Ocena składu chem. i jakości sensorycznej wybranych prod. zbożowych instant otrzymanych w wyniku ekstruzji.pdf

BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLII, 2009, 3, str. 402–407

Małgorzata Kulczak, Marian Remiszewski, Maria Jeżewska,

Krzysztof Przygoński, Ryszard Przygodzki

OCENA SKŁADU CHEMICZNEGO I JAKOŚCI SENSORYCZNEJ

WYBRANYCH PRODUKTÓW ZBOŻOWYCH INSTANT

OTRZYMANYCH METODĄ EKSTRUZJI*

Oddział Koncentratów Spożywczych i Produktów Skrobiowych w Poznaniu

Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie

Dyrektor: doc. dr inż. M. Remiszewski

Badano podstawowy skład chemiczny i oceniano jakość sensoryczną produk-

tów jęczmiennych, owsianych i gryczanych instant otrzymanych w procesie eks-

truzji. Zawartość większości badanych składników w ekstrudatach była podobna

jak w surowcach. Jedynie ilość błonnika i tiaminy uległa obniżeniu o kilkanaście

procent po procesie ekstruzji. Notowana zwiększona zawartość popiołu całkowi-

tego w ekstrudatach wynikała z nawilżenia surowców roztworem soli kuchennej

przed procesem ekstruzji. Wszystkie ekstrudaty, po ich odtworzeniu w gorącej

wodzie, charakteryzowały się bardzo dobrymi cechami sensorycznymi: właści-

wą barwą, konsystencją oraz swoistym smakiem i zapachem.

Hasła kluczowe: ekstrudat, owies, jęczmień, gryka, skład chemiczny, jakość senso-

ryczna.

Key words: extrudate, oat, barley, buckwheat, chemical composition, sensory quality.

Produkty zbożowe są podstawowymi artykułami żywnościowymi, które powinny

być najczęściej i w największych ilościach spożywane w codziennej diecie człowie-

ka, stanowią bowiem podstawowe źródło energii ze względu na wysoką zawartość

węglowodanów złożonych, w tym, przede wszystkim, skrobi. W produktach zbo-

żowych, głównie z niskiego przemiału ziarna, w stosunkowo dużych ilościach wy-

stępują liczne składniki mineralne (2–4%) i witaminy z grupy B, zwłaszcza tiamina

a także błonnik pokarmowy. Produkty te zawierają ponadto znaczące ilości białka

roślinnego (5–15%) i na ogół stosunkowo niewielke ilości tłuszczu (2–3%). Skład

chemiczny i wartość odżywcza produktów zależą głównie od gatunku, stopnia i me-

tody przetworzenia zbóż, z których pochodzą (1).

Asortyment produktów zbożowych obecnych na krajowym rynku jest bardzo

szeroki – od różnego rodzaju mąk, kasz, płatków poprzez müsli, makarony, prze-

kąski itp. do rozmaitych gatunków pieczywa. Wymienione produkty, zależnie od

ich rodzaju otrzymywane są różnymi metodami – tradycyjnymi, ekspandowania

czy ekstruzji. Surowcami do ich wyrobu są głównie pszenica, kukurydza, ryż, rza-

* Praca naukowa ﬁ nansowana ze środków na naukę w latach 2006–2008, jako projekt badawczo-roz-

wojowy Nr R12 022 01.

Nr 3

Skład chemiczny i jakość sensoryczna produktów zbożowych instant

403

dziej żyto (2, 3, 4). Należy natomiast zauważyć, że ciągle niedostatecznie wyko-

rzystanymi w żywieniu, są krajowe zboża takie, jak jęczmień, owies i gryka. Poza

mąką, kaszami czy płatkami z tych surowców, asortyment produktów z ich udzia-

łem jest raczej ubogi; wykorzystuje się je na przykład jako składnik w mieszan-

kach wielozbożowych i zbożowo-owocowych czy jako dodatek do wzbogacenia

smaku lub poprawy cech funkcjonalnych niektórych ekstrudatów (2, 3, 5, 6). Za

powszechniejszym stosowaniem powyższych zbóż w żywieniu mogą przemawiać

zarówno ich dostępność, jak i walory sensoryczne oraz żywieniowe. Na szczególną

uwagę zasługują – w gryce bogate w lizynę białko o wysokiej wartości biologicz-

nej oraz związki antyoksydacyjne, natomiast w owsie i jęczmieniu przede wszyst-

kim wysoka zawartość błonnika, a zwłaszcza β-glukanów (5, 7, 8). Wspomniane

grupy związków pełnią istotną rolę w proﬁ laktyce wielu chorób cywilizacyjnych

(5, 9, 10).

W związku z powyższym, w Oddziale Koncentratów Instytutu Biotechnologii

Przemysłu Rolno-Spożywczego podjęto próbę wyprodukowania 100%-owych eks-

trudatów jęczmiennych, owsianych i gryczanych.

Celem pracy było określenie podstawowego składu chemicznego produktów jęcz-

miennych, owsianych i gryczanych instant otrzymanych w procesie ekstruzji i ocena

ich jakości sensorycznej.

MATERIAŁ I METODY

Materiał badany stanowiły produkty zbożowe ekstrudowane instant z gryki, jęcz-

mienia i owsa. Surowcem do produkcji ekstrudatów były krajowe kaszki z w/w

zbóż o odpowiednim stopniu rozdrobnienia (< 800 μm), które po nawilżeniu 3–6%

roztworem wodnym soli kuchennej (zależnie od wilgotności wyjściowej surowca)

do ok. 30% i ok. 2-godzinnym kondycjonowaniu poddawano procesowi ekstruzji

w krajowej, prototypowej wytłaczarce dwuślimakowej (typ 2T9/4,5M) w zakresie

temperatur od 70 do 175°C, przy prędkości obrotowej ślimaków ok. 20 obr·min –1 .

W surowcach i wyprodukowanych ekstrudatach oznaczano zawartość: wody me-

todą suszarkową (11), białka metodą Kjeldahla przy użyciu zestawu do mineraliza-

cji Büchi Scrubber B414 i zestawu destylacyjnego Büchi 324 (12), tłuszczu metodą

Weibulla-Stoldta (13), błonnika pokarmowego metodą enzymatyczno-wagową wg

AOAC 991.43, AACC 32-07., β-glukanów metodą enzymatyczną wg Analytica

EBC 8.13.1, 9.31.1., popiołu całkowitego metodą spopielania próbek w temp 900°C

(14) i witaminy B 1 metodą HPLC z detekcją ﬂ uoroscencyjną (15). Oznaczenia wy-

konywano w 2 powtórzeniach.

Do oceny statystycznej zastosowano test t- Studenta na poziomie istotności α =

0,05. Analizę wykonano w oparciu o program Statistica 5.0.

Zawartość węglowodanów ogółem oszacowano z tzw. różnicy wg schematu: wę-

glowodany ogółem = 100 – (woda + popiół + białko + tłuszcz) (16).

Ponadto przeprowadzono ocenę organoleptyczną suchych i odtworzonych we

wrzącej wodzie ekstrudatów. Oceniono wygląd, zapach, smak i konsystencję pro-

duktów opisowo oraz stosując 5-punktową skalę ocen, w której 5 było oceną naj-

wyższą a 1 – najniższą (17). Zespół oceniający składał się z 6 osób.

404

M. Kulczak i inni

Nr 3

WYNIKI I ICH OMÓWIENIE

Wyniki analiz chemicznych przedstawiono w tabeli 1.

Tabela I. Zawartość wybranych składników chemicznych w kaszkach jęczmiennych, owsianych, gryczanych

oraz otrzymanych z nich ekstrudatach (w 100 g s.m.)

Table I. The content of selected chemical components in barley, oat and buckwheat grits and the extrudates

obtained of them (per 100 g d.m.)

Składnik chemiczny

węglowodany

Rodzaj

zboża

Surowiec

Produkt

woda

białko

tłuszcz

ogó-

łem*

błonnik

pokarmowy

błonnik

całko-

wity

β -glu-

kany

popiół

całko-

wity

wit. B 1

μ g

x śr. ± SD

Kaszka

12,54 a

± 0,01

13,74 a

± 0,07

2,64 a

± 0,18

82,25

15,45 a

± 0,64

3,88 a

± 0,16

1,36 a

± 0,01

35±2 a

Jęczmień

11,33 a

±0,02

13,53 a

±0,09

2,56 a

±0,01

14,15 a

±0,35

4,07 a

± 0,08

1,72 b

±0,06

Ekstrudat

82,23

32±1 a

Kaszka

9,34 a

±0,11

16,61 a

±0,18

7,41 a

±0,02

74,25

13,15 a

±0,49

3,72 a

±0,03

1,72 a

±0,01

49±1 a

Owies

10,73 a

±0,02

16,06 a

±0,08

7,12 a

±0,05

11,85 a

±0,78

3,73 a

±0,40

2,24 b

±0,07

Ekstrudat

74,57

45±2 a

Kaszka

12,23 a

±0,02

13,35 a

±0,04

3,66 a

±0,08

81,04

7,50 a

±0,14

–

1,95 a

±0,01

27±1 a

Gryka

10,16 a

±0,01

13,10 a

±0,03

3,39 a

±0,02

6,60 a

±0,28

2,25 b

±0,01

Ekstrudat

81,25

–

23±1 a

Objaśnienia / Explonatory notes

* wartość obliczona teoretycznie (16) / the value theoretically evaluated

Odmiennymi literami zaznaczono różnice istotne statystycznie na poziomie α = 0,05 między kaszkami i ekstruda-

tami dla poszczególnych rodzajów zbóż (w kolumnach) / Different letters marked statistically significant differences

at α = 0,05 between grits and extrudates for every sort of cereals (in columns)

Najwyższą zawartość białka i tłuszczu wykazywały, zarówno kaszka jak i ekstru-

dat owsiany, przy czym ilość tych składników w ekstrudatach była nieznacznie niż-

sza (p>0,05), wynosząc dla białka odpowiednio w kaszce i ekstrudacie 16,6 g/100

g s.m. i 16,1g/100 g s.m., a dla tłuszczu 7,4 g/100 g s.m. i 7,1 g/100 g s.m. Podobną

ilość białka i tłuszczu oznaczaną w kaszach i mąkach owsianych podaje też Gąsio-

rowski (5). W przypadku jęczmienia zawartość białka była nieco niższa, nie przekra-

czała bowiem 14 g/100 g s.m., zarówno dla kaszki jak i otrzymanego z niej ekstru-

datu. Stwierdzono też znacznie mniejszą zawartość tłuszczu w obu produktach (ok.

2,6 g/100 g s.m.) niż w produktach owsianych, lecz i w tym przypadku wartości te

były zbliżone do danych przytaczanych w literaturze (7). Zawartość białka i tłuszczu

w kaszce i ekstrudacie gryczanym były na porównywalnym poziomie, wynosząc

13,3–13,1 g/100 g s.m. – dla białka, a 3,4–3,7 g/100 g s.m.– dla tłuszczu (p>0,05)

Nr 3

Skład chemiczny i jakość sensoryczna produktów zbożowych instant

405

i mieściły się w granicach zawartości podawanych przez innych autorów (8). Ozna-

czona zawartość popiołu całkowitego, w przypadku produktów owsianych i grycza-

nych była podobna (1,7–2,2 g/100 g s.m.), natomiast w przypadku jęczmiennych

nieco niższa i wynosiła 1,4–1,7 g/100 g s.m. Obserwowana istotnie wyższa staty-

stycznie zawartość popiołu całkowitego we wszystkich ekstrudatach w stosunku do

odpowiadających im surowców wynikała z zastosowania roztworów soli kuchennej

do nawilżania surowców przed ekstruzją.

Odmiennie niż w innych pracach (5, 7, 8) kształtował się poziom błonnika pokar-

mowego w badanych kaszkach, ponieważ w surowcu gryczanym wynosił 7,5 g/100 g

s.m. i był prawie dwukrotnie wyższy niż ilość podawana dla ziarna gryczanego

przez Gąsiorowskiego (8), w surowcu jęczmiennym wynosił 15,4 g/100 g s.m. i był

porównywalny z zawartością tego składnika w mące jęczmiennej razowej (7), na-

tomiast surowiec owsiany zawierał go 14,1 g/100 g s.m., tj. ilość zbliżoną do ozna-

czanej w otrębach owsianych (5). Jednocześnie zawartość β-glukanów w badanych

produktach owsianych i jęczmiennych (3,7–4,1 g/100 g s.m.) zarówno przed, jak

i po ekstruzji była zbliżona do zawartości tych składników w ziarnie owsa i jęczmie-

nia podawanych w literaturze (5, 7). Należy zaznaczyć, że choć w procesie ekstruzji

notowano obniżenie zawartości błonnika we wszystkich ekstrudatach, to i tak ilość

tego składnika utrzymywała się na wysokim poziomie i wynosiła 14,1 g/100 g s.m.,

11,8 g/100 g s.m. i 6,6 g/100 g s.m. odpowiednio w ekstrudacie jęczmiennym, ow-

sianym i gryczanym.

Ilości witaminy B 1 oznaczone w badanych kaszkach wydają się zgodne z zakre-

sami zawartości tej witaminy w tego typu produktach, podawanymi przez Gąsio-

rowskiego (5, 7, 8). Zawartość witaminy B 1 w ekstrudatach uległa niewielkiemu

obniżeniu. Różnica nie przekraczała 10% w przypadku produktów – jęczmiennego

i owsianego i 17% w przypadku produktu gryczanego. Otrzymane wyniki potwier-

dzają opinię innych autorów, według których straty witaminy B 1 , przy dużej wilgot-

ności surowca poddawanego ekstruzji są niewielkie i wynoszą jedynie kilkanaście

procent (3).

W ramach niniejszej pracy wszystkie badane ekstrudaty poddano również oce-

nie organoleptycznej. W procesie ekstruzji uzyskiwano produkty w formie grysiku

o różnej wielkości cząstek, w zależności od stosowanego surowca. Największe cząst-

ki otrzymano w przypadku surowców gryczanych, mniejsze w przypadku surowców

jęczmiennych a najmniejsze w przypadku surowca owsianego. Wszystkie ekstruda-

ty charakteryzowały się neutralnym zapachem i sypką konsystencją. Produkty jęcz-

mienne i owsiane odznaczały się barwą jasnobeżową, a gryczane brązową. Suche

ekstrudaty zalewano odpowiednią (ustaloną doświadczalnie) ilością wrzącej wody

i pozostawiano do wchłonięcia wody na około 5 minut, po czym gotowe do spożycia

produkty poddawano ocenie organoleptycznej metodą opisową i punktową. Wyniki

oceny punktowej przedstawiono w tabeli 2. Odtworzone ekstrudaty pod względem

wyglądu i barwy były zbliżone do ugotowanych tradycyjnych kasz łamanych i uzy-

skały ocenę wyglądu na poziomie 4,5–5 pkt., a barwy – 5 pkt. Charakteryzowały

się sypką (zwłaszcza w przypadku ekstrudatu jęczmiennego), miękką konsystencją

(4,5–5 pkt) oraz swoistym zapachem i smakiem zbożowym w przypadku produk-

tów z owsa i jęczmienia oraz wyraźnym gryczanym w przypadku produktu z gryki

(4,7–5 pkt).

406

M. Kulczak i inni

Nr 3

Tabela II. Ocena sensoryczna ekstrudatów jęczmiennych, owsianych i gryczanych

Table II. Sensory assessment of barley, oat and buckwheat extrudates.

Wyróżnik sensoryczny

Ekstrudat

wygląd ogólny

barwa

zapach

smak

konsystencja

punkty (1–5)

Jęczmienny

5,0

4,7

4,8

5,0

Owsiany

4,7

5,0

4,8

5,0

4,5

Gryczany

4,5

5,0

4,7

4,5

WNIOSKI

1. Badane ekstrudaty charakteryzowały się zbliżoną do surowców zawartością

białka, tłuszczu i β-glukanów.

2. Zawartość błonnika całkowitego i witaminy B 1 w ekstrudatach była nieznacz-

nie niższa w stosunku do surowców.

3. Stwierdzona istotnie wyższa zawartość popiołu całkowitego w ekstrudatach

niż w surowcach wynikała z zastosowania wodnego roztworu soli kuchennej do

procesu ekstruzji.

4. Ekstrudaty jęczmienne, owsiane i gryczane wykazywały bardzo dobrą jakość

sensoryczną i mogłyby poszerzyć rynkowy asortyment produktów zbożowych in-

stant.

M. Kulczak, M. Remiszewski, M. Jeżewska, K. Przygoński, R. Przygodzki

ASSESSMENT OF CHEMICAL COMPOSITION AND SENSORY QUALITY OF SELECTED

INSTANT CEREAL PRODUCTS OBTAINED BY EXTRUSION METHOD

Summary

The aim of the study was to evaluate the basic chemical composition and sensory quality of oat, barley

and instant extrudates. In products obtained after extrusion processing in twin screw extruder, the chemi-

cal composition – content of: water, protein, fat, total ash, dietary ﬁ ber including β-glucans and thiamin

by standard methods were investigated. The sensory guality of the extrudates by descriptive and scale

methods was estimated too.

It was stated, that most of investigated components in the extrudates were like in raw materials. Only,

the content of dietary ﬁ ber and thiamin were a little lower (not more than a dozen or so percent) after

extrusion processing. The sensory properties – colour, texture, odour and taste of all extrudates (after their

rehydratation in hot water), were very good.

PIŚMIENNICTWO

1. Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.) : Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. T.1. PWN,

Warszawa, 2000. – 2. Jurga R. : Przetwórstwo zbóż. Część 2. WSiP, Warszawa, 1994. – 3. Mościcki L.,

Mitrus M., Wójtowicz A. : Technika ekstruzji w przemyśle rolno-spożywczym. PWRiL, Warszawa, 2007.

– 4. Rzedzicki Z., Sykut-Domańska E., Strychalski P. : Charakterystyka składu chemicznego wybranych

sortymentów pieczywa chrupkiego. Bromat. Chem. Toksykol., 2008; 3: 610-615. – 5. Gąsiorowski H.

(red.) : Owies. Chemia i technologia. PWRiL, Poznań, 1995. – 6. Wojtowicz A. : Ocena wybranych cech

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: