
0,00
0,00
13,27
148
C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni
galaktocukrów zaobserwowano po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym
(61,05%), najmniejsze w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem (22,94%). Ubytek zawartości rafinozy był największy po moczeniu
w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym oraz pod zwiększonym ciśnieniem (54,10%).
Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało ubytek zawartości stachiozy i werbaskozy odpowiednio o 62,0 i 58,2%. Największe straty sacharozy wystąpiły
podczas moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego (60%), zaś najmniejsze
podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem (23%).
W gotowanych i surowych nasionach czerwonej fasoli nie stwierdzono obecności cukrów prostych. Można zatem przypuszczać, że hydroliza galaktocukrów związana jest
nie tylko z temperaturą ich obróbki, ale i z odmianą nasion.
W nasionach grochu oligosacharydem, którego zawartość obniżyła się w największym stopniu była rafinoza (87,70% połówki nasion, 72,62% całe nasiona). W przypadku fasoli wymyciu uległa najbardziej stachioza (63,24% fasola biała i 61,92% fasola
czerwona). Procesem, który najbardziej obniżał zawartość RFO wszystkich badanych
rodzajów nasion, było moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, a najmniejsze
ubytki zaobserwowano w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem. Podobne wyniki uzyskali Linsberger-Martin i inni [2013], którzy wykazali mniejszą redukcję oligosacharydów w procesie wysokociśnieniowej (100 i 600 MPa)
obróbki kulinarnej nasion grochu i fasoli w temperaturze 20–60°C w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Obniżenie zawartości RFO w procesie moczenia i gotowania jest
różne dla poszczególnych nasion strączkowych. W badaniach Aguilera i innych [2009]
redukcja galaktozydów w procesie moczenia (16 h, 1 : 10) i gotowania (20–70 min) wynosiła 71% dla białej fasoli, 57% dla ciecierzycy, 37% dla fasoli różowej, centkowanej
(ang. pink-mottled cream bean). Różnice wynikać mogą z wielkości nasienia, budowy
skrobi, grubości i przepuszczalności łupiny nasion, stopnia dojrzałości [Frias i in. 2000].
Wyniki uzyskane w niniejszej pracy wskazują, że im wyższa temperatura wody podczas
moczenia i dłuższy czas gotowania nasion, tym większe straty RFO. Żaden z procesów
obróbki kulinarnej nie prowadził do całkowitej eliminacji oligosacharydów zawartych
w nasionach roślin strączkowych.
WNIOSKI
1. Procesy obróbki kulinarnej: moczenie i gotowanie powodują duże obniżenie zawartości cukrów ogółem i cukrów z rodziny rafinozy. Największe obniżenie całkowitej
zawartości cukrów (w zakresie: 52,14–80,89%) stwierdzono w połówkach nasion grochu,
co związane jest również z wcześniejszą obróbką surowca, tj. obłuszczeniem nasion.
2. Procesem powodującym największe ubytki cukrów jest moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, najmniejsze zaś ubytki następują w wyniku moczenia na
zimno i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem.
3. Galaktocukrem, który ulega największym ubytkom w wyniku procesów obróbki
kulinarnej, jest stachioza (55,6–84,1%) i rafinoza (52,5–87,7%).
Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych..
149
4. Zawartość niepożądanych cukrów w wyrobach z nasion roślin strączkowych można modyfikować poprzez dobór metody obróbki kulinarnej oraz użycie odpowiednich
gatunków i odmian nasion.
LITERATURA
Aguilera Y., Martín-Cabrejas M.A., Benítez V., Mollá E., López-Andréu F.J., Esteban R.M.,
2009. Changes in carbohydrate fraction during dehydration process of common legumes.
J. Food Compos. Anal. 22(7–8), 678–683.
Ai Y., Cichy K.A., Harte J.B., Kelly J.D., Ng P.K.W., 2016. Effects of extrusion cooking on the
chemical composition and functional properties of dry common bean powders. Food
Chem. 211, 538–545.
Cieślik E., 2009. Prozdrowotne właściwości warzyw. ZPPNR 539, 87–97.
Ekvall J., Stegmark R., Nyman M., 2007. Optimisation of extraction methods for determination
of the raffinose family oligosaccharides in leguminous vine peas (Pisum sativum L.) and
effect of blanching. J. Food Compos. Anal. 20, 12–18.
Fan P.H, Zang M.T., Xing J., 2014. Oligosaccharides composition in eight food legumes species
as detected by high-resolution mass spectrometry. J. Sci. Food Agric. 30, 95(11), 2228–
–2230.
Frias J., Vidal-Valverde C., Sotomayor C., Diaz-Pollan C., Urbano G., 2000. Influence of processing on available carbohydrate content and antinutritional factors of chickpeas. Eur. Food
Res. Tech. 210 (5), 340–345.
Górecka P., Piasecka-Kwiatkowska D., Frala A., 2014. Poszukiwanie optymalnej metody
wyodrębniania alergenów sojowych z produktów mięsnych. ZPPNR 579, 9–15.
Lahuta L.B., 2006. Biosynthesis of raffinose family oligosaccharides and galactosyl pinitols in
developing and maturing seeds of winter vetch (Vicia villosa Roth.). Acta Soc. Bot. Pol.
75(3), 219–227.
Linsberger-Martin G., Weiglhofer K., Thao P.T.P., Berghofer E., 2013. High hydrostatic pressure
influences antinutritional factors and in vitro protein digestibility of split peas and whole
white beans. LWT – Food Sci. Technol. 51(1), 331–336.
Martín-Cabrejas M.A., Aguilera Y. Pedrosa M.M., Cuadrado C., Hernández T., Díaz S., Esteban
R.M., 2009. The impact of dehydration process on antinutrients and protein digestibilityof some legume flours. Food Chem. 114(3), 1063–1068.
Martinez-Villaluenga C., Frias J., Vidal-Valverde C., 2008. Alpha-galactosides: Antinutritional factors or functional ingredients? Cri. Rev. Food Sci. Nutr. 48(4), 301–316.
PN ISO 4121:1998. Analiza sensoryczna. Metodologia. Ocena produktów żywnościowych metodą
skalowania.
Roberfroid M., Slavin J., 2000. Nondigestible oligosaccharides. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 40(6),
461–480.
Saha S., Singh G., Mahajan V., Gupta H.S., 2009. Variability of nutritional and cooking quality
in bean (Phaseolus vulgaris L.) as a function of genotype. Plant Food Hum. Nutrit. 64,
174–180.
Shimelis E.A., Rakshit S.K., 2007. Effect of processing on antinutrients and in vivo protein digestibility of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in East Africa. Food Chem.
103, 161–172.
Schober T., Bean S., 2009. Potential of prolamins from maize and sorghum to form gluten-like
structures in wheat-free bread. Cereal Food World, 54, A12.
nr 584, 2016
150
C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni
Wang N., Hatcher D.W., Gawałko E.J., 2008. Effect of variety and processing on nutrients and
certain anti-nutrients in field peas (Pisum sativum). Food Chem. 111, 132–138.
Wang N., Hatcher D.W., Toews R., Gawałko E.J., 2009. Influence of cooking and dehulling on
nutritional composition of several varieties of lentils (Lens culinaris). LWT – Food Sci.
Technol. 42, 842–848.
THE INFLUENCE OF THE CULINARY PROCESSING ON THE CONTENTS OF
THE SOLUBLE CARBOHYDRATES IN THE SEEDS OF LEGUMINOUS PLANTS
Summary. Legumes are considered to be one of the most nutritious plant foods. To
improve consumer acceptance and increase the consumption of legumes the content of
flatulence-causing oligosaccharides from raffinose family (RFOs; raffinose, stachyose and
verbascose) should be minimized. The aim of the study was the analysis of the influence
of the culinary processing: soaking in cold or hot water and traditionally cooking or under
pressure on the changes of the soluble carbohydrates contents in two species of legume seeds.
Chemical tests included determination of dry mater and soluble carbohydrates content. The
extraction procedure of oligosaccharides from seeds were performed and the contents of
oligosaccharides were determined by gas chromatography. Contents of carbohydrates in
dry seeds was: for pea halves 72.28 mg·g d.m.–1, for pea whole seeds: 57.13 mg·g d.m.–1,
for white bean: 60.06 mg·g d.m.–1 and for red bean: 61.87 mg·g d.m.–1. Stachyose, raffinose
and verbascose content varied respectively from 18.27 to 31.04 mg·g d.m.–1, from 2.82 to
8.62 mg·g d.m.–1 and from 0.78 to 16.15 mg·g d.m.–1. It can be concluded that culinary
processing: soaking and cooking are effective methods in reducing RFOs.The losses of
RFOs under the influence of culinary process was 25.60–81.33% for pea seeds and 22.94–
–61.73% for bean seeds. Culinary procesing produced significant reductions of stachyose
and raffinose, approximately about 56–84% and 53–88%, depending on species of seeds.
None of the culinary process does not lead to the total elimination of oligosaccharides
contained in the seeds of legumes. The content of the RFO changed depending on the
applied technological process. The results obtained in the work indicate that the higher the
temperature of the water during soaking and longer cooking time of the seeds the higher the
loss of RFO. The culinary process, which led to the lowest sugar content was hot soaking
in conjunction with traditional cooking. The smallest losses of RFO were observed during
the cold-soaking and cooking under pressure.
Key words: pea, bean, soaking, cooking, soluble carbohydrates
Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych