Możliwości wykorzystania gryki ...

Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności funkcjonalnej (Dziedzic K., Dietetyka Zdrowie, Ksiazki, ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
N
auka
P
rzyroda
T
echnologie
2010
Tom 4
Zeszyt 2
Dział: Nauki o Żywności i Żywieniu
Copyright ©Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu
K
RZYSZTOF
D
ZIEDZIC
,
D
ANUTA
G
ÓRECKA
,
J
OANNA
K
OBUS
-C
ISOWSKA
,
M
AGDALENA
J
ESZKA
Katedra Technologii Żywienia Człowieka
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA GRYKI
W PRODUKCJI ŻYWNOŚCI FUNKCJONALNEJ
Streszczenie.
W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie kaszą gryczaną. Po okresie ograniczo-
nej uprawy gryki doceniono jej prozdrowotne właściwości. Najczęściej uprawianymi gatunkami
gryki są: gryka zwyczajna (
Fagopyrum esculentum
) oraz tatarka (
F. tataricum
). Stanową one
surowiec do produkcji kaszy gryczanej, mąki i makaronu. Gryka jest cennym źródłem substancji
odżywczych, m.in. białka o dobrze zbilansowanym składzie aminokwasowym, witamin, polisa-
charydów, składników mineralnych oraz wielu związków biologicznie aktywnych, w tym polife-
noli i błonnika pokarmowego. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania kaszy grycza-
nej oraz produktów ubocznych powstałych podczas jej przerobu jako surowca do produkcji żyw-
ności funkcjonalnej. Omówiono skład chemiczny produktów gryczanych z uwzględnieniem
substancji biologicznie aktywnych. Przedstawiono możliwości wykorzystania ziarniaka gryki
w technologii produkcji potraw.
Słowa kluczowe:
ziarniak gryki, produkty gryczane, składniki funkcjonalne
Wstęp
Gryka należy do roślin nie mających dotychczas większego znaczenia gospodarcze-
go. Jest uprawiana głównie na terenach dawnego Związku Radzieckiego, w Chinach,
Korei i Japonii. W latach trzydziestych XX wieku obszar uprawy tego zboża w Polsce
wynosił około 130 tys. ha. W 2006 roku powierzchnia uprawy wynosiła około 80 tys.
ha i systematycznie się zmniejsza (B
ONAFACCIA
i
IN
. 2003 b, G
ĄSIOROWSKI
2008 b).
W Polsce gryka jest uprawiana głównie na terenach wschodnich, w województwach:
mazowieckim, lubelskim, podlaskim, warmińsko-mazurskim. Na małą skalę uprawia
się ją również w województwach zachodnich: dolnośląskim oraz zachodniopomorskim.
Udział gryki w zasiewach poszczególnych zbóż w Polsce w ostatnich latach wynosił
mniej niż 0,8% (D
ZIEDZIC
i
IN
. 2008, G
ĄSIOROWSKI
2008 b, K
RKOŠKOVÁ
i M
RÁZOVÁ
2
Dziedzic K., Górecka D., Kobus-Cisowska J., Jeszka M., 2010. Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności
funkcjonalnej. Nauka Przyr. Technol. 4, 2, #28.
2005). Główną przyczyną niewielkiego rozpowszechnienia tego zboża zarówno w na-
szym kraju, jak i w pozostałej części Europy jest mały plon, co wiąże się bezpośrednio
z niską opłacalnością produkcji. To niewielkie zainteresowanie gryką ściśle się wiąże
z brakiem wiedzy wśród producentów żywności i konsumentów na temat jej wartości
odżywczej oraz właściwości funkcjonalnych. Najnowsze wyniki badań wskazują jed-
nak, że gryka z uwagi na zawartość związków biologicznie aktywnych zasługuje na
większe zainteresowanie jako wartościowy surowiec żywności funkcjonalnej.
Składniki funkcjonalne gryki
Dieta jest ważnym czynnikiem wpływającym na stan naszego zdrowia i dobrego
samopoczucia. Konsumenci są coraz bardziej świadomi takiego związku, oczekują więc
żywności o specyficznych cechach prozdrowotnych – żywności funkcjonalnej). Żyw-
ność funkcjonalna wzbudziła największe zainteresowanie w Japonii, gdzie od 1991 roku
stanowi odrębną kategorię określaną jako FOSHU (ang.
Food for Special Health Use
),
a następnie w USA i Europie.
Żywność można uznać za funkcjonalną, jeżeli udowodniono jej korzystny wpływ na
jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt odżywczy, który to wpływ polega na
poprawie stanu zdrowia oraz samopoczucia lub zmniejszaniu ryzyka chorób. Produkty
funkcjonalne to takie, które poza swoją tradycyjną funkcją żywieniową mają dodatko-
wy, udokumentowany, korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Wykorzystuje się je
w codziennej diecie, chroniąc organizm przed niektórymi chorobami dietozależnymi.
Jednym ze sposobów wytwarzania tego rodzaju żywności jest wzbogacanie produktów
w różne bioaktywne składniki, m.in. witaminy, składniki mineralne, wielonienasycone
kwasy tłuszczowe, błonnik, związki fenolowe, fitosterole, oligosacharydy, a także
w szczepy bakterii probiotycznych (G
ĄSIOROWSKI
2008 c, G
ÓRECKA
2004, 2008, H
O-
LASOVA
i
IN
. 2002, W
RZEŚNIEWSKA
-W
AL
2009).
Jednym z podstawowych składników ziarniaka gryki jest skrobia, której zawartość,
w zależności od odmiany i warunków uprawy, wynosi od 59 do 70% s.m. Skrobia gro-
madzona jest głównie w bielmie jako materiał energetyczny rośliny. W ziarniaku gryki
występuje skrobia oporna (RS), która stanowi 33-38% ogółu skrobi. Nie jest ona absor-
bowana w jelicie cienkim, lecz częściowo lub całkowicie ulega fermentacji w jelicie
grubym (B
ONAFACCIA
i
IN
. 2003 a, G
ĄSIOROWSKI
2008 a). Zawartość i proporcje po-
szczególnych węglowodanów w ziarniaku gryki mogą ulec zmianie podczas obróbki
hydrotermicznej. Prażenie ziarniaków gryki w łagodnych warunkach powoduje obniże-
nie poziomu cukrów redukujących, natomiast przy intensywnym procesie prażenia, na
skutek hydrolizy skrobi, dochodzi do wzrostu poziomu cukrów redukujących (G
ĄSIO-
ROWSKI
2008 a).
Kolejną grupą związków mających szczególne znaczenie w żywieniu i profilaktyce
wielu chorób są substancje zaliczane do
błonnika pokarmowego. W ziarniakach gryki
błonnik pokarmowy stanowi od 5 do 11%, zawartość frakcji rozpuszczalnej kształtuje
się na poziomie 3-7%, natomiast frakcji nierozpuszczalnej – wynosi około 2-4%
(K
RKOŠKOVÁ
i M
RÁZOVÁ
2005). Fizjologiczne oddziaływanie błonnika zależy przede
wszystkim od jego pochodzenia, udziału poszczególnych frakcji, stopnia rozdrobnienia
surowców oraz zastosowanych zabiegów termicznych. Nierozpuszczalna frakcja błon-
3
Dziedzic K., Górecka D., Kobus-Cisowska J., Jeszka M., 2010. Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności
funkcjonalnej. Nauka Przyr. Technol. 4, 2, #28.
nika pokarmowego pobudza perystaltykę jelit, ma zdolność wiązania wtórnych kwasów
żółciowych oraz wody. Rozpuszczalny błonnik obniża poziom cholesterolu we krwi,
zmniejsza ryzyko zachorowań na niedokrwienną chorobę serca, obniża poposiłkową
glikemię. Wodochłonność, wiązanie kationów, sorpcja kwasów żółciowych są również
ważne w profilaktyce chorób dietozależnych, takich jak: otyłość, miażdżyca, nowotwo-
ry jelita grubego (E
SPOSITO
i
IN
. 2005, G
ÓRECKA
2004, 2008, M
OŚCICKI
i W
ÓJTOWICZ
2009). Na zawartość włókna pokarmowego w kaszy gryczanej mają wpływ różne czyn-
niki, m.in.: wielkość ziarna, warunki klimatyczne, w których prowadzona jest uprawa,
prowadzone zabiegi agrotechniczne, a także sposób obróbki technologicznej. Mniejsze
ziarniaki charakteryzują się mniejszymi liścieniami, zatem zawierają stosunkowo więcej
okrywy nasiennej, czego wynikiem jest większy udział w nich włókna pokarmowego
(K
RKOŠKOVÁ
i M
RÁZOVÁ
2005).
Podczas produkcji kaszy gryczanej powstają produkty uboczne, takie jak otręby i łu-
ska, które ze względu na dużą zawartość błonnika pokarmowego można wykorzystać do
produkcji preparatów wysokobłonnikowych. Otręby gryczane z udziałem łuski zawiera-
ją około 40% błonnika, w tym 25% stanowi błonnik rozpuszczalny, podczas gdy otręby
„czyste”, bez łuski, zawierają około 16% błonnika, w tym 75% to frakcja rozpuszczal-
na. W zależności od rodzaju zabiegów technologicznych stosowanych podczas produk-
cji kaszy gryczanej poziom i skład frakcyjny błonnika pokarmowego, a tym samym
właściwości funkcjonalne, będą się zmieniać (G
ÓRECKA
i
IN
. 2009).
Zawartość białek w ziarniakach gryki wynosi od 8,5 do 19%. Główną frakcję sta-
nowią rozpuszczalne w wodzie albuminy oraz globuliny, które rozpuszczają się w roz-
cieńczonych roztworach soli. Stanowią one 50% białek występujących w ziarniaku.
Szczególną cechą biochemiczną białek jest mała zawartość prolamin i brak α-gliadyny,
co umożliwia stosowanie ich w dietach osób chorujących na celiakię (G
ĄSIOROWSKI
2008 c, G
UO
i Y
AO
2006,
L
ICEN I
K
REFT
2005). Wyniki badań dowodzą, że skład ami-
nokwasowy gryki z punktu widzenia żywieniowego jest najkorzystniejszy spośród
wszystkich zbóż. Białko gryki jest bogate w lizynę, aminokwas ograniczający wartość
biologiczną innych białek zbóż. Niski stosunek aminokwasów lizyna/arginina oraz
metionina/arginina może sugerować, iż gryka posiada właściwości obniżające poziom
cholesterolu we krwi. Jak wynika z badań K
AYASHITY
i
IN
. (1995),
zastosowanie prepa-
ratów białkowych z gryki w diecie chomików w znaczący sposób wpłynęło na obniże-
nie u nich poziomu cholesterolu w surowicy krwi, wątrobie oraz woreczku żółciowym,
a ponadto hamowało powstawanie kamieni żółciowych na skutek zmiany metabolizmu
cholesterolu. Uważa się, że białkowe ekstrakty gryczane obniżają poziom frakcji chole-
sterolu LDL i VLDL oraz zapobiegają rozwojowi nowotworów jelita grubego poprzez
ograniczenie proliferacji komórek nowotworowych. Liczne badania dowodzą, że gryka
może znaleźć zastosowanie jako składnik żywności funkcjonalnej w leczeniu chorób
dietozależnych, m.in. nadciśnienia, otyłości, zaparć, chorób nowotworowych (B
ONA
-
FACCIA
i
IN
. 2003 b, C
HRISTA
2008). Japońscy naukowcy stwierdzili w gryce obecność
białek wpływających ochronnie na tiaminę. Białka te pełnią funkcję transporterów wi-
taminy B
1
. Prawdopodobnie to one wpływają na stabilność tiaminy podczas przecho-
wywania gryki oraz zabiegów technologicznych, a także wpływają na jej biodostępność.
Obecność legumino podobnych niskocząsteczkowych białek w gryce może być przy-
czyną jej alergenności (C
HRISTA
i S
ORAL
-Ś
MIETANA
2007).
4
Dziedzic K., Górecka D., Kobus-Cisowska J., Jeszka M., 2010. Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności
funkcjonalnej. Nauka Przyr. Technol. 4, 2, #28.
Lipidy ziarniaka gryki mają skład podobny do ziarna innych, bardziej rozpowszech-
nionych zbóż. Zawartość tłuszczu ogółem w ziarniakach gryki wynosi od 2 do 4%,
w tym triglicerydy stanowią około 2%, fosfolipidy 0,8% oraz fitosterole 0,06%. Ze
względu na charakterystyczny i zróżnicowany skład tłuszczu gryka jest cennym surow-
cem z punktu widzenia żywieniowego. Najwięcej lipidów zlokalizowanych jest w za-
rodku (10-22%), a najmniej w łusce (0,8%). Spośród ogółu kwasów tłuszczowych na-
sycone kwasy tłuszczowe stanowią 0,7% (głównie kwas palmitynowy, stearynowy,
arachidowy oraz w śladowych ilościach mirystynowy). Z kwasów jednonienasyconych
najwięcej jest kwasu oleinowego, palmitoleinowego i erukowego. Wśród kwasów wie-
lonienasyconych dominuje kwas linolowy (K
IM
i
IN
. 2004). Suma kwasów nienasyco-
nych wynosi co najmniej 7%, a kwasy wielonienasycone stanowią 33% wszystkich
lipidów (G
ĄSIOROWSKI
2008 a).
Pomimo niewielkich ilości steroli roślinnych w ziarniaku gryki zasługują one na
uwagę ze względu na pozytywny wpływ na poziom cholesterolu we krwi. Znajdują się
one przede wszystkim w bielmie oraz w tkankach zarodka ziarniaków. Suma steroli
wynosi 198 mg w 100 g, w tym β-sitosterol – 164 mg w 100 g, kampesterol – 20 mg
w 100 g i stigmasterol – 8 mg w 100 g (G
ĄSIOROWSKI
2008 a).
W ziarniaku gryki występują również cenne witaminy, takie jak: tiamina, ryboflawi-
na, folacyna, niacyna, kwas pantotenowy oraz pirydoksyna (B
ONAFACCIA
i
IN
. 2003 a).
Ponadto gryka zawiera witaminy o charakterze przeciwutleniającym, do których należy
witamina E oraz w śladowych ilościach β-karoten (G
ĄSIOROWSKI
2008 a). Główną
jednak grupę związków o charakterze antyoksydacyjnym stanowią polifenole. W ziar-
niaku gryki oraz łusce zidentyfikowano m.in.: flawonoidy, flawony, kwasy fenolowe,
taniny, fitosterole i fagopiryny. Spośród flawonoidów wyizolowano sześć związków:
rutynę, kwercetynę, orientynę, witeksynę, izowiteksynę oraz izoorientynę. Znaczne
ilości przeciwutleniaczy fenolowych zidentyfikowano także w mące gryczanej (G
ĄSIO-
ROWSKI
2008 c, J
IANG
i
IN
. 2007, K
REFT
i
IN
. 2006). W niektórych odmianach gryki
zawartość flawonoidów jest większa niż w zbożach, warzywach, owocach, a nawet
herbacie (A
MAROWICZ
i
IN
. 2008, C
HRISTA
2008, C
ZERWIŃSKA
2009, D
IETRYCH
-
-S
ZÓSTAK
i O
LESZEK
2001, E
SPOSITO
i
IN
. 2005, H
OLASOVA
i
IN
. 2002, J
IANG
i
IN
.
2007, K
OLNIAK
2008, L
IU
i Z
HU
2007, S
ENSOY
i
IN
. 2006, S
UN
i H
O
2005).
Gryka odgrywa ważną rolę w żywieniu człowieka ze względu na skład minerałów.
Stanowi ona dobre źródło cynku, miedzi, żelaza, manganu, potasu i fosforu. Na szcze-
gólną uwagę zasługuje duża zawartość magnezu (21-63 mg w 100 g produktu) oraz
rzadkich pierwiastków, takich jak brom, kobalt i platyna (C
HŁOPICKA
2008).
Ze wzglę-
du na zawartość substancji biologicznie aktywnych, a szczególnie rutyny i innych fla-
wonoidów, gryka jest uważana za roślinę o profilaktycznym działaniu na zdrowie czło-
wieka (G
ÓRECKA
i
IN
. 2009, H
OLASOVA
i
IN
. 2002, K
IM
i
IN
. 2004, K
REFT
i
IN
. 2006,
M
ORITA
i
IN
. 2006). Do pozyskiwania rutyny wykorzystuje się części nadziemne rośliny
w fazie kwitnienia. Największą jej zawartością charakteryzują się liście z gryki (39 514
mg w 1 kg s.m.), a najmniejszą – surowy ziarniak gryki (178 mg w 1 kg s.m.). Związki
te wraz ze sterolami roślinnymi zasługują na uwagę ze względu na możliwość zastoso-
wania ich w produkcji biożywności.
5
Dziedzic K., Górecka D., Kobus-Cisowska J., Jeszka M., 2010. Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności
funkcjonalnej. Nauka Przyr. Technol. 4, 2, #28.
Wykorzystanie gryki w przemyśle spożywczym
Mąka gryczana jest stosowana wraz ze skrobią kukurydzianą jako zamiennik mąki
pszennej w produkcji chleba dla osób chorych na celiakię. Całkowite zastąpienie mąki
pszennej powoduje znaczące pogorszenie zarówno konsystencji ciasta, jak i struktury
gotowego pieczywa. Ponadto zmienia się barwa miękiszu z kremowej na szarosiwą,
a smak i zapach jest nieprzyjemny w porównaniu z pieczywem tradycyjnym. Dodatek
przetworów mlecznych, zwłaszcza mleka i serwatki, wpływa korzystnie na jakość pro-
duktu (J
URGA
2008).
Kasza gryczana zawiera wiele cennych dla organizmu człowieka makro- i mikro-
elementów. Zamiana części mąki pszennej przewidzianej recepturą mąką gryczaną
w ilości od 5 do 20% przyczynia się do znacznego zwiększenia zarówno wartości od-
żywczej, jak i prozdrowotnej gotowego wyrobu. Pieczywo z dodatkiem mąki prażonej
charakteryzuje się jasną skórką oraz wyraźniejszym aromatem gryczanym, co jest wy-
nikiem m.in. większej zawartości dekstryn, cukrów, pektyn i α-amylazy. Ponadto pie-
czywo to cechuje się większą objętością. Mąka gryczana jest wykorzystywana także do
przygotowywania kleików gryczano-ryżowych z przeznaczeniem dla dzieci chorych na
celiakię, a także do przygotowywania potraw z ciasta (C
ZERWIŃSKA
2009, W
RONKOW-
SKA
i S
ORAL
-Ś
MIETANA
2008). W Polsce wschodniej oraz w Rosji przygotowuje się
z mąki gryczanej bliny przypominające ciasto naleśnikowe, a w północnych Włoszech
mąka gryczana jest wykorzystywana do produkcji płaskiego, szerokiego makaronu typu
noodles o nazwie „pizzoccheri”, który jest mieszany z warzywami i serwowany jako
danie główne (G
ĄSIOROWSKI
2008 a).
Gryka jest rośliną owadopylną; pszczoły uczestniczące w zapylaniu roślin wytwa-
rzają miód gryczany. Jest to bardzo wartościowy produkt ze względu na swe właściwo-
ści lecznicze, zalecany dla osób wyczerpanych pracą umysłową (G
ĄSIOROWSKI
2008 b).
Podsumowanie
Gryka i produkty gryczane mogą z powodzeniem stanowić składnik żywności funk-
cjonalnej. Żywność tradycyjną można wzbogacić otrębami gryczanymi zawierającymi
białko, błonnik, witaminy B
1
, B
2
, B
6
i składniki mineralne. Na uwagę zasługuje również
możliwość wykorzystania gryki jako składnika o charakterze prebiotycznym. Ponadto
obecność flawonoidów w gryce w pełni pozwala wykorzystać ją w przemyśle farmaceu-
tycznym. Jednakże tworząc nowe produkty o charakterze prozdrowotnym, nie należy
zapominać o konsumencie i jego preferencjach, szczególnie w odniesieniu do cech
teksturalnych produktów.
Literatura
A
MAROWICZ
R., E
STRELLA
I., H
ERNÁDEZ
T., T
ROSZYŃSKA
A., 2008. Antioxidant activity of ex-
tracts of adzuki bean and its fractions. J. Food Lip. 15: 119-136.
B
ONAFACCIA
G., G
AMBELLI
L., F
ABJAN
N., K
REFT
I., 2003 a. Trace elements in flour and bran
from common and tartary buckwheat. Food Chem. 83: 1-5.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]