streszczenie

FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS
Folia Univ. Agric. Stetin. 2007, Agricultura, Alimentaria, Piscaria et Zootechnica 253 (1), 71–84
Marek WIANECKI, Robert IWAŃSKI, Eliza OLSZEWSKA
OTRZYMYWANIE EKSTRUDATÓW Z DODATKIEM PŁATKÓW OWSIANYCH
I OTRĄB PSZENNYCH
Katedra Technologii Żywności, Akademia Rolnicza
ul. Papieża Pawła VI 3, 71-459 Szczecin
Słowa kluczowe: ekstruzja, otręby pszenne, płatki owsiane, snacki trzeciej generacji.
STRESZCZENIE
Rozwój ekstruzji umożliwia wykorzystanie w celach spożywczych wartościowych surowców bogatych w błonnik, przeznaczanych do tej pory na pasze (Mazurkiewicz 2003). Bardzo często prace, zmierzające do opracowania produktów zawierających błonnik, kończyły
się niepowodzeniem wskutek braku akceptacji konsumenta. Zastosowanie technologii ekstruzji prowadzi do powstania nowej generacji produktów zbożowych i snacków zawierających dużą ilość błonnika, które łączą akceptowaną teksturę lekkich, kruchych produktów
z właściwościami zdrowotnymi (Croghan 1998). Wydaje się, że przydatne do wykorzystania w tym celu są otręby zbożowe i płatki owsiane (Gambuś i in. 2000). Wysoka wartość
odżywcza płatków owsianych wynika stąd, że jest to spłatkowany cały ziarniak owsa, a nie
jego część jak w innych przetworach zbożowych (Kowalewski i Gąsiorowski 1993).
Owies jest zbożem o unikatowej zawartości i charakterystyce błonnika pokarmowego
(Gąsiorowski i Urbanowicz 1991). Ziarno owsa (całe nieobłuszczone) zawiera około 32,5%
błonnika, zaś płatki owsiane – około 14,0%, w tym frakcji nierozpuszczalnej – ponad 6%,
a rozpuszczalnej – prawie 8%. Około połowę błonnika owsa stanowią substancje balastowe rozpuszczalne, podczas gdy u innych zbóż, np. w otrębach pszennych, frakcja rozpuszczalna stanowi tylko do 10% ogólnej zawartości błonnika (Gąsiorowski 1992). Ziarno
owsa nie było dotychczas tak często, jak inne zboża, rozważane jako surowiec do ekstruzji,
ponieważ owies charakteryzuje się wysoką zawartością tłuszczu, a niską – skrobi, której
granule mają małe wymiary (Fornal i in. 1995). W podwyższonej temperaturze ekstruzji
i przy wysokich naprężeniach ścinających tłuszcz wypływa z komórek i zmniejsza lepkość
masy. Skutkiem tego zjawiska jest obniżenie stopnia sprężania. Z kolei niska zawartość
skrobi i małe wymiary granul są przyczyną nierównomiernego rozproszenia w powstającej
w cylindrze ekstrudera cieczy o wysokiej lepkości. Utrudnia to przemiany skrobi niezbędne
do uzyskania właściwej ekspansji i kruchości (Fornal i Majewska 1995). Z badań Gąsiorowskiego i in. (1995) oraz Fornal i in. (1995) wynika, że płatki owsiane można zastosować
jedynie jako 10–20-procentowy dodatek do kaszki kukurydzianej, aby cechy produktu
(chrupek) były akceptowane przez konsumenta. Podobnie Rzedzicki (1999) podaje,
S. Dzienia i in.
że ekstruzja przy udziale komponentów owsianych do 20% pozwala na uzyskanie wysokiej
jakości produktu. Jednak lipidy owsa i niska zawartość skrobi są przyczynami zwiększonej
twardości ekstrudatów (Fornal i Majewska 1995). Przy większym udziale komponentów
owsianych obserwuje się poślizg surowca i nieciągłą ekstruzję. Przy tak zachwianych warunkach wytłaczania ekstruder pracuje jako zwykły przenośnik ślimakowy. Wprowadzenie
do składu mieszanki komponentów owsianych powoduje nieznaczny spadek wydajności
ekstrudera. Jest to zaskakujące, bowiem przy podwyższonej zawartości tłuszczu w mieszaninie należałoby oczekiwać zwiększonej wydajności. Z powyższego wynika, że komponenty owsiane muszą wpływać na wzrost wstecznego przepływu materiału w ekstruderze
(Rzedzicki 1999).
Ekstrudaty z udziałem owsa są wysokiej jakości i nadają się do bezpośredniego spożycia jako chrupki lub mogą być doskonałym półproduktem do produkcji płatków śniadaniowych. Czynnikiem ograniczającym jest tylko maksymalny udział komponentu owsianego,
powyżej którego następuje zachwianie warunków wytłaczania, wzrost przepływu wstecznego w ekstruderze i – w konsekwencji – poślizg surowca. Östergard i in. (1989) oraz Huth
i in. (2000) twierdzą, że wzrost zawartości frakcji rozpuszczalnej włókna spowodowany jest
tworzeniem się podczas procesu ekstruzji opornej skrobi. Theander i Wasterlund (1987)
oraz Vasanthan i in. (2002) uważają, że rozpuszczalne frakcje włókna mogą tworzyć się
w wyniku przemiany skrobi lub jej fragmentów do form niestrawnych glukanów poprzez
transglukozydazę. Zdołano wyekstrahować substancje, które miały wiązania kowalencyjne
między związkami azotowymi i β-glukanami (Forrest i Wainwright 1977). Zawartość związków azotowych w błonniku rozpuszczalnym i nierozpuszczalnym ekstrudatów była znacznie wyższa niż w surowcach przed ekstruzją. Założono, że proces ekstruzji indukuje powstawanie interakcji między związkami azotowymi (np. białkami) i błonnikiem.
Wysoka wartość żywieniowa otrąb wynika stąd, że większość substancji mineralnych
i witamin zgromadzonych jest w okrywach nasiennych zbóż. Na przykład otręby pszenne,
w porównaniu z płatkami owsianymi, zawierają wielokrotnie więcej substancji mineralnych
i witamin (tab. 1) – Kunachowicz i in. (2003).
Tabela 1. Zawartość substancji mineralnych i witamin w 100 g
Table 1. Minerals and vitamins contents in 100 g of additives
Substancje mineralne
Witaminy
Minerals [mg]
Vitamins [mg]
Dodatek
Additive
Otręby pszenne
Wheat bran
Płatki owsiane
Oat flakes
Na
K
Ca
P
Fe
Mg
E
B1
B2
PP
9
1121
119
1276
14,9
490
3,81
0,96
0,148
8,89
5
379
54
433
3,9
129
1,8
0,462
0,151
0,87
Otręby pszenne składają się głównie z frakcji nierozpuszczalnej błonnika, odpornej
na rozkład mikrobiologiczny w jelicie grubym, co skraca czas pasażu treści przez przewód
pokarmowy; zmniejszają także ryzyko zachorowań na raka jelita grubego i sutka (Mindell 1998;
Gąsiorowski 2004).
S. Dzienia i in.
Konsumenci coraz częściej wybierają produkty o niskiej zawartości tłuszczu, z naturalnych składników. W celu obniżenia kaloryczności wyrobów producenci stosują zamienniki
tłuszczu. Jednym z głównych zamienników są węglowodany. W produkcji wyrobów piekarniczych i cukierniczych można wykorzystywać włókna z łusek owsianych, otrąb pszennych,
maltodekstryny ze skrobi kukurydzianej i owsianej, które mają zbliżoną strukturę do tłuszczu piekarskiego. Zamienniki te stwarzają możliwość produkcji żywności nowej generacji,
niskokalorycznej, o zredukowanej zawartości tłuszczu, niepozbawionej zalet smakowych
i o strukturze charakterystycznej dla żywności wysokotłuszczowej, ponadto pozbawionej
cholesterolu (Ceglińska 2002).
Celem pracy było sprawdzenie przydatności płatków owsianych i otrąb pszennych
do produkcji żywności przekąskowej typu snack food metodą ekstruzji pośredniej, a także
dobranie odpowiedniego ich udziału w ekstrudowanych mieszaninach tak, aby można było
uzyskać produkty o pożądanych cechach jakościowych.