MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2011 ROMANA KREJČOVÁ

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin Využití celých zrn z cereálií v pekárenství Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Viera Šottníková, Ph.D. Vypracovala: Romana Krejčová Brno 2011

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Využití celých zrn z cereálií vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. V Brně dne. Podpis

4 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala vedoucí bakalářské práce Ing. Viere Šottníkové, Ph.D. za odborný dozor, věcné připomínky, rady a poskytnutí odborné literatury, firmě Pekárny Crocus, s.r.o. za umožnění vykonání školní praxe a poskytnutí cenných zkušeností. Mé poděkování také patří mé rodině a mým blízkým za podporu v průběhu celého studia.

5 ABSTRAKT Cílem této bakalářské práce bylo vypracování literární rešerše na téma Využití celých zrn z cereálií v pekárenství. V práci je nejprve uvedena obecná chemická a anatomická stavba zrna obilovin, dále je nastíněn rozdíl v mlynářské technologii při výrobě bílé (rafinované) a celozrnné mouky a vysvětlení pojmu celozrnné pečivo. Další část pojednává o konkrétních druzích obilnin, jejich výživové hodnotě a využití při výrobě různých pekárenských výrobků. Pozornost je věnována zejména některým netradičním druhům obilnin jako je pohanka, proso, amarant či quinoa. Následující kapitoly se zabývají využitím a chemickým složením jednotlivých druhů luskovin (především sóji) a olejnin. V některých částech se práce kromě technologie použití a úpravy celých zrn věnuje také nutriční a výživové stránce konzumace celozrnných pekárenských výrobků. Klíčová slova: celé zrno, cereálie, pseudocereálie, nutriční hodnota, celozrnné pečivo ABSTRACT The aim of this bachelor work was to work up a literal background research on a topic Whole grain cereals and its uses in bakery products. First, there is a general part including chemical and anatomic structure of a cereal grain, a difference between technology of milling refined (white) flour and wholegrain (dark) flour and explanation what exactly wholegrain bread is. Next part describes particular crops, its nutritional value and the ways of using. Special attention is paid to so called alternative crops like buckwheat, panicum, amarant or quinoa. Following parts concentrate on the use and chemical composition of pulse crops (especially soy) and oilseeds. Except of technologies of using and conditioning whole grains this work also applies to nutritional and health benefits arised from the consumption of wholegrain bakery products. Key words: whole grain, cereals, pseudocereals, nutritional value, wholegrain bread

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Obiloviny Morfologická stavba zrna Chemické složení zrna Mlynářská technologie Pekárenská technologie Využití jednotlivých druhů obilovin Pšenice Pšenice špalda Žito Tritikale Ječmen Oves Kukuřice Alternativní plodiny Pohanka Proso Amarant Quinoa Luskoviny Chemické složení a nutriční hodnota Lupina Hrách setý, fazol obecný, čočka jedlá Sója luštinatá Hrachor setý Cizrna beraní Olejniny Len setý Mák setý Slunečnice roční Sezam indický Tykev obecná Úprava semen pro zpracování ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ PŘÍLOHY...63

7 1 ÚVOD Cereálie jsou základní potravinou pěstovanou, využívanou a konzumovanou po celém světě. Mezi ostatními zemědělskými plodinami mají výsadní postavení, a to z důvodu jejich vysoké spotřeby, minimálních sezónních výkyvů, dobré skladovatelnosti a cenové dostupnosti. Pro lidskou výživu se pěstují pro semeno zrno. Jsou důležitým zdrojem jak energie, sacharidů, proteinů a vlákniny, tak i vitamínů a minerálních látek. Na lidské výživě se podílí z 50 70%. Jídelníček bez cereálií si tak lze jen těžko představit. Do pekárenských výrobků se celá zrna přidávají buď do těsta, nebo se jimi zdobí povrch výrobků. Z cereálií se v zásadě dají vyrobit dva základní druhy pekárenských výrobků, a to výrobky z bílé neboli rafinované mouky a výrobky z mouky celozrnné. Druhý typ mouky a výrobků z ní má nesporně vyšší nutriční hodnotu, protože zahrnuje celé obilné zrno (tj. otruby, klíček i endosperm). V pekárenství se využívají také celá zrna luskovin a olejnin. Celozrnné výrobky mají nižší glykemický index, takže zasytí na delší dobu. Navíc potrava bohatá na celá zrna cereálií snižuje riziko vzniku onemocnění diabetes, koronárních srdečních chorob, rakoviny (zejména nádorů tlustého střeva), snižuje krevní tlak a pomáhá udržet si tělesnou hmotnost. Obezita je totiž současným největším a nejvíce diskutovaným celosvětovým problémem, a to nejen u dospělých, ale problémem je i narůstající obezita u dětí. V České republice má nadměrnou hmotnost více jak 52% lidí. S obezitou jsou kromě výše uvedených nemocí spojeny i potíže s pohybem a dýcháním či potíže psychické. Navzdory všem těmto vědecky podloženým pozitivům, které celozrnné výrobky organismu přinášejí, lidé stále více preferují klasické bílé pečivo. Důvodem je pravděpodobně především lepší vzhled bílého pečiva (hladký povrch, jednolitá světlá barva, jemná textura). Možným řešením je přídavek celozrnných cereálních mouk do základního pekařského sortimentu, čímž se zvýší nutriční hodnota výrobku při současném zachování spotřebitelsky oblíbených a obvyklých charakteristik. Cereálie tedy řadíme mezi funkční potraviny, což jsou potraviny, které mají kromě výživové hodnoty příznivý účinek na zdraví konzumenta, na jeho fyzický i duševní stav, a to ve smyslu preventivního působení. Správná výživa, do níž se neodmyslitelně řadí i všem dostupné cereálie, je tedy základním předpokladem dobrého zdraví. 7

8 2 CÍL PRÁCE 1. Prostudovat odbornou domácí i zahraniční literaturu vztahující se k danému tématu. 2. Zjistit, které cereálie, luskoviny a olejniny se používají na výrobu celozrnných pekárenských výrobků. 3. U jednotlivých druhů zrn popsat jejich složení, způsob přípravy a využití pro konkrétní výrobky. 4. Vypracovat literární rešerši. 8

9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Obiloviny Botanicky řadíme obiloviny mezi traviny (Gramineae). Nejpoužívanější a nejznámější obiloviny patří do čeledi lipnicovité (Poaceae), s výjimkou pohanky, která se řadí do čeledi rdesnovité (Polygonaceae), a dalších pseudocereálií jako je proso, amarant nebo quinoa. Různé obiloviny jsou vhodné pro různá zpracování, proto se pro pekárenské účely hodí jen některé. Z obilovin se pro lidskou výživu přímo využívá jen zrno. Obiloviny u nás zaujímají asi 50% z veškeré orné půdy, jsou tedy nejdůležitější a nejrozšířenější zemědělskou plodinou. Ročně se u nás vyrobí 6,8 7,1 milionů tun obilovin. Na potraviny se z tohoto počtu zpracovává asi 2,1 milionů tun. Zbytek se využívá pro výživu hospodářských zvířat či pro technické zpracování na líh a škrob. Největší zastoupení má u nás pěstování pšenice ozimé (viz obrázek č. 1), v sestupném pořadí dále ječmen jarní, ječmen ozimý, pšenice jarní, kukuřice, tritikale, oves, žito a ostatní plodiny (PŘÍHODA, 2003; MOUDRÝ a kol., 2005; KUČEROVÁ, 2008). Obrázek č. 1: Struktura osevu obilovin v roce 2009 (MZe, Situační a výhledová zpráva, obiloviny 12/2009) 9

10 V roce 2009 se v ČR vyprodukovalo 7,42 milionů tun obilovin. Z toho pšenice tvoří 4,1 milionů tun, ječmen 1,9 milionů tun, žito 169 tisíc tun, oves 156 tisíc tun, kukuřice 858 tisíc tun a ostatní obiloviny 224 tisíc tun (ČSÚ) Morfologická stavba zrna Zrna všech obilovin jsou si velmi podobná (viz obrázek č. 2), liší se pouze tvarem, velikostí, podílem jednotlivých vrstev a tím, zda jsou zrna nahá (pšenice, žito, kukuřice) či mají pluchy (ječmen, oves, rýže). V rámci jednoho druhu obiloviny ovlivňuje rozměry a vzhled také odrůda, agrotechnika, způsob hnojení, kvalita půdy nebo klimatické podmínky. Souvislost mezi velikostí a zpracovatelskou kvalitou zrna však není. Obrázek č. 2: Podélný řez pšeničným zrnem (PŘÍHODA, 2003) Obilné zrno se skládá ze tří hlavních částí, a to obalových vrstev, endospermu a klíčku. Svrchní vrstvy pokožky se nazývají oplodí (perikarp). Jsou složeny z celulosy a dalších nerozpustných materiálů, chrání tedy zrno před vnějšími vlivy a mechanickým poškozením. Pod oplodím se nachází osemení (perisperm, testa), v jehož buňkách jsou 10

11 obsažena barviva. Další spodnější vrstvy pak obsahují látky na bázi polysacharidů. Tyto dokážou vázat určité množství vody a podílí se tak na udržení rovnováhy vlhkosti v zrnu. Oplodí a osemení se společně nazývá ektosperm a tvoří asi 8 12,5% hmotnosti celého zrna (viz tabulka č. 1). Mezi obaly a endospermem se nachází aleuronová vrstva, někdy také označována jako vnější endosperm. Aleuronová vrstva tvoří asi 8% celkové hmotnosti zrna. Endosperm je v podstatě vnitřní obsah zrna a tvoří 84 86% jeho hmotnosti. Pro klíčící rostlinu je zdrojem zásobních látek, hlavně škrobu a bílkovin. Poslední a nejmenší částí zrna je klíček (embryo). Může tvořit 3 15% hmotnosti zrna. Je nositelem genetické informace a zárodkem pro další rostlinu (PŘÍHODA, 2003; KUČEROVÁ, 2008). Tabulka č. 1: Srovnání průměrných hmotnostních podílů částí zrna pšenice a kukuřice (PŘÍHODA, 2003) Část zrna Podíl v pšenici (hm. %) Podíl v kukuřici (hm. %) Oplodí a osemení 15 5 Endosperm Klíček Chemické složení zrna Nejvíce zastoupenou složkou v obilném zrnu jsou sacharidy, dále pak bílkoviny, lipidy, minerální látky, vitamíny, barviva a v menších množstvích složky s růstovými regulačními a genetickými funkcemi. V různých částech zrna je poměr jednotlivých látek různý, jak dokládá tabulka č. 2. Tabulka č. 2: Rozdělení látkového složení v jednotlivých částech zrna v procentech sušiny (POMERANZ, 1971) Popel Bílkoviny Tuky Vláknina Pentosany Škrob Oplodí a osemení 3,4 6,9 0,8 50,9 46,6 Aleuronová vrstva 10,9 31,7 9,1 11,9 28,3 Klíček 5,8 34,0 27,6 2,4 Endosperm 0,6 12,6 1,6 0,6 3,3 80,4 11

12 Sacharidy se vyskytují v obilném zrnu ve formě monosacharidů (většinou pentosy a hexosy; jen nepatrná množství), oligosacharidů (sacharosa, maltosa, rafinosa; také pouze v malých množstvích) a polysacharidů, které jsou nejvýznamnější. Polysacharidy mají funkci zásobní (škrob, dextriny) a stavební (celulosa, hemicelulosy, lignin, pentosany). Obsah bílkovin je důležitý z hlediska nutričního, technologického i krmného. Bílkoviny obilovin obsahují málo některých esenciálních aminokyselin, a proto jsou považovány za neplnohodnotné. Limitujícími aminokyselinami jsou lysin, methionin, cystin, threonin a tryptofan. Lipidy můžeme v obilovinách nalézt především v klíčku a v aleuronové vrstvě (viz tabulka č. 2). Jsou to jak nepolární lipidy tvořené především nenasycenými mastnými kyselinami (linolová, linolenová), tak lipidy polární (fosfolipidy). K lipidům můžeme také přiřadit lipofilní barviva jako jsou například karotenoidy. Minerální látky jsou zastoupeny především oxidem fosforečným a kovy (vápník, draslík, hořčík a železo). Z vitaminů jsou nejzastoupenější thiamin (B 1 ), riboflavin (B 2 ), kyselina pantotenová a nikotinová a dále vitamin E (KUČEROVÁ, 2008; KUČERO- VÁ, 2000) Mlynářská technologie Cílem mlynářské technologie je zpracování obilného zrna na jedlé a krmné výrobky. Mezi jedlé výrobky řadíme mouky a krupice, mezi krmné výrobky krmné tmavé mouky a otruby. Členění mlýnských obilných výrobků na skupiny a podskupiny je uvedeno v příloze v tabulce č. 1. U nás je hlavní surovinou pšenice a žito, ale mohou se zpracovávat i jiné obilniny, popř. luskoviny nebo olejniny. V zásadě rozlišujeme dva druhy mletí, a to jednoduché a opakované. Při opakovaném mletí obilné zrno prochází několikrát mlecím zařízením a po každém jednotlivém mletí je tříděno a vyséváno. Získáme tak tzv. druhové mouky o různé granulaci. Při jednoduchém mletí prochází obilné zrno mlecím zařízením jen jednou, to znamená, že hmotnost produktu je víceméně stejná jako hmotnost suroviny. Takto získáváme celozrnné mouky. U celozrnných mouk musí být dodržena požadovaná granulace a čistota podle zákona, viz příloha, tabulka č. 2 (MUCHOVÁ a kol., 1999). 12

13 Při klasickém mlýnském zpracování jsou ze zrna zcela odstraňovány obalové vrstvy (nazývány také otruby), a to z důvodu zhoršujícího účinku na kvalitu a zpracovatelnost těsta v pekárenské technologii. Dalším důvodem pak může být také horší vzhled a textura výrobku. Podle podmínek mletí bývá odstraňována i aleuronová vrstva. Někdy se ji podaří oddělit a zůstává ulpělá na otrubách, někdy je vymílána společně s endospermem. Dále se odděluje celý klíček tzv. broušením a špicováním. Klíček totiž obsahuje velké množství tuků a enzymů a velmi rychle podléhá oxidačním změnám, což má vliv na senzoriku výrobku (PŘÍHODA, 2003; KUČEROVÁ, 2008). Podle chemického složení je zřejmé, že při semílání celého zrna (jednoduché mletí) do mouky přejde větší podíl bílkovin, tuků, vlákniny, pentosanů a hlavně minerálních látek a vitamínů. Nutriční hodnota takto vymletých celozrnných mouk je tedy bezpochyby vyšší než nutriční hodnota klasických, tzv. bílých (rafinovaných) mouk (viz tabulka č. 3). Nevýhodou je již výše uvedený zhoršující účinek obalových vrstev na těsto a vzhled výrobku a vysoký podíl tuku a enzymů v klíčku. Z enzymů jsou to hlavně lipázy, lipoxygenázy a peroxidázy. Přítomnost těchto enzymů je důležitá při vývoji zrna, ovšem jejich přítomnost v mouce snižuje její trvanlivost. Pro stabilizaci mouky a předcházení vzniku nežádoucích pachových a chuťových změn se tyto enzymy dají inhibovat. Důležitým faktorem je také důsledné dodržování relativně nízkých teplot při mletí (ARNDT a kol., 2007). Trvanlivost celozrnné mouky se dá též prodloužit přidáním antioxidantů jako jsou například tokoferoly, kyselina askorbová, butylhydroxyanisol (BHA) a butylhydroxytoluen (BHT) (McPHEE, 2006). Tabulka č. 3: Porovnání obsahu jednotlivých složek celozrnné a bílé pšeničné mouky (KOROLCHUK, 2006)) Bílá pšeničná mouka Celozrnná pšeničná mouka Vlhkost [%] Proteiny [%] 10,33 13,70 Lipidy [%] 0,98 1,87 Minerální látky [%] 0,50 1,60 Sacharidy [%] 76,31 72,57 Celková vláknina [%] 2,70 12,20 13

14 V roce 2008 bylo v mlýnech v České republice zpracováno asi 170 tisíc tun pšenice, 40 tisíc tun žita, 2,5 tisíc tun ječmene, 4 tisíce tun ovsa a 1,5 tisíce tun ostatních obilovin. Ve stejném roce bylo vyrobeno přes 1 milion tun pšeničné mouky a 8,5 tisíc tun ostatních mlýnských výrobků (MZe, Panorama potravinářského průmyslu, 2008) Pekárenská technologie Pro pekárenské výrobky se používají čtyři základní suroviny, a to mouka, voda, droždí a sůl. Přísadami potom rozumíme například mléko, vejce, tuky nebo cukr. Za přísady také označujeme mouky vymleté z jiných plodin než z pšenice a žita (kukuřičná, sójová, bramborová mouka) (MUCHOVÁ a kol., 1999). Členění pekárenských výrobků na druhy a skupiny je uvedeno v příloze v tabulce č. 3. Dle zákona č. 110/1997 Sb. O potravinách a tabákových výrobcích se pekařskými výrobky rozumí výrobky získané tepelnou úpravou těst nebo hmot, jejichž sušina je v převažujícím podílu tvořena mlýnskými obilnými výrobky s výjimkou šlehaných hmot a sněhového pečiva (Vyhláška č. 333/1997 Sb.). Podle této vyhlášky je chléb pekařský výrobek kypřený kvasem, popřípadě droždím, o hmotnosti nejméně 400 g, s výjimkou krájeného, ve tvaru veky, bochníku, nebo formový. Běžným pečivem se rozumí tvarovaný pekařský výrobek, vyrobený z pšeničné nebo žitné mouky, přísad a přídatných látek, který obsahuje méně než 8,2% bezvodého tuku a méně než 5% cukru, vztaženo na celkovou hmotnost mlýnských obilných výrobků. Celozrnný chléb nebo celozrnné pečivo je výrobek, jehož těsto musí obsahovat z celkové hmotnosti mlýnských výrobků nejméně 80% celozrnných mouk nebo upravených obalových částic z obilky. Vícezrnný chléb nebo vícezrnné pečivo je výrobek, do jehož těsta jsou přidány mlýnské výrobky z jiných obilovin než pšenice a žita, luštěniny nebo olejniny v celkovém množství nejméně 5%. Speciální druh chleba nebo pečiva je výrobek, který obsahuje kromě mlýnských výrobků z pšenice a žita další složku, jako obiloviny, olejniny, luštěniny nebo brambory, v množství nejméně 10% z celkové hmotnosti mlýnských výrobků. Pro účely této vyhlášky se rozumí těstovinami celozrnnými těstoviny vyrobené z pšeničné celozrnné mouky. 14

15 Spotřeba pekárenských výrobků v ČR V roce 2007 bylo v ČR spotřebováno 50,3 kg chleba, 48,1 kg pšeničného pečiva, 8,5 kg trvanlivého pečiva a 7,5 kg těstovin na obyvatele a rok (ČSÚ). Cereální výrobky tvoří přibližně 35% denní energetické spotřeby lidí. Dále tvoří 56% denního příjmu sacharidů, 35% příjmu bílkovin a asi 10% denního příjmu tuků (MUCHOVÁ a kol., 1999). 15

16 3.2 Využití jednotlivých druhů obilovin Pšenice Pšenice je nejrozšířenější a nejpěstovanější obilovinou na celém světě. Lidé ji začali pěstovat už před téměř osmi tisíci lety, a to jak v Evropě, tak i v Asii a v Africe. Současná celosvětová produkce se pohybuje okolo 600 milionů tun a pěstitelská plocha je více jak 240 milionů hektarů. Zhruba 90 95% z pěstované pšenice tvoří pšenice setá (Triticum aestivum, L.), která se zpracovává na bílou nebo celozrnnou mouku, zbývajících 5% je potom pšenice tvrdá (Triticum durum, L.), ze které se mele mouka (tzv. semolina) na výrobu těstovin. Pšenici setou (viz obrázek č. 3) můžeme dále dělit podle tvrdosti zrna na měkkou, středně tvrdou a tvrdou, podle barvy na červenou, bílou a žlutou, nebo podle období pěstování na pšenici jarní a ozimou. Chemické složení celého pšeničného zrna je uvedeno v tabulce č. 4. Důvody, proč pšenice předčí všechny ostatní plodiny, jsou především její schopnost adaptovat se na různé klimatické podmínky (nedá se pěstovat pouze ve velmi horkých tropických oblastech) a obsah speciální bílkoviny lepku (CURTIS, 2002). Lepek je bílkovinná frakce pšenice, ječmene, žita a ovsa a jejich zkřížených odrůd, nerozpustná v 0,5 M roztoku NaCl. Takto definuje lepek legislativa (vyhláška č. 54/2004 Sb.). Lepek má rozhodující úlohu při tvorbě těsta a určuje jeho pekařské vlastnosti. U některých osob přítomnost lepku vyvolává nemoc, tzv. celiakii. Je to autoimunitní hereditární onemocnění, neschopnost organismu trávit lepek, které způsobuje zánětlivé onemocnění tenkého střeva. Celiakie je způsobena dvěma konkrétními sekvencemi aminokyselin v prolaminové a glutelinové frakci. Jedinou možnou a účinnou terapií je důsledné dodržování bezlepkové diety (FRIČ, 2008; VELÍŠEK, 2002; KUČEROVÁ, 2008). Spotřeba chleba z pšeničné celozrnné či vícezrnné mouky se ve většině zemí neustále zvyšuje (FARIDI, FAUBION, 1995). 16

17 Tabulka č. 4: Složení celého pšeničného zrna v % (HAMPL, PŘÍHODA, 1985) Popel 1,9 Tuk 2,3 Protein 14,1 Cukr 5,2 Škrob 66,2 Vláknina 2,5 Pentosany 7,9 Obrázek č. 3: Klas a zrno pšenice seté ( Pšenice špalda Špalda (viz obrázek č. 4) je stará odrůda pšenice, která se pěstovala před několika sty lety a nyní zažívá renesanci. Důvodem zvyšování pěstování a produkce špaldy je její vyšší nutriční hodnota v porovnání s pšenicí setou, nenáročnost na podmínky a vysoká odolnost (v podstatě nemá přirozené škůdce). Proto bývá nejčastěji zařazována do systému ekologického pěstování plodin. Výnos z jednoho hektaru je 2,5 5 t. Zrno je obaleno v pluchách a plevách, které tvoří asi 30% hmotnosti. Před vlastním zpracováním se tedy špalda musí loupat na speciálních loupacích strojích. Obrázek č. 4: Zrno pšenice špaldy ( 17

18 Chemické složení Špalda v porovnání s pšenicí setou obsahuje více bílkovin (16 17%) a kvalitnější lepek (35 45%). Je také bohatší na mononenasycené mastné kyseliny, vlákninu, vitamíny skupiny B a některé minerální látky, jak uvádí tabulka č. 5 (KOHAJDOVÁ, KA- ROVIČOVÁ, 2008). Tabulka č. 5: Obsah vybraných makro a mikrominerálií ve špaldě v porovnání s jinými obilovinami (KOHAJDOVÁ, KAROVIČOVÁ, 2008) Obilnina Minerální látky (mg/100g) K Ca Mg P S Zn Cu Fe Mn Ječmen 2,51 0,14 0,24 0,27 0,19 42,4 21,4 28,7 29,6 Oves 1,84 0,12 0,16 0,32 0,12 26,4 14,8 26,4 16,9 Pšenice špalda 2,18 0,18 0,18 0,34 0,11 18,1 16,3 46,8 23,8 Pšenice jarní 2,34 0,15 0,17 0,32 0,10 23,4 7,42 32,5 45,8 Pšenice zimní 1,95 0,17 0,21 0,36 0,13 19,2 6,84 40,1 42,8 Využití v pekárenství Zrno špaldy se konzumuje buď přímo ve formě tzv. zelených zrn (grünkern) nebo se může zpracovávat na kroupy (kernotto), krupice a vločky. Vyčištěné, horkou parou ošetřené, následně vysušené a vytříděné zrno se nazývá bulgur. Ze zrna se dále vyrábí extrudované výrobky a pukance (MICHALOVÁ a kol., 2002; MORAVČÍKOVÁ, HO- ZOVÁ, 2005). Ze zrna se mele mouka, která se často přimíchává do mouky pšeničné. Chléb vyrobený z takto smíchané mouky (viz obrázek č. 5) má větší objem, velmi výrazné chlebové aroma, k čemuž se váže i skvělá chuť. Přídavek špaldové mouky do pšeničné také prodlužuje trvanlivost chleba (BOJŇANSKÁ, FRANČÁKOVÁ, 2002). Špaldová mouka je též vhodnou surovinou pro výrobu těstovin (KOHAJDOVÁ, KAROVIČOVÁ, 2008). Tabulka č. 6 uvádí rozdíly ve složení špaldové a pšeničné mouky a špaldového a pšeničného chleba. 18

19 Tabulka č. 6: Porovnání složení špaldové a pšeničné mouky a špaldového a pšeničného chleba (KOHAJDOVÁ, KAROVIČOVÁ, 2008) Pšeničná mouka Špaldová mouka Pšeničný chléb Špaldový chléb Sušina (%) 90,58 90,65 65,1 65,2 Proteiny (%) 10,53 11,83 7,37 8,28 Lipidy (%) 1,14 1,43 0,79 1,00 Sacharidy 75,94 74,20 53,16 51,94 (%) Vláknina (%) 2,52 2,65 1,76 1,86 Popel (%) 0,45 0,54 1,15 1,18 Obrázek č. 5: Pečivo s různým přídavkem špaldy (HRUŠKOVÁ, 2009) Žito Žito vzniklo přirozeným výběrem, jako plevelná plodina rostlo v již založených porostech pšenice. Rozšířilo se především pro vyšší tolerantnost k horším klimatickým podmínkám, zimovzdornost, mrazuvzdornost, suchovzdornost a snášenlivost k půdám s kyselejší reakcí. Žito také není náročné na předplodinu (PETR, LOUDA, 1998). Obilka žita (viz obrázek č. 6) je menší než obilka pšenice, je nahá, podlouhlá a má šedozelenou barvu. Bílkoviny žita mají odlišnou strukturu od bílkovin pšenice a netvoří lepek. Mají ale vysokou biologickou hodnotu, žito dále obsahuje vysoký podíl vlákniny 19

20 a minerálních látek (viz tabulka č. 7). Nejdůležitějším výrobkem ze žita je celozrnná žitná mouka. Je bohatá na vitamíny skupiny B, vhodná pro lidi trpící cukrovkou, avitaminózou a podvýživou. Ze žitné celozrnné mouky se pečou tmavé a nutričně hodnotné výrobky, ale častěji se celozrnná žitná mouka přidává k celozrnné mouce pšeničné z důvodu velké lepivosti a horší zpracovatelnosti žitných těst (PŘÍHODA, 1991; ŠAŠ- KOVÁ, 1993). Tabulka č. 7: Průměrné složení celého žitného zrna v % (HAMPL, PŘÍHODA, 1985) Popel 1,9 Tuk 1,9 Protein 11,6 Cukr 8,8 Škrob 60,4 Vláknina 2,0 Pentosany 8,4 Obrázek č. 6: Žitné zrno ( V poslední době se můžeme setkat s výrobky upečenými z mouky umleté ze staré odrůdy žita, tzv. žita křibice (jinak také svatojánské žito, lesní žito, skřípice). V minulosti byl chléb upečený s přídavkem křibicové mouky velmi oblíbený díky svému typickému aromatu, vláčnosti a také prodloužené trvanlivosti. Žito křibic je dvouletý typ žita ozimého a patří mezi žita trsnatá. Zrna mají odlišný tvar a velikost (jsou menší) než žito ozimé seté (HAMR, 2005) Tritikale Tritikale, česky žitovec, je křížencem pšenice a žita (viz obrázek č. 7). Je považováno ze jednu z obilnin s nejhodnotnější bílkovinou (STANKIEWICZ a kol., 1991). Obsah esenciálních aminokyselin je vyšší než u obou jeho rodičů nebo minimálně srovnatelný (KLIMEK, 1994; STANKIEWICZ a kol., 1991). Chemické složení tritikale uvádí tabulka č. 8. V průběhu dvou let byl sledován obsah aminokyselin v zrnu tritikale a porovnával se s pšenicí a žitem. U dvou jarních novošlechtěnců byl výrazně vyšší obsah valinu, isole- 20

21 ucinu, argininu a lysinu v porovnání s pšenicí a vyšší obsah leucinu v porovnání s žitem. Hodnoty methioninu a histidinu byly víceméně stejné jako u pšenice a žita. Celkový obsah aminokyselin byl vyrovnaný (33,97% a 34,25%) a vyšší zejména v porovnání s pšenicí (KUČEROVÁ, 2000). Tabulka č. 8: Obsah nejdůležitějších látek v tritikale v % (PETR, LOUDA, 1998) Tuk 1,60 Bílkoviny 10,75 Vláknina 2,25 Popeloviny 1,50 Škrob 55,0 Obrázek č. 7: Zrno tritikale ( Obliba pěstování tritikale souvisí s jeho vysokými výnosy a velkou odolností (vůči chorobám a škůdcům, horším předplodinám, kyselejším a méně úrodným půdám a suchu). Proto se také často zařazuje do systému ekologického pěstování. Výtěžnost celozrnných mouk z tritikale je v porovnání s pšenicí o něco málo nižší. Celozrnná mouka z tritikale má méně lepku a vysokou aktivitu amylolytických enzymů, což je nežádoucí. Oproti pšeničné celozrnné mouce ale obsahuje více popelovin. Těsto je lepivější, a proto se mouka zpracovává většinou ve směsi s pšeničnou nebo žitnou moukou (PETR, 1991; PETR, STEHNO, 1997) Ječmen Ječmen (viz obrázek č. 8) patří mezi jedny z nejstarších obilovin a pochází pravděpodobně z Asie, kde se využíval k lidské výživě a jako léčivá rostlina díky svým protizánětlivým a antiseptickým účinkům. Dnes se ječmen využívá hlavně pro sladařské účely a pouze malá část se pěstuje pro lidskou výživu. Spotřeba ječmene pro přímou lidskou výživu se u nás pohybuje okolo 1,2 1,6 kg na osobu a rok. Pro potravinářské využití se hodí jak ječmen pluchatý (zrno je obaleno v pluše a plušce), tak i ječmen bezpluchý, který má ale nižší výnosnost. Ječmen obsahuje vysoké 21

22 množství esenciálních aminokyselin (především lysinu), β-glukanů a vitamínu E (tokoferol a tokotrienol) (PETR, LOUDA, 1998). Obsah ostatních látek uvádí tabulka č. 9. Tabulka č. 9: Průměrné složení sušiny obilek ječmene v % (CHLOUPEK a kol., 2005) Minerální látky 2,6 Proteiny 11 Škrob 69 Tuk 2,3 Vláknina 4,5 Ostatní 10,6 Obrázek č.8: Zrno ječmene ( Z ječmene se vyrábí kroupy, krupky, ječné krupice, ječná mouka a ječné vločky. Drcením vyčištěného ječmene získáme ječné krupice. Při výrobě krup se zrno nejprve čistí a třídí na velikostní frakce, poté se loupe na hrubém smirkovém kameni, brousí na vertikálních loupačkách a leští na pomaluběžných loupačkách. Nakonec se kroupy velikostně třídí na kruhových sítech. Dle velikosti rozlišujeme kroupy velké, střední, zabíjačkové, malé, perličky a lámanku. Mletí mouky je náročnější u pluchatých odrůd ječméně, protože pluchy mohou ucpávat otvory sít. Obecnou zásadou je co nejrychlejší mletí ječmene, aby mouka nezačala hnědnout, což podstatně zhoršuje její senzorickou jakost (KUČEROVÁ, 2008) Oves Oves pochází z oblasti Malé Asie. Původně se rozšiřoval jako plevel, záměrně se začal pěstovat až několik století před naším letopočtem jako zdroj lidské výživy, ale také jako krmivo pro koně. Dnes známe asi 70 druhů ovsa, z nichž z více jak 90% se pěstuje oves setý (Avena sativa, L.) a jako druhý v pořadí oves nahý (Avena nuda, L.). Oves setý má pluchatou obilku, proto při jeho loupání může docházet ke značným ztrátám. Oves nahý nemá pluchu přirostlou k zrnu, tím pádem se při mlácení dobře odstraňuje. Oves se dá se pěstovat téměř ve všech klimatických podmínkách, je velice přizpůsobivý. Často se 22

23 také zařazuje do systému ekologického pěstování plodin. Problémem je ale výskyt škůdce bzunky ječné a virové choroby sterilní zakrslosti. Zrno ovsa (viz obrázek č. 9) má vysokou výživovou hodnotu a poměrně dobrou stravitelnost. Nad ostatními obilninami vyniká především vysokým obsahem kvalitních bílkovin, jejichž množství může dosahovat až 15%. Obsahuje hodně tuků (viz tabulka č. 10), což může být ale i nevýhodou, protože může docházet ke žluknutí a hořknutí (hlavně při porušení klíčku). Aby se tomuto předcházelo, zrna se před zpracováním ošetřují, nejčastěji pařením. Olej obsahuje okolo 40% kyseliny linolové. Oves má hodně minerálních látek, vápníku, železa, hořčíku a manganu, obsahuje vitamíny skupiny B, vitamín E, niacin, lecitin a antioxidanty. Pozitivem pro lidskou výživu je obsah slizovitých látek jako jsou licheniny a β-glukany, které snižují hladinu insulinu a cholesterolu v organismu. Slizovité látky chrání mukózu žaludku a střev, a proto se ovesné výrobky doporučují hlavně nemocným a malým dětem. Tabulka č. 10: Průměrné složení sušiny obilek ovsa v % (CHLOUPEK a kol., 2005) Minerální látky 3,5 Proteiny 12 Škrob 50 Tuk 7 Vláknina 12 Ostatní 15,5 Obrázek č. 9: Zrno ovsa (en.fotolia.com) Oves se zpracovává na vločky, krupice a mouku. Výroba vloček zahrnuje čištění, loupání na vertikálních loupacích strojích, odírání, sušení, napařování (aby se odstranila hořká chuť) a vločkování na válcové stolici. Vločky se většinou přidávají buď do těsta nebo na povrch pečiva. Rozlišujeme několik druhů vloček, a to klasické, sněhové, instantní či pražené. K ovesným vločkám se mohou přidávat oříšky, čokoláda nebo sušené ovoce a připravit tak müsli. Ovesná mouka se vyrábí mletím vloček na válcové stolici a následným proséváním. Ze samotné ovesné mouky nelze kvůli špatným vlastnostem lepku upéct chleba, a proto se ovesná mouka přidává k mouce pšeničné nebo k jiným 23

24 druhům celozrnných mouk. Díky vysokému obsahu antioxidantů má takto vyrobené pečivo vyšší trvanlivost a samozřejmě vyšší nutriční hodnotu (CHLOUPEK a kol., 2005; PETR, LOUDA, 1998; KUČEROVÁ, 2008) Kukuřice Kukuřice je po pšenici a rýži třetí nejrozšířenější obilninou. Pochází z oblasti amerického kontinentu, kde byla pěstována již před 5000 lety. Do Evropy se dostala až v 15. století. Kukuřice se pěstuje na zrno, pro přímý konzum nebo pro konzervování nezralých palic. Pro potravinářské využití se nejvíce hodí kukuřičná zrna sklovitá. Zcela nebo částečně moučná zrna jsou méně vhodná, protože obsahují větší podíl škrobu a menší podíl bílkovin. Průměrné látkové složení zrna kukuřice uvádí tabulka č. 11. Kukuřičná zrna (viz obrázek č. 10) se zpracovávají na pukance (extrudované obilky, pop-corn) nebo se melou na krupici a mouku. Před mletím je vždy potřeba zrno vyčistit, hydrotermicky upravit a hlavně odstranit klíček, který obsahuje až 35% tuku (zabránění žluknutí a senzorických změn). Odklíčkování se provádí tak, že se nejprve rozbije zrno a poté se provede vzduchová flotace kukuřičné drtě. Odklíčkovaná kukuřičná drť se pak mele. Kukuřičná mouka a krupice se využívají především na výrobu speciálního pečiva pro bezlepkovou dietu. Připravuje se z ní chléb, kaše, kukuřičná polenta a jiné pokrmy. Kukuřičná mouka však neváže vodu tak dobře jako pšeničná, proto se musí do takovýchto výrobků přidávat jiné vazné látky jako jsou vysokovazné polysacharidy a modifikované škroby (PŘÍHODA, 1991; PETR, LOUDA, 1998; KUČEROVÁ, 2008). Tabulka č. 11: Průměrné složení sušiny obilek kukuřice v % (CHLOUPEK a kol., 2005) Minerální látky 1,5 Proteiny 11 Škrob 72 Tuk 5 Vláknina 2,5 Ostatní 8 Obrázek č. 10: Zrno kukuřice ( 24

25 3.2.7 Alternativní plodiny Obiloviny uváděné dále (pohanka, proso, amarant a quinoa) se řadí mezi tzv. alternativní plodiny, někdy také nazývané pseudocereálie či pseudoobiloviny. Botanicky se totiž neřadí mezi obiloviny, ale jako obiloviny se používají. Mají specifické chuťové, nutriční, zdravotní a jiné vlastnosti. Většinou bývají spojovány s racionální výživou, uplatňují se však i v přírodní farmacii a kosmetice. Výnosy jsou poměrně malé, ale zato nevyžadují náročné podmínky, proto se zařazují především do systémů ekologického zemědělství. V současné době se alternativní plodiny pěstují asi na 9500 ha (MOUDRÝ a kol., 2005) Pohanka Pohanku řadíme do čeledi rdesnovité (Polygonaceae). Pochází pravděpodobně z oblasti jihozápadní Číny. Plodem je hladká trojboká nažka s šedou, hnědou až černou barvou (viz obrázek č. 11). V České republice je dnes pohanka pěstována na ploše asi 3000 ha, z toho 900 ha je v systému ekologického zemědělství. Výnos zrna z jednoho hektaru se pohybuje okolo 1,5 t. Kromě potravinářského zpracování (pekárenské výrobky, zelenina, nápoje) se pohanka využívá jako léčivá rostlina ve farmaceutickém průmyslu, zlepšující meziplodina v osevním postupu, krmivo a medonosná plodina. Chemické složení nažek pohanky Pohanka obsahuje ve vhodném poměru bílkoviny, tuky, sacharidy i vlákninu. V malých množstvích obsahuje specificky účinné látky, které příznivě působí na játra, kardiovaskulární soustavu a trávicí trakt člověka. Ve srovnání s ostatními pseudocereáliemi obsahuje hodně škrobu a hrubých bílkovin (viz tabulka č. 12). 25

26 Tabulka č. 12: Složení pohanky (100 g) (CAMPBELL, 1997) Energie (cal) 355 Vlhkost (%) 11,0 Bílkoviny (g) 12,0 Tuk (g) 7,4 Sacharidy (g) 72,9 Obrázek č. 11: Zrno pohanky ( Bílkoviny pohanky obsahují poměrně vysoký podíl albuminů a globulinů (rozpustných cytoplazmatických bílkovin) a malý podíl prolaminů. To umožňuje využívat pohanku v bezlepkové dietě, pohanková mouka totiž neobsahuje prolaminy, které jsou toxické pro lidi trpící celiakií. Aminokyselinová skladba bílkovin pohanky je oproti běžným obilninám téměř optimální. Zastoupen je zejména lysin, threonin, tryptofan a sirné aminokyseliny. Složení aminokyselin produktů z pohanky se víceméně nezmění při předvařování mouky, extruzi ani výrobě těstovin (KREFT a kol., 1994). Pohankové bílkoviny mají tedy vysokou biologickou hodnotu a jsou také velmi dobře stravitelné. Lipidy se v nažce pohanky nacházejí v největších množstvích v embryu a v endospermu. Z 81 85% jsou to neutrální lipidy, 11 18% tvoří fosfolipidy a 3 5% glykolipidy. Lipidy obsahují polynenasycené mastné kyseliny, které chrání před kardiovaskulárními onemocněními a snižují hladinu cholesterolu v krvi. Vstřebávání cholesterolu snižují fyziologicky aktivní steroly, například stigmasterol či kampesterol. Sacharidy jsou více než z poloviny tvořeny polysacharidem škrobem, který je hlavně ve středu endospermu. Monosacharidy, disacharidy a rozpustné sacharidy jsou zastoupeny pouze v nepatrných množstvích. Důležitou roli hraje obsah vlákniny (okolo 7%) v prevenci a léčbě vysokého krevního tlaku a vysoké hladiny cholesterolu v krvi. V pohance je obsaženo přibližně 2,5% minerálních látek, což znamená, že je jejich cenným zdrojem. Z makrominerálií se jedná o hořčík, fosfor, železo a draslík; z mikrominerálií je to zinek, měď a mangan (všechny tři patří mezi esenciální prvky). Vysoký obsah těchto prvků je i v pohankové mouce. Obecně je pohanková mouka na minerální látky bohatší než mouka pšeničná, viz tabulka č. 13. Oproti jiným pseudocereáliím má však pohanka nižší obsah vápníku. 26

27 Tabulka č. 13: Porovnání minerálů v pohankové a pšeničné mouce (AUFHAMMER, 2000) a Tabulka č. 14: Obsah vitamínů v pohance seté v mg/100g (GABROVSKÁ, 2003) Prvek Pšeničná mouka Pohanková mouka Thiamin 0,43 P (%) 0,19 0,10 Riboflavin 0,11 K (%) 0,15 0,15 Niacin 6,10 Ca (%) 0,001 0,001 Kyselina pantotenová 1,25 Mg (ppm) 0,03 0,09 Pyridoxin 0,55 Cu (ppm) 3,9 8,10 Vitamín E 0,18 Fe (ppm) 38,0 67,0 Karotenoidy 0,87 Mn (ppm) 6,0 5,0 Zn (ppm) 35,0 34,0 Vitamíny jsou v pohance zastoupeny především thiaminem (B 1 ), riboflavinem (B 2 ), niacinem (B 3 ) a vitamínem E (viz tabulka č. 14). Kromě výše uvedených látek obsahuje pohanka asi 18% dalších látek jako jsou fenolové komponenty, taniny, inhibitory proteáz, organické kyseliny, nukleotidy, nukleové kyseliny a fosforylované cukry. Problémem jsou především taniny (0,5 4,5%) a inhibitory proteáz (především trypsinu), které snižují stravitelnost a biologickou dostupnost bílkovin. Nacházejí se hlavně ve slupce nažek. Na druhou stranu mají taniny antioxidační, antivirové a antibakteriální účinky, čímž prodlužují trvanlivost nažek. Z fenolových komponentů je nejvýznamnější obsah rutinu (1,8%), označovaného dříve jako vitamín P. Rutin je potenciální antikarcinogen proti rakovině střeva a dalších orgánů. Může snižovat hladinu krevního cukru a křehkost krevních kapilár, která je spojená s vysokým krevním tlakem. Působí na uvolňování hladké svaloviny, má antimutagenní a antioxidační vlastnosti. Má tedy významné účinky na lidské tělo. Zpracování a využití pohanky v pekárenství Základním krokem úpravy pohanky před použitím v lidské výživě je loupání (nažky pohanky mají 26 28% slupek). Existují dva technologické postupy, a to mechanické nebo termické loupání. Mechanické loupání spočívá v obrušování nažek mezi mlýnskými kameny nebo kotouči, které mají drsných povrch, přičemž zůstávají zachovány všechny nutriční a chuťové vlastnosti. Mechanické loupání je ale technologicky náročné a má nižší výtěžnost (45 60%). Princip termického loupání spočívá v napařování na- 27

28 žek horkou párou v přetlakových komorách a následném rychlém vysušení. Termické loupání má sice vyšší výtěžnost (60 65%), ale je poměrně náročné na energii a dochází při něm k chuťovým a biochemickým změnám. Před loupáním se nažky musí velikostně roztřídit a jednotlivé frakce se zpracovávají odděleně. Dělá se tak z důvodu vyšší výtěžnosti produktu. Frakce, které propadnou pod sítem 4 mm, jsou neprodejné. Obecně platí, že čím vyšší hmotnost, objemová hmotnost a velikost nažek, tím lepší výtěžnost. Výtěžnost jednotlivých produktů při loupání pohanky je uvedena v tabulce č. 15. Tabulka č. 16 pak uvádí nutriční složení jednotlivých produktů. Mletí pohanky probíhá na válcových stolicích určených speciálně pro mletí pohanky. Tabulka č. 15: Výtěžnost jednotlivých výrobků při loupání pohanky tatarské na válcové stolici (%) (MICHALOVÁ, 2004) Celozrnná mouka hladká 8 Celozrnná mouka hrubá 59 Slupky 28 Promelek 5 Tabulka č. 16: Nutriční složení pohankových nažek, krup a mouky (LI, ZHANG, 2001) Pohankový produkt/složka (g/100 g) Nažky Kroupy Tmavá mouka Světlá mouka Bílkoviny 12,3 12,2 11,5 6,4 Sacharidy 73,3 67,8 68,6 79,5 Tuk 2,3 3,6 3,2 3,2 Vláknina 10,9 7,3 10,0 0,5 Minerální látky 2,1 2,0 2,2 0,9 U nás je vyráběno a dodáváno do tržní sítě okolo 40 pohankových produktů a výrobků. Většina z nich nese označení bio. Jsou to především: - pohanka neloupaná - čištěná - pohanka loupaná - kroupy (2 5 mm) - lámanka (nad 1 mm) - krupice (0,3 1 mm) 28

29 - celá naklíčená zrna (do salátů) - mouka (světlá, tmavá i celozrnná - z neloupaných nažek) - pohankový chléb - pohankový toast - pohankové nebo špaldovo-pohankové těstoviny (MOUDRÝ a kol., 2005) Proso Botanické zařazení prosa je do čeledi prosovité (Panicoideae) a rodu proso (Panicum). Plodem je obilka, zabalená v nepřirostlých pluchách a plevách, které jsou různě barevné, prostoupené křemíkem a tvoří asi 20 30% z její hmotnosti. Obilka má kulatý až oválný tvar a velikost 2-3,3 mm (viz obrázek č. 12). Obrázek č. 12: Zrno prosa ( Chemické složení prosa Proso, stejně jako pohanka, obsahuje vysoký podíl albuminů a globulinů a pouze malý podíl prolaminů. Je tudíž vhodné pro pacienty trpící celiakií. Bílkoviny prosa navíc obsahují více esenciálních aminokyselin než pšenice, žito, ječmen a oves. Lipidy prosa jsou zdrojem polynenasycených mastných kyselin. Průměrný obsah těchto látek je uveden v tabulce č. 17. Obilka prosa obsahuje 68 76% škrobu, který je ze tří čtvrtin složen z amylopektinu a přibližně jednu čtvrtinu tvoří amylosa, 0,04 0,12% rafinosa a 0,48 0,90% sacharosa. Z esenciálních minerálních látek je proso bohaté na fosfor a draslík. Bylo prokázáno, že pokud se obilky šetrně loupou, obsah minerálních látek se nijak výrazně nemění. Z vitamínů obsahuje proso především vitamíny skupiny B (vyjma B 12 ) a dále vitamínu rozpustné v tucích, které se vyskytují v klíčku (viz tabulka č. 18). Na rozdíl od pohanky neobsahuje proso žádné antinutriční látky. Obsah všech fenolických látek je asi 0,05 0,10 mg/100 g. 29

30 Tabulka č. 17: Obsah jednotlivých látek v prosu v % (KALINOVÁ, 2003) a Tabulka č. 18: Obsah vitamínů v prosu v mg/g (MOUDRÝ a kol., 2005) Bílkoviny 13,1 Thiamin 0,63 Tuk 4,0 Riboflavin 0,22 Vláknina 9,9 Niacin 1,82 Popel 3,0 Kyselina pantotenová 1,10 Bezdusíkaté látky 69,9 Zpracování a využití prosa v pekárenství Proso se před vlastním zpracováním čistí, poté se odstraňují kamínky (pomocí triérů) a semena jiných plodin. Následuje obrušování na tzv. kašníku (jahelce). Získané jáhly se opět čistí, třídí a leští. Leštění probíhá na tzv. polírce, což mohou být například gumové či korkové kotouče nebo jiná zařízení. Cílem leštění je zbavit jáhly přebytečného tuku v klíčku (aby nedocházelo ke žluknutí) a dodat jim hezký vzhled. Požadavky na jakost prosa jsou uvedeny v následující tabulce. Tabulka č. 19: Jakostní ukazatele prosa (MOUDRÝ a kol., 2005 ) Ukazatel jakosti Základní jakost Obchodovatelná jakost Pro krmné účely Vlhkost 14% 15% 15,5% Příměsi 5,0% nejvýše 5,0% nejvýše 5,0% Nečistoty z toho anorganické organické 1,0% 0,5% 0,3% nejvýše 3% nejvýše 0,5% nejvýše 0,3% nejvýše 3% nejvýše 0,5% Naplesnivělá a plesnivá zrna 0,5% 0,5% Hlavním výrobkem z prosa pro potravinářské použití jsou jáhly, prosná mouka, krupice a vločky. Jáhly mohou mít vlhkost maximálně 15%, mohou obsahovat 0,15% minerálních nečistot, 0,2% cizích semen a 2% neloupaných obilek (MOUDRÝ a kol., 2005). 30

31 Amarant Amarant, neboli laskavec, je stará kulturní plodina pěstovaná především ve Střední a Jižní Americe. Na rozdíl od jiných tradičních obilovin je velmi odolný a nenáročný na podmínky, proto se dá pěstovat i na chudých půdách a v chladném podnebí (ve vysokých nadmořských výškách). Pěstuje se hlavně pro zrno (viz obrázek č. 13), ale lze z něj využít i listy a nať. Obrázek č. 13: Zrno amarantu ( V porovnání s tradičními obilninami obsahuje amarant více proteinů, lipidů, minerálních látek a vlákniny (viz tabulka č. 20). Obsah aminokyseliny lysinu, která je obecně u všech obilovin limitující, je dvojnásobný. Významný je také obsah sirných aminokyselin. Amarant obsahuje také asi třikrát více vápníku a hořčíku, jedenapůlkrát více fosforu a mědi a dvakrát až čtyřikrát více železa, jak je naznačeno v tabulce č. 21 (PE- DERSEN a kol., 1987). Z pohledu zdroje energie je amarant srovnatelný s ostatními obilninami (PEDER- SEN a kol., 1990). Semena amarantu se mohou upravovat pražením či vařením a nebo se z nich mele mouka, která se nejčastěji přidává k mouce pšeničné nebo kukuřičné. Tyto mouky se používají na výrobu pekárenských, pečivárenských a těstárenských výrobků (viz obrázek č. 14). Amarantová mouka zlepšuje reologické vlastnosti těsta a je přirozeně bezlepková. Nejpříznivěji hodnocený je přídavek 30 40% amarantové mouky (příjemná oříšková chuť pečiva, velký objem, nejhomogennější textura) (CALDERÓN DE LA BAR- CA, 2010). Přídavek amarantové mouky také zlepšuje vybarvení výrobku, protože obsahuje barviva antokyany. Antokyany společně s rutinem a quercetinem působí v těle člověka jako přirozené antioxidanty (KALINOVÁ, DADÁKOVÁ, 2009). Pomocí procesu gelovatění, působení enzymů, centrifugace a sušení se dá z klasické amarantové mouky vyrobit mouka vysokoproteinová. Rozdíl v jejich složení uvádí tabulka č. 22 (BARBA DE LA ROSA, PAREDES-LOPÉZ, 1989). 31

32 Tabulka č. 20: Chemické složení amarantu v porovnání s pšenicí (%) (PEDERSEN a kol., 1987) a Tabulka č. 21: Obsah minerálních látek v amarantu (PEDERSEN a kol., 1987) Amarant Pšenice Popel 2,5 1,7 Vápník (mg/g) 1,6 Proteiny 14,5 13,2 Fosfor (mg/g) 4,8 Lipidy 10,2 2,7 Zinek (ppm) 19 Cukry 3,1 4,2 Měď (ppm) 6,6 Škrob 62,7 65,7 Železo (ppm) 153 Celková vláknina 8,8 12,1 Tabulka č. 22: Složení celozrnné a vysokoproteinové amarantové mouky v % (BARBA DE LA ROSA, PAREDES-LOPÉZ, 1989) Celozrnná Vysokoproteinová Proteiny 15,0 29,6 Škrob 70,5 39,5 Ostatní sacharidy 1,4 11,6 Lipidy 7,3 13,1 Vláknina 2,8 2,4 Minerální látky 3,3 3,4 Obrázek č. 14: Chléb upečený s různým množstvím amarantové mouky (30, 40, 50, 60, 70, 80 a 90%) (CALDERÓN DE LA BARCA, 2010) 32

33 Quinoa Quinoa, nazývána také merlík čilský (viz obrázek č. 15), je stará obilovina původem z Jižní Ameriky. Dnes se pěstuje hlavně v Argentině, Chile, Bolívii a Peru. Díky své odolnosti proti mrazu a suchu se dá pěstovat i na půdách chudých na živiny a ve vysokých nadmořských výškách (LORENZ, COULTER, 1990). Tabulka č. 23: Chemické složení semen quinoi v % (GONZÁLEZ a kol., 1989) Sacharidy 44,55 Proteiny 11,22 Lipidy 4,04 Minerální látky 3,01 Taniny 1,70 Saponiny 0,21 Vláknina 4,9 Obrázek č. 15: Semena quinoi ( Quinoa patří mezi přirozeně bezlepkové potraviny a je tedy vhodná pro pacienty trpící celiakií (FAIRBANKS, 1990). V porovnání s pšenicí obsahuje quinoa více proteinů, lipidů, minerálních látek i vitamínů a také vlákniny (viz tabulka č. 23). Více než polovinu sacharidů tvoří škrob. Aminokyselinová skladba proteinů je výhodnější. Limitující aminokyselinou je stejně jako v pšenici lysin, ale je obsažen v mnohem větším množství (MAHONEY a kol., 1975). Problémem při zpracování quinoi na pekárenské výrobky je obsah taninů a saponinů, které mají hořkou chuť. Vyskytují se především v obalových částech zrna. Můžeme se jich zbavit promýváním semen ve studené tekoucí vodě a následném vysušení do druhého dne při 60 C (RUALES, NAIR, 1992). Semena quinoi se mohou konzumovat buď celá (přidávají se do polévek, vaří se a podávají na způsob rýže nebo se nechají fermentovat) nebo se melou na mouky. Ty obsahují průměrně 3,11% minerálních látek, 6,10% lipidů a 18,9% proteinů. Celozrnné mouky ze semen quinoi se přidávají k moukám pšeničným a peče se z nich chleba (viz 33

34 obrázek č. 16), koláče, sušenky a dají se z nich vyrábět i těstoviny. Přídavek 5 a 10% mouky ze semen quinoi se projeví sice menším objemem pečiva a hrubší texturou, ale hlavní je zvýšení nutriční hodnoty. Při přídavku 30% se už projeví nežádoucí hořká chuť výrobku (LORENZ, COULTER, 1990). Obrázek č. 16: Chléb s přídavkem 5, 10, 20 a 30% mouky ze semen quinoi (LORENZ, COULTER, 1990) 34

35 3.3 Luskoviny Botanicky se luskoviny řadí do čeledi bobovité (Fabaceae). Patří mezi jedny z nejstarších zemědělských plodin. Pěstují se buď na semeno (přímá výživa, mletí mouk), na struky nebo na zelenou hmotu (krmení hospodářských zvířat, hnojení). Pro lidskou výživu je nejvýznamnější pěstování na semeno. U nás jsou nejpěstovanějšími luskovinami pro potravinářské využití hrách, fazol, čočka, lupina, sója, cizrna a bob. Z důvodu nižších a nestabilních výnosů a nízkých cen se pěstitelské plochy luskovin u nás i ve světě stále snižují (MUCHOVÁ a kol., 1999) Chemické složení a nutriční hodnota Ačkoliv jsou luskoviny nutričně velmi hodnotné (viz tabulka č. 24), jejich spotřeba je u nás poměrně malá (pohybuje se okolo 2 kg na osobu a rok). Obsahují od 19 do 40% bílkovin, v závislosti na druhu. Bílkoviny luskovin přirozeně neobsahují lepek. Skladba aminokyselin je poměrně hodně podobná skladbě aminokyselin u živočišných bílkovin, ale ani tak se jim nevyrovná. Limitujícími aminokyselinami jsou především methionin, tryptofan, valin a leucin. Výjimkou je sója, která obsahuje většinu esenciálních aminokyselin ve vhodném poměru. Luskoviny obsahují také hodně minerálních látek, a to 4 7%. Z toho většinu tvoří draslík, dále fosfor, síra, hořčík, vápník a železo. Obsah vitamínů také není zanedbatelný. Jsou to hlavně vitamíny skupiny B, vitamín A a E. U luskovin v zeleném stavu je také vysoký obsah vitamínu C a karotenu. Příznivý vliv na organismus má také poměrně vysoký obsah vlákniny (3,1 5,5%). Vláknina podporuje střevní peristaltiku, tím pádem má podíl na vylučování některých škodlivých látek z lidského organismu a může nás chránit před různými onemocněními jako jsou nádorová onemocnění či kardiovaskulární choroby (váže totiž LDLcholesterol a snižuje jeho krevní hladinu). Naopak negativní vliv v luskovinách mají látky, které působí antinutričně a toxicky (alkaloidy, lektiny, fenolové složky, saponiny, inhibitory pankreatické proteázy). Moderní odrůdy ale takovýchto látek obsahují velmi málo a většina se dá tepelnou úpravou inaktivovat (MUCHOVÁ a kol., 1999). 35

36 Tabulka č. 24: Průměrné chemické složení vybraných luskovin v % (MUCHOVÁ a kol., 1999) Proteiny Lipidy Sacharidy Vláknina Hrách 24,0 1,6 53,7 5,4 Čočka 28,0 1,9 52,2 3,4 Fazol 25,0 1,7 50,5 4,9 Sója 35,0 18,0 30,2 4,4 Vikev 34,5 1,5 49,3 7,1 Luskoviny mají nízký glykemický index a jsou tím pádem vhodné pro lidi s rizikem vzniku diabetu. Vztáhnuto na bílý chléb (GI 100) má hrách GI pouze 45, fazole 40 55, čočka 42 a cizrna 40. Díky přítomnosti vlákniny luskoviny dříve vyvolávají pocit nasycení (vláknina vytváří tělotvorné struktury a bobtná). Jejich konzumace tedy vede ke snížení rizika vzniku obezity a s ní spojených dalších chronických onemocnění. Luskoviny obsahují enzym transglutaminázu, která dokáže spojovat určité aminokyseliny buď uvnitř jednoho proteinu, nebo i mezi několika různými proteiny. Jde především o spojení aminokyselin glutaminu a lysinu. Transglutamináza tak vytváří komplexy, které mohou nahrazovat funkci pšeničného lepku. Tato vlastnost by mohla vést k rozšířenějšímu používání luskovinových mouk (MICHAELIDES, 2008). V literatuře se nikde neuvádí použití celých zrn luskovin do pekárenských výrobků. Důvodem je obsah antinutričních a toxických látek. Používají se tedy jen vymleté celozrnné mouky, jedinou výjimkou je lupina bílá Lupina bílá Lupina představuje luskovinu s vícestranným využitím. Kromě plodů, které se používají v potravinářství, se využívají i květy (farmaceutický průmysl), zelená hmota (krmivo) a posklizňové stvoly (zelené hnojení). Obliba pěstování lupiny u nás prudce vzrostla v devadesátých letech minulého století, kdy byla potvrzena její vysoká nutriční hodnota. 36

37 Obrázek č. 17: Semena lupiny bílé ( a Obrázek č. 18: Chléb s různým přídavkem lupinové mouky (zleva 5, 10 a 15%) (DERVAS a kol., 1999) Boby lupiny (viz obrázek č. 17) obsahují asi 35% bílkovin a velké množství lysinu, leucinu a methioninu; asi 10% tuků (z toho 80% nenasycených mastných kyselin); vysoké množství lecitinu a jen 30% sacharidů. Oproti ostatním luskovinám obsahuje lupina méně sodíku a vápníku. Mouka má žlutou barvu díky obsahu karotenoidů a zeaxanthinů. Je prokázáno, že lupina bílá obsahuje ze všech luskovin nejméně antinutričních (kyselina fytová, lektiny, inhibitory trypsinu) a toxických látek (především alkaloidů, tzv. sladké odrůdy), a proto se jako jediná může používat do pekárenských výrobků ve formě celých zrn (BERÁNKOVÁ, 2009; TORRES, FRIAS, 2005). Obsah alkaloidů (sparteinu a lupaninu) v semenech lupiny bílé se liší podle odrůdy, typu půdy a podmínek pěstování. Obvyklé množství se pohybuje mezi 0,5 4%. Vlivem šlechtění se obsah alkaloidů v semenech snížil až na 0,002%. Zbytkové množství alkaloidů se dá odstranit máčením a propíráním semen. Semena se navíc nemusí před konzumací tepelně ošetřovat, protože neobsahují inhibitory trypsinu (MOHAMED, RAYAS-DUARTE, 1995; ERBAS a kol., 2005). Problémem u lupiny (a i u dalších luskovin) je přítomnost látek způsobujících nadýmání. Jsou to látky obecně nazývané α-galaktosidy, které lidské tělo nedokáže strávit. Metod na jejich odstranění bylo vyzkoušeno mnoho (fermentace, genetické změny, enzymatická hydrolýza), ale jako nejúčinnější se ukázala být extrakce, kdy se odstraní 75 85% α-galaktosidů z původního množství. Přitom se zvýší obsah proteinů a sníží obsah minerálních látek (hlavně vitamínů B 1 a B 2 ) a rozpustné vlákniny. Obsah tuků zůstává nezměněn (TORRES, FRIAS, 2005). Lupina přidaná do pekárenských výrobků (ať už celá zrna nebo celozrnná mouka) výrazně zvyšuje jejich nutriční hodnotu. Může se přidávat v množství do 10%, ve vyš- 37