Autoreferat - Wydział Technologii Żywności

Transkrypt

Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Wydział Technologii Żywności
Katedra Technologii Owoców, Warzyw i Grzybów
Jacek Słupski
Załącznik II
Autoreferat
Kraków 2014
Załącznik II
Kraków 14.07.2014
Autoreferat
1.
Imię i Nazwisko: Jacek Słupski
Miejsce pracy: Uniwersytet Rolniczy w Krakowie,
Wydział Technologii Żywności,
Katedra Technologii Owoców, Warzyw i Grzybów,
ul. Balicka 122, 30-149 Kraków
2.
Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne - z podaniem nazwy, miejsca i
roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej.
-
Dyplom magistra inżyniera technologii żywności, Akademia Rolnicza im.
Hugona Kołłątaja w Krakowie; 1996.
-
Dyplom doktora nauk rolniczych w zakresie technologii żywności i
żywienia, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie; 2002 r.
na
podstawie
rozprawy
„Wpływ
czynników
biologicznych
i
technologicznych na jakość mrożonego kopru”, promotor pracy: prof. dr
hab. inż. Zofia Lisiewska.
3.
Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/
artystycznych.
24.09.1998-01.11.2003 – asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Surowców i
Przetwórstwa
Owocowo-Warzywnego,
Akademia
Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
01.11.2003-obecnie – adiunkt, Katedra Surowców i Przetwórstwa OwocowoWarzywnego, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja
w Krakowie, aktualnie Katedra Technologii Owoców,
Warzyw i Grzybów, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona
Kołłątaja w Krakowie.
4.
Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca
2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie
sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.):
a) Tytuł osiągnięcia naukowego:
Osiągnięciem naukowym będącym podstawą złożonego przeze mnie wniosku o wszczęcie
postępowania habilitacyjnego jest jednotematyczny cykl publikacji pod zbiorczym tytułem:
1
Ocena przydatności technologicznej i wartości żywieniowej nasion fasoli
zwyczajnej (Phaseolus vulgaris L.) o niepełnej dojrzałości do produkcji
mrożonek i konserw sterylizowanych
b) Publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego:
1. Słupski J. 2010. Effect of cooking and sterilization on the composition of amino acids in
immature seeds of flageolet bean (Phaseolus vulgaris L) cultivars. Food Chemistry, 121, 11711176. (32 pkt) IF=3.334, ilość cytowań według Web of Science=5.
Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na zaprojektowaniu i przeprowadzeniu doświadczenia,
opracowaniu wyników i przygotowaniu manuskryptu. Mój wkład w przygotowanie pracy wynosił 100%.
2. Słupski J. 2010. Evaluation of the amino acids content and sensory value of flageolet bean
seeds (Phaseolus vulgaris L.) as affected by preprocessing methods before freezing.
International Journal of Food Science and Technology, 45, 1068-1075. (27 pkt) IF=1.240, ilość
cytowań według Web of Science=4.
3. Słupski J., Korus A. 2014. Wpływ mrożenia i sterylizacji na zawartość aminokwasów i jakość
białka w produktach z nasion fasoli zwyczajnej (Phaseolus vulgaris L.) o niepełnej dojrzałości.
Żywność, Nauka, Technologia, Jakość, 2 (93), 151-163. (15 pkt) IF=0.190.
opracowaniu wyników, przygotowaniu przeglądu literatury oraz interpretacji wyników, przygotowaniu
manuskryptu i poprawie manuskryptu po uwagach recenzentów. Mój wkład szacuję na 90%.
4. Słupski J. 2011. Evaluation of the effect of prefreezing treatments and cooking methods on
macro- and microelements in fresh and preserved flageolet (Phaseolus vulgaris L.) bean seeds.
Acta Scientiarum Polonorum, s. Technologia Alimentaria, 10(4), 475-486. (9 pkt).
5. Słupski J., Lisiewska Z. 2013. Minerals and chosen heavy metals retention in immature
common bean (Phaseolus vulgaris L.) seeds depending on the method of preservation. Acta
Scientiarum Polonorum, s. Technologia Alimentaria, 12(3), 31-40. (10 pkt).
opracowaniu wyników, przygotowaniu przeglądu literatury oraz interpretacji wyników przygotowaniu
6. Słupski J. 2012. Effect of freezing and canning on the thiamine and riboflavin content in
immature seeds of five cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris L.). International Journal
of Refrigeration, 35, 890-896. (40 pkt) IF=1.793, ilość cytowań według Web of Science=1.
2
7. Słupski J. 2011. Effect of freezing and canning on the content of vitamin C in immature seeds
of five cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Acta Scientiarum Polonorum, s.
Technologia Alimentaria, 10(2), 197-208. (9 pkt).
opracowaniu wyników i przygotowaniu manuskryptu. Mój wkład w przygotowanie pracy 100%.
8. Słupski J., Lisiewska Z. 2013. Tocopherol retention and vitamin E activity in frozen (two
production methods) and canned immature seeds of five cultivars of common bean. Journal of
the Science of Food and Agriculture, 93, 1326–1330. (30 pkt) IF=1.759.
9. Słupski J., Gębczyński P. 2014. Changes due to cooking and sterilization in low
molecular weight carbohydrates in immature seeds of five cultivars of common bean.
International Journal of Food Sciences and Nutrition 65, 4, 419-425. (20 pkt) IF=1.257.
10. Słupski J., Korus A. 2014. Changes in the content of low molecular weight carbohydrates in
frozen immature bean seeds depending on type and method of processing prior to freezing.
International Journal of Refrigeration, 43, 187-193. (40 pkt) IF=1.793.
opracowaniu wyników, przygotowaniu przeglądu literatury oraz interpretacji wyników, przygotowaniu
11. Słupski J., Lisiewska L., Korus A., Gębczyński P. Ocena cech sensorycznych nasion fasoli o
niepełnej dojrzałości fizjologicznej w zależności od odmiany i rodzaju produktu. XLI Sesja
Naukowa Komitetu Nauk o Żywności PAN Kraków, 2-3 lipca 2013 r.
Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na zaprojektowaniu i współudziale w przeprowadzeniu
doświadczenia oraz na opracowaniu oraz interpretacji wyników, przygotowaniu streszczenia i prezentacji
w formie plakatu. Mój wkład szacuję na 70%.
*Liczba punktów za cykl publikacji (dane na rok publikacji): 232 pkt. MNiSW
*Wartość IF (dane na rok publikacji): 11,366
Oświadczenia współautorów prac określające indywidualny wkład każdego z nich w
powstanie publikacji zamieszczono w załączniku VI.
3
c) omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac i osiągniętych wyników
wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania.
Wprowadzenie
Nasiona roślin strączkowych są ważnym, pełnowartościowym komponentem
pożywienia, mogącym konkurować z mięsem. Do ich walorów należy duża zasobność w
białko. Są także bogatym źródłem witamin z grupy B oraz cennych substancji mineralnych
(USDA 2012, Souci i wsp. 2000). Jednak konsumpcja nasion strączkowych jest ograniczona
głównie przez takie czynniki jak czasochłonność przygotowania potraw czy niepożądane
efekty fizjologiczne po spożyciu (Schneider 2002). Nasiona roślin strączkowych spożywa się
zazwyczaj w stanie dojrzałości fizjologicznej. Wymagają jednak wtedy długotrwałej obróbki
termicznej, która powoduje destrukcję lub inaktywację termolabilnych składników
nieodżywczych i poprawia jakość białka, ale z drugiej strony powoduje znaczne zmiany w
składzie wielu cennych składników chemicznych (Wang i wsp. 2009, Chau i wsp. 1997).
Zmiany te mają różny zasięg, w zależności od zastosowanej temperatury i czasu obróbki, a
także od gatunku czy nawet odmiany (Candela i wsp. 1997, Lisiewska i wsp. 2001, 2008a).
Niektóre gatunki warzyw strączkowych, jak bób, groch, lędźwian, soja czy fasola
szparagowa, przerabia się i spożywa zanim osiągną dojrzałość fizjologiczną (Lisiewska i wsp.
2008a, Korus i wsp. 2003, Song i wsp. 2003, Cazetta i wsp. 1991). Do grupy strączkowych
spożywanych w stanie niepełnej dojrzałości można również zaliczyć fasolę typu „flageolet”.
Przy takim sposobie użytkowania nasiona fasoli zbiera się, gdy strąki są dobrze wypełnione
wyrośniętymi nasionami, które są jeszcze soczyste, najczęściej zielone lub jasnozielone, a
liścienie rozchodzą się pod naciskiem palców. Fasola ta z powodzeniem może być uprawiana
w tych rejonach geograficznych gdzie odmiany fasoli na suche ziarno nie osiągną pełnej
dojrzałości fizjologicznej, ze względu na zbyt krótki okres wegetacji, wczesną jesień lub zbyt
późny wysiew.
Nasiona fasoli o niepełnej dojrzałości oprócz przygotowania do konsumpcji
bezpośrednio po zbiorze mogą być doskonałym surowcem do produkcji konserw w
naczyniach hermetycznych, mrożonek tradycyjnych, jak również mrożonek otrzymywanych
według technologii zmodyfikowanej, co pozwala na uzyskanie produktów typu żywność
wygodna. Ze znanych dotychczas technologii utrwalania mrożenie jest jedną z metod
najlepiej zachowujących składniki odżywcze surowca, jednak należy pamiętać, że warzywa
mrożone sposobem tradycyjnym (blanszowane przed mrożeniem) wymagają przed spożyciem
dodatkowego gotowania (Korus i wsp. 2002, 2003, Lisiewska i wsp. 2002). Fakt ten przy
4
obecnej tendencji nabywania produktów wygodnych, może ograniczyć spożycie warzyw
mrożonych. Konieczne jest podejmowanie prób modyfikacji stosowanych aktualnie
technologii, w taki sposób aby uzyskać produkt pełnowartościowy, równocześnie łatwy do
przygotowania do spożycia i o co najmniej porównywalnych cechach sensorycznych
(Lisiewska i wsp. 2007, 2008b). Produkcja mrożonych warzyw, w tym nasion fasoli o
niepełnej dojrzałości, łatwych do przygotowania do spożycia może przyczynić się do
zwiększenia spożycia warzyw, do czego nawołują dietetycy i może otworzyć nowe rynki dla
producenta (Schneider 2002). Proponowana w badaniach modyfikacja technologii mrożenia
pozwala na uzyskanie produktów wymagających tylko jednokrotnej, wykonywanej poza
gospodarstwem domowym, obróbki termicznej w wodzie. Produkty takie często określane
jako do-it-for-me lub ready-to-eat; po zamrażalniczym składowaniu wymagają jedynie
rozmrożenia i podgrzania w kuchni mikrofalowej. Konsekwencją modyfikacji procesu
technologicznego mogą być inne niż dotychczas poznane zmiany poziomu składników
chemicznych zawartych w produkcie. Zmiana technologii produkcji może wpłynąć również,
pozytywnie lub negatywnie, na cechy sensoryczne produktu (Gębczyński i Lisiewska 2006,
Gębczyński i Kmiecik 2007, Yamaguchi i wsp. 2001). Zmiany te zależą nie tylko od
zastosowanych operacji technologicznych, ale także w dużym stopniu od gatunku, odmiany,
części użytkowej a nawet stopnia dojrzałości surowca, stąd w celu ich poznania niezbędne są
badania określające ich charakter i wielkość (Gębczyński i Lisiewska 2006, Gębczyński i
Kmiecik 2007, Lisiewska i wsp. 2008a).
Hipoteza badawcza i cel pracy
Postawiono następujące hipotezy badawcze:
•
produkty otrzymane z odmian fasoli otrzymane uprawianych na suche nasiona
zbierane w stadium niepełnej dojrzałości będą charakteryzowały się podobną
jakością jak produkty z odmian typu flageolet.
•
produkty z nasion ugotowanych przed mrożeniem poddane, w celu przygotowania
do spożycia, tylko rozmrożeniu i podgrzaniu w kuchni mikrofalowej (żywność
wygodna), zachowają lepiej niż mrożonki tradycyjne (z surowca blanszowanego,
mrożonego i ugotowanego przed spożyciem) a szczególnie lepiej niż konserwy
sterylizowane składniki cenne z żywieniowego punktu widzenia oraz będą się
charakteryzowały co najmniej porównywalną jakością sensoryczną.
5
Celem pracy była ocena przydatności technologicznej i wartości żywieniowej nasion
pięciu odmian fasoli zwyczajnej zbieranych w stadium dojrzałości, co odpowiadało
zawartości suchej masy na poziomie około 40 g/100 g. Badano trzy odmiany fasoli typu
flageolet, w tym dwie hodowli holenderskiej firmy Pop Vriends Seeds BV – Alamo i Flaforte,
jedną hodowli polskiej firmy „Polan” KHiNO – Mona oraz dwie odmiany uprawiane na suche
nasiona - Igołomska firmy „Polan” KHiNO i Laponia firmy PlantiCo HiNO Zielonki.
W badaniach uwzględniono produkty mrożone sposobem tradycyjnym, to jest z
surowca blanszowanego przed mrożeniem oraz sposobem zmodyfikowanym, z surowca
ugotowanego przed mrożeniem, dzięki czemu uzyskano produkt o cechach żywności
wygodnej wymagający przed spożyciem tylko rozmrożenia i podgrzania w kuchni
mikrofalowej, a dodatkowo uwzględniono konserwę sterylizowaną. W mrożonkach i
konserwach sterylizowanych przygotowanych do spożycia bezpośrednio po ich otrzymaniu
oraz po 12 miesiącach składowania oceniono zawartość poziomu białka, aminokwasów,
węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie, w tym cukrów z rodziny rafinozy, witamin B1,
B2, C i E oraz składników mineralnych, ponadto porównano jakość sensoryczną otrzymanych
produktów.
Fasola typu flageolet jest mało znanym, praktycznie nowym surowcem. Cechą
charakterystyczną odmian tego typu fasoli, odmiennie niż odmian uprawianych na suche
nasiona, jest osiągnięcie dojrzałości technologicznej przed osiągnięciem dojrzałości
fizjologicznej.
Według założeń 7 Programu Ramowego Wspólnoty Europejskiej badań, rozwoju
technologicznego i wdrożeń (2007-2013), jednym z priorytetowych kierunków badań było
poszerzanie wiedzy na temat zdrowotnych składników i właściwości produktów
żywnościowych oraz tworzenie nowych produktów. Cel pracy wpisał się w ten priorytetowy
kierunek badań.
Materiał i metody
W celu zweryfikowania wymienionych hipotez badawczych w Katedrze Surowców i
Przetwórstwa Owocowo-Warzywnego obecnie Katedrze Technologii Owoców, Warzyw i
Grzybów Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie przeprowadzono doświadczenia obejmujące
uprawę fasoli oraz produkcję i ocenę mrożonek i konserw w naczyniach hermetycznych.
Materiał
Materiałem badawczym były nasiona pięciu odmian fasoli o niepełnej dojrzałości;
trzech typu flageolet, w tym dwóch hodowli holenderskiej firmy Pop Vriends Seeds BV –
6
Alamo i Flaforte, jednej hodowli polskiej firmy „Polan” KHiNO – Mona oraz dwóch
uprawianych na suche nasiona - Igołomska firmy „Polan” KHiNO i Laponia firmy PlantiCo
HiNO Zielonki. Wszystkie odmiany zbierano i przerabiano na mrożonki i konserwy przy
zawartości suchej masy na poziomie 40%. W tej fazie dojrzałości odmiana Alamo
charakteryzowała się średnią masą 1000 szt. nasion na poziomie 450 g, Flaforte - 370 g,
Mona - 570 g, Igołomska - 650 g i Laponia - 990 g.
Fasolę uprawiano na polu doświadczalnym Katedry, w której prowadzono badania
technologiczne i analityczne. Pole było zlokalizowane w południowej Polsce na zachodnich
obrzeżach Krakowa. Gleba była w dobrej kulturze ogrodniczej o odczynie obojętnym i
wysokiej zasobności w potas, fosfor i wapń oraz podstawowe makroskładniki. Nawożenie
mineralne na poziomie: azot - 30 kg N ha-1, fosfor - 80 kg P2O5 ha-1, potas - 150 kg K2O ha-1
uwzględniało zasobność gleby oraz wymagania pokarmowe gatunku. Zbiór fasoli
przeprowadzono, kiedy nasiona osiągnęły przewidzianą metodyką zawartość suchej masy, co
odpowiadało około 90 (88-94) dniom wegetacji. Bezpośrednio po zbiorze nasiona wyłuskano
ze strąków, posortowano i poddano ocenie na zawartość składników chemicznych w surowcu.
Pozostałą część przeznaczono do przerobu technologicznego.
W badaniach uwzględniono nasiona (Ryc. 1):
-
świeże, traktowane jako surowiec,
-
poddane zabiegowi blanszowania (półprodukt do produkcji mrożonek i
konserw sterylizowanych),
-
poddane zabiegowi ugotowania (półprodukt do produkcji mrożonek),
-
konserwowane na drodze mrożenia,
-
-
blanszowane przed mrożeniem,
-
ugotowane przed mrożeniem,
konserwowane w naczyniach hermetycznych na drodze sterylizacji.
Wyroby gotowe były oceniane bezpośrednio po utrwaleniu (konserwa sterylizowana po
wyrównaniu stężeń) i po 12 miesiącach przechowywania, z uwagą, że mrożonki oceniano po
przygotowaniu do konsumpcji a konserwy sterylizowane po oddzieleniu solanki.
7
Rycina 1. Schemat procesu technologicznego i kulinarnego z zaznaczonymi etapami analiz
chemicznych i oceny organoleptycznej
Surowiec
Blanszowanie
Ugotowanie
Blanszowanie
Chłodzenie
Sterylizacja
i chłodzenie
Zamrażanie
Ugotowanie
i
oddzielenie
solanki
Rozmrożenie
i podgrzanie
w kuchence
mikrofalowej
solanki
Próby
przygotowane do
spożycia
bezpośrednio po
zamrożeniu i
sterylizacji
Składowanie 8±2ºC
Składowanie -20±2ºC
Ugotowanie i
oddzielenie
solanki
Oddzielenie
Rozmrożenie
i podgrzanie
w kuchence
mikrofalowej
Oddzielenie
solanki
Produkt 1
Produkt 2
Produkt 3
Tradycyjna
technologia
mrożenia
Zmodyfikowana
technologia
mrożenia
Konserwa
sterylizowana
Próby
przygotowane do
spożycia po 12
miesiącach
składowania
- etapy, w których oznaczono wyróżniki składu chemicznego (od zaznaczonych
etapów badań występują odstępstwa w zależności od badanego składnika,
szczegóły podano w Tabeli 1)
- etapy, w których wykonano ocenę organoleptyczną
8
Tabela 1. Etapy analiz chemicznych (✓) i oceny organoleptycznej (✓✓) uwzględnione w
poszczególnych publikacjach
Produkty przygotowane do spożycia po
Nasiona po
Numer
składowaniu przez:
publikacji Nasiona obróbce wstępnej
0 m-cy
12 m-cy
zgodnie z świeże
blanszo- ugoto- produkt produkt produkt produkt produkt produkt
wykazem
wane
wane
1
2
3
1
2
3
✓
✓
✓
1
✓
✓✓
✓✓
2
✓
✓
✓
✓
✓
✓
3
✓
✓
✓
✓
✓
✓
4
✓
✓
✓
✓
✓
✓
5
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
6
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
7
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
8
✓
✓
✓
✓
✓
9
✓
✓
✓
✓
✓
10
✓✓
✓✓
✓✓
✓✓
11
Metody
Otrzymywanie półproduktów
Przerób na mrożonki w zależności od zastosowanej technologii, poprzedzono
blanszowaniem surowca (produkt 1) lub gotowaniem (produkt 2), przerób na konserwy
sterylizowane blanszowaniem (produkt 3) (Ryc. 1). Blanszowanie fasoli wykonano w wodzie
wodociągowej, w kociołku ze stali nierdzewnej, z zachowaniem proporcji masy surowca do
masy wody jak 1:5. Temperatura blanszowania wynosiła 96-98ºC, a czas ustalony
doświadczalnie 3 min 15 s dla nasion odmian Igołomska i Laponia oraz 3 min dla pozostałych
odmian. Podane warunki pozwoliły na obniżenie aktywności katalazy i peroksydazy (dane
niepublikowane) do poziomu nieprzekraczającego 5% aktywności wyjściowej (Bahçeci i wsp.
2005). Po blanszowaniu materiał natychmiast schłodzono w zimnej wodzie wodociągowej i
umieszczono na 30 minut na sitach dla dalszego odcieknięcia wody, po czym zamrożono lub
poddano sterylizacji.
Gotowanie fasoli wykonano w przykrytym naczyniu ze stali nierdzewnej z
zachowaniem proporcji masy surowca do masy solanki o stężeniu 1,6% NaCl jak 1:1, aby w
gotowym produkcie otrzymać stężenie soli na poziomie zbliżonym do 0,8%. Fasolę wkładano
do wrzącej wody. Czas gotowania do uzyskania przez fasolę konsystencji konsumpcyjnej
łącznie z czasem doprowadzenia do ponownego zawrzenia wody wynosił dla odmian Alamo,
Flaforte i Igołomska po 37 minut, Mona 32 minuty i dla odmiany Laponia - 29 minut. Po
9
ugotowaniu materiał umieszczono na sitach i schłodzono strumieniem zimnego powietrza i
zamrożono.
Konserwowanie fasoli na drodze mrożenia i sterylizacji
W przypadku otrzymywania mrożonek nasiona z prób blanszowanych (produkt 1) i
prób ugotowanych (produkt 2) umieszczono na tacach w warstwie o grubości 30 mm i
zamrożono w temperaturze -40ºC w komorze klimatycznej z wymuszonym owiewem
powietrza Feutron 3625-51 (Greiz, Niemcy). Czas mrożenia do temperatury składowania 20ºC wynosił 105 minut. Otrzymaną mrożonkę zapakowano w porcjach po 500 g do
woreczków z folii polietylenowej przystosowanej do składowania mrożonek i umieszczono w
komorze przechowalniczej o temperaturze -20ºC, w której pozostawały do czasu oceny.
Konserwowanie na drodze sterylizacji (produkt 3) wykonano w puszkach o
pojemności 510 cm3, jako zalewę użyto solankę o stężeniu 2,4% NaCl, co pozwoliło na
uzyskanie zawartości chlorku sodu jak w produkcie 1. Wsad blanszowanych nasion do puszki
wynosił 360 g a solanki 180 g. Sterylizację prowadzono w doświadczalnym kotle
ciśnieniowym (Gauge Co. N.Y., USA), określenie warunków sterylizacji poprzedzono
próbami technologicznymi, w których zwrócono uwagę na zapewnienie trwałości konserw,
jak również właściwą konsystencję nasion. Ustalono, że właściwą jakość konserw uzyskuje
się stosując temperaturę sterylizacji na poziomie 120±2ºC w ciągu 16 min dla odmian Alamo
i Flaforte, 14 min dla odmian Mona i Igołomska oraz 13 minut dla odmiany Laponia, przy
czym czas wstępowania temperatury do poziomu temperatury sterylizacji i czas chłodzenia
wynosiły po 15 minut. Po całkowitym schłodzeniu i osuszeniu konserwy umieszczono w
magazynie w temperaturze 8±2ºC i w tych warunkach przechowywano je do czasu oceny.
Przygotowanie mrożonek i konserw sterylizowanych do oceny składu chemicznego i
oceny organoleptycznej
Postępowanie związane z przygotowaniem prób do analiz chemicznych, a także do
oceny organoleptycznej było następujące:
Mrożonki poddane wcześniej blanszowaniu (produkt 1) ugotowano w wodzie z 1,6%
dodatkiem soli, przy zachowaniu proporcji masy nasion do masy wody jak 1:1. Mrożonki,
podobnie jak przy gotowaniu surowca, wkładano do wrzącej wody. Czas gotowania, łącznie z
czasem doprowadzenia do ponownego zawrzenia wody, do uzyskania przez nasiona fasoli
optymalnej konsystencji ocenionej organoleptycznie, wnosił dla odmian Alamo i Flaforte po
38 minut, dla odmiany Mona 35 minut, Igołomska 33 minuty i Laponia 31 minut. Po
10
ugotowaniu odcedzono solankę i produkt ostudzono do temperatury 20ºC, w której materiał
poddano ocenie.
Mrożonkę z fasoli ugotowanej przed mrożeniem (produkt 2) rozmrożono i ogrzano w
kuchni mikrofalowej Panasonic NN-F-621 (Matsushita Electric UK). W tym celu 500 g próbę
umieszczono w żaroodpornym przykrytym naczyniu. Czas rozmrażania i podgrzewania
zgodnie z Codex Alimentarius (1993) do temperatury serwowania 75ºC wynosił 11 minut. Po
ochłodzeniu w strumieniu zimnego powietrza do 20ºC materiał poddano ocenie.
Konserwy (produkt 3) po wyjęciu z komory chłodniczej doprowadzono do
temperatury pokojowej, otwarto puszki i ich zawartość umieszczono na 30 minut na sitach, w
celu odcieknięcia frakcji płynnej, po czym materiał poddano procedurom analitycznym.
Ocena składu chemicznego i ocena organoleptyczna (metody):
W materiale badawczym oznaczono zawartość:
-
suchej masy - metoda grawimetryczna (AOAC, 1984, 32.064), (Publikacja 1-6, 810),
-
azotu ogółem - (AOAC, 1990, 954.01), aminokwasów - (automatyczny analizator
aminokwasów, INGOS, Czechy), (Publikacja 1-3),
-
składników mineralnych - AOAC (1984, 32.027), w tym potasu, wapnia, magnezu,
sodu, żelaza, cynku, manganu, miedzi, chromu, niklu, ołowiu i kadmu - (spektrometr
emisyjny z indukcyjnie wzbudzoną plazmą argonową JY 238 ULTRACE, firmy
Jobin-Yvon Francja), fosforu - AOAC (1984, 3.098) (Publikacja 4 i 5),
-
tiaminy - (HPLC, Merck Hitachi, Niemcy) (EN 14122, 2003) i ryboflawiny - (HPLC,
Merck Hitachi, Niemcy) (EN 14152, 2003) (Publikacja 6),
-
witaminy C - (ISO/6557-2, 1984 ) (Publikacja 7),
-
tokoferoli - (HPLC, Merck Hitachi, Niemcy) (EN 12822, 2000) (Publikacja 8),
-
węglowodanów rozpuszczalnych, w tym rafinozy, stachiozy, werbaskozy, myoinozytolu galaktinolu, di-galacto-myo-inozytolu, fruktozy, galaktozy, glukozy,
sacharozy i maltozy (GC 2010, Shimadzu, Japonia) (Lahuta, 2006) (Publikacja 9 i
10),
Ocena organoleptyczna wyrobów gotowych została wykonana w skali 5 punktowej
zgodnie z zaleceniami ISO 3972 i ISO 6658 (Publikacja 11).
Ponadto w celu oznaczenia skuteczności blanszowania, w surowcu i próbach poddanych
blanszowaniu wykonano oznaczenie aktywności enzymatycznej (dane nieopublikowane):
-
peroksydazy (POD) - (Cano i wsp., 1997),
11
-
katalazy (CAT) – (Bergmeyer, 1974).
Opracowanie wyników
Zawartość
badanych
składników
w
surowcu,
półproduktach
i
produktach
przygotowanych do konsumpcji podano w przeliczeniu na świeżą masę, to znaczy w 100 g
części jadalnej. Zawartość suchej masy podana w publikacjach na każdym etapie badań
umożliwia określenie zmian w ilości badanych składników chemicznych wynikających z
niejednakowych ubytków poszczególnych składników, a przede wszystkim wynikających z
chłonięcia lub oddawania wody przez nasiona w czasie obróbki technologicznej i
przygotowania do spożycia.
Analiza statystyczna
Analizę statystyczną pozwalającą na porównanie poziomu i istotności zmian badanych
składników w surowcu i produktach przygotowanych do spożycia wykonano przy użyciu
analizy wariancji, na poziomie prawdopodobieństwa błędu P<0.05. Zastosowano program
Statistica (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA).
Wyniki
Jakość białka (Publikacje 1, 2 i 3)
Wyniki badań opisanych w publikacjach 1, 2 i 3 pozwoliły na prześledzenie zmian
zawartości białka i aminokwasów w nasionach fasoli o niepełnej dojrzałości pod wpływem
zastosowanej obróbki technologicznej i kulinarnej oraz ocenę jakości białka w produktach
przygotowanych do spożycia. Świeże nasiona fasoli trzech odmian typu flageolet (Alamo,
Flaforte i Mona) i dwóch odmian uprawianych zazwyczaj z przeznaczeniem na suche nasiona
(Igołomska i Laponia), zebrane w stadium niepełnej dojrzałości zawierały odpowiednio 1,331,47 mg i 1,47-1,75 g azotu ogółem oraz 7139-8117 mg i 7085-7886 mg aminokwasów w 100
g świeżej masy. Wśród badanych odmian większą zawartością aminokwasów wyróżniały się
nasiona odmiany Alamo. Stosunek aminokwasów egzogennych do aminokwasów
endogennych wynosił 0,92-0,93 w nasionach odmian typu flageolet i 0,86-0,89 odmianach
uprawianych na suche nasiona. Aminokwasami dominującymi we wszystkich odmianach
fasoli były kwas glutaminowy i kwas asparaginowy, a aminokwasami ograniczającymi były
metionina i cystyna.
12
Po ugotowaniu świeżych nasion fasoli do konsystencji konsumpcyjnej odnotowano
porównywalne, w obrębie odmian, obniżenie zawartości wszystkich aminokwasów, istotne
ubytki spowodowane tym zabiegiem dotyczyły głównie tyrozyny (o 10-50%).
Po roku składowania i przygotowaniu do spożycia w produktach 1 (blanszowaniemrożenie-zamrażalnicze składowanie-gotowanie) odnotowano obniżenie, w stosunku do
zawartości w surowcu, tyrozyny w odmianach typu flageolet (o 43-56%) oraz obniżenie
zawartości wszystkich aminokwasów w odmianie Igołomska (o 7-33%), natomiast nie
stwierdzono istotnych zmian w nasionach odmiany Laponia.
W przygotowanych do spożycia produktach 2, we wszystkich odmianach typu
flageolet, stwierdzono obniżenie zawartości tyrozyny (35-46%), a zmiany pozostałych
aminokwasów zależały od odmiany. Natomiast wśród odmian uprawianych na suche nasiona
w odmianie Igołomska odnotowano jedynie obniżenie zawartości argininy, a w odmianie
Laponia nie zmieniła się tylko zawartość aminokwasów siarkowych, tyrozyny, argininy i
alaniny. Ponadto produkty 2 z nasion odmiany Alamo oraz z obu odmian uprawianych na
suche nasiona charakteryzowały się na ogół wyższą zawartością poszczególnych
aminokwasów w porównaniu do produktów 1.
Produkty 3 otrzymane na drodze sterylizacji zawierały istotnie mniej aminokwasów
niż surowiec i mniej niż produkty z obu sposobów mrożenia, za wyjątkiem odmiany
Igołomska, w której nie było różnic w zawartości tych składników pomiędzy produktami 1 i
3.
Aminokwasami
ograniczającymi
jakość
białka,
w
porównaniu
do
wzorca
FAO/WHO/UNU (2007), była cystyna z metioniną. Wskaźnik CS dla tych aminokwasów
mieścił się w przedziale 70-90 dla produktów z fasoli typu flageolet i 62-79 dla produktów z
fasoli uprawianej na suche nasiona. Indeks EAA produktów z nasion typu flageolet mieścił
się w przedziale 133-166, a produktów z nasion uprawianych na suche nasiona był niższy 115-139. Wśród badanych odmian najwyższą jakością białka, ocenioną wskaźnikiem EAA,
charakteryzowały się produkty z nasion odmiany Alamo.
Zawartość składników mineralnych (Publikacje 4 i 5)
Wyniki badań opisanych w publikacjach 4 i 5 pozwoliły na ocenę zachowalności
popiołu i 13 składników mineralnych. Zachowanie badanych składników oceniono w
produktach gotowych po 12 miesiącach składowania i przygotowaniu do spożycia.
Świeże nasiona fasoli trzech odmian typu flageolet i dwóch odmian uprawianych
zazwyczaj z przeznaczeniem na suche nasiona, zawierały odpowiednio 1,65-1,75 g i 1,9313
2,17 g popiołu. Zastosowana obróbka wstępna przed mrożeniem (blanszowanie i gotowanie)
powodowała obniżenie ilości badanych składników, przy czym gotowane nasiona fasoli
wszystkich odmian miały, za wyjątkiem popiołu i sodu (co wynikało z dodatku chlorku sodu
do gotowania), istotnie mniej tylko potasu i miedzi niż nasiona blanszowane. W produkcie 2
w porównaniu do produktu 1 było na ogół więcej badanych pierwiastków (za wyjątkiem
wapnia, chromu, ołowiu i kadmu). Natomiast nasiona fasoli utrwalane na drodze sterylizacji
(produkt 3) zachowały, w porównaniu do produktów z obu sposobów mrożenia, mniej
popiołu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, sodu i żelaza, a zachowalność pozostałych
składników zależała od odmiany. Wśród badanych produktów na ogół więcej było
składników mineralnych w produktach z nasion fasoli uprawianej na suche nasiona, a wśród
nich więcej w odmianie Laponia.
Zawartość tiaminy i ryboflawiny (Publikacja 6)
Rezultatem badań opisanych w publikacji 6 było określenie zmian zawartości tiaminy
i ryboflawiny. Nasiona fasoli, w zależności od odmiany, zawierały 0,377-0,496 mg tiaminy i
0,106-0,130 mg ryboflawiny. Nasiona odmian uprawianych na suche nasiona były bardziej
zasobne w tiaminę, o 12-32%, w porównaniu do nasion typu flageolet, natomiast nie
stwierdzono takiej zależności w zawartości ryboflawiny.
Blanszowanie powodowało obniżenie w badanych nasionach fasoli zawartości tiaminy
o 18-42% i ryboflawiny o 18-26%, a ugotowanie nasion do konsystencji konsumpcyjnej
obniżenie, w porównaniu do surowca, odpowiednio o 43-54% i 22-32%. Zamrożenie i
przygotowanie do spożycia bezpośrednio po zamrożeniu powodowało w produktach 1 dalsze
ubytki tiaminy o 20-40% i ryboflawiny o 9-18%, w porównaniu do ilości wykazanej w
materiale blanszowanym. Natomiast zamrożenie i przygotowanie do spożycia produktów 2
nie wpłynęło na zawartość tych witamin.
Na tym etapie oceny produkty 2 zachowały o 10-24% więcej tiaminy od
przygotowanych do spożycia produktów 1. Natomiast zawartość ryboflawiny, jedynie w
produktach z nasion odmiany Alamo była większa. Produkt 3 miał mniej tiaminy niż
produkty 1 i 2 odpowiednio o 23-36% i 31-48%, oraz mniej ryboflawiny odpowiednio o 1130% i 14-36%.
Po rocznym składowaniu i przygotowaniu do spożycia produkty 1 zawierały, w
zależności od odmiany, mniej tiaminy o 39-58% i mniej ryboflawiny o 18-51% niż
bezpośrednio po zamrożeniu, a produkty 2 mniej odpowiednio o 17-59% i 12-57%. Produkty
2 z odmian uprawianych na suche nasiona zawsze były istotnie bardziej zasobne w obie
14
analizowane witaminy niż produkty 1, natomiast w próbach z odmian typu flageolet nie
stwierdzono takiej zależności.
Podczas rocznego składowania produktów 3 stwierdzono ubytki tiaminy we
wszystkich odmianach fasoli, w porównaniu do zawartości bezpośrednio po wykonaniu
konserw, o 36-63% i ryboflawiny o 18-60%. Wyjątkiem były produkty z nasion odmiany
Laponia, w których ilość ryboflawiny nie zmieniła się. Na tym etapie oceny nasiona
sterylizowane miały o 10-65% mniej tiaminy i o 6-56% mniej ryboflawiny niż produkty z
obydwu sposobów mrożenia. Nie znaleziono wpływu typu fasoli na zachowanie badanych
witamin.
Zawartość witaminy C (Publikacja 7)
W badanych świeżych nasionach fasoli wykazano 48-60 mg witaminy C, w tym
zawartość kwasu L-askorbinowego stanowiła 65-92% całkowitej ilości tej witaminy.
Najbardziej zasobne w witaminę C były nasiona odmiany Alamo, a najmniej zasobne nasiona
odmian Flaforte i Laponia.
W zależności od badanej odmiany blanszowane nasiona fasoli zachowały 71-82%
początkowej ilości witaminy C. W nasionach ugotowanych zachowanie było znacznie
mniejsze niż po blanszowaniu. Różnica na korzyść nasion blanszowanych wynosiła 25-31%.
Taka ilość witaminy C w nasionach ugotowanych (27-37 mg/100 g) pokrywa dzienne
zapotrzebowanie organizmu na tę witaminę w zakresie 39-53% (FAO/WHO 2002).
W czasie składowania produktów przez 12 miesięcy odnotowano systematyczne i na
ogół istotne obniżanie zawartości witaminy C i kwasu L-askorbinowego. Tempo obniżania
tych związków w większości obiektów było podobne, przy czym większy ubytek miał
miejsce z reguły przez pierwsze 4 miesiące składowania, w tym szczególnie we wszystkich
produktach z nasion odmiany Alamo. Wyjątkiem był produkt 2 z odmiany Igołomska, w
którym największe ubytki witaminy C stwierdzono pomiędzy 4 i 8 miesiącem składowania.
Produkty 1 po 12 miesiącach składowania zawierały 12-23 mg witaminy C, produkty
2 12-18 mg, natomiast produkty 3 tylko 7-14 mg. We wszystkich produktach witamina C
zachowała się znacząco lepiej w nasionach odmiany Laponia.
Zawartość witaminy E (Publikacja 8)
Zawartość tokoferoli ogółem w świeżych nasionach fasoli, mieściła się w zakresie
1,85-2,60 mg. Świeże nasiona fasoli odmian uprawianych na suche nasiona miały o jedną
czwartą mniej tokoferoli ogółem niż nasiona typu flageolet. Izomerem występującym w
15
największej ilości był γ-T (87-91% sumy tokoferoli), następnie α-T (5-7%) i δ-T (3-5%),
natomiast nie stwierdzono β-T. Aktywność witaminy E wyrażona jako ekwiwalent α-T
mieściła się w zakresie 0,26-0,39 mg. W ugotowanych świeżych nasionach fasoli zawartość
tokoferoli ogółem obniżyła się, w zależności od badanej odmiany, o 13-28%. Skutkowało to
obniżeniem aktywności witaminy E o 17-31%.
Przygotowanie do spożycia bezpośrednio po zamrożeniu (0 miesięcy składowania)
powodowało obniżenie, w stosunku do surowca, zawartości tokoferoli ogółem w produkcie 1
o 16-43% i aktywności witaminy E o 30-47% i w produkcie 2 odpowiednio o 8-40% i 1243%, a produkty 3 miały mniej tokoferoli ogółem o 15-46% i niższą aktywność witaminy E o
25-46%. Wśród badanych związków stwierdzone ubytki dotyczyły przede wszystkim,
podobnie jak w ugotowanych świeżych nasionach, zawartości α-tokoferolu. Analiza
produktów po 12 miesiącach składowania wykazała pogłębienie ubytków badanych
związków (o 3-23%) i w konsekwencji dalsze obniżenie aktywności witaminy E (o 5-25%).
Wielkość i charakter zmian zawartości tokoferoli nie pozwoliły na wyciągnięcie
jednoznacznych wniosków odnośnie wpływu odmiany, typu użytkowego czy sposobu
konserwowania na ich zachowalność.
Zawartość węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie (Publikacja 9 i 10)
W badanych nasionach fasoli zawartość węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie
wynosiła 2449,3-3182,6 mg w 100 g części jadalnej, w tym 44-49% stanowiły cukry z
rodziny rafinozy. Najwięcej węglowodanów rozpuszczalnych było w nasionach odmiany
Laponia, a cukrów z rodziny rafinozy w odmianie Mona. Dominującym oligosacharydem
była stachioza. Ugotowanie świeżych nasion fasoli do konsystencji konsumpcyjnej
powodowało redukcję sumy węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie o 53-63% i sumy
cukrów z rodziny rafinozy o 45-62%. Bezpośrednio po zamrożeniu w produktach 1 i 2
stwierdzono zbliżone obniżenie zawartości sumy węglowodanów rozpuszczalnych o 51-64% i
cukrów z rodziny rafinozy o 40-54%, a w produkcie 3 redukcję węglowodanów
rozpuszczalnych w wodzie o 58-72% i cukrów z rodziny rafinozy o 60-72%. Przechowywanie
przez 12 miesięcy generalnie nie powodowało zmian zawartości tych składników w badanych
produktach.
Wykazane zmiany węglowodanów rozpuszczalnych miały w badanych odmianach
fasoli podobny charakter, dlatego podobnie jak w surowcu produkty z nasion odmiany
Laponia, nadal zawierały najwięcej sumy węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie,
16
ponadto sumy cukrów z rodziny rafinozy, rafinozy oraz stachiozy i sacharozy, a najmniej
myo-inozytolu i galaktinolu.
Ocena sensoryczna produktów (Publikacja 2 i 11)
Fasola typu flageolet jest mało znanym, praktycznie nowym surowcem. Dlatego
otrzymane produkty poddano również ocenie sensorycznej. Wyniki oceny dołączano do
publikacji 1, 2 i 3, ale na skutek decyzji redakcji zastały one, za wyjątkiem publikacji 2,
usunięte. Jednak z uwagi na znaczenie jakości sensorycznej szczególnie nowych produktów,
przedstawiono je w materiałach konferencyjnych i dołączono do cyklu publikacji
stanowiących osiągnięcie naukowe pod pozycją 11.
W ocenie ogólnej świeże ugotowane nasiona badanych odmian fasoli uzyskały
zbliżone noty - 4,74-4,87 pkt. Produkty przygotowane do spożycia po 12 miesiącach
składowania charakteryzowały się także bardzo dobrą lub dobrą jakością sensoryczną. Dla
prób z nasion blanszowanych przed mrożeniem (produkt 1) noty w ocenie ogólnej wahały się
w zakresie 4,74-4,87 pkt, wyraźnie niżej oceniono mrożonki z nasion ugotowanych przed
mrożeniem (produkt 2) - 3,93-4,27 pkt., a konserwy sterylizowane (produkt 3) otrzymały
4,03-4,72 pkt. Produkty 2 otrzymały nieco niższą ocenę niż produkty 1 za barwę,
konsystencję, zapach i smak, ponadto nasiona były bardziej popękane. Nieco wyżej, w
porównaniu do innych odmian, oceniono produkty 1 i 2 z odmiany Mona i produkty 3 z
odmiany Alamo. Nie stwierdzono jednak wpływu typu użytkowego fasoli na wyniki oceny
sensorycznej badanych produktów.
Uzyskane wyniki badań dotyczące wpływu wybranych czynników na jakość mrożonek i
konserw sterylizowanych z nasion fasoli o niepełnej dojrzałości mają charakter poznawczy i
utylitarny. Przyczynią się one do usystematyzowania i poszerzenia wiedzy o zasobności
nasion fasoli o niepełnej dojrzałości i produktów z nich otrzymanych w składniki odżywcze,
w tym szczególnie związki biologicznie aktywne. W badaniach uwzględniono pięć odmian
fasoli z dwóch typów użytkowych, w tym odmian uprawianych na suche nasiona i odmian
które są zbierane dla celów przetwórczych przed osiągnięciem dojrzałości fizjologicznej (typ
flageolet).
Aspektem naukowym badań było prześledzenie zmian wielu składników chemicznych w
nasionach fasoli o niepełnej dojrzałości pod wpływem różnych zabiegów obróbki wstępnej,
metod utrwalania i składowania produktów oraz ich przygotowania do spożycia.
17
Aspektem utylitarnym badań było opracowanie technologii konserwowania nasion fasoli
o
niepełnej
dojrzałości.
Uwzględniono
technologię
utrwalania
w
opakowaniach
hermetycznych oraz mrożenia, w tym mrożenia metodą zmodyfikowaną (gotowanie przed
mrożeniem zamiast blanszowania), co pozwoliło na uzyskanie produktu typu żywność
wygodna.
Wnioski
Wyniki badań nad wpływem konserwowania fasoli o niepełnej dojrzałości nasion
(typu flageolet i typu na suche nasiona), w tym mrożenia sposobem tradycyjnym (produkt 1) i
sposobem zmodyfikowanym (produkt 2) oraz sterylizacji (produkt 3) na zawartość badanych
składników odżywczych w 100 g części jadalnej, a także jakość sensoryczną produktów,
pozwalają na wyciagnięcie następujących wniosków:
Produkty z odmian fasoli uprawianych na suche nasiona (Igołomska i Laponia) w
porównaniu do produktów z odmian typu flageolet (Alamo, Flaforte i Mona),
charakteryzowały się podobną zawartością białka (jednak o nieco niższej jakości),
sumy węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie, oligosacharydów z rodziny rafinozy
i aktywnością witaminy E, większą zawartością składników mineralnych, ponadto
większą zawartością witamin B1 i B2, ale dotyczyło to tylko mrożonek o charakterze
żywności wygodnej oraz większą zawartością witaminy C, co dotyczyło mrożonek
tradycyjnych.
Przygotowane do spożycia produkty mrożone sposobem zmodyfikowanym, w
porównaniu
do
produktów
mrożonych
tradycyjnie,
charakteryzowały
się
porównywalną lub większą zawartością białka i aminokwasów, sumy węglowodanów
rozpuszczalnych w wodzie, składników mineralnych, oraz witamin B1 i B2 (dotyczyło
odmian uprawianych na suche nasiona), ponadto mniejszą zawartością witaminy C
(dotyczyło to również tylko odmian uprawianych na suche nasiona) oraz nie różniły
się aktywnością witaminy E. Produkty te otrzymały nieco niższe noty w ocenie
sensorycznej, ale na poziomie 4 pkt. lub wyższym.
Sterylizowane nasiona fasoli zawierały mniej, niż przeciętnie mrożonki, białka,
aminokwasów, sumy węglowodanów rozpuszczalnych w wodzie i oligosacharydów z
rodziny rafinozy, składników mineralnych, witamin B1 i B2 i C oraz nie różniły się
aktywnością witaminy E. W ocenie sensorycznej otrzymały noty zbliżone lub nieco
wyższe od nasion mrożonych sposobem zmodyfikowanym.
18
Niedojrzałe, na skutek zbyt wczesnej jesieni lub opóźnionego wysiewu, nasiona odmian
uprawianych na suche nasiona mogą być konkurencyjnym, w porównaniu do odmian typu
flageolet, surowcem do produkcji mrożonek, w tym o cechach żywności wygodnej, a także
konserw sterylizowanych. Jakość produktów otrzymanych z odmian uprawianych na suche
nasiona określona poziomem analizowanych składników chemicznych nasion i cechami
sensorycznymi nie ustępowała, a często przewyższała jakość produktów z odmian typu
flageolet.
Literatura
AOAC, 1984. Official methods of analysis, 14th ed. Association of Official Analytical
Chemists. Arlington, VA.
AOAC, 1990. Official methods of analysis, 15th ed. Association of Official Analytical
Chemists. Washington, DC.
Bahçeci, K.S., Serpen, A., Gökmen, V., Acar, J. 2005. Study of lipoxygenase and peroxidase
as indicator enzymes in green beans: change of enzyme activity, ascorbic acid and
chlorophylls during frozen storage. J. Food Eng., 66, 187-192.
Bergmeyer, H.U., 1974. Methods of enzymatic analysis. Verlag Chemie Veinheim, New
York.
Candela M., Astiasaran I., Bello J., 1997. Cooking and warm-holding: effect on general
composition and amino acids of Kidney Beans (Phaseolus vulgaris), Chickpeas (Cicer
arietinum), and Lentils (Lens culinaris). J. Agric. Food Chem. 45, 4763-4767.
Cano, MP., Ancos, BM., Lobo, G., Santos, M. 1997. Improvement of frozen banana (Musa
cavendishii, cv. Enana) colour by blanching: relationship between browning, phenols and
polyphenol oxidase and peroxidase activities. Z. Lebensm. Unters. Forsch. A, 204, 60-65.
Cazetta, J. O, Silva, H. C, Braga, G. L., Carvalho, R. 1991. Oligosaccharide levels in
immature and nature seeds from several varieties of pigeon peas (Cajanus cajan).
Alimentos e Nutrição, 3, 75-84.
Chau Ch.F., Cheung P.C.K., Wong Y.S. 1997. Effects of cooking on content of amino acids
and antinutrients in three Chinese indigenous legume seeds. J. Sci. Food Agric. 75, 447452.
Codex Alimentarius, 1993. Code of hygienic practice for precooked and cooked foods in mass
catering CAC/RCP 39. http://www.codexalimentarius.net/web/standard_list.jsp.
19
EN 12822, 2000. Foodstuffs. Determination of vitamin E by high performance liquid
chromatography. Measurement of α-, β-, γ- and δ-tocopherols. European Committee for
Standardization, Brussels.
EN 14122, 2003. Foodstuffs. Determination of vitamin B1 by HPLC. European Committee
for Standardization, Brussels, Belgium.
EN 14152, 2003. Foodstuffs. Determination of vitamin B2 by HPLC. European Committee
for Standardization, Brussels, Belgium.
FAO/WHO, 2002. Human vitamin and mineral requirements. Report of a joint FAO/WHO
expert consultation, Bangkok, Thailand. World Health Organization Food and
Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
FAO⁄WHO⁄UNU (2007). Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a
joint FAO⁄WHO⁄UNU expert consultation. WHO technical report series, 935.
http://whqlibdoc.who.int/trs/WHO_TRS_935_eng.pdf.
Gębczyński P., Lisiewska Z., 2006. Comparison of the level of selected antioxidative
compounds in frozen broccoli produced using traditional and modified methods. Innov.
Food Sci. Emerg. Technol. 7, 239-245.
Gębczyński, P. Kmiecik, W. 2007. Effects of traditional and modified technology, in the
production of frozen cauliflower, on the contents of selected antioxidative compounds.
Food Chem., 101, 229–235.
ISO 3972 (1991). Sensory Analysis – Methodology – Method of Investigating Sensitivity of
Taste. International Organisation for Standardisation, Geneva.
ISO 6558 (2005). Sensory Analysis – Methodology – General Guidance. International
Organisation for Standardisation, Geneva.
ISO/6557-2 1984. Fruits, vegetables and derived products – determination of ascorbic acid
content. Part 2. Routine methods. International Organization for Standardization, Geneva.
Korus A, Lisiewska Z, Kmiecik W. 2003. Content of amino acids in fresh and preserved
physiologically immature grass pea (Lathyrus sativus L.) seeds. Eur. Food Res. Tech.
217, 148–153.
Korus A., Lisiewska Z., Kmiecik W., 2002. Effect of freezing and canning on the content of
selected vitamins and pigments in seeds of two grass pea (Lathyrus sativus L.) cultivars at
the not fully mature stage. Nahrung-Food 46, (4), 233-237.
Lahuta LB. 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, 219–227.
20
Lisiewska Z, Kmiecik W, Korus A. (2001). Content of nitrogen compounds in raw and
preserved seeds of grass pea (Lathyrus sativus L.). Eur Food Res Tech 213:343–348.
Lisiewska Z., Korus A., Kmiecik W., 2002. Changes in the level of vitamin C, beta-carotene,
thiamine, and riboflavin during preservation of immature grass pea (Lathyrus sativus L.)
seeds. Eur. Food Res. Technol. 215, 216-220.
Lisiewska, Z., Kmiecik, W., Słupski, J. 2007. Content of amino acids in raw and frozen broad
beans (Vicia faba var. major) seeds at milk maturity stage, depending on the processing
method. Food Chem195, 1468-1473.
Lisiewska, Z., Słupski, J., Kmiecik, W., Gębczyński, P. 2008a. Availability of essential and
trace elements in frozen leguminous vegetables prepared for consumption according to
the method of pre-freezing processing. Food Chem. 106, 576-582.
Lisiewska, Z., Słupski, J., Kmiecik, W., Gębczyński, P. (2008b). Effect of pre-freezing and
culinary treatment on the content of amino acids of green pea. Acta Sci. Pol. Technol.
Aliment. 7(4), 5–14.
Schneider, A.V.C., 2002. Overview of the market and consumption of pulses in Europe. Br. J.
Nutr. 88, Suppl. 3, S243–S250.
Song, J.Y., An, G.H., Kim, C.J. 2003. Color, texture, nutrient contents, and sensory values of
vegetable soybeans [Glycine max (L.) Merrill] as affected by blanching. Food Chem. 83,
69–74.
Souci S.W., Fachmann W., Kraut H., 2000. Food composition and nutrition tables. Medpharm
Scientific Publishers Stuttgart.
USDA. [online] Composition of foods raw, processed, prepared. USDA National Nutrient
Database for Standard References Release 22, [dostęp: 29.04.2012.] Dostępna w
Internecie: http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/.
Wang N, Hatcher DW, Tyler RT, Toews R, Gawalko EJ. (2010). Effect of cooking on the
composition of beans (Phaseolus vulgaris L.) and chickpeas (Cicer arietinum L.). Food
Res. Int. 43(2):589–594.
Yamaguchi, T., Mizobuchi, T., Kajikawa, R., Kawashima, H., Miyabe, F., Terao, J.,
Takamura, H., Matoba, T., 2001. Radical scavenging activity of vegetables and the effect
of cooking on their activity. Food Sci. Technol. Res. 7, 250-257.
21
5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo - badawczych
Egzamin maturalny zdałem 1991 r. i w tym samym roku rozpocząłem studia na
Wydziale Technologii Żywności Akademii Rolniczej im Hugona Kołłątaja w Krakowie
zakończone w 1996 r. obroną pracy magisterskiej. Po ukończeniu studiów podjąłem pracę na
stanowisku technologa w piekarni w Powszechnej Spółdzielni Spożywców Społem w
Brzesku, następnie w firmie Piekarniczo-Cukierniczej „Galicja” Jan Rączka Sp. z o.o. w
Krakowie oraz jako zastępca kierownika działu piekarnia-ciastkarnia w Hipermarkecie
Carrefour Kraków.
W latach 1998-2003 byłem zatrudniony na stanowisku asystenta naukowodydaktycznego w Katedrze Surowców i Przetwórstwa Owocowo-Warzywnego, Akademii
Rolniczej w Krakowie, gdzie dołączyłem do zespołu kierowanego przez prof. dr hab. inż.
Waldemara Kmiecika, a następnie przez prof. dr hab. inż. Zofię Lisiewską.
Obszarem zainteresowania tego zespołu była ocena wpływu warunków pozyskania
surowca, czasu i warunków składowania przed przerobem, gatunku, odmiany i części
użytkowej na przydatność owoców i warzyw do konserwowania oraz sposobu obróbki
wstępnej, warunków utrwalania, czasu i warunków składowania otrzymanych produktów oraz
sposobu przygotowania do spożycia na zawartość w nich składników odżywczych,
funkcjonalnych oraz składników niepożądanych w żywności.
Stopień doktora nauk rolniczych w zakresie żywności i żywienia (specjalność przetwórstwo owoców i warzyw) uzyskałem 11 grudnia 2002 r. na Wydziale Technologii
Żywności Akademii Rolniczej w Krakowie na podstawie rozprawy pt. „Wpływ czynników
biologicznych i technologicznych na jakość mrożonego kopru”. Promotorem pracy była prof.
dr hab. Zofia Lisiewska. Na realizację swoich badań otrzymałem grant promotorski (KBN 3
P06T 019 22).
Z dniem 01.11.2003 r. zostałem zatrudniony na stanowisku adiunkta na Wydziale
Technologii Żywności, w Katedrze Surowców i Przetwórstwa Owocowo-Warzywnego
Akademii Rolniczej w Krakowie (obecnie Katedrze Technologii Owoców, Warzyw i
Grzybów Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie). Praca w zespole zaowocowała podjęciem
przeze mnie kilku kierunków badawczych. Początkowo moje zainteresowania badawcze
obejmowały:
1. ocenę wpływu odmiany, części użytkowej, terminu zbioru, wysokości roślin kopru
na ich skład chemiczny i przydatność do mrożenia oraz wpływu mrożenia i
zamrażalniczego
składowania
na
zawartość
składników
odżywczych
(węglowodanów, witamin, barwników, składników mineralnych, białka i składu
22
aminokwasowego), związków nieodżywczych i szkodliwych (szczawianów,
azotanów V i azotanów III, metali ciężkich), związków o charakterze
przeciwutleniającym oraz ocenę sensoryczną produktów,
2. ocenę przydatności szpinaku nowozelandzkiego do mrożenia,
3. ocenę przydatności owoców banana o daleko posuniętej dojrzałości do
otrzymywania mrożonych deserów i konserw pasteryzowanych.
Ad. 1. Zielony koper jest powszechnie wykorzystywany do przyprawiania potraw.
Poszczególne części użytkowe roślin mogą różnić się znacznie składem chemicznym, dotyczy
to zwłaszcza zróżnicowania między liśćmi a ogonkami liściowymi bądź łodygami. W
badaniach porównano plonowane oraz określono zdolności do akumulacji składników
chemicznych trzech odmian kopru, Amat, Ambrozja i Lukullus, uprawianych w pięciu
okresach wegetacji od wiosny do jesieni. Rośliny zbierano w ciągu 36-45 dni od siewu, gdy
osiągnęły 25 cm wysokości. Wyniki badań pozwoliły na określenie plonu ogółem i plonu
handlowego liści i liści z ogonkami, a także plon suchej masy, sumy cukrów i skrobi,
błonnika pokarmowego, azotu ogółem, popiołu, witaminy C, β-karotenu, chlorofili i olejków
eterycznych. Najwyższe plony olejków eterycznych uzyskano z upraw wysiewanych w maju i
lipcu a pozostałych składników z upraw kwietniowych i sierpniowych. Efektem badań było
wytypowanie do dalszych badań odmiany Amat, która charakteryzowała się wyższym plonem
suchej masy i analizowanych składników (Załącznik IV, pkt II D.1 i D.8).
Młode, delikatne rośliny kopru nadają się do konserwowania na drodze mrożenia lub
suszenia, starsze do sporządzania wyciągów i wywarów. W kolejnym etapie badań oceniono
wpływ wysokości roślin kopru odmiany Amat (20, 30, 40, 50 i 60 cm) na wielkość zbioru
oraz zawartość suchej masy, popiołu, cukrów ogółem, skrobi, błonnika pokarmowego, azotu
ogółem i azotu białkowego, olejków eterycznych, witaminy C, chlorofili, karotenoidów i βkarotenu w blaszkach liściowych, ogonkach liściowych, całych liściach, łodygach i całych
roślinach. Na wszystkich etapach oceny blaszki liściowe zawierały najwięcej badanych
składników, nieco mniej liście z ogonkami i całe rośliny a najmniej ogonki liściowe i łodygi.
Wraz ze wzrostem wysokości roślin rosła wielkość zbioru, zawartość suchej masy,
karotenoidów i β-karotenu, olejków eterycznych, chlorofili i polifenoli we wszystkich
częściach użytkowych kopru za wyjątkiem łodyg. Zawartość pozostałych składników
obniżała się lub ulegała wahaniom (Załącznik IV, poz. pkt II A.6, D.7 oraz Załącznik V, pkt
III B.9).
23
Niektóre gatunki warzyw mogą gromadzić znaczne ilości substancji niepożądanych w
żywności jak azotany (V), azotany (III) i szczawiany. Azotany (V) są naturalnymi
składnikami roślin i stanowią substancje pośrednie w syntezie licznych związków
organicznych. Poziom tych związków w warzywach zależy przede wszystkim od gatunku, ale
również od warunków uprawy i przechowywania po zbiorze. Azotany (V) same w sobie nie
stanowią zagrożenia dla zdrowia, natomiast powstające z nich azotany (III) są wysoce
toksyczne. Azotany (III) powodują przejście hemoglobiny w methemoglobinę. Są również
substratem w powstawaniu N-nitrozoamin - związków o działaniu rakotwórczym,
teratogennym i mutagennym. Związki te powstają w warzywach, zwłaszcza liściowych,
podczas ich składowania w pomieszczeniach niechłodzonych, stąd w kolejnym etapie badań
oceniono wpływ warunków przechowywania świeżych liści i całych roślin kopru odmiany
Amat na zawartość azotanów (V), azotanów (III) i szczawianów. Obie części użytkowe kopru
nadawały się do przerobu w ciągu 4 dni przechowywania w magazynie niechłodzonym (1618°C) i 14 dni w temperaturze chłodniczej (0-1°C). Po tym czasie jakość sensoryczna
surowca pogorszyła się w takim stopniu, że był on nieprzydatny do dalszego przerobu.
Podczas przechowywania w magazynie niechłodzonym odnotowano niewielki przyrost
azotanów (V) oraz istotne obniżenie azotanów (III), a w temperaturze chłodniczej poziom
azotanów (V) i azotanów (III) w całych roślinach malał. Niezależnie od warunków i czasu
magazynowania, w koprze obniżała się zawartość szczawianów. Przechowywany koper, w
porównaniu do surowca świeżego, charakteryzował się mniejszą o 15-48% zawartością
szczawianów ogółem i o 38-58% szczawianów rozpuszczalnych (Załącznik IV, pkt II, D.2).
Znaczna część prac w moim dorobku dotyczy badań nad oceną przydatności zielonego
kopru do mrożenia. Badania te uważam za najważniejsze w moim dorobku jako asystenta, a
ich zwieńczeniem było opracowanie rozprawy naukowej i uzyskanie na jej podstawie stopnia
naukowego doktora. Cykl badań nad przydatnością kopru do mrożenia prowadziłem w
ramach projektu badawczego „Wpływ różnych czynników, w tym rodzaju części użytkowej,
uproszczenia procesu technologicznego oraz temperatury i okresu składowania na jakość
mrożonek z kopru” (Grant KBN 3 P06T 019 22). Najważniejsze wyniki tych badań zostały
przestawione w licznych publikacjach (Załącznik IV, pkt II poz. A.3, A.4, A.5. D.3, D.4, D.5)
i doniesieniach na konferencjach naukowych (Załącznik V, pkt III. poz. B.5-8, B.11 i B.13).
Koper jest łatwy w uprawie, ma krótki okres wegetacji, a przy odpowiednim dobraniu
termin siewu, istnieje możliwość uzyskania plonów w ciągu całego sezonu wegetacyjnego.
Natomiast całoroczną podaż kopru może zapewnić jego zakonserwowanie. Powszechnie
24
stosowanym sposobem jest suszenie. Jednak z uwagi na lepsze zachowanie związków
lotnych, które nie tylko wpływają na zapach potraw, ale także mają działanie
przeciwbakteryjne, bardziej korzystną metodą jego konserwowania jest mrożenie. Dlatego
celem podjętych przeze mnie badań, prowadzonych w Katedrze Surowców i Przetwórstwa
Owocowo-Warzywnego, było określono wpływu obróbki wstępnej (blanszowania),
temperatury oraz okresu przechowywania na zachowanie składników w mrożonych liściach i
całych roślinach (liście i łodygi z ogonkami) kopru, zebranych przy wysokości rośliny około
25 cm. Surowiec był produkowany w kontrolowanych warunkach na własnym polu
doświadczalnym, a przerabiano go kilka godzin po zbiorze. Badano dwa rodzaje surowca
(liście i całe rośliny), wpływ metody przygotowania przed zamrożeniem (blanszowane i bez
blanszowania), wpływ temperatury przechowywania (-20°C i -30°C) oraz okres
przechowywania mrożonek przez 3, 6, 9 i 12 miesięcy.
Świeże liście kopru charakteryzowały się zawartością suchej masy na poziomie 12,89
g/100 g, cukrów ogółem 1,19 g, skrobi 0,75 g, błonnika pokarmowego 2,52 g, polifenoli 175
mg, olejków eterycznych 58 mm3 i kwasowością na poziomie 16 cm3 0,1 M NaOH. W
porównaniu do całych roślin kopru zawartość suchej masy w liściach była wyższa o 36%,
cukrów ogółem o 45%, skrobi o 6%, błonnika pokarmowego o 35%, polifenoli o 58%,
olejków eterycznych o 32%, a kwasów ogółem o 36% (Załącznik IV, pkt II poz. D.3).
Blanszowanie spowodowało znaczące zmiany poziomu większości składników chemicznych
(za wyjątkiem błonnika pokarmowego) w obu częściach użytkowych kopru. Niezależnie od
części użytkowej, zastosowanej obróbki wstępnej i temperatury przechowywania,
składowanie mrożonek powodowało niewielkie zmiany w poziomie suchej masy, cukrów
ogółem, skrobi, błonnika pokarmowego i kwasów ogółem. Blanszowanie przed mrożeniem i
niższa temperatura składowania mrożonek wpłynęły na lepsze zachowanie polifenoli i
olejków eterycznych w obu częściach użytkowych. Na każdym etapie składowania mrożonki
z liści charakteryzowały się wyższą jakością sensoryczną. Uzyskane wyniki badań pozwoliły
stwierdzić, że utrzymanie wysokiej jakości sensorycznej mrożonego kopru przez trzy
miesiące
przechowywania
w
temperaturze
-20°C
nie
wymagało
blanszowania.
Przechowywanie prób blanszowanych przed mrożeniem, zarówno w temperaturze -20°C jak i
-30°C, pozwalało na utrzymanie bardzo dobrej jakości przez sześć miesięcy. Mrożonki
przechowywane dłużej niż sześć miesięcy zachowały dobrą jakość tylko gdy były
blanszowane przed mrożeniem, ponadto niższa temperatura przechowywania miała korzystny
wpływ na utrzymanie jakości sensorycznej, w szczególności w przypadku składowania przez
12 miesięcy.
25
W badaniach opisanych w Załączniku IV, pkt II poz. D.4 określono wpływ
temperatury i okresu przechowywania na zachowanie witaminy C, tiaminy i ryboflawiny w
mrożonych liściach i całych roślinach kopru. Świeże liście kopru zawierały 116 mg witaminy
C, 0,196 mg tiaminy i 0,638 mg ryboflawiny w 100 g świeżej masy, a całe rośliny
odpowiednio 77 mg, 0,115 mg i 0,433 mg. Blanszowanie powodowało obniżenie poziomu
witamin, przy czym ubytki witamin stwierdzone po tym zabiegu były mniejsze w całych
roślinach niż w liściach. Zamrożenie również powodowało obniżenie poziomu badanych
witamin, ale tylko w próbach nieblanszowanych. Po 12-miesięcznym przechowywaniu,
wykazano, że mrożonki z kopru blanszowanego przed zamrożeniem lepiej zachowały
witaminę C i gorzej tiaminę niż odpowiednie mrożonki z kopru nieblanszowanego. Natomiast
nie różniły się zawartością ryboflawiny. Niższa temperatura składowania mrożonek miała
korzystny wpływ, ale tylko na zachowanie witaminy C.
W kolejnych badaniach określono wpływ mrożenia na zachowanie chlorofili i
karotenoidów w produktach. W liściach kopru było 144 mg chlorofili w 100 g świeżej masy,
karotenoidów 30,3 mg i β-karotenu 5,0 mg. W całych roślinach, zawartość tych składników
była niższa odpowiednio o 40%, 38% i 41% (Załącznik IV, pkt II poz. A.3). Blanszowanie,
zamrażanie i przechowywanie produktów mrożonych, niezależnie od temperatury, nie
wpłynęło na zawartość badanych składników w ciągu pierwszych 3 miesięcy. Podczas
kolejnych miesięcy przechowywania, stwierdzono korzystny wpływ blanszowania na
zachowanie karotenoidów i β-karotenu, podczas gdy niższe temperatury przechowywania
miały korzystny wpływ na zawartość chlorofili. Analizowane składniki nieco lepiej
zachowały się liściach niż w całych roślinach. Jeśli za kryterium oceny przyjąć dobre (na
poziomie 90%) zachowanie chlorofili, karotenoidów i β-karotenu koper może być
przechowywany przez okres do 6 miesięcy w temperaturze -20°C bez blanszowania.
Natomiast przy przechowywaniu ponad 6 miesięcy, konieczne jest blanszowanie przed
mrożeniem, ponadto niższa temperatura składowania powodowała lepsze zachowanie
badanych składników.
Wielu autorów zgadza się, że warzywa liściowe są bogatym źródłem aminokwasów
oraz że liście mają bardziej korzystny skład aminokwasowy niż całe rośliny. Świeże liście
kopru zawierały blisko 1/3 więcej azotu ogółem i aminokwasów ogółem niż całe rośliny
(Załącznik IV, pkt II poz. D.5). Po wyrażeniu zawartości aminokwasów w 16 g azotu, liście
kopru zawierały więcej aminokwasów ogółem niż całe rośliny tylko o 0,3% i więcej
aminokwasów egzogennych o 1,3% natomiast znacznie różniły się zawartością niektórych
aminokwasów. Liście zawierały znacznie więcej cysteiny, izoleucyny, leucyny, tyrozyny,
26
proliny i alaniny i znacznie mniej metioniny, fenyloalaniny, histydyny i seryny niż całe
rośliny. Aminokwasem ograniczającym jakość białka obu części użytkowych kopru była
lizyna (CS 98). Blanszowanie powodowało obniżenie zawartości azotu ogółem i niektórych
aminokwasów. Temperatura zamrażalniczego składowania (-20°C i -30°C) przez 12
miesięcy, nie miała wpływu na zawartość azotu ogółem w mrożonkach natomiast
spowodowała niewielkie zmiany zawartości poszczególnych aminokwasów.
Zróżnicowanie stężenia azotanów w różnych częściach roślin może być wyjaśnione
przez zmienną intensywność procesów metabolicznych. Świeże liście kopru (Załącznik IV,
pkt II poz. A.4) zawierały 728 mg azotanów (V) w kg świeżej masy, 0,5 mg azotanów (III) i
1440 mg szczawianów ogółem, a całe rośliny odpowiednio 1571 mg, 0,3 mg i 1140 mg.
Blanszowanie spowodowało znaczne obniżenie zawartości azotanów (V) o 41% w liściach i o
50% w całych roślinach, azotanów (III) odpowiednio o 33% i 20% i szczawianów ogółem o
34% i 30%. W przedstawionych badaniach, zamrożenie nie wpłynęło znacząco na zawartość
azotanów (V), szczawianów i azotanów (III) w liściach i całych roślinach kopru
blanszowanych przed mrożeniem. Jednak w próbach nieblanszowanych, zwłaszcza gdy
mrożono całe rośliny, zawartość azotanów (III) znacząco się zwiększyła. W czasie rocznego
składowania mrożonek zawartość oznaczanych składników ulegała niewielkim wahaniom
niezależnie od temperatury składowania.
Świeże liście kopru zawierały w 100 g świeżej masy 1,96 g popiołu oraz 570 mg
potasu, 17,3 mg sodu, 129 mg wapnia, 40,2 mg magnezu, 4,29 mg żelaza, 63,6 mg fosforu
oraz charakteryzowały się alkalicznością popiołu na poziomie 17,5 cm3 0,1 M HCl/100 g
(Załącznik IV, pkt II poz. A.5). Zawierały ponadto w kg świeżej masy 8,72 mg cynku, 2,16
mg miedzi, 0,028 mg kadmu i 0,146 mg ołowiu. Świeże liście miały więcej od całych roślin
popiołu, magnezu, żelaza, fosforu, cynku, kadmu i ołowiu, mniej sodu i miedzi, a zawartość
potasu i wapnia oraz alkaliczność popiołu były podobne. Blanszowanie istotnie zmniejszyło
poziom popiołu i jego alkaliczność oraz zawartość potasu, wapnia, magnezu, fosforu, cynku,
kadmu, miedzi i ołowiu, w obu częściach rośliny, a ponadto sodu w całych roślinach i żelaza
w liściach. W czasie przechowywania mrożonek, w próbach z nieblanszowanego surowca
obniżyła się zawartość żelaza i miedzi w obu częściach użytkowych kopru.
Ad. 2. Brałem także udział w badaniach przydatności szpinaku nowozelandzkiego do
mrożenia. Szpinak nowozelandzki jest stosunkowo nowym i mało znanym w naszym kraju
warzywem liściowym. Warzywo to zasługuje na rozpowszechnienie ze względu na
możliwość jego pozyskiwania przez całe lato, ponieważ z jednego siewu może być zbierane
27
wielokrotnie od czerwca do pierwszych przymrozków. Częścią użytkową są liście wraz z
młodymi pędami o długości do 15 cm. Jego skład chemiczny jest zbliżony do szpinaku
zwyczajnego i podobnie jak szpinak zwyczajny nadaje się do mrożenia, ale również ma
tendencję do gromadzenia azotanów. W badaniach określono zmiany zawartości suchej masy,
cukrów ogółem, skrobi, błonnika pokarmowego, azotu ogółem, popiołu, witaminy C,
chlorofili oraz azotanów (V) i azotanów (III). Po blanszowaniu, zamrożeniu i składowaniu
mrożonek przez 9 miesięcy stwierdzono obniżenie zawartości większości analizowanych
składników. Jednocześnie obserwowano wzrost poziomu azotanów (III). Jakość sensoryczna
produktu była dobra i zbliżona do szpinaku zwyczajnego (Załącznik IV, pkt II A.1, i
Załącznik V, pkt III. B.1, B.4, B.17).
Ad. 3. Owoce banana z racji daleko zaawansowanej dojrzałości i osłabionej konsystencji,
pomimo doskonałych walorów smakowo-zapachowych mają ograniczoną przydatność
konsumpcyjną i technologiczną, zwłaszcza jeśli chce się je konserwować w postaci
nieprzetartej. Możliwości przetwórczego wykorzystania bananów są stosunkowo szerokie,
pomimo to, w porównaniu z ilością spożywaną w stanie świeżym, tylko niewielka część
owoców tej rośliny jest przeznaczana na konserwy i przetwory, a przerób z reguły prowadzi
się w krajach produkujących surowiec bądź blisko położonych, co z jednej strony obniża
koszty produkcji, z drugiej pozwala na dobór odpowiedniego stopnia dojrzałości do
konkretnego kierunku przetwarzania. W przedstawionych badaniach podjęto próbę
wykorzystania owoców banana o daleko posuniętej dojrzałości konsumpcyjnej, które
pozostają jako nadwyżka w dojrzewalniach, do otrzymywania mrożonych deserów i konserw
pasteryzowanych. Przed utrwaleniem owoce banana poddano blanszowaniu i nasaczaniu w 10
różnych roztworach. Tylko dodatek 0,8% kwasu cytrynowego, 0,2% kwasu L-askorbinowego
i 1% chlorku wapnia do syropu w którym nasączano owoce gwarantował otrzymanie
mrożonych deserów o jakości sensorycznej zbliżonej do oceny dobrej. Znacznie lepsze efekty
dała pasteryzacja produktów. Wśród deserów pasteryzowanych, zastosowanie dodatku
chlorku wapnia wywierało najbardziej korzystny wpływ na twardość i adhezyjność oraz
jakość sensoryczną utrwalanych owoców (Załącznik IV, poz. A.2 i D.6).
Po uzyskaniu stopnia naukowego doktora moja działalność naukowa koncentrowała
się wokół czterech głównych problemów badawczych:
1. oceny sposobu mrożenia i przygotowania do spożycia na zawartość białka i
skład aminokwasowy białka warzyw strączkowych (bobu, fasoli szparagowej,
28
zielonego grochu), krzyżowych (białego i zielonego kalafiora, kapusty
brukselskiej, brokuła) oraz szparagów i szpinaku nowozelandzkiego,
2. oceny sposobu mrożenia i przygotowania do spożycia na zawartość
składników mineralnych w warzywach strączkowych,
3. oceny sposobu mrożenia i przygotowania do spożycia na zawartość
szczawianów w warzywach strączkowych (bobie, fasoli szparagowej, grochu
zielonym), krzyżowych (kalafiorze białym i zielonym, kapuście brukselskiej,
brokułach) i korzeniowych (buraku ćwikłowym, marchewce, selerze,
pietruszce),
4. oceny wpływu odmiany, sposobu mrożenia, sterylizacji i przygotowania do
spożycia nasion fasoli o niepełnej dojrzałości na zawartość składników
odżywczych (witamin B1, B2, C, E, składników mineralnych, białka i składu
aminokwasowego), związków nieodżywczych (oligosacharydów, metali
ciężkich),
związków
o
charakterze
przeciwutleniającym
oraz
ocenę
sensoryczną produktów. (Wyniki tych badań stanowią jednotematyczny cykl
publikacji, który jest osiągnięciem naukowym będącym podstawą złożonego
przeze mnie wniosku o wszczęcie postępowania habilitacyjnego).
Ad. 1. W cyklu badań oceniono wpływ sposobu mrożenia i obróbki kulinarnej na zawartość
aminokwasów i jakość białka w wybranych gatunkach warzyw Rezultatem tego cyklu
badawczego są liczne publikacje Załącznik IV, pkt II poz. A.7, A.8, A.10, A.11, A.12, A.13,
A.14, A.15, D.9 i D.13 oraz doniesienia na konferencjach o zasięgu krajowym i
międzynarodowym (Załącznik V, pkt III poz. B.27 i B.36).
Białko jest niezbędnym składnikiem diety człowieka. Z reguły jest ono dostarczane z
produktami mięsnymi. Jednak w przypadku wegetarian, w tym szczególnie wegan produkty
roślinne są jedynym źródłem białka. Warzywa nie są szczególnie zasobne w białko, mimo to
w takich warzywach jak nasiona roślin strączkowych czy w warzywach z rodziny
krzyżowych około jedną trzecią suchej masy stanowią związki białkowe. W zależności od
gatunku, warzywa spożywane są na surowo lub po obróbce kulinarnej. Ponadto, z uwagi na
fakt, że są to surowce sezonowe często poddawane są konserwowaniu. Materiałem
badawczym były warzywa świeże (bób, groch zielony, fasola szparagowa, kalafior biały i
zielony, kapusta brukselska, brokuł, szparag, szpinak nowozelandzki), a także te same
warzywa po ugotowaniu oraz dwa rodzaje mrożonek składowane przez 12 miesięcy w
temperaturze -20°C. Jedną mrożonkę otrzymano technologią tradycyjną (blanszowanie29
zamrażanie-zamrażalnicze składowanie), drugą, produkt typu żywność wygodna, otrzymano
technologią zmodyfikowaną (gotowanie-zamrażanie-zamrażalnicze składowanie), a po
przechowywaniu produkt rozmrożono i ogrzano do temperatury konsumpcji w kuchni
mikrofalowej.
W pracy dotyczącej oznaczenia zawartości aminokwasów oraz oceny jakości białka w
produktach z nasion bobu o dojrzałości woskowej (Załącznik IV, pkt II poz. A.7, i Załącznik
V, pkt III poz. B.27) wykazano, że przygotowane do spożycia produkty z mrożonki typu
żywność wygodna były zasobniejsze we wszystkie aminokwasy w porównaniu do produktu z
mrożonki tradycyjnej i w niektóre aminokwasy w porównaniu do ugotowanych świeżych
nasion. Aminokwasami ograniczającymi jakość białka były cystyna z metioniną (CS 74-86), a
indeks aminokwasów egzogennych (EAA) mieścił się w przedziale 109-118.
Ugotowane nasiona grochu (Załącznik IV, pkt II poz. D.9) miały więcej niż nasiona
surowe izoleucyny (15%), waliny (14%) i argininy (24%) oraz mniej tyrozyny (17%);
ugotowany groch z mrożonki otrzymanej sposobem tradycyjnym miał mniej aminokwasów
siarkowych (17%) i alaniny (13%); groch przygotowany do spożycia z mrożonki typu
żywność wygodna miał podobną lub większą (12% do 38%) ilość aminokwasów, za
wyjątkiem aminokwasów siarkowych, których było mniej (12%). Białko w surowych
nasionach grochu jak i w produktach było bardzo dobrej jakości. W porównaniu ze
standardem FAO/WHO/1991 indeks CS był wyższy niż 100. Jedynie w przygotowanych do
spożycia produktach typu żywność wygodna indeks CS aminokwasów siarkowych wynosił
98. Indeks aminokwasów egzogennych (EAA) mieścił się w przedziale 129-132.
Zastosowana obróbka kulinarna i technologiczna w nieznacznym stopniu wpłynęła na jakość
białka w zielonych nasionach grochu.
Porównanie zawartości aminokwasów w przygotowanych do konsumpcji produktach z
fasoli szparagowej wykazało, że najmniej zasobna w aminokwasy była fasola szparagowa z
mrożonki otrzymanej sposobem tradycyjnym, natomiast produkt z mrożonki uzyskanej
według technologii zmodyfikowanej i fasola ugotowana bezpośrednio po zbiorze miały
podobny poziom większości aminokwasów (Załącznik IV, pkt II poz. A.8). Aminokwasem
ograniczającym pierwszego rzędu była metionina z cystyną (CS 84-96) a drugiego rzędu
lizyna (CS 94-97). Indeks EAA produktów wahał się między 112-115.
Również przygotowane do spożycia mrożone produkty typu żywność wygodna z róży
białego kalafiora miały istotnie więcej aminokwasów, za wyjątkiem aminokwasów
siarkowych, zarówno w porównaniu do zawartości w świeżym ugotowanym kalafiorze, jak i
w porównaniu do ugotowanego kalafiora mrożonego metodą tradycyjną. Aminokwasami
30
ograniczającymi pierwszego rzędu były aminokwasy siarkowe (Załącznik IV, pkt II poz.
A.10). Index CS dla produktów przygotowanych do spożycia wynosił 67-81 i był niższy dla
produktu
z
mrożonki
otrzymanej
technologią
zmodyfikowaną.
Aminokwasem
ograniczającym drugiego rzędu była treonina (94-99). Jakość białka kalafiora wyrażona
indeksem EAA była bardzo podobna dla wszystkich badanych prób i wahała się od 110-113.
Przygotowane do spożycia produkty z kalafiora zielonego (Załącznik IV, pkt II poz.
A.12) w porównaniu do surowca, miały blisko o jedną trzecią mniej tyrozyny, różniły się
ponadto zawartością poszczególnych aminokwasów. Produkty typu żywność wygodna
zawierały o 4% do 28% więcej poszczególnych aminokwasów niż w produkty mrożone
sposobem tradycyjnym. Aminokwasem ograniczającym pierwszego rzędu, dla wszystkich
prób, była cystyna z metioniną (CS 72-84) a drugiego rzędu leucyna (CS 89-99). Indeks EAA
dla badanych prób wahał się w zakresie 106-117.
W ugotowanej świeżej kapuście brukselskiej (Załącznik IV, pkt II poz. A.11)
stwierdzono obniżenie zawartości cystyny (o 12%) i alaniny (o 7%) oraz więcej fenyloalaniny
(o 6%). Przygotowana do spożycia mrożonka typu żywność wygodna, w porównaniu do
mrożonki otrzymanej sposobem tradycyjnym zawierała istotnie więcej metioniny, cystyny,
tyrozyny, proliny, argininy i mniej seryny. Aminokwasami ograniczającymi pierwszego rzędu
dla wszystkich badanych prób były leucyna (CS 70-83) i tyrozyna z fenyloalaniną (CS 7484), a drugiego rzędu lizyna (CS 75-88). Indeks EAA dla badanych prób i mieścił się w
zakresie 87-105.
Świeże ugotowane róże brokuła (Załącznik IV, pkt II poz. A.13), w stosunku do
ogólnej zawartości aminokwasów w surowcu, miały o 12% mniej tych związków, a produkty
z mrożonek mniej o 26% i 3% odpowiednio z mrożonki tradycyjnej i mrożonki typu żywność
wygodna. Udział aminokwasów egzogennych w ogólnej ilości aminokwasów mieścił się w
zakresie 40-45%. Aminokwasami ograniczającymi jakość białka produktów przygotowanych
do spożycia były tyrozyna z fenyloalaniną (CS 78-87). Indeks EAA dla badanych produktów i
mieścił się w zakresie 105-114.
W badaniach dotyczących oceny zachowania aminokwasów w produktach ze
szparagów, stwierdzono, że zastosowane zabiegi kulinarne i technologiczne były przyczyną
drastycznego spadku przede wszystkim tyrozyny (40-49%). Stwierdzono ponadto niewielkie
zwiększenie ilości kwasu glutaminowego w ugotowanym świeżym szparagu i mrożonce
otrzymanej technologią zmodyfikowaną (Załącznik IV, pkt II poz. A.14). Udział
aminokwasów egzogennych w ogólnej ilości aminokwasów mieścił się w zakresie 40-43%.
Aminokwasami ograniczającymi pierwszego rzędu była cystyna z metioniną (CS 72-82), a
31
drugiego leucyna (CS 86-91). Indeks EAA dla badanych prób i mieścił się w zakresie 119120.
Obróbka kulinarna i technologiczna szpinaku nowozelandzkiego była przyczyną
znacznego wzrostu zawartości suchej masy (o 36-67%), a co za tym idzie zwiększenia ilości
większości aminokwasów w 100 g części jadalnej ugotowanego świeżego szpinaku
nowozelandzkiego o 20-100% oraz o 22-91% i o 49-100% odpowiednio w produktach z
surowca blanszowanego i ugotowanego przed mrożeniem. Nie zmieniła się tylko, we
wszystkich produktach, zawartość metioniny, a w przygotowanych do spożycia mrożonkach
również cystyny. Aminokwasami ograniczającymi pierwszego rzędu była cystyna z metioniną
(CS 57-71), a drugiego lizyna (CS 82-91). Indeks EAA dla badanych prób i mieścił się w
zakresie 101-109 (Załącznik IV, pkt II poz. A.15 oraz Załącznik V, pkt III poz. B.30).
Ad.
2.
Warzywa
strączkowe
charakteryzują
się
wysoką
zawartością
związków
węglowodanowych, białka i witamin z grupy B. Z tego powodu uwaga badaczy jest
skierowana na wymienione składniki odżywcze. Nieliczne prace natomiast dotyczą oceny
zasobności warzyw strączkowych i produktów z nich otrzymywanych w związki mineralne,
mimo że warzywa te są również liczącym się ich źródłem.
W badaniach opisanych w Załączniku IV, pkt II poz. A.9, oraz Załączniku V, pkt III
poz. B.24, B.25, B.26. określono zawartość popiołu oraz P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn, Cu,
Cr i Ni w nasionach bobu i grochu o dojrzałości woskowej oraz w strąkach fasoli
szparagowej. Uwzględniono surowiec, materiał blanszowany, materiał gotowany oraz
mrożonki po 12 miesiącach przechowywania w temperaturze -30°C, wykonane z
blanszowanego oraz z ugotowanego surowca. Mrożonki przygotowano do konsumpcji
odpowiednio przez ich ugotowanie lub drugi wariant rozmrożenie i podgrzanie w kuchni
mikrofalowej. Najmniejsze ubytki dla większości składników spowodowane blanszowaniem
wystąpiły w nasionach bobu a największe w strąkach fasoli. Gotowanie, w porównaniu do
blanszowania, pogłębiło ubytki o 0-14% w zależności od gatunku i analizowanego
pierwiastka. W 100 g mrożonki przygotowanej do spożycia otrzymanej metodą
zmodyfikowaną było więcej, niż w mrożonce otrzymanej metodą tradycyjną, popiołu 4-12%,
fosforu 2-11%, potasu 16-36%, magnezu 17-31%, żelaza 7-23%, cynku 4-12%, manganu 416%, miedzi 3-13%. W odniesieniu do pozostałych pierwiastków wykazany poziom nie
zawsze był wyższy.
W 14 gatunkach warzyw (4 grupy użytkowe) oceniono zachowalność cynku, wapnia i
żelaza oraz obliczono gęstość odżywczą (ND) dla kobiet i mężczyzn oraz pokrycie
32
zalecanego dzienne spożycia (RDA) przez 100 g warzyw świeżych, ugotowanych oraz
przygotowanych do spożycia mrożonkach po 12 miesięcznym przechowywaniu: jednej
otrzymanej zgodnie z tradycyjną technologią a drugiej technologią zmodyfikowaną.
(Załącznik IV, pkt II poz. A.19, A.20, A.22 i A.23 oraz Załącznik V, pkt III poz. B.19).
Głównym źródłem cynku w diecie są produkty zbożowe, mięso, mleko. Mimo, że
warzywa nie należą do zasobnych w cynk, w porównaniu do innych produktów spożywczych,
to ich rola jako źródła cynku rośnie przy diecie wegetariańskiej a szczególnie wegańskiej.
Gatunki warzyw badane w pracy wymienionej w Załączniku IV, pkt II poz. A.19 można
podzielić na kilka grup w zależności od zawartości cynku, przy czym ten podział nie jest
równoznaczny z przynależnością gatunku do grupy użytkowej. W kolejności rosnącej, do
0,60 mg cynku w 100 g części jadalnej miały pasternak<jarmuż<marchew<kapusta
brukselska<burak ćwikłowy, pomiędzy 0,61 a 1,00 mg fasola szparagowa<kalafior biały
<szpinak nowozelandzki<kalafior zielony<brokuł<seler oraz powyżej 1,00 mg groch<
bób<szpinak zwyczajny (2,71 mg/100 g). Wykazano istotne obniżenie poziomu cynku we
wszystkich rodzajach produktów z brokuła, białego kalafiora, brukselki, szpinaku
zwyczajnego, marchwi, bobu, grochu i fasoli szparagowej. Najmniejszą ilość cynku
zachowały mrożonki tradycyjne. Najzasobniejsze w cynk, podobnie jak surowiec, były
produkty ze szpinaku zwyczajnego, bobu i grochu. Gęstość odżywcza dla cynku we
wszystkich gatunkach warzyw była wyższa od 100. Pokrycie normy zalecanego dziennego
spożycia było niższe w warzywach przygotowanych do konsumpcji, niż w warzywach
świeżych: o 1–36%, wyjątkiem był zielony kalafior, dla którego parametr ten wahał się w
zakresie +6% ÷ -38%.
Najbardziej zasobne w wapń były warzywa liściowe (141-230 mg/100 g), następnie
warzywa strączkowe (36-61 mg), korzeniowe (24-47 mg) i krzyżowe (18-36 mg). Stosunek
wagowy Ca do P był największy dla warzyw liściowych i malał w takiej samej kolejności jak
zawartość wapnia, mimo że najzasobniejsze w fosfor były warzywa strączkowe, a najmniej
zasobne liściowe (Załącznik IV, pkt II poz. A.22). Gęstość odżywcza dla wapnia w
surowcach i produktach ze wszystkich gatunków była wyższa od 100. Spożycie 100 g
przygotowanych do spożycia produktów z warzyw pokrywało normę zalecanego dziennego
spożycia tego pierwiastka dla osoby dorosłej w zakresie od 1,46% (biały kalafior) do 23,04%
(jarmuż). W odniesieniu do produktów z warzyw liściowych wykazano, że miały one większe
wskaźniki ND niż surowiec, a RDA było większe tylko dla szpinaku zwyczajnego i szpinaku
nowozelandzkiego. Spośród trzech rodzajów produktów z reguły największe wartości ND i
RDA miały mrożonki typu żywność wygodna.
33
Najwięcej żelaza było w świeżych nasionach grochu (2,03 mg w 100 g świeżej masy)
a najmniej w warzywach korzeniowych (0,38-0,60 mg/100 g). W produktach przygotowanych
do konsumpcji najwięcej żelaza było w mrożonkach o cechach żywności wygodnej, następnie
w ugotowanych warzywach świeżych a najmniej w warzywach z mrożonki tradycyjnej
(Załącznik IV, pkt II poz. A.20). W podobnej kolejności układały się wartości ND i RDA,
przy czym tylko dla pasternaku ND dla kobiet było niższe od 100%. Zawartość żelaza w 100
g przygotowanych do spożycia produktów pokrywała od 1,83% do 9,78% dziennego
zapotrzebowania na ten pierwiastek w diecie kobiet i 3,50% do 17,60% w diecie mężczyzn.
Ad. 3. Rośliny i produkty z nich wytworzone są głównym źródłem szczawianów w diecie.
Szczawiany w tkance roślinnej występują jako szczawiany rozpuszczalne w postaci soli
głównie z sodem lub potasem i nierozpuszczalne, tworząc sole przede wszystkim z wapniem
lecz także z magnezem.. Wyniki badań dotyczące zachowania szczawianów w dwóch typach
mrożonek z warzyw strączkowych, krzyżowych i korzeniowych przygotowanych do
konsumpcji po zamrażalniczym przechowywaniu zamieszczono w Załączniku IV, pkt II poz.
A.16, A.17, A.18 oraz w Załączniku V, pkt III poz. B.15.
Świeże nasiona bobu o dojrzałości woskowej zawierały 53 mg szczawianów ogółem
w 100 g świeżej masy, groch o podobnej dojrzałości 38 mg, a fasola szparagowa 88 mg.
Szczawiany rozpuszczalne stanowiły odpowiednio 53%, 58% i 72% szczawianów ogółem.
Ugotowanie, które poprzedzało mrożenie przy otrzymywaniu produktu o cechach żywności
wygodnej, było przyczyną większych ubytków szczawianów niż blanszowanie. Mrożonki
przygotowane do konsumpcji po rocznym składowaniu miały mniej szczawianów ogółem w
fasoli szparagowej o 6-14% i grochu o 10-20% oraz szczawianów rozpuszczalnych w bobie o
8-37% i fasoli szparagowej o 8-25%. Nie stwierdzono zróżnicowania zawartości
szczawianów pomiędzy produktami z różnych sposobów mrożenia. Stosunek szczawianów do
wapnia wynosił 0,66, 0,30 i 0,65, odpowiednio w świeżych nasionach bobu i grochu oraz w
fasoli szparagowej. Zastosowane zabiegi spowodowały obniżenie tego stosunku dla bobu i
fasoli szparagowej. Zawartość wapnia związanego w postaci szczawianu wapnia wynosiła 1331% w świeżych warzywach, zastosowane zabiegi nie miały wpływu na tę wartość.
Świeże warzywa kapustne (kapusta brukselska, brokuł, kalafior o róży zielonej i
kalafior o róży białej) zawierały odpowiednio 50 mg, 67 mg, 72 mg i 95 mg szczawianów
ogółem w 100 g świeżej masy. Szczawiany rozpuszczalne stanowiły odpowiednio 70%, 40%,
40% i 54%. Blanszowanie powodowało obniżenie ilości szczawianów ogółem (10-18%) i
szczawianów rozpuszczalnych (24-43%), za wyjątkiem zawartości szczawianów ogółem w
34
białym kalafiorze. Gotowanie, w porównaniu do zawartości po blanszowaniu, nie
spowodowało istotnych zmian szczawianów, za wyjątkiem istotnego pogłębienia ubytku
szczawianów rozpuszczalnych w brokule. Produkty otrzymane z mrożonek tradycyjnych
przez ich ugotowanie zachowały 67-89% szczawianów ogółem i 45-66% szczawianów
rozpuszczalnych w porównaniu do surowca. W 100 g części jadalnej mrożonek z kalafiora
białego i kalafiora zielonego otrzymanych metodą zmodyfikowaną pozostało więcej
szczawianów niż z mrożonki tradycyjnej. Stosunek szczawianów do wapnia w świeżych
warzywach wynosił 0,63 (kapusta brukselska), 1,10 (brokuł), 1,27 (kalafior zielony) i 2,42
(kalafior biały). Produkty gotowe miały niższą wartość tego wskaźnika. Zawartość wapnia
związanego w postaci szczawianu wapnia w świeżych warzywach odpowiadała 19% w
kapuście brukselskiej, 65% w brokułach, 76% w kalafiorze zielonym i 112% w kalafiorze
białym. Zastosowane zabiegi nie miały wpływu na ten parametr.
W badanych czterech gatunkach warzyw korzeniowych najwięcej szczawianów
ogółem i szczawianów rozpuszczalnych (odpowiednio 105 i 82 mg/100 g świeżej masy) miał
burak ćwikłowy. Mniejsze ilości wykazano w marchwi i selerze a najmniejsze w pasternaku.
Udział szczawianów rozpuszczalnych był najniższy (55%) w selerze i nieco wyższy w
pozostałych warzywach (68-78%). Blanszowanie w wodzie było przyczyną obniżenia
zawartości szczawianów ogółem o 20-32% i szczawianów rozpuszczalnych o 27-50%.
Gotowanie pogłębiło ubytki szczawianów ogółem w buraku ćwikłowym i szczawianów
rozpuszczalnych w marchwi i selerze. Po zamrażalniczym składowaniu przez 12 miesięcy,
warzywa przygotowane do spożycia przez gotowanie, w porównaniu do zawartości przed
mrożeniem, miały na ogół mniej szczawianów, za wyjątkiem szczawianów ogółem w selerze
oraz szczawianów rozpuszczalnych w buraku ćwikłowym i pasternaku. Stosunek
szczawianów do wapnia w świeżym buraku ćwikłowym był najwyższy, dwukrotnie niższy w
marchwi, pięciokrotnie w selerze oraz ośmiokrotnie w pasternaku. Stosunek ten w próbach po
obróbce technologicznej i kulinarnej był niższy niż w surowcu. Udział wapnia związanego
przez szczawiany zależał od gatunku i wynosił w świeżych warzywach 42% w burakach
ćwikłowych, 28% w marchwi, 17% w selerze i 7% w pasternaku. Zastosowane zabiegi nie
miały znaczącego wpływu na ten parametr.
Brałem również udział w badaniach opisanych w Załączniku IV, pkt II poz. D.10,
D.16, których celem była ocena zachowania barwników chlorofilowych w przygotowanych
do spożycia mrożonkach z brokuła, kalafiora o róży zielonej i kapusty brukselskiej w
zależności od metody obróbki wstępnej przed mrożeniem (blanszowanie lub gotowanie),
35
temperatury (-20°C i -30°C) i czasu składowania mrożonki (3, 6, 9, 12 miesięcy) oraz metody
obróbki kulinarnej (ugotowanie lub podgrzanie w kuchni mikrofalowej).
Świeży brokuł, kalafior zielony i kapusta brukselska pomimo ładnej zielonej barwy
zawierały stosunkowo niewielką ilość chlorofili, odpowiednio 15,4 mg, 12,4 mg i 5,8 mg/
100 g części jadalnej. Blanszowanie i gotowanie warzyw świeżych przyczyniło się do
obniżenia zawartości chlorofili odpowiednio w przypadku brokuła o 18% i 29%, kalafiora
zielonego o 23% i 31% i kapusty brukselskiej o 10% i 12%. W trakcie zamrażalniczego
przechowywania notowano systematyczne obniżanie poziomu chlorofili z uwagą, że było
ono większe w kalafiorze zielonym niż w pozostałych gatunkach. Dwunastomiesięczny
okres przechowywania mrożonek i ich przygotowanie do spożycia spowodowało obniżenie
zawartości chlorofili, w stosunku do surowca, średnio o 44% w brokułach, 63% w
kalafiorze zielonym i 28% w kapuście brukselskiej. Na tym etapie oceny przy stosowaniu
niższej temperatury składowania mrożonek notowano wyższą zawartość chlorofili w
brokule o 12%, kalafiorze zielonym o 20% i kapuście brukselskiej o 2%. Przy stosowaniu
technologii zmodyfikowanej w porównaniu do tradycyjnej więcej chlorofili odnotowano w
kapuście brukselskiej o 16%, zaś mniej w brokule o 23% i kalafiorze zielonym o 21%.
Stosunek chlorofilu a do chlorofilu b na poszczególnych etapach zmieniał się w niewielkim
stopniu.
W kolejnych badaniach analizowano wpływ kationów metali na stabilność betaniny w
wodzie i wodnych roztworach metanolu, etanolu i acetonitrylu. Obecność rozpuszczalników
organicznych wpływała na rozkład pigmentów w środowisku kwaśnym wywołany obecnością
kationów metali, których działanie indukujące w takich roztworach było znacznie wyższe niż
w roztworze wodnym. Obecność produktów rozkładu betaniny pod wpływem większości
badanych kationów metali wykrywano przy długości fali w zakresie spektrum 380-500 nm,
szczególnie w przypadku wysokich stężeń rozpuszczalników organicznych. Wyniki tych
badań opisano w Załączniku IV, poz. A.21.
36
Mój dotychczasowy dorobek publikacyjny obejmuje:
Lp. Rodzaj publikacji
1
2
3
Oryginalne prace twórcze
niewchodzące w skład
osiągnięcia naukowego
Prace twórcze w czasopismach
z Impact Factor
Pozostałe prace twórcze
w tym publikacje
pokonferencyjne
Liczba publikacji
Przed
Po
Ogółem
doktoratem doktoracie
4
33
2
20
22
2
13
15
5
IFPunkty
suma* MNiSW**
30,077
609
30,077
541
4
Rozdziały w monografiach
5
Doniesienia na konferencje
6
Publikacje popularyzatorskie
2
2
W tym prace wchodzące w
11
11
11,336
skład osiągnięcia naukowego
5
5
11,336
- z Impact Factor
5
5
- bez Impact Factor
1
1
- doniesienie na konferencję
Dorobek publikacyjny ogółem
8
102
110
41,413
Liczba cytowań na podstawie Web of Science – 101 (bez autocytowań 68)
Indeks Hirscha według bazy Web of Science 6.
7
8
9
68
5
4
51
55
232
204
28
841
* sumaryczny Impact Factor prac wg danych z JCR z roku opublikowania prac.
**wg listy czasopism punktowanych MNiSW z roku opublikowania prac.
Większość oryginalnych prac twórczych, których byłem autorem bądź współautorem,
ukazała się w czasopismach zagranicznych z listy JCR, m.in. takich jak: Food Chemistry,
Journal of Food Quality, International Journal of Food Science and Technology,
International Journal of Refrigeration, International Journal of Food Science and Nutrition,
Journal of the Science of Food and Agriculture, Food Science and Biotechnology,
Agricultural and Food Science, Journal of Food Processing and Preservation, Żywność,
Nauka, Technologia, Jakość. Prace publikowałem także w czasopismach niebędących na
wyżej wymienionej liście: Acta Scientiarum Polonorum, s. Technologia Alimentaria, Electronic
Journal of Polish Agricultural Universities, s. Food Science and Technology, Bromatologia i Chemia
Toksykologiczna Folia Horticulturae, Acta Agraria et Silvestria s. Agraria,
Wyniki uzyskane w ramach prowadzonych badań były prezentowane także na wielu
konferencjach naukowych (55 doniesień), w tym na konferencjach miedzynarodowych:
•
Warszawa - Fifth International Conference on Culinary Arts and Sciences “Global and
National Perspectives (Załącznik V, pkt III, poz. B.14-16).
37

Autoreferat - Wydział Technologii Żywności

Transkrypt

Podobne dokumenty

ch-zywnosci - wyklad 7a - niebialkowe azotowe

Uprawa - Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny