Wartość odżywcza zbóż niechlebowych i możliwość ich wykorzystania w przemyśle

• Autorzy: Kępińska-Pacelik Jagoda , Biel Wioletta

Identyfikatory

DOI

10.15199/65.2021.9.4

Warianty tytułu

EN

Nutritional value of non-bread cereals and their industrial use

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stosowanie w przemyśle spożywczym gatunków zbóż niechlebowych, takich jak owies, jęczmień czy gryka, zyskuje na popularności ze względu na ich cenny skład chemiczny. Sugeruje się, że gatunki te powinny być wykorzystywane do produkcji żywności funkcjonalnej. Owies ma niepowtarzalny skład chemiczny, a kombinacja występujących w nim składników odżywczych i nieodżywczych stanowi o jego dużej przydatności w żywieniu ludzi. Poza owsem zwyczajnym wzrasta również zainteresowanie owsem nagim. Korzystne efekty spożywania owsa przypisuje się głównie obecności β-glukanu czy awentramidów. Również jęczmień jest obecnie wykorzystywany do produkcji żywności o cechach funkcjonalnych. Badania wskazują na możliwość wprowadzenia komponentów owsianych i jęczmiennych w skład produktów zbożowych (m.in. pieczywa), co pozwala na uzyskanie wyrobów o akceptowalnych cechach sensorycznych przy jednoczesnym zwiększeniu właściwości prozdrowotnych produktu końcowego. Zbożem niechlebowym jest także gryka – do niedawna postrzegana niemal wyłącznie jako składnik pieczywa dla osób chorych na celiakię. Gryka wykorzystywana jest także do produkcji żywności funkcjonalnej o wysokiej zawartości skrobi i flawonoidów oraz o niskim indeksie glikemicznym.

EN

The use of non-bread cereals such as oats, barley or buckwheat in the food industry is gaining popularity due to their valuable chemical composition. It has been suggested that these species should be used for functional food production. Oats have a unique chemical composition, and the combination of nutrients and non-nutrients they contain makesthem very useful in human nutrition. In addition to common oats, the interest in naked oats is also growing. The beneficial effects of oat consumption are attributed mainly to the presence of β-glucan or aventramides. Barley is also now used in the production of food with functional properites. Research indicates the possibility of introducing oat and barley ingredients into the composition of cereal products (including bread), which allows for obtaining products with acceptable sensory characteristic while increasing the health-promoting properties of the final product. Buckwheat is also a non-bread grain – until recently it was seen almost exclusively as an ingredient of bread for people suffering from celiac disease. Buckwheat is also used in the production of functional food with a high content of starch and flavonoids and a low glycemic index.

Słowa kluczowe

PL

gryka zwyczajna; jęczmień zwyczajny; owies zwyczajny; zboża niechlebowe

EN

common buckwheat; common barley; common oats; non-bread cereals

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Spożywczy
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 75, nr 9
• Strony: 20--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 66 poz.

Twórcy

autor

Kępińska-Pacelik Jagoda

• Katedra Nauk o Zwierzętach Monogastrycznych, Pracownia Żywienia Zwierząt i Żywności, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0001-5925-0694

autor

Biel Wioletta

• Katedra Nauk o Zwierzętach Monogastrycznych, Pracownia Żywienia Zwierząt i Żywności, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

• https://orcid.org/0000-0002-3385-6281

Bibliografia

• [1] Baik B.K., S.E. Ullrich. 2008. „Barley for food: characteristics, improvement, and renewed interest”. Journal of Cereal Science 48 (2) : 233-242. DOI: 10.1016/j.jcs.2008.02.002.
• [2] Biel W., E. Jacyno, M. Kawęcka. 2014. „Chemical composition of hulled, dehulled and naked oat grains”. The South African Journal of Animal Science 44 (2) : 189-197. DOI: 10.4314/sajas.v44i2.
• [3] Biel W., K. Kazimierska, U. Bashutska. 2020. „Nutritional value of wheat, triticale, barley and oat grains”. Acta Scientiarum Polonorum Zootechnica 19 (2) : 19-28. DOI: 10.21005/asp.2020.19.2.03.
• [4] Brennan C.S. 2005. „Dietary fiber, glycemic responses and diabetes”. Molecular Nutrition and Food Research 49 (6) : 560-568. DOI: 10.1002/mnfr.200500025.
• [5] Brodowska M., D. Guzek, A. Wierzbicka. 2014. „Modern technological solutions used in the 400 production of bakery products with high biological value”. Advances in Science and Technology Research Journal 22 (8) : 83-92.
• [6] Bustos M.C., G.T. Perez, A.E. Leon. 2012. „Combination of resistant starches types II and IV with minimal amounts of oat bran yields good quality, low glycaemic index pasta”. International Journal of Food Science & Technology 48 (2) : 309-315. DOI:10.1111/j.1365-2621.2012.03188.x.
• [7] Ceglińska A. 2017. „Znaczenie pieczywa w codziennym życiu człowieka”. Zeszyty Naukowe Uczelni Vistula 54 (3) : 30-37.
• [8] Chen V., A. Zurbau, A. Ahmed, T. Khan, C. Kendall, J. Sievenpiper. 2021. „Effect of oats and oat-fiber on glycemic control in diabetes: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials”. Current Developments in Nutrition 5 (2) : 489.
• [9] Chen X., S. Shao, M. Chen, C. Hou, X. Yu, F. Xiong. 2020. „Morphology and physicochemical properties of starch from waxy and non-waxy barley”. Starch - Starke 72 (5-6) : 1900206. DOI:10.1002/star.20190020.
• [10] Christa K., M. Soral-Smietana. 2008. „Buckwheat grains and buckwheat products – nutritional and prophylactic value of their components – a review”. Czech Journal of Food Sciences 26 (3) : 153-162. DOI:10.17221/1602-CJFS.
• [11] Ciołek A., B. Makarski, E. Makarska, A. Zadura. 2007. „Content of some nutrients in new black oat strains”. Journal of Elementology 12 (4) : 251-259.
• [12] Czubaszek A., H. Subda, Z. Karolini-Skaradzińska. 2005. „Wartość przemiałowa i wypiekowa kilku odmian jęczmienia jarego i ozimego”. Acta Scientarum Polonorum 4 (1) : 53-62.
• [13] Dziedzic K., D. Górecka, A. Drożdżyńska, K Czaczyk. 2008. „Wpływ procesu otrzymywania kaszy gryczanej prażonej na zawartość wybranych składników odżywczych”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 60 (5) : 63-70.
• [14] Dziedzic K., D. Górecka, J. Kobus-Cisowska, M. Jeszka. 2010. „Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności funkcjonalnej”. Nauka Przyroda Technologie 4 (2) : 1-7.
• [15] Dziki D., J. Laskowski. 2005. „Wpływ dodatku mąki gryczanej do mąki pszennej na wybrane cechy ciasta i miękiszu pieczywa”. Acta Agrophysica 6 (3) : 617-624.
• [16] EFSA. 2010. Scientific opinion on the substantiation of a health claim related to oat beta glucan and lowering blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 14 of regulation (EC) No 192472006, 8 : 1885.
• [17] FAOSTAT. 2018. Buckwheat production in 2016, Crops/Regions/ Worldlist/Production Quantity, http://faostat.fao.org/
• [18] Farag M.A., J. Xiao, H.M. Abdallah. 2020. „Nutritional value of barley cereal and better opportunities for its processing as a valueadded food: a comprehensive review”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. DOI:10.1080/10408398.2020.1835817.
• [19] FDA. 2002. „Food labeling: health claims; solubly dietary fiber from certain foods and coronary heart disease. Interim final rule”. Federal Register 67 : 61773-61783.
• [20] Flander L., M. Salmenkallio-Marttila, T. Suortti, K. Autio. 2007. „Optimization of ingredients and baking process for improved wholemeal oat bread quality”. LWT - Food Science and Technology 40 (5) : 860-870. DOI:10.1016/j.lwt.2006.05.004.
• [21] Fraś A., D. Gołębiewski, K. Gołębiewska, D.R. Mańkowski, D. Boros, M. Gzowska. 2018. „Triticale-oat bread as a new product rich in bioactive and nutrient components”. Journal of Cereal Science. DOI:10.1016/j.jcs.2018.05.001.
• [22] Gangopadhyay N., M.B. Hossain, D.K. Rai, N.P. Brunton. 2015. „A review of extraction and analysis of bioactives in oat and barley and scope for use of novel food processing technologies”. Molecules 20 (6) : 10884-10909. DOI: 10.3390/molecules200610884.
• [23] Gao J., I. Kreft, G. Chao, Y. Wang, W. Liu, L. Wang, P. Wang, X. Gao, B. Feng. 2016. „Tartary buckwheat starch, a side product in functional food production, as a potential source of retrograded starch”. Food Chemistry 190 : 552-558. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.05.122.
• [24] Gimenez-Bastida J.A., H. Zieliński. 2015. „Buckwheat as a functional food and its effects on health”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 63 (36) : 7896-7913. DOI: 10.1021/acs.jafc.5b02498.
• [25] Holasova M., V. Fiedlerova, H. Smrcinova, M. Orsak, J. Lachman, S. Vavreinova. 2002. „Buckwheat – the source of antioxidant activity in functional foods”. Food Research International 35 (2-3) : 207-211. DOI:10.1016/S0963-9969(01)00185-5.
• [26] Jacob J., A. Pescatore. 2012. „Using barley in poultry diets”. Journal of Applied Poultry Research 21 (4) : 915-940. DOI:10.3382/japr.2012-00557.
• [27] Janes D., S. Kreft. 2008. „Salicylaldehyde is a characteristic aroma component of buckwheat groats”. Food Chemistry 109 (2) : 293-298. DOI:10.1016/j.foodchem.2007.12.032.
• [28] Kawka A., E. Konieczna. 2002. „Wpływ wysokobłonnikowego produktu jęczmiennego na jakość i skład chemiczny pieczywa”. Żywność Nauka Technologia Jakość 9 (4) : 71-81.
• [29] Kępińska A. 2015. „Jęczmień - właściwości prozdrowotne i wykorzystanie w produkcji spożywczej”. Przegląd Zbożowo-Młynarki 3 : 17-18.
• [30] Kępińska-Pacelik J., W. Biel. 2021. „Charakterystyka starych gatunków pszenicy i ich zastosowanie w przemyśle spożywczym”. Przemysł Spożywczy 75 (5) : 15-21. DOI:10.15199/65.2021.7.3.
• [31] Kim M.H., Y.J. Bae, M.K. Choi, Y.S. Chung. 2009. „Silicon supplementation improves the bone mineral density of calcium-deficient ovariectomized rats by reducing bone resorption”. Biological Trace Element Research 128 (2) : 239-247. DOI: 10.1007/s12011-008-8273-x.
• [32] Li S.Q., Q.H. Zhang. 2001. „Advances in the development of functional food from buckwheat”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 41 (6) : 451-464. DOI: 10.1080/20014091091887.
• [33] Liu Z., W. Ishikawa, X. Huang, H. Tomotake, J. Kayashita, H. Watanabe, M. Nakajoh, N.A. Kato. 2001. „Buckwheat protein product suppresses 1,2 dimethylhydrazine-induced colon carcinogenesis in rats by reducing cell proliferation”. Journal of Nutrition 131 (6) : 1850-1853. DOI: 10.1093/jn/131.6.1850.
• [34] Majzoobi M., M. Habibi, S. Hedayati, F. Ghiasi, and A. Farahnaky. 2015. „Effects of commercial oat fiber on characteristics of batter and sponge cake”. Journal of Agricultural Science and Technology 17 (1) : 99-107.
• [35] Makinen O.E., V. Wanhalinna, E. Zannini, E.K. Arendt. 2016. „Foods for special dietary needs: Non-dairy plant-based milk substitutes and fermented dairy type products”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 56 (3) : 339-349. DOI:10.1080/10408398.2012.761950.
• [36] Marshall A., S. Cowan, S. Edwards, I. Grifths, C. Howarth, T. Langdon, E. White. 2013. „Crops that feed the world 9. Oats-a cereal crop for human and livestock feed with industrial applications”. Food Security 5 (1) : 13-33.
• [37] Mota C., M. Santos, R. Mauro. 2016. „Protein content and amino acids profile of pseudocereals”. Food Chemistry 193 : 55-61. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.11.043.
• [38] Nam T.G., S.M. Lee, J.H. Park, D.O. Kim, N. Baek, S.H. Eom. 2015. „Flavonoid analysis of buckwheat sprouts”. Food Chemistry 170 : 97-101. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.08.067.
• [39] Norback D, G. Wieslander. 2021. „A review on epidemiological and clinical studies on buckwheat allergy”. Plants 10 (3) : 607. DOI:10.3390/plants10030607.
• [40] Omidbaigi R., G.D.E. Mastro. 2004. „Influence of sowing time on the biological behaviour, biomass production, and rutin content of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench)”. Italian Journal of Agronomy 8 (1) : 47-50.
• [41] Oniszczuk A. 2016. „LC-ESI-MS/MS analysis and extraction method of phenolic acids from gluten-free precooked buckwheat pasta”. Food Analytical Methods 11 (9) : 3063-3068.
• [42] Pirzadah T.A., B. Malik, I. Inayatullah Tahir, R.U. Rehman. 2019. „Buckwheat journey to functional food sector”. Current Nutrition & Food Science 15 : 1-8.
• [43] Przetaczek-Rożnowska I., E. Bubis. 2016. „Zboża bezglutenowe alternatywą dla osób chorych na celiakię”. Kosmos 65 (1) : 127-140.
• [44] Ramzan S. 2020. „Oat: a novel therapeutic ingredient for food applications”. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences 9 (4) : 756-760. DOI: 10.15414/jmbfs.2020.9.4.756-760.
• [45] Sammut D., P. Dennison, C. Venter, R.J. Kurukulaaratchy. 2011. „Buckwheat allergy: a potential problem in 21st century Britain”. BMJ Case Reports 20 : 1-3. DOI:10.1136/bcr.09.2011.4882.
• [46] Shaveta, H. Kaur, S. Kaur. 2019. „Hulless barley: A new era of research for food purposes”. Journal of Cereal Research 11 (2) : 114-124. DOI:10.25174/2249-4065/2019/83719.
• [47] Sikder K., S.B. Kesh, N. Das, K. Manna, S. Dey. 2014. „The high antioxidative power of quercetin (aglycone flavonoid) and its glycone (rutin) avert high cholesterol diet induced hepatotoxicity and inflammation in Swiss albino mice”. Food and Function 5 : 1294-1303. DOI:10.1039/C3FO60526D.
• [48] Silano M., E. Penas Pozo, F. Uberti, S. Manferdelli, T. Del Pinto, C. Felli, A. Budelli, O. Vincentini, P. Restani. 2014. „Diversity of oat varieties in eliciting the early inflammatory events in celiac disease”. European Journal of Nutrition 53 (5) : 1177-1186. DOI:10.1007/s00394-013-0617-4.
• [49] Singh M., N. Malhotra, K. Sharma. 2020. „Buckwheat genetic resources: What can they contribute towards nutritional security of changing world?”. Genetic Resources and Crop Evolution 67 : 1639-1658. DOI:10.1007/s10722-020-00961-0.
• [50] Suphamityotin P. 2011. „Optimizing enzymatic extraction of cereal milk using response surface methodology”. Songklanakarin Journal of Science and Technology 33 (4) : 389-395.
• [51] Sytar O., W. Biel, I. Smetanska, M. Brestic. 2018. „Properties of different buckwheat germplasm for food processing”. W.Buckwheat germplasm in the world, 191-204. Academic Press, Chennai. DOI: 10.1016/B978-0-12-811006-5.00019-7.
• [52] Tosh S.M., N. Bordenave. 2020. „Emerging science on benefits of whole grain oat and barley and their soluble dietary fibers for heart health, glycemic response, and gut microbiota”. Nutrition Reviews 78 (1): 13-20. DOI:10.1093/nutrit/nuz085.
• [53] Valentini A.P.F., K. Pellizzaro, M.T. Pacheco, L.C. Federizzi. 2014. „Genetic analysis of the naked trait in panicles of hexaploid oat”. Crop Breeding and Applied Biotechnology 14 : 116-123.
• [54] Witkowicz R., W. Biel, E. Skrzypek, J. Chłopicka, K. Gleń-Karolczyk, M. Krupa, E. Prochownik, A. Galanty. 2020. „Microorganisms and biostimulants impact on the antioxidant activity of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) sprouts”. Antioxidants 9 (7) : 584. DOI:10.3390/antiox9070584.
• [55] Wood P.J. 2007. „Cereal β-glucan in diet and health”. Journal of Cereal Science 46 : 230-238.
• [56] Wronkowska M.G., M. Haros, M. Soral-Smietana M. 2013. „Effect of starch substitution by buckwheat flour on gluten-free bread quality”. Food and Bioprocess Technology 6 : 1820-1827.
• [57] Zarzecka K., M. Gugała, I. Mystkowska, A. Baranowska, M. Zarzecka, K. Falkowska. 2015. „Owies siewny – wartość odżywcza i prozdrowotna oraz wykorzystanie przemysłowe”. Medycyna Rodzinna 15 (4) : 182-185.
• [58] Zdrojewicz Z., A. Lubańska, A. Wyderkowska. 2017. „Wpływ spożywania płatków owsianych na organizm człowieka”. Medycyna Rodzinna 20 (2) : 118-123.
• [59] Zhang Z.L., M.L. Zhou, Y. Tang, F.L. Li, Y.X. Tang, J.R. Shao, W.T. Xue, Y.M. Wu. 2012. „Bioactive compounds in functional buckwheat food”. Food Research International 49 : 389-395. DOI:10.1016/j. foodres.2012.07.035.
• [60] Zheng D.S., Z.W. Zhang. 2011. „Discussion on the origin and taxonomy of naked oat (Avena nuda L.)”. Journal of Plant Genetic Resources 12 (5) : 667-670.
• [61] Zhou X., L. Wen, Z. Li, Y. Zhou, Y. Chen, Y. Lu. 2015. „Advance on the benefits of bioactive peptides from buckwheat”. Phytochemistry Reviews 14 : 381-388. DOI: 10.1007/s11101-014-9390-0.
• [62] Zieliński H., H. Kozłowska. 2000. „Antioxidant activity and total phenolics in selected cereal grains and their different morphological fractions”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 62 (46) : 2008-2016.
• [63] Zwer P. 2017. „Oats: grain-quality characteristics and management of quality requirements”. W.Cereal grains, 235-256. Elsevier.
• [64] URL 1. http://www.coboru.gov.pl/Polska/Rejestr/odm_w_rej.aspx?kodgatunku=ONZJ [dostęp: 22.07.2021]
• [65] URL 2. https://www.kowr.gov.pl/biuro-prasowe/aktualnosci/zbiory-zboz-w-2020-r-na-rekordowym-poziomie [dostęp: 20.07.2021]
• [66] URL 3. https://www.topagrar.pl/archiwum/2021/top-agrar-052021/gryka-juz-tylko-ekologiczna/ [dostęp: 22.07.2021]

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).