Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Wrocław University of
Environmental and Life Sciences https://bazawiedzy.upwr.edu.pl
Rodzaj dyplomu / Diploma type Rozprawa doktorska / PhD thesis
Autor / Author Czaja Anna
Tytuł / Title Wpływ dodatku ekstraktów roślinnych o podwyższonej stabilności na jakość pieczywa / The effect of increased stability plant extracts on bread quality Rok powstania / Year of creation
Promotor / Supervisor Czubaszek Anna, Spychaj Radosław Jednostka dyplomująca / Certifying
unit
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu / Wrocław University of Environmental and Life Sciences
Adres publikacji w Repozytorium URL / Publication address in Repository
https://bazawiedzy.upwr.edu.pl/info/phd/UPWr957a85122dd04f968d1d0df35f9eeb47/
Data opublikowania w Repozytorium /
Deposited in Repository on 18 lip 2019
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności
mgr inż. Anna Czaja
Wpływ dodatku ekstraktów roślinnych o podwyższonej stabilności na jakość
pieczywa
The effect of increased stability plant extracts on bread quality Rozprawa doktorska
Promotor:
dr hab. Anna Czubaszek, prof. nadzw. UPWr Promotor pomocniczy:
dr inż. Radosław Spychaj
Wrocław
2019
STRESZCZENIE
Celem pracy było zbadanie wpływu stabilizowanych ekstraktów roślinnych na jakość pieczywa, jego aktywność przeciwutleniającą i zawartość polifenoli oraz ocena stabilności związków bioaktywnych i aktywności przeciwutleniającej w chlebach podczas przechowywania w różnych warunkach i podczas trawienia in vitro.
Materiał badawczy, stanowiły handlowa mąka pszenna typu 550 i mąka żytnia typu 750 oraz otrzymane laboratoryjnie ekstrakty: z kory głogu, ziarna soi, łuski cebuli, owoców derenia jadalnego, owoców aronii lub kapusty czerwonej suszone rozpyłowo bez nośników albo w połączeniu z maltodekstryną lub inuliną jako nośnikiem (mikrokapsułki). Z mąki wypiekano chleby z dodatkiem wymienionych ekstraktów roślinnych.
Dodatek ekstraktów roślinnych istotnie wpływał na barwę pieczywa tak pszennego jak i żytniego podczas, gdy wydajność i objętość chlebów ulegała niewielkim zmianom. Wszystkie rodzaje wzbogacanego pieczywa pszennego konsumenci oceniali podobnie jak pieczywo kontrolne.
Zwrócono uwagę na nieco wyższe niż pieczywa kontrolnego oceny chleba z dodatkiem ekstraktów sojowych.
Dodatek ekstraktów do pieczywa pszennego powodował, że były w nim obecne związki charakterystyczne dla surowca, z którego otrzymano ekstrakt oraz znacznie zwiększała się jego aktywność przeciwutleniająca. Wprowadzenie do chleba żytniego ekstraktów ziarna soi tylko nieznacznie zwiększało jego aktywność przeciwutleniającą. Proces mikrokapsułkowania chronił polifenole w czasie procesów związanych z otrzymaniem pieczywa. Chleby zawierające preparaty z antocyjanami (z aronii lub czerwonej kapusty) charakteryzowały się wyższą aktywnością przeciwutleniającą i zawartością polifenoli podczas stosowania inuliny jako nośnika. W pozostałych chlebach korzystniejszym było stosowanie maltodekstryny. Nie można było wyciągnąć jednoznacznych wniosków dotyczących wpływu udziału nośnika w mikrokapsułkach na stabilność polifenoli i aktywność przeciwutleniającą podczas przechowywania wzbogaconego pieczywa.
Zmiany ilości związków bioaktywnych i aktywności przeciwutleniającej w chlebach z dodatkiem ekstraktów roślinnych mikrokapsułkowanych i niemikrokapsułkowanych, zachodzące w czasie przechowywania, były bardzo zróżnicowane i zależały od rodzaju ekstraktu i wielkości dodatku. Stwierdzono, że dla zachowania flawonoli w chlebie podczas jego przechowywania korzystniejsza jest temperatura 24 oC niż 4oC, a warunki ograniczonego dostępu powietrza podczas przechowywania chleba z dodatkiem ekstraktów sojowych miały pozytywny wpływ na ilość i stabilność izoflawonów.
Pieczywo pszenne zawierające procyjanidyny z głogu, izoflawony sojowe lub flawonole z cebuli charakteryzowało się wyższą aktywnością przeciwutleniającą niż pieczywo zawierające antocyjany.
Procyjanidyny i izoflawony w pieczywie podczas trawienia in vitro były bardziej oporne na zachodzące procesy trawienne od pozostałych związków. Aktywność przeciwutleniająca podczas symulowanego trawienia była największa na etapie trawienia żołądkowego, a jej wartość zależała od użytego ekstraktu i stosowanej metody analitycznej.
Słowa kluczowe: chleb wzbogacony, ekstrakty roślinne, mikrokapsułki, inulina, maltodekstryna, aktywność przeciwutleniająca, polifenole
ABSTRACT
The goal of the thesis was to examine effects of stabilized plant extracts on bread quality, antioxidant activity and polyphenol content and stability of bioactive compounds and antioxidant activity in breads during storage in different conditions and during in vitro digestion.
Commercial wheat flour (type 500) and rye flour (750) and laboratory extracts from: bark of hawthorn, soybeans, onion husk, dogwood fruit, chokeberry fruit, red cabbage were spray dried without or with maltodextrin or inulin as carriers. Flours were used to bake bread with a combination of listed non stabilized and stabilized plant extracts.
The addition of the plant extracts significantly affected the color of both wheat and rye bread, while the yield and volume of the loaves changed slightly. All types of enriched wheat bread were assessed by consumers similar to the control bread. It has been noticed that some of the parameters of breads containing soy extracts were assessed higher than control breads.
The addition of extracts to wheat bread formula made the compounds from the extracts present in breads and significantly increased their antioxidant activity. Introduction of soybean extracts to rye breads only slightly increased its antioxidant activity. Microencapsulation process protected the polyphenols during bread making processes. Breads containing stabilised extracts with anthocyanins (from chokeberry or red cabbage) were characterized by higher antioxidant activity and polyphenol content when using inulin as a carrier. Conversely, in the rest of breads use of maltodextrin was more beneficial. No clear conclusions could be drawn regarding the effect of the carrier's ratio to extract in microcapsules on the stability of polyphenols and the antioxidant activity during storage of enriched bread.
Changes in the amount of bioactive compounds and antioxidant activity in breads with the addition of plant extract and stabilised plant extracts, occurring during storage, varied widely and depended on the type of extract and the amount of additive. For preservation of the flavonols in bread during storage, a temperature of 24 oC is better than 4oC, and limited air access conditions during storage of bread with the addition of soy extracts had a positive effect on the amount and stability of isoflavones.
Wheat bread containing procyanidins from hawthorn, soy isoflavones or onion flavonols was characterized by higher antioxidant activity than bread containing extracts with anthocyanins.
Procyanidins and isoflavones in the bread during in vitro digestion were the most resistant to digestive processes. Antioxidant activity during simulated digestion was the greatest during gastric digestion, and its value depended on the extract used and the analytical method used.
Key words: enriched breads, plant extracts, microcapsules, inulin, maltodextrin, antioxidant activity, polyphenols
