Celina Wieczorek

(1)

WPŁYW OBRÓBKI KULINARNEJ NASION ROŚLIN

STRĄCZKOWYCH NA ZAWARTOŚĆ ROZPUSZCZALNYCH WĘGLOWODANÓW

Celina Wieczorek

¹

, Barbara Sionek

¹

, Wiesław Przybylski

¹

, Lesław B. Lahuta

²

1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

2 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Streszczenie. Celem pracy była analiza wpływu obróbki kulinarnej: moczenia w zimnej lub gorącej wodzie oraz gotowania tradycyjnego i pod zwiększonym ciśnieniem, na zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w dwóch gatunkach nasion roślin strączko- wych. Zawartość węglowodanów w suchych nasionach wynosiła: połówki nasion grochu łuskanego 72,28 mg·g s.m.^–1, całe nasiona grochu 57,13 mg·g s.m.^–1, ziarna fasoli białej 60,06 mg·g s.m.^–1i fasoli czerwonej 61,87. Zawartość stachiozy wahała się od 18,27 do 31,04 mg·g s.m.^–1, rafinozy w zakresie 2,82–8,62 mg·g s.m.^–1, a werbaskozy od 0,78 do 16,15 mg·g s.m.^–1. Straty oligosacharydów z rodziny rafinozy (RFO) pod wpływem pro- cesów obróbki kulinarnej wyniosły od 25,60 do 81,33% w przypadku nasion grochu oraz od 22,94 do 61,73% w przypadku nasion fasoli. Proces moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego powodował największe zmiany zawartości tych cukrów. Najmniejsze ubytki RFO następowały podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększo- nym ciśnieniem.

Słowa kluczowe: groch, fasola, moczenie, gotowanie, rozpuszczalne węglowodany

WSTĘP

Nasiona roślin strączkowych należą do jednych z najstarszych składników pożywie- nia człowieka. Duża wartości odżywcza nasion roślin strączkowych wynika z dużej ilości białka i węglowodanów (głównie skrobi i błonnika) oraz z obecności składników mine- ralnych, m.in. potasu, cynku, wapnia, magnezu i witamin z grupy B [Cieślik 2009, Saha

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych nr 584, 2016, 139–150

Adres do korespondencji – Corresponding author: Celina Wieczorek, Szkoła Główna Gospodar- stwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywieniu, Katedra Technologii Gastronomicznej i Higieny Żyw- ności, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa, e-mail: celina_wieczorek@sggw.pl

(2)

140 C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych i in. 2009]. Nasiona te i ich produkty mogą być alternatywą dla osób chorych na celiakię, nietolerujących białka zbóż [Schober i Bean 2009].

Prawdopodobną przyczyną ograniczonego spożycia roślin strączkowych jest koniecz- ność długotrwałej obróbki kulinarnej nasion i zawartość substancji antyodżywczych. Do substancji o niekorzystnym działaniu na organizm człowieka należą: inhibitory enzymów proteolitycznych, inhibitory amylaz, cukry o charakterze gazotwórczym, hemaglutyni- ny, fityniany, saponiny, związki fenolowe, czynniki wolotwórcze, glikozydy cyjanogen- ne, czynniki powodujące fawizm i latyryzm, lizynoalanina oraz alergeny [Górecka i in.

2014]. Oligosacharydy nasion roślin strączkowych z rodziny rafinozy (RFO) nie ulegają hydrolizie w przewodzie pokarmowym człowieka (brak enzymu α-galaktozydazy). Duża ilość tych cukrów w pożywieniu prowadzi do nadmiaru gazów w jelitach powodujących wzdęcia, bóle brzucha i biegunki [Martinez-Villaluenga i in. 2008]. Z kolei spożycie ok.

3 g dziennie tych cukrowców jest korzystne, gdyż nie powoduje wytworzenia nadmier- nej ilości gazów, a stanowi pożyteczną pożywkę dla mikroflory jelita grubego i stymuluje jej wzrost [Roberfroid i Slavin 2000].

Oligosacharydy z rodziny rafinozy (rafinoza, stachioza i werbaskoza) rozpuszczają się w wodzie, ale są termostabilne, dlatego mogą być usunięte z nasion tylko poprzez ekstrakcję. W celu polepszenia wartości żywieniowej i jakości sensorycznej stosowane są takie zabiegi, jak: moczenie, kiełkowanie, obłuszczanie, fermentacja, odwodnienie, blanszowanie i/lub gotowanie, autoklawowanie, ekstrudowanie [Ekvall i in. 2007, Shi- melis i Rakshit 2007, Wang i in. 2008, Aguilera i in. 2009, Martin-Cabrejas i in. 2009, Ai i in. 2016].

Celem pracy było określenie wpływu warunków obróbki kulinarnej: moczenia i gotowania, na zmiany zawartości rozpuszczalnych cukrowców w dwóch gatunkach nasion roślin strączkowych: całych i łuskanych nasionach grochu oraz białej i czerwonej odmia- nie fasoli.

MATERIAŁ I METODY

Materiał badawczy stanowiły suche nasiona dwóch gatunków roślin strączkowych:

fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris) i grochu zwyczajnego (Pisum sativum). Badano dwie odmiany fasoli – czerwoną Red kidney i białą drobnoziarnistą, oraz dojrzałe żółte nasiona grochu zwyczajnego w formie połówek nasion (groch łuskany) i całych niełuskanych ziaren. Próbę stanowiło 1000 g suchych, przebranych nasion, opłukanych wodą destylo- waną i osuszonych.

W pierwszym etapie badań nasiona moczono w zimnej i gorącej wodzie. Pierwszą próbę moczono przez zalanie nasion wrzącą wodą destylowaną na 2 godziny, do czasu uzyskania temperatury pokojowej (20°C ±2°C). Drugą próbę zalano zimną wodą de- stylowaną i moczono w temperaturze chłodniczej przez 10 h. Stosunek wody do nasion wynosił 4 : 1. Ekstrakt z moczenia był odrzucany, a próbki nasion poddano obróbce cieplnej.

W metodzie tradycyjnej zalewano nasiona zimną wodą destylowaną w stosunku 1 : 2,5, a w ciśnieniowej w stosunku 0,5 : 1,25. Czas gotowania (tab. 1), mierzony od mo- mentu wrzenia do uzyskania właściwej konsystencji, został ustalony na podstawie oceny

(3)

Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych.. 141

nr 584, 2016

sensorycznej przeprowadzonej metodą skalowania [PN ISO 4121:1998]. Wykonano dwie serie doświadczenia.

Oznaczenie zawartości suchej masy wykonano metodą wagową poprzez suszenie pró- bek w temperaturze 80 ±2°C przez 24 h. Zawartość cukrowców badano w mączce sporzą- dzonej z nasion grochu i fasoli przed i po obróbce cieplnej, wysuszonych do stałej masy.

Stosowano metodę chromatografii gazowej [Lahuta 2006]. Cukrowce rozpuszczalne ekstrahowano 50-procentowym etanolem (etanol : woda, 1 : 1, v/v) w temperaturze 90°C przez 30 min, trzykrotnie wytrząsając na mikrowytrząsarce. Po odwirowaniu (22 000 g, 30 min, temp. 10°C) do 400 μl supernatantu dodano mieszaninę jonwymieniaczy (po 200 mg Dowex 50W × 8, H+ i Dowex 2W × 8, formate, FLUKA) i wytrząsano (300 obr.·min^–1) przez 60 min. Po odwirowaniu 200 μl supernatantu wysuszono w fiolkach chromatogra- ficznych w wirówce próżniowej. Suche osady przechowywano przed analizami nad żelem krzemionkowym. Cukrowce przeprowadzono w pochodne tri-metylo-sililowe mieszaniną TMSI-pirydyny (1 : 1, v/v) w temperaturze 90°C. Rozdział TMS-pochodnych cukrow- ców wykonano w kolumnie kapilarnej ZEBRON ZBI (15 m długość, 0,25 mm średni- ca, 0,1 μm film, Phenomenex, USA) chromatografu gazowego GC-2010, wyposażonego w automatyczny podajnik (AOC-20s) i dozownik prób (AOC-20i) (Shimadzu, Japonia).

Jako gaz nośny zastosowano hel (przepływ liniowy 40 cm·s^–1), kolumnę ogrzewano od 160 do 335°C z prędkością 20°C·min^–1 i temperaturę końcową utrzymywano przez 12 min.

Temperatura injektora wynosiła 335°C, detektora (FID – ang. flame ionization detector) 350°C. Próby (1 μl) nanoszono metodą split (20 : 1). Identyfikację cukrowców wykonano przy użyciu odpowiednich standardów. Zawartość cukrowców obliczono na podstawie prostych regresji opisujących stosunek pól powierzchni wzorców w różnych ilościach (od 50 do 300 μg) do stałej ilości standardu wewnętrznego (ksylitolu, 100 μg).

Analizę statystyczną wyników przeprowadzono z zastosowaniem programów Micro- soft Excel oraz SPSS ver. 12,0. Zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANO- VA). Istotność różnic między wartościami średnimi weryfikowano testem t-Studenta. Za poziom istotności przyjęto p ≤0,05.

Tabela 1. Czas gotowania badanych gatunków nasion w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [min]

Table 1. Boiling time of tested seeds according to culinary process [min]

Nasiona Seeds

Moczenie w zimnej wodzie/Soaked in

cold water

Moczenie w gorącej wodzie/Soaked in

hot water

Moczenie w zimnej wodzie/Soaked in

cold water

Moczenie w gorą- cej wodzie/Soaked

in hot water gotowanie tradycyjne

ordinary cooking

gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem pressure cooking

Fasola biała

White bean 40 42 6 6

Fasola czerwona

Red bean 34 35 7 7

Całe nasiona grochu

Pea-whole seeds 20 21 5 5

Groch łuskany

Pea – half seeds 13 14 1 1

(4)

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych WYNIKI I DYSKUSJA

Spośród badanych nasion najwięcej węglowodanów rozpuszczalnych zawierał groch łuskany (72,28 mg·g s.m.^–1) a najmniej całe nasiona grochu (57,13 mg·g s.m.^–1) – tabela 2. Proces łuszczenia nasion grochu zwiększył zawartość rozpuszczalnych węglo- wodanów i zmienił proporcje poszczególnych cukrów. Badany groch łuskany (połówki nasion) w porównaniu do całych, niełuskanych ziaren, zawierał więcej galaktocukrów o ok. 30%, stachiozy o 47% i werbaskozy o 28%. Jest to zgodne z wynikami badań Wang i innych [2008], według których obłuszczanie nasion, powodowało istotny wzrost zawar- tości stachiozy i werbaskozy. Początkowa zawartość węglowodanów z rodziny rafinozy (RFO) w suchym grochu łuskanym i całych nasionach grochu wynosiła odpowiednio 51,21 i 39,52 mg·g s.m.^–1. W ziarnach fasoli białej i fasoli czerwonej zawartość RFO była mniejsza (31,31 i 35,61 mg·g s.m.^–1) – tabela 3. Z żywieniowego punktu widzenia bardziej korzystne proporcje cukrów RFO występują w grochu niż w fasoli. Wynika to z większe- go udziału werbaskozy i rafinozy, o mniejszych właściwościach wzdęciogennych niż stachioza. Nasiona fasoli zawierały dużą ilość stachiozy (27,72–31,04 mg·g s m.^–1), a małą rafinozy (ok. 3 mg·g s.m.^–1)i werbaskozy (0,78–1,65 mg·g s.m.^–1). W nasionach grochu zawartość stachiozy była tylko 2–3-krotnie większa niż rafinozy i ok. 1,5 raza większa niż werbaskozy.

Zawartość sacharozy w badanych nasionach była duża: od 14,90 mg·g s.m.^–1w całych nasionach grochu do 27,27 mg·g s.m.^–1w ziarnach białej fasoli. Udział sacharozy w stosunku do całkowitej ilości rozpuszczalnych węglowodanów stanowił 26–27% w grochu i 41–45% w fasoli. Odnosząc zawartość sacharozy do cukrów RFO, wartości kształtują się następująco: ok. 38% w całych nasionach grochu i łuskanym, 71% w fasoli czerwonej i 87% w fasoli białej. W badaniach Fan i innych [2014] zawartość sacharozy w nasionach grochu zwyczajnego była na podobnym poziomie i wynosiła od ok. 30 do 45% w stosunku do całkowitej ilości oznaczanych oligosacharydów. W całych nasionach grochu stwierdzono niewielką zawartość fruktozy (0,52 mg·g s.m.^–1), a w ziarnach białej fasoli zarówno fruktozy, jak i glukozy (odpowiednio 0,41 i 0,33 mg·g s.m.^–1).

Zawartość rozpuszczalnych węglowodanów w grochu łuskanym była największa po moczeniu w zimnej wodzie a następnie gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (34,59 mg·g s.m.^–1) – tabela 2. W wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego grochu stwierdzono największe straty galaktocukrów (81,33%), a w przypadku stachiozy i werbaskozy wyniosły one odpowiednio 84,10 i 73,40%. Moczenie w gorącej wodzie, gotowanie tradycyjne i pod zwiększonym ciśnieniem doprowadziło do najwięk- szych strat rafinozy, które wyniosły 87,70%. Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało największe obniżenie zawartości pozostałych cukrów, od 76,60%

w przypadku galaktinolu do 81,60% dla mio-inozytolu.

Zawartość węglowodanów w całych nasionach grochu była największa po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu ciśnieniowym (42,77 mg·g s.m.^–1). Efektem moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego było maksymalne obniżenie galaktocukrów (o 57,38%), podczas gdy moczenie w gorącej wodzie i gotowanie pod zwiększonym ci- śnieniem spowodowało najmniejszy ich ubytek (25,60%). Ponad dwukrotnie większą redukcję cukrów RFO podczas gotowania tradycyjnego należy wiązać głównie z dłuż-

(5)

nr 584, 2016

szym czasem gotowania, umożliwiającym większą ekstrakcję galaktocukrów do wody.

Według Wang i innych [2009] redukcja zawartości galaktocukrów wskutek gotowania może być związana z ich hydrolizą do di- i monosacharydów i innych związków w wy- sokiej temperaturze. Niniejsze badania potwierdzają przemiany w kierunku tworzenia monosacharydów, na co wskazuje obecność glukozy w gotowanym grochu, w granicach 0,00–0,51 mg·g s m.^–1. Tak niewielkie przyrosty glukozy są dowodem na przemiany hy- drolityczne, ale nie stanowią zasadniczego powodu obniżenia poziomu oligosacharydów.

Wykonane badania nie wskazują natomiast na tworzenie się disacharydów podczas gotowania nasion roślin strączkowych. Nie stwierdzono bowiem przyrostu sacharozy, a wręcz przeciwnie znaczną jej redukcję na skutek rozpuszczalności w wodzie. Obniżenie poziomu sacharozy w łuskanym grochu było 2,6 razy większe niż w nasionach pokrytych łupiną ograniczającą powierzchnię liścieni i hamującą ekstrakcję rozpuszczalnych składników.

Straty rafinozy w wymienionych wcześniej nasionach wyniosły 72,60%, stachiozy 55,50%, a werbaskozy 49,60%. W procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego odnotowano największy ubytek zawartości sacharozy i pozostałych cukrów.

Straty te wahały się od 30,50% w przypadku sacharozy, 62,50% w przypadku mio-inozytolu do 66,60% dla galaktitolu.

W fasoli białej największą zawartość węglowodanów rozpuszczalnych (42,56 mg·g s m.^–1) stwierdzono w nasionach moczonych w zimnej wodzie a następ- nie gotowanych ciśnieniowo (tab. 3). Największe obniżenie zawartości galaktocukrów zaobserwowano w procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (61,73%), najmniejsze wskutek moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwięk- szonym ciśnieniem (34,87%). Shimelis i Rakshit [2007] uzyskali natomiast większą redukcję galaktocukrów w wyniku autoklawowania uprzednio namoczonych nasion fasoli w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Największy ubytek rafinozy w nasionach fasoli białej stwierdzono po moczeniu w gorącej wodzie a następnie gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (52,50%). Obniżenie zawartości stachiozy było najwięk- sze po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (63,20%), a werbaskozy po moczeniu w zimnej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (57,50%).

Spośród pozostałych cukrów największe straty zaobserwowano w przypadku fruktozy (83,0%) – w wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem. Glukoza uległa obniżeniu o 78,80% podczas tego procesu. Obniżenie za- wartości mio-inozytolu było na tym samym poziomie (55,50%) w przypadku moczenia w zimnej wodzie i gotowania tradycyjnego oraz moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego, a także pod zwiększonym ciśnieniem. Proces moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego spowodował największe straty DGMI, galaktinolu oraz sacharozy, odpowiednio o 56,20, 52,50 oraz 51,0%.

Zabieg gotowania zmniejsza zawartość RFO w nasionach roślin strączkowych [Shi- melis i Rakshit 2007, Wang i in. 2009]. Poprzedzające ten zabieg namaczanie wpłynęło na zmniejszenie zawartości stachiozy o ok. 3–14% w nasionach grochu. Podobnie zabieg blanszowania (97°C, 100 s) redukował zawartość oligosacharydów o ok. 32% zawartości w świeżych nasionach fasoli. Największym stratom (o ok. 56%) uległa werbaskoza, na- stępnie rafinoza (27%) i stachioza (o 15%) [Ekval i in. 2007].

Nasiona fasoli czerwonej moczone w zimnej wodzie i gotowane pod zwiększonym ciśnieniem zawierały największą ilość cukrów (47,70 mg·g s.m.^–1). Największe ubytki

(6)

Tabela 2. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach grochu w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg·g s.m.–1 ] Table 2. Changes in soluble carbohydrates content in pea seeds versus culinary process [mg·g d.m.–1 ] Cukier SugarSuche nasiona Dry seeds Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in cold water Ordinary cooking

Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in cold water /Pressure cooking Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in hot water Ordinary cooking

Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in hot water/ Pressure cooking Groch łuskany (Pea-half seeds) Fruktoza Fructose0,000,000,000,000,00 Glukoza Glucose0,000,46 1,2,40,51 1,2,50,00 3,40,48 1,3,5 Mio-inozytol myo-inositol0,870,28 1,20,38 1,2,50,16 10,26 1,5 Sacharoza Sucrose19,56 9,74 1,2,412,26 1,2,53,93 1,46,16 1,5 Galaktinol Galactinol0,640,25 20,33 1,2,50,150,16 5 Rafinoza Raffinose8,20 1,81 1,22,87 1,21,01 11,01 1 DGMI di-galactosyl-myo-inositol0,000,000,000,000,00 Stachioza Stachyose26,85 7,73 112,02 1 4,26 15,80 1 Werbaskoza Verbascose16,15 4,34 1,26,22 1,2,54,29 14,33 1,5 Suma Total72,2824,6234,5913,8118,21 RFO RFOs51,2113,8821,119,5611,14

(7)

Całe nasiona grochu/ Pea – whole seeds Fruktoza Fructose0,52 0,00 1,40,00 10,00 1,3,40,00 1,3 Glukoza Glucose0,00 0,34 1,20,00 2,50,45 1,30,00 3,5 Mio-inozytol myo-inositol1,36 0,54 1,40,73 10,51 1,3,40,68 1,3 Sacharoza Sucrorose14,90 12,06 1,412,6110,36 1,3,412,23 3 Galaktinol Galactinol0,84 0,32 1,2,40,39 1,20,28 1,3,40,46 1,3 Rafinoza Raffinose8,62 2,86 1,44,42 12,36 1,3,44,75 1,3 DGMI di-galactosyl-myo-inositol0,000,000,000,000,00 Stachioza Stachyose18,2710,24 111,58 18,12 1,314,26 3 Werbaskoza Verbascose12,638,71 1,48,76 16,36 1,3,410,40 3 Suma Total57,1335,0838,4828,4342,77 RFO RFOs39,5221,8124,7616,8429,40 Objaśnienia/Explanatory: RFO/RFOs – cukry z rodziny rafinozy/raffinose family oligosaccharides (rafiboza, stachioza, werbaskoza/ raffinose, stachyose, verbascose). 1 – istotna statystycznie różnica między zawartością cukru w suchych nasionach i nasionach poddanych procesom obróbki kulinarnej/ statistically significant differences of sugar content between dry seeds and seeds after culinary process, 2 – istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i pod zwiększonym ciśnieniem nasion namoczonych w zimnej wodzie/ statistically significant differences of cold water soaked seeds between ordinary and pressure cooking, 3 – istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i ciśnieniowym nasion namoczonych w gorącej wodzie/ statistically significant differences of hot water soaked seeds between ordinary and pressure cooking, 4 – istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i goracej oraz gotowaniem tradycyjnym/ statistically significant differences of ordinary cooked seeds between cold and hot water soaked seeds, 5 – istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i gorącej oraz pod zwiększonym ciśnieniem/ statistically significant differences of pressure cooked seeds between cold and hot water soaked seeds.

(8)

Tabela 3. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach fasoli w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg·g s.m.–1 ] Table 3. Changes in soluble carbohydrates content in bean seeds versus culinary process [mg·g d.m.–1] Cukier SugarSuche nasiona Dry seeds Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in cold water Ordinary cooking Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in cold water Pressure cooking

Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in hot water Ordinary cooking

Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in hot water Pressure cooking Fasola biała/ White bean Fruktoza Fructose0,410,16 10,16 10,14 10,07 1 Glukoza Glucose0,330,200,260,130,07 Mio-inozytol myo-inositol0,180,08 1,20,12 1,20,08 10,08 1 Sacharoza Sucrose27,2716,08 1,2,421,12 1,2,512,99 1,413,37 1,5 Galaktinol Galactinol0,400,30 1,2,40,39 2,50,19 1,40,21 1,5 Rafinoza Raffinose2,821,60 1,21,94 1,2,51,45 11,34 1,5 DGMI di-galactosyl-myo-inositol0,160,10 1,40,12 50,07 1,40,07 1,5 Stachioza Stachyose27,7213,81 1,2,417,51 1,2,510,19 1,411,58 1,5 Werbaskoza Verbascose0,780,330,940,340,35 Suma Total60,0632,6542,5625,5827,14

(9)

RFO RFOs31,3115,7420,3911,9813,27 Fasola czerwona/ Red bean Fruktoza Fructose0,000,000,000,000,00 Glukoza Glucose0,000,000,000,000,00 Mio-inozytol myo-inositol0,250,09 1,2,40,12 1,2,50,06 1,40,07 1,5 Sacharoza Sucrose25,3415,94 1,2,419,64 1,2,510,12 1,411,41 1,5 Galaktinol Galactinol0,370,29 1,40,30 1,50,19 1,40,20 1,5 Rafinoza Raffinose2,941,90 1,2,42,20 1,2,51,35 1,41,35 1,5 DGMI di-galactosyl-myo-inositol0,280,20 1,40,20 1,50,12 1,40,13 1,5 Stachioza Stachyose31,0421,05 1,2,424,04 1,2,511,82 1,412,41 1,5 Werbaskoza Verbascose1,651,07 1,41,20 1,50,69 1,40,74 1,5 Suma Total61,8740,5347,7024,3526,30 RFO RFOs35,6124,0227,4413,8714,49 Objaśnienia: patrz tab. 2/Explanatory: see Table 2.

(10)

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych galaktocukrów zaobserwowano po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (61,05%), najmniejsze w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwięk- szonym ciśnieniem (22,94%). Ubytek zawartości rafinozy był największy po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym oraz pod zwiększonym ciśnieniem (54,10%).

Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało ubytek zawartości stachiozy i werbaskozy odpowiednio o 62,0 i 58,2%. Największe straty sacharozy wystąpiły podczas moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego (60%), zaś najmniejsze podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem (23%).

W gotowanych i surowych nasionach czerwonej fasoli nie stwierdzono obecności cu- krów prostych. Można zatem przypuszczać, że hydroliza galaktocukrów związana jest nie tylko z temperaturą ich obróbki, ale i z odmianą nasion.

W nasionach grochu oligosacharydem, którego zawartość obniżyła się w najwięk- szym stopniu była rafinoza (87,70% połówki nasion, 72,62% całe nasiona). W przypadku fasoli wymyciu uległa najbardziej stachioza (63,24% fasola biała i 61,92% fasola czerwona). Procesem, który najbardziej obniżał zawartość RFO wszystkich badanych rodzajów nasion, było moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, a najmniejsze ubytki zaobserwowano w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwiększo- nym ciśnieniem. Podobne wyniki uzyskali Linsberger-Martin i inni [2013], którzy wyka- zali mniejszą redukcję oligosacharydów w procesie wysokociśnieniowej (100 i 600 MPa) obróbki kulinarnej nasion grochu i fasoli w temperaturze 20–60°C w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Obniżenie zawartości RFO w procesie moczenia i gotowania jest różne dla poszczególnych nasion strączkowych. W badaniach Aguilera i innych [2009]

redukcja galaktozydów w procesie moczenia (16 h, 1 : 10) i gotowania (20–70 min) wy- nosiła 71% dla białej fasoli, 57% dla ciecierzycy, 37% dla fasoli różowej, centkowanej (ang. pink-mottled cream bean). Różnice wynikać mogą z wielkości nasienia, budowy skrobi, grubości i przepuszczalności łupiny nasion, stopnia dojrzałości [Frias i in. 2000].

Wyniki uzyskane w niniejszej pracy wskazują, że im wyższa temperatura wody podczas moczenia i dłuższy czas gotowania nasion, tym większe straty RFO. Żaden z procesów obróbki kulinarnej nie prowadził do całkowitej eliminacji oligosacharydów zawartych w nasionach roślin strączkowych.

WNIOSKI

1. Procesy obróbki kulinarnej: moczenie i gotowanie powodują duże obniżenie za- wartości cukrów ogółem i cukrów z rodziny rafinozy. Największe obniżenie całkowitej zawartości cukrów (w zakresie: 52,14–80,89%) stwierdzono w połówkach nasion grochu, co związane jest również z wcześniejszą obróbką surowca, tj. obłuszczeniem nasion.

2. Procesem powodującym największe ubytki cukrów jest moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, najmniejsze zaś ubytki następują w wyniku moczenia na zimno i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem.

3. Galaktocukrem, który ulega największym ubytkom w wyniku procesów obróbki kulinarnej, jest stachioza (55,6–84,1%) i rafinoza (52,5–87,7%).

(11)

nr 584, 2016

4. Zawartość niepożądanych cukrów w wyrobach z nasion roślin strączkowych moż- na modyfikować poprzez dobór metody obróbki kulinarnej oraz użycie odpowiednich gatunków i odmian nasion.

LITERATURA

Aguilera Y., Martín-Cabrejas M.A., Benítez V., Mollá E., López-Andréu F.J., Esteban R.M., 2009. Changes in carbohydrate fraction during dehydration process of common legumes.

J. Food Compos. Anal. 22(7–8), 678–683.

Ai Y., Cichy K.A., Harte J.B., Kelly J.D., Ng P.K.W., 2016. Effects of extrusion cooking on the chemical composition and functional properties of dry common bean powders. Food Chem. 211, 538–545.

Cieślik E., 2009. Prozdrowotne właściwości warzyw. ZPPNR 539, 87–97.

Ekvall J., Stegmark R., Nyman M., 2007. Optimisation of extraction methods for determination of the raffinose family oligosaccharides in leguminous vine peas (Pisum sativum L.) and effect of blanching. J. Food Compos. Anal. 20, 12–18.

Fan P.H, Zang M.T., Xing J., 2014. Oligosaccharides composition in eight food legumes species as detected by high-resolution mass spectrometry. J. Sci. Food Agric. 30, 95(11), 2228–

–2230.

Frias J., Vidal-Valverde C., Sotomayor C., Diaz-Pollan C., Urbano G., 2000. Influence of processing on available carbohydrate content and antinutritional factors of chickpeas. Eur. Food Res. Tech. 210 (5), 340–345.

Górecka P., Piasecka-Kwiatkowska D., Frala A., 2014. Poszukiwanie optymalnej metody wyodrębniania alergenów sojowych z produktów mięsnych. ZPPNR 579, 9–15.

Lahuta L.B., 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(3), 219–227.

Linsberger-Martin G., Weiglhofer K., Thao P.T.P., Berghofer E., 2013. High hydrostatic pressure influences antinutritional factors and in vitro protein digestibility of split peas and whole white beans. LWT – Food Sci. Technol. 51(1), 331–336.

Martín-Cabrejas M.A., Aguilera Y. Pedrosa M.M., Cuadrado C., Hernández T., Díaz S., Esteban R.M., 2009. The impact of dehydration process on antinutrients and protein digestibili- tyof some legume flours. Food Chem. 114(3), 1063–1068.

Martinez-Villaluenga C., Frias J., Vidal-Valverde C., 2008. Alpha-galactosides: Antinutritional factors or functional ingredients? Cri. Rev. Food Sci. Nutr. 48(4), 301–316.

PN ISO 4121:1998. Analiza sensoryczna. Metodologia. Ocena produktów żywnościowych metodą skalowania.

Roberfroid M., Slavin J., 2000. Nondigestible oligosaccharides. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 40(6), 461–480.

Saha S., Singh G., Mahajan V., Gupta H.S., 2009. Variability of nutritional and cooking quality in bean (Phaseolus vulgaris L.) as a function of genotype. Plant Food Hum. Nutrit. 64, 174–180.

Shimelis E.A., Rakshit S.K., 2007. Effect of processing on antinutrients and in vivo protein digesti- bility of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in East Africa. Food Chem.

103, 161–172.

Schober T., Bean S., 2009. Potential of prolamins from maize and sorghum to form gluten-like structures in wheat-free bread. Cereal Food World, 54, A12.

(12)

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych Wang N., Hatcher D.W., Gawałko E.J., 2008. Effect of variety and processing on nutrients and

certain anti-nutrients in field peas (Pisum sativum). Food Chem. 111, 132–138.

Wang N., Hatcher D.W., Toews R., Gawałko E.J., 2009. Influence of cooking and dehulling on nutritional composition of several varieties of lentils (Lens culinaris). LWT – Food Sci.

Technol. 42, 842–848.

THE INFLUENCE OF THE CULINARY PROCESSING ON THE CONTENTS OF THE SOLUBLE CARBOHYDRATES IN THE SEEDS OF LEGUMINOUS PLANTS

Summary. Legumes are considered to be one of the most nutritious plant foods. To improve consumer acceptance and increase the consumption of legumes the content of flatulence-causing oligosaccharides from raffinose family (RFOs; raffinose, stachyose and verbascose) should be minimized. The aim of the study was the analysis of the influence of the culinary processing: soaking in cold or hot water and traditionally cooking or under pressure on the changes of the soluble carbohydrates contents in two species of legume seeds.

Chemical tests included determination of dry mater and soluble carbohydrates content. The extraction procedure of oligosaccharides from seeds were performed and the contents of oligosaccharides were determined by gas chromatography. Contents of carbohydrates in dry seeds was: for pea halves 72.28 mg·g d.m.^–1, for pea whole seeds: 57.13 mg·g d.m.^–1, for white bean: 60.06 mg·g d.m.^–1 and for red bean: 61.87 mg·g d.m.^–1. Stachyose, raffinose and verbascose content varied respectively from 18.27 to 31.04 mg·g d.m.^–1, from 2.82 to 8.62 mg·g d.m.^–1 and from 0.78 to 16.15 mg·g d.m.^–1. It can be concluded that culinary processing: soaking and cooking are effective methods in reducing RFOs.The losses of RFOs under the influence of culinary process was 25.60–81.33% for pea seeds and 22.94–

–61.73% for bean seeds. Culinary procesing produced significant reductions of stachyose and raffinose, approximately about 56–84% and 53–88%, depending on species of seeds.

None of the culinary process does not lead to the total elimination of oligosaccharides contained in the seeds of legumes. The content of the RFO changed depending on the applied technological process. The results obtained in the work indicate that the higher the temperature of the water during soaking and longer cooking time of the seeds the higher the loss of RFO. The culinary process, which led to the lowest sugar content was hot soaking in conjunction with traditional cooking. The smallest losses of RFO were observed during the cold-soaking and cooking under pressure.

Key words: pea, bean, soaking, cooking, soluble carbohydrates