The application of residual oats flour in bread production in order to improve its quality and biological value of protein

• Autorzy: Gambus H. , Gibinski M. , Pastuszka D. , Mickowska B. , Ziobro R. , Witkowicz R.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie cząstkowej mąki owsianej do produkcji chleba w celu poprawy jakości i wartości biologicznej białka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. High nutritional value of residual oat flour, which is a by-product in the production β-D-glucan concentration BETAVEN, was the reason to make a trial to apply it in the production of wheat and wheat-rye bread. The aim of the study was to establish a formulation for wheat and wheat-rye bread, in which part of wheat flour would be replaced by residual oat flour (at the level 20% of wheat flour), and to check the influence of this additive on sensory and nutritional properties of the products, with special consideration to content and biological value of the proteins. Material and methods. The material consisted of wheat flour, rye flour and residual oat flour, as well as loaves, baked with these flours. The quality of the obtained loaves was analysed taking into account: organoleptic assessment, loaf mass and volume, moisture content crumb and texture profile of the crumb. In the studied raw materials and bread, the following components were determined according to AOAC methods: protein content, fat, fiber and ash. In addition, composition of amino acids was assessed. Basing on the amino acid composition, Chemical Score (CS) and Exogenic Amino Acid Index (EAAI) were calculated, applying WHO/FAO protein standard (1991). Results. Bread with the share of residual oats flour received high consumer acceptance (37 points), comparable to control bread (38 points) despite of lower volume. The applied amounts of oats flour did not influence moisture content and texture profile during storage. Wheat and wheat-rye loaves with the share of residual oats flour were characterised by a significantly higher level of dietary fiber, fat and protein, in comparison to control bread. It was found that biological activity of protein in wheat-rye bread was significantly higher (CS = 53.5, EAAI = 91.5) in comparison to wheat bread (CS = 47.9, EAAI = 89.9). The share of oats flour caused an increase in biological value of all bread types - wheat- oats (CS = 52.7, EAAI = 91.2), wheat-rye-oats (CS = 56.4, EAAI = 91.9). Conclusions. The results indicate that residual oat flour is a good source of proteins with a high biological value. Beneficial amino acid composition, and high contents of dietary fiber and fat make the flour an interesting additive for the production of white bread, both wheat and wheat-rye, which could be used in the amounts up to 20% of wheat flour mass.

PL

Wstęp. Duża wartość odżywcza cząstkowej mąki owsianej, która jest produktem ubocznym w produkcji preparatu P-D-glukan BETAVEN przesądziła ojej zastosowaniu w produkcji chleba pszennego i pszenno-żytniego. Celem badań było opracowanie receptury na chleb pszenny i pszenno-żytni. Część mąki pszennej zastąpiono cząstkową mąką owsianą (20% przewidzianej masy) i sprawdzono wpływ tego udziału na cechy organoleptyczne i wartość odżywczą produktów finalnych, ze szczególnym uwzględnieniem wartości biologicznej białka. Materiał i metody. Materiałem badawczym były mąki: pszenna, żytnia i cząstkowa owsiana, a także wypieczone z nich chleby. Jakość otrzymanych chlebów analizowano, biorąc pod uwagę: ocenę organoleptyczną, masę i objętość, wilgotność i profil tekstury miękiszu. W badanych surowcach i uzyskanych chlebach metodami AOAC oznaczono zawartość: białka, tłuszczu, włókna pokarmowego i popiołu. Ponadto oznaczono skład aminokwasowy, na podstawie którego obliczono wskaźnik aminokwasu ograniczającego (CS) i zintegrowany wskaźnik aminokwasów egzogennych, posługując się białkiem wzorcowym rekomendowanym przez WHO/FAO (1991). Wyniki. Pieczywo z mąką cząstkową uzyskało dużą akceptację konsumencką (37 punktów), porównywalną z chlebem kontrolnym (38 punktów), pomimo mniejszej objętości. Zastosowana ilość mąki owsianej nie wpłynęła na zmiany wilgotności i profilu tekstury miękiszu w czasie przechowywania. Chleby pszenne i pszenno-żytnie z dodatkiem cząstkowej mąki owsianej charakteryzowały się istotnie większą zawartością włókna pokarmowego, tłuszczu i białka, w porównaniu z pieczywem kontrolnym. Stwierdzono istotnie większą wartość biologiczną białka w chlebie pszenno-żytnim (CS = 53,5, EAAI = 91,5) w stosunku do białka chleba pszennego (CS = 47,9, EAAI = 89,9). Mąka owsiana wpłynęła na wzrost wartości biologicznej białka wszystkich chlebów: pszenno-owsiany (CS = 52,7, EAAI = 91,2), pszenno-żytnio-owsiany (CS = 56,4, EAAI = 91,9). Wnioski. Cząstkowa mąka owsiana okazała się dobrym źródłem białka o wysokiej wartości biologicznej. Korzystny skład aminokwasowy i duża zawartość błonnika oraz tłuszczu sprawiają, że jest ona wartościowym surowcem (w ilości 20% masy mąki pszennej) do produkcji białego pieczywa zarówno pszennego, jak i pszenno-żytniego.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.313-325,fig.,ref.

Twórcy

autor

Gambus H.

• Department of Carbohydrate Technology, University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Cracow, Poland

autor

Gibinski M.

autor

Pastuszka D.

autor

Mickowska B.

autor

Ziobro R.

autor

Witkowicz R.

Bibliografia

• Ambroziak Z., 2003. Produkcja piekarsko-ciastkarska. Część I [Bakery and Pastry Manufacture. Part I], WSiP Warszawa [in Polish].
• AOAC, 2006. Official methods of analysis. Assoc. Offic. Anal. Chem. Int. Gaithersburg.
• Bartnik M., Rothkaehl J., 1997. Owies - zboże warte zainteresowania [Oats - grain worth of interest], Przem. Spoż. 6, 17-19 [in Polish].
• Bartnikowska E., 2003. Przetwory z ziarna owsa jako źródło ważnych substancji prozdrowotnych w żywieniu człowieka [Oat grain preparations as a source of important health-related substances in human nutrition]. Biul. Inst. Hod. Aklim. Rośl. 229, 235-245 [in Polish].
• Bartnikowska E., Lange E., Rakowska M., 2000. Ziarno owsa niedoceniane źródło składników odżywczych i biologicznie czynnych. Część I. Ogólna charakterystyka owsa. Białka, tłuszcze. Część II. Polisacharydy, włókno pokarmowe, składniki mineralne, witaminy [Oat grain - underestimated source of nutrients and biologically active substances. Part I. General characteristics of oats. Proteins, fats. Part II. Polysaccharides, dietary fiber, minerals and vitamins]. Biul. Inst. Hod. Aklim. Rośl. 215, 209-222 i 223-237 [in Polish],
• Czerwiński J., Bartnikowska E., Leontowicz H., Lange E., Leontowicz M., Katrich E., Trakhtenberg S., Gorinstein S., 2004. Oat (Avena satava L.) and amaranth (Amaranthus hypochondriacus) meals positively affect plasma lipid profile in rats fed cholesterol-containing diets. J. Nutr. Bioch. 15, 622-629.
• Dewettinck K., Van Bockstaele F., Kuhne B., Van De Walie D., Courtens T.M., Gellynck X., 2008. Nutritional value of bread: Influence of processing, food interaction and consumer perception. J. Cereal Sci. 48, 243-257.
• FAO-WHO. 1991. Protein quality evaluation. Report of a joint FAO/WHO expert consultation. In: Technical report Food and Agriculture Organization. Rome.
• Flander L., Salmenkallio-Marttila M., Suortti T., Autio K., 2007. Optimization of ingredients and baking process for improved wholemeal oat bread quality. LWT 40, 860-870.
• Food composition and nutrition tables. 2008. Ed. S.W. Souci. Steiner Stuttgard.
• Gambuś H., Pisulewska E., Gambuś F., 2003. Zastosowanie produktów przemiału owsa nieoplewionego do wypieku chleba [The use of milling fractions of naked oats for bread production], Biul. Inst. Hod. Aklim. Rośl. 229, 283-290 [in Polish].
• Gambuś H., Gambuś F., Pisulewska E., 2006. Całoziamowa mąka owsiana jako źródło składników dietetycznych w chlebach pszennych [Oat wholemeal as a source of dietary ingredients in wheat bread]. Biul. Inst. Hod. Aklim. Rośl. 239, 259-267 [in Polish],
• Gąsiorowski H., 1995. Owies - chemia i technologia [Oats - chemistry and technology]. PWRiL Poznań [in Polish].
• Gąsiorowski H., 2003. Wartość fizjologiczno-żywieniowa owsa [Physiological and nutritional value of oats]. Przegl. Zboż.-Młyn. 47, 3, 26-28 [in Polish].
• Hahn J.D., Chung T.K., Baker D.H., 1990. Nutritive value of oat flour and oat bran. J. Anim. Sci. 68,4235-4260.
• Jakubczyk T., Haber T., 1981. Analiza zbóż i przetworów zbożowych [Analysis of cereals and cereal products]. Wyd. SGGW Warszawa [in Polish],
• Janatuinen E.K., Pikkarainen P.H., Kemppainen T.A., Kosmo V.M., Jarvinen R.J.K., 1995. A comparison of diets with and without oats in adults with celiac disease. N. Eng. J. Med. 333, 1033-1037.
• Kawka A., 2009. Możliwości wzbogacania wartości odżywczych dietetycznych i funkcjonalnych pieczywa [Possibilities of dietary, nutritional and functional enrichment of bread]. In: Żywność wzbogacona i nutraceutyki. Ed. G. Jaworowicz. Oddz. Małopol. PTTŻ Kraków, 109-122 [in Polish].
• Kohajdová Z., Karovičová J., 2008. Nutritional value and baking applications of spelt wheat. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 7 (3), 5-14.
• Oomah B.D., 1983. Baking and related properties of wheat - oat composite flours. Cereal Chem. 60, 220-225.
• Oomah B.D., Lefkowitch L.P., 1988. Optimal oxidant at wheat - oat. Die Nahrung 32, 527-528.
• Pedo I., Sgarbieri V.C., Gutkoski L.C., 1999. Protein evaluation on four oat (Avena sativa L.) cultivars adapted for cultivation in the south of Brazil. Plant Foods Hum. Nutr. 53, 297-304.
• Peräaho M., Kaukinen K., Mustalahti N., Vuolteenaho N., Maki M., Laippala P., Collin P., 2004. Effects of an oats-containing gluten-free diet on symptoms and quality of life in celiac disease. Scand. J. Gastroenterol. 39, 27-31.
• PN-A-74108:1996. Pieczywo. Metody badań [Bakery. Testing methods; in Polish].
• Protein sequencing protocols. 2003. Methods in molecular biology. Vol. 211. Ed. B.J. Smith. Humana Press Totowa New Jersey.
• Sadiq Butt M., Tahir-Nadeem M., Khan M.K.I., Shabir R., Butt M.S., 2008. Oat: unique among the cereals. Eur. J. Nutr. 47, 68-79.
• Salehifar M., Shahedi M., 2007. Effects of oat flour on dough rheology, texture and organoleptic properties of taftoon bread. J. Agric. Sci. Technol. 9, 227-234.
• Sontag-Strohm T., Lehtinen P., Kaukovirta-Noija A., 2008. Oat products and their current status in the celiac diet. In: Gluten-free cereal products and beverages. Eds E.K. Arend, F. Dal Bello. Food science and technology. Intern. Series 8, Elsevier, 191-201.
• Surówka K., 2002. Tekstura żywności i metody jej badania [Food texture and testing methods]. Przem. Spoż. 10, 12-17 [in Polish].

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu.