Effect of fermentation and extrusion on the release of selected minerals from lupine grain preparations

• Autorzy: Suliburska J. , Krejpcio Z, , Lampart-Szczapa E. , Wojciak R.W.

Warianty tytułu

PL

Wplyw fermentacji i ekstruzji na stopien uwolnienia wybranych skladnikow mineralnych z preparatow nasion lubinu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Introduction. Antinutritional factors in legumes lower the nutritional value of foods by lowering the digestibility or bioavailability of nutrients. Technological processes applied in food production (e.g. extrusion, fermentation, germination) may influence the leguminous seeds matrix composition which in consequence may affect (improve or decrease) mineral bioaccessibility and uptake in animals and humans. The aim of this study was to determine the effect of fermentation and extrusion processing, as well as their combination, on the potential availability of Fe, Cu, and Zn from lupine grain preparations. Materials and methods. The content and the release of Fe, Cu and Zn from three different lupine species (Lupinus albus, Lupinus luteus, Lupinus angustifolius) was determined. The samples were subjected to enzymatic digestion under in vitro conditions. The content of minerals in lupine grains before and after enzymatic digestion was determined by the flame atomic absorption spectrometry. Results. The degree of release of Fe, Cu, and Zn from dehulled lupine grains was higher than from whole grains. Fermentation processing increased the degree of Fe release, extrusion decreased the degree of Cu release, while the extrusion after fermentation processing increased the degree of Fe release from lupine grain preparations. Conclusions. The degree of mineral release from lupine grains depends on the hull con-tent, technological processing applied and the lupine variety

PL

Wstęp. Czynniki antyodżywcze zawarte w roślinach strączkowych zmniejszają właściwości odżywcze żywności poprzez zmianę trawienia i bioprzyswajalności składników pokarmowych. Procesy technologiczne stosowane w produkcji żywności (np. ekstruzja, fermentacja, obłuszczanie) mogą oddziaływać na zmianę składu i właściwości matrycy, a poprzez to wpływać (zwiększać lub zmniejszać) na biodostępność i wchłanianie składników mineralnych u ludzi i zwierząt. Celem badań była ocena wpływu fermentacji i ekstruzji oraz ich kombinacji na potencjalną dostępność Fe, Cu i Zn z preparatów nasion łubinu. Materiał i metody. Określono zawartość i uwalnianie Fe, Cu i Zn z trzech różnych ga-tunków łubinu (Lupinus albus, Lupinus luteus, Lupinus angustifolius). Próbki śruty łubinowej poddano trawieniu enzymatycznemu in vitro. Zawartość składników mineralnych przed i po trawieniu enzymatycznym oznaczono po mineralizacji próbek na sucho lub na mokro metodą płomieniowej spektrofotometri atomowo-absorpcyjnej. Wyniki. Stopień uwolnienia Fe, Cu i Zn z nasion obłuszczonych na ogół był wyższy ani-żeli z nasion z łuską. Proces fermentacji wpływał na wzrost stopnia uwalniania Fe, a proces ekstruzji na spadek uwalniania Cu z preparatów łubinowych. Zastosowanie ekstruzji po fermentacji wpłynęło na wzrost uwalniania Fe z nasion łubinu. Wnioski. Stwierdzono, że stopień uwolnienia składników mineralnych zależy od zawartości łuski, procesu technologicznego i gatunku łubinu

Słowa kluczowe

EN

fermentation; extrusion; selected mineral; mineral; lupin; plant preparation; iron; copper; zinc

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2009
• Tom: 08
• Numer: 3
• Strony: 87-96
• Opis fizyczny: p.87-96,ref.

Twórcy

autor

Suliburska J.

• Poznan University of Life Sciences, Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznan

autor

Krejpcio Z,

autor

Lampart-Szczapa E.

autor

Wojciak R.W.

Bibliografia

• Adeola O., Lawrence B.V., Sutton A.L., Cline T.R., 1995. Phytase-induced changes in mineral utilization in zinc-supplemented diets for pigs. J. Anim. Sci. 73, 3384-3391
• Alonso R., Rubio L.A., Muzquiz M., Marzo F., 2001. The effect of extrusion cooking on mineral bioavailability in pea and kidney bean grain meals. Anim. Feed Sci. Tech. 94, 1-13.
• Alonso R., Aguirre A., Marzo F., 2000 a. Effects of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans. Food Chem. 68, 156-165.
• Alonso R., Orue E., Zabalza M.J., Grant G., Marzo F., 2000 b. Effect of extrusion cooking on structure and functional properties of pea and kidney bean proteins. J. Sci. Food Agric. 80, 397-403.
• Barneveld R.J., 1994. Understanding the nutritional chemistry of lupin (Lupins spp) grain to improve livestock production efficiency. Nutr. Res. Rev. 12, 203-230.
• Bhatia A., Khetarpaul N., 2002. Effect of fermentation on phytic acid in vitro availability of calcium and iron of „doli ki roti‟-an indigenously fermented Indian bread. Ecol. Food Nutr. 41, 243-253.
• Brzozowska A., 1996. Technological processes and bioavailability of minerals from food products. Przem. Spoż. 10, 33-35 [in Polish with English abstract].
• Camacho L., Sierra C., Marcus D., Guzman E., Campos R., von Bear D., Trugo L., 1991. Nutritional quality of lupin (Lupinus albus cv. Multolupa) as affected by lactic acid fermentation. Inter. J. Food Microbiol. 14, 277-286.
• Dupont M.S., Muzquiz M., Estrella I., Fenwick G.R., Price K.R., 1994. Relationship between the sensory properties of lupin grain with alkaloid and tannin content. J. Sci. Food Agric. 65, 95-100.
• Egana J.I., Uauy R., Cassorla X., Barrera G., Yanez E., 1992. Sweet lupine protein quality in young men. J. Nutr. 122, 2341-2347.
• Funatsuki H., Maruyama-Funatsuki W., Fujino K., Agatsuma M., 2000. Seed physiology, production and technology. Crop. Sci. 40, 1103-1108.
• Gąsiorowski H., 1997. The prophylactic aspects of barley and barley products. I. Basic information about fiber grains. Przem. Młyn. 41, 2-5 [in Polish].
• Hall R.S., Johnson S.K., Baxter A.L., Ball M.J., 2005. Lupin kernel fiber-enriched foods beneficially modify serum lipids in men. Eur. J. Clin. Nutr. 59, 325-333.
• Hung T.V., Handson P.D., Amenta V.C., Kyle W.S.A., Yu R.S.T., 2006. Mineral composition and distribution in lupin seeds and in flour, spray dried powder and protein isolate produced from the seeds. J. Sci. Food Agric. 45, 145-154.
• Krejpcio Z., Lampart-Szczapa E., Suliburska J., Wójciak R.W., Hoffmann A., Nogala-Kałucka M., 2007 a. Effect of technological processes on the release of selected minerals from lupin seeds preparations (Lupinus angustifolius BARON var.) in in vitro enzymatic digestion. In: Integrating legume biology for sustainable agriculture. Book of abstracts. 12-16 November 2007, Lisbon Congress Centre PORTUGAL.
• Krejpcio Z., Lampart-Szczapa E., Suliburska J., Wójciak R.W., Nogala-Kałucka M., Hoffmann A., 2007 b. The influence of grain coat and technological processes on release of selected minerals from lupin grain of Boros. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 522, 379-386 [in Polish with English abstract].
• Lampart-Szczapa E., Siger A., Trojanowska K., Nogala-Kałucka M., Malecka M., Pacholek B., 2003. Chemical composition and antibacterial activities of lupin grains extracts. Nahrung 47, 286-290.
• Lopez H.W., Krespine V., Guy C., Messager A., Demigne C., Remesy C., 2001. Prolonged fermentation of whole wheat sourdough reduces phytate level and increases soluble magnesium. J. Agric. Food Chem. 49 (5), 2657-2662.
• Porres J.M., Aranda P., Lopez-Jurado M., Urbano G., 2006. Nutritional evaluation of protein, phosphorus, calcium and magnesium bioavailability from lupin (Lupinus albus var. multolupa) – based diets in growing rats: effect of α-galactoside oligosaccharide extraction and phytase supplementation. Br. J. Nutr. 95, 1102-1111.
• Porres J.M., Aranda P., Lopez-Jurado M., Urbano G., 2007. Nitrogen fractions and mineral content in different lupin species (Lupinus albus, Lupinus angustifolius, and Lupinus luteus Changes induced by the α-galactoside extraction process. J. Agric. Food Chem. 55 (18), 7445- -7452.
• Rahman M.H., Hossain M.I., Moslehuddin, 1997. Mineral balance of rats fed on diets containning sweet lupin (Lupinus angustifolius L.) or its fractions. Anim. Feed Tech. 65, 231-248.
• Sandberg A., 2002. Bioavailability of minerals in legumes. Br. J. Nutr. 88, suppl. 3, 281-285.
• Skibniewska K., Kozirok W., Fornal L., Markiewicz K., 2002. In vivo availability of minerals from oat products. J. Sci. Food Agric. 82, 1676-1681.
• Suliburska J., Krejpcio Z., Lampart-Szczapa E., Wójciak R.W., 2007. The influence of the kind of preparation and technological processes on the release of copper, iron and zinc from lupin grains of Juno variety. Żyw. Człow. Metab. 34, 1269-1273 [in Polish with English abstract].