MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2015 DANA PLUCAROVÁ

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství Bakalářská práce Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Luděk Hřivna Vypracovala: Dana Plucarová Brno 2015

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci: Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla vyloučena ze zveřejnění v souladu s Článkem č. 3 Směrnice č. 5/2013 o Zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací, zveřejněné pod č.j. 11972/2013-980 na Mendelově univerzitě v Brně.. V Brně dne:.... podpis

PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala panu prof. Dr. Ing. Luďku Hřivnovi za odborné vedení, dohled a cenné informace při zpracování této bakalářské práce. Dále bych chtěla poděkovat Ing. Marii Janečkové za konzultace a pomoc v praktické části práce. V neposlední řadě děkuji své rodině za podporu a vytvoření příznivých studijních podmínek.

ABSTRAKT Cílem bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši na téma Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství a u vybraných odrůd pšenice s netradiční barvou obilky otestovat možnost pekárenského využití. V literární rešerši je popsána stavba pšeničného zrna, dále antokyany a karotenoidy přírodní barviva zodpovědná za zbarvení obilek barevných pšenic. Tato barviva mají antioxidační vlastnosti, proto byly zmíněny antioxidanty, jejich působení a také charakterizován pojem funkční potravina. Dále byly popsány jednotlivé typy barevných pšenic pšenice s purpurovým perikarpem, s modrým aleuronem a žlutým endospermem. Podstatná část práce je věnována uplatnění barevných pšenic ve výrobě pekárenských a pečivárenských výrobků, výrobě těstovin a pšeničného sladu. V praktické části byly použity čtyři odrůdy barevných pšenic: Konini a Rosso s purpurovým perikarpem, Skorpion a UC66049 s modrým aleuronem. U odrůd byla hodnocena mlynářská a pekařská jakost. Následně byly upečeny výrobky z mouky nebo ze směsi mouky a otrub z daných odrůd barevných pšenic. Byl vyhodnocen pekařský pokus. Vzorky pečiva byly senzoricky hodnoceny, byla u nich změřena barva a textura. Klíčová slova: pšenice, barevný perikarp, pekařské využití

ABSTRACT The aim of the bachelor's thesis was to carry out a literature search on the topic of Possibilities of Using Colored Wheat in Food Industry and to test the possibility of using selected varieties of wheat with unusual kernel color in bakery products. The literature search describes the structure of a wheat grain and anthocyanins and carotenoids - natural pigments causing the coloring of colored wheat kernels. Since these pigments have antioxidant properties, this part of the bachelor's thesis also mentions antioxidants and their effect. It also includes the concept of functional food and descriptions of particular types of colored wheat purple pericarp, blue aleurone and yellow endosperm wheat. A substantial part of this work deals with the use of colored wheat in bakery, pasta and wheat malt production. Four varieties of colored wheat were used: Konini and Rosso with a purple pericarp and Skorpion and UC66049 with a blue aleurone. The varieties were evaluated for milling and baking quality and were used in baking products of flour or a mixture of flour and bran. The bakery attempt was evaluated. The baked samples were sensory evaluated and were measured for color and texture. Keywords: wheat, colored pericarp, bakery use

OBSAH 1 ÚVOD... 10 2 CÍL PRÁCE... 11 3 LITERÁRNÍ REŠERŠE... 12 3.1 Pšenice setá (Triticum aestivum L.)... 12 3.2 Anatomická stavba a složení pšeničného zrna... 12 3.3 Pšenice s netradiční barvou obilek... 14 3.3.1 Antioxidanty... 14 3.3.2 Karotenoidy... 15 3.3.3 Antokyany... 15 3.4 Typy zbarvení obilek pšenice... 16 3.4.1 Červené zbarvení zrna... 16 3.4.2 Bílé zbarvení zrna... 17 3.4.3 Žluté zbarvení zrna... 17 3.4.3.1 Odrůdy Citrus a Luteus... 17 3.4.4 Purpurové zbarvení zrna... 18 3.4.4.1 Odrůda PS Karkulka... 18 3.4.5 Modré zbarvení zrna... 19 3.4.5.1 Odrůda Skorpion... 20 3.5 Barevné pšenice pro výrobu funkčních potravin... 21 3.5.1 Pojem funkční potravina... 21 3.5.2 Pšenice jako funkční potravina... 22 3.5.2.1 Pšeničné otruby... 22 3.6 Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství... 23 3.6.1 Rozdělení pšenice podle využití... 24 3.6.2 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pekárenských výrobků... 24 3.6.2.1 Pšenice pro pekárenské využití... 24 3.6.2.2 Pekařská jakost pšenice... 25 3.6.2.3 Barva mouky z barevných pšenic... 25 3.6.3 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pečivárenských výrobků.. 26 3.6.3.1 Pšenice pečivárenské... 26 3.6.3.2 Výroba sušenek z barevných pšenic... 27 3.6.3.3 Uplatnění žlutých odrůd pšenice ve výrobě trvanlivého pečiva... 28 3.6.3.4 Uplatnění purpurové odrůdy pšenice ve výrobě trvanlivého pečiva... 29 3.6.4 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě těstovin... 30 8

3.6.4.1 Pšenice pro výrobu těstovin... 30 3.6.4.2 Barevné pšenice ve výrobě těstovin... 30 3.6.5 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pšeničného sladu a piva... 31 3.6.5.1 Pšeničný slad... 31 3.6.5.2 Pšeničné pivo... 32 3.6.6 Další možnosti využití barevných pšenic... 33 3.6.6.1 Účinek zkrmování žluté pšenice na jatečnou výtěžnost kuřat a senzorické vlastnosti drůbežího masa... 33 3.6.6.2 Účinek zkrmování purpurové pšenice na parametry užitkovosti nosnic a kvalitu vajec... 33 4 MATERIÁL A METODIKA... 35 4.1 Materiál... 35 4.2 Metodika... 35 4.2.1 Znaky mlynářské jakosti... 35 4.2.2 Znaky pekařské jakosti... 36 4.2.3 Pekařský pokus... 36 4.2.3.1 Ukazatele pekařského pokusu... 38 4.2.3.2 Senzorické hodnocení pečiva... 39 4.2.3.3 Měření barvy a tvrdosti výrobků... 39 4.2.4 Metody vyhodnocení výsledků... 39 5 VÝSLEDKY A DISKUZE... 40 5.1 Vyhodnocení mlynářské jakosti... 40 5.2 Vyhodnocení pekařské jakosti... 41 5.3 Vyhodnocení pekařského pokusu... 43 5.3.1 Senzorické hodnocení pečiva... 45 5.3.1.1 Senzorické profily výrobků... 46 5.3.1.2 Statistické vyhodnocení senzorické analýzy... 50 5.3.1.3 Jakost pekařských výrobků... 57 5.3.2 Barva pečiva... 58 5.3.3 Texturní vlastnosti pečiva... 59 6 ZÁVĚR... 61 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 63 8 SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK... 69 9

1 ÚVOD Pšenice setá (Triticum aestivum L.) je nejpěstovanější plodinou v České republice i ve světě a také nejrozšířenější obilovinou pro pekařské využití. Nachází uplatnění i při výrobě pečivárenských výrobků, jako jsou sušenky, keksy a oplatky, při výrobě těstovin i knedlíků. Pšenice je též významným krmivem hospodářských zvířat. Výrobky z obilovin jsou důležitou skupinou potravin, která představuje základní složku výživy veškerého lidstva. Výrobky z pšenice, zejména pečivo, konzumujeme denně a tvoří tak velkou část naší stravy. Pekařské výrobky jsou v naší stravě hlavním zdrojem sacharidů a rostlinných bílkovin. Výrobky z běžných odrůd pšenice, a zejména z hladké mouky, jsou však chudé na zdraví prospěšné látky. Je všeobecně známo, že výživa výrazně ovlivňuje naše zdraví. Proto je dobré, když má potravina kromě sytící a výživové funkce i pozitivní vliv na zdraví konzumenta. Taková potravina se pak nazývá funkční potravinou. Jednou z možností, jak obohatit pšeničné výrobky o zdraví prospěšné látky, je použít k výrobě těchto produktů barevné pšenice. Jde o vyšlechtěné odrůdy pšenice seté, které si zachovávají její jedinečné pekařské vlastnosti a zároveň obsahují zdraví prospěšné látky. Barva zrna běžných odrůd pšenice se označuje jako červená. Kromě těchto pšenic existují i pšenice purpurové, modré a žluté, které se odlišují typem a uložením barviv. V případě purpurových pšenic jsou přírodní barviva způsobující zabarvení obilky antokyany ukládány zejména v perikarpu. Modrou barvu obilek způsobují také antokyany, ale ukládají se převážně v aleuronové vrstvě. Žluté zbarvení zrna pak způsobují karotenoidy. Antokyany i karotenoidy se vyznačují antioxidační aktivitou. Antioxidanty jsou látky, které jsou schopny vychytávat škodlivé volné radikály a tak působí pozitivně na zdraví člověka. Barevné pšenice se dostávají stále více do popředí zájmu vědců, šlechtitelů i výrobců potravin. 10

2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství bylo: seznámit se s problematikou pšenic s nestandardním zbarvením obilky a jejich využitím, vypracovat literární rešerši týkající se barevných pšenic a možností jejich uplatnění ve výrobě pekárenských a pečivárenských výrobků, těstovin a pšeničného sladu, u vybraných odrůd barevných pšenic provést laboratorní rozbory mlynářské a pekařské jakosti a následně provést pekařský pokus s využitím mouky a otrub z těchto odrůd barevných pšenic, získané výsledky vyhodnotit. 11

3 LITERÁRNÍ REŠERŠE 3.1 Pšenice setá (Triticum aestivum L.) Do rodu pšenice Triticum L., který náleží do čeledi lipnicovitých (Poaceae), patří několik druhů (Zimolka, 2005). Nejvíce ve světě i u nás pěstovaným druhem je pšenice setá (Triticum aestivum L.). Pšenice setá je jednoletá, mělce kořenící a odnožující tráva s čárkovitými listy a klasem. Podle doby setí rozlišujeme pšenice ozimé a jarní (Šašková a Štolfa, 1993). Pšenice patří k nejdůležitějším zemědělským plodinám. Zároveň je jednou z nejstarších zemědělských plodin a její pěstování je neoddělitelně spjato s rozvojem moderní civilizace. V současné době představuje pšenice základní zdroj potravy pro nejméně jednu třetinu světové populace (Hosnedl, 2008). 3.2 Anatomická stavba a složení pšeničného zrna Plodem pšenice je obilka (caryopsis). Skládá ze tří základních částí (obr. 1) obalových vrstev, endospermu a klíčku. Jednotlivé složky zrna mají různé strukturní, mechanické a fyzikálně chemické vlastnosti a plní v životě obilky i při následném zpracování a využití zrna své specifické funkce (Pelikán, 2001). Obalové vrstvy (ektosperm) tvoří přibližně 8 12,5 % hmotnosti zrna. Mají dvě hlavní části vnitřní osemení (perisperm, testa) a vnější oplodí. Oplodí neboli perikarp obklopuje celou obilku a obsahuje přibližně 6 % bílkovin, 2 % popelovin, 20 % celulózy, 0,5 % tuků, zbytek tvoří neškrobové polysacharidy (Delcour a Hoseney, 2010). V případě purpurových pšenic se jejich barevné pigmenty nacházejí právě v perikarpu. Obalové vrstvy chrání obilku před vnějšími vlivy. V mlýnské technologii je označujeme jako otruby (Kučerová, 2010). Otruby představují zdroj nestravitelné vlákniny, z hlediska pekárenské technologie však mohou mít zhoršující účinek na kvalitu a zpracovatelnost těsta i na vzhled hotového výrobku (Příhoda et al., 2003). Aleuronová vrstva tvoří asi 8 % z celého zrna a nachází se mezi obalovými vrstvami a endospermem. V případě modrých pšenic se jejich barevné pigmenty ukládají právě do této vrstvy. Aleuronová vrstva má relativně vysokou enzymovou aktivitu a vysoký obsah minerálních látek (zejména fosforu) a lipidů. Kromě toho jsou v aleuronové vrstvě vyšší koncentrace vitamínů niacinu, thiaminu a riboflavinu než 12

v ostatních částech zrna (Delcour a Hoseney, 2010). Obsahuje také podstatně více bílkovin než endosperm, ale tyto bílkoviny většinou nepatří k lepkotvorným a nejsou nositelem pekařské síly mouky (Kučerová, 2010). Endosperm (vnitřní obsah zrna) zaujímá 84 86 % a představuje tak největší podíl zrna. Je technologicky nejvýznamnější částí. Obsahuje hlavně škrob, který tvoří téměř ¾ endospermu. Pro pekárenskou technologii je velmi významná bílkovina, která tvoří přibližně 10 % obsahu endospermu. Obsah bílkovin a jejich rozdílná kvalita je určující pro pekárenskou kvalitu pšeničné mouky (Kučerová, 2010). Endosperm tvoří podstatnou složku finálního výrobku (mouky, škrobu, líhu, je hlavním zdrojem extraktu při výrobě piva) a při výživě a krmení je hlavním zdrojem energie a bílkovin (Pelikán, 2001). V případě žlutých pšenic se jejich barevné pigmenty nacházejí právě v endospermu. Klíček (embryo, zárodek) tvoří u pšenice 2,5 % až 3 %. Je vlastním zárodkem nové rostliny a nositelem genetických informací. Představuje cenný zdroj tuků, jednoduchých cukrů, bílkovin, enzymů, obsahuje asi 60 % vitamínu B1 a značné množství vitamínu E (Pelikán, 2001). Při mlýnském zpracování je klíček oddělován, protože má na vzduchu velmi krátkou stabilitu (Příhoda et al., 2003). Obr. 1 Podélný řez pšeničným zrnem se znázorněním jeho morfologických vrstev. Vrstva přicházející při mletí do otrub označena O, do mouky označena E, odstraňované s klíčkem K (Příhoda et al., 2003). 13

3.3 Pšenice s netradiční barvou obilek Rozličné druhy rostlin v různých fázích vývoje syntetizují řadu látek ze skupiny flavonoidů, které způsobují charakteristickou barvu pletiv. Výskyt těchto látek je spojován s adaptačními reakcemi na vlivy prostředí. To platí i pro obilniny a zabarvení jejich zrna. U většiny běžných evropských odrůd pšenice se vyskytuje barva zrna označovaná jako červená, i když se zpravidla jedná o různé odstíny okrového zabarvení. Méně často se vyskytuje barva bílá. Kromě těchto pšenic existují i tzv. barevné pšenice. Jedná se o pšenice s purpurovým perikarpem, modrým aleuronem nebo žlutým endospermem. Purpurové a modré zabarvení obilek je podmíněno širokou škálou různých druhů antokyanů, jaké se rovněž běžně vyskytují v mnoha druzích ovoce a zeleniny. Žluté zabarvení způsobují karotenoidy. Tyto přírodní pigmenty, antokyany i karotenoidy, se vyznačují antioxidačními vlastnostmi (Martinek a Vyhnánek, 2014). Srovnání jednotlivých typů zbarvení obilek pšenice je znázorněno na obrázku 2. Obr. 2 Barvy zrna vybraných vzorků obilovin: a červené zrno (odrůda Bohemia), b bílé zrno (odrůda Heroldo), c zrno se žlutým endospermem (odrůda Citrus), d tritordeum (odrůda JB1), e zrno s purpurovým perikarpem (odrůda Indigo), f zrno s modrým aleuronem (odrůda Skorpion), g tmavé zabarvení zrna vlivem kombinace barev (Foto Petr Martinek; Martinek a Vyhnánek, 2014) 3.3.1 Antioxidanty Antioxidanty jsou látky, které převádějí volné radikály na nereaktivní, nebo alespoň méně reaktivní formy (Kalač, 2003). Jako antioxidant lze z chemického hlediska označit každou látku, která zabrání oxidaci jiné sloučeniny reaktivním metabolitem (oxidantem) tím, že se sama oxiduje (Ďuračková, 1998). 14

Volné radikály jsou nestálé reaktivní částice s oxidační účinností, které mají volný nepárový elektron. Oxidační/antioxidační rovnováha je organismem účinně regulována. Pokud ale dojde k výrazné nadprodukci reaktivních sloučenin kyslíku ve formě volných radikálů, jsou možnosti regulace překročeny a je organismus vystaven oxidačnímu stresu (Kalač, 2003). Mezi přirozené antioxidanty se řadí především sekundární metabolity obsažené převážně ve vyšších rostlinách (Prugar, 2008). Strava bohatá na antioxidanty typu antokyanů, flavonoidů a karotenoidů působí preventivně mimo jiné na výskyt aterosklerózy, artritidy, ischemické choroby srdeční, zánětlivých procesů, některých druhů rakoviny, zlepšuje funkci zraku a pozitivně ovlivňuje ochranné procesy v organismu (Lachman et al., 2003). Odborníci se shodují v tom, že účinnost přirozených antioxidantů (například z ovoce, zeleniny, čaje nebo celozrnných obilovin) je výrazně vyšší než při stejné dávce čistých látek podávaných ve formě potravinových doplňků (Kalač, 2003). 3.3.2 Karotenoidy Karotenoidy jsou žluté a oranžové, výjimečně také žluto-zelené a červené pigmenty. Pro svoje antioxidační vlastnosti se uplatňují v prevenci degenerativních procesů a jako antikarcinogenní látky (Velíšek, 1999). Karotenoidy se dělí se na dvě hlavní skupiny: karoteny a xanthofyly. Karoteny neobsahují kyslík, kdežto xanthofyly jsou kyslíkaté sloučeniny (alkoholy, ketony aj.) odvozené od karotenů. Xantofyly získaly svůj název z řeckého xanthos žlutý a patří mezi ně i lutein a zeaxantin nejvíce zastoupené karotenoidy v zrnu pšenice se žlutým endospermem. Lutein a zeaxantin se uplatňují zejména v ochraně očí. Odstraňují volné radikály vznikající z ultrafialového záření na sítnici. Chrání oči proti degenerativním změnám na žluté skvrně. Působí tedy preventivně proti oslepnutí (Mindell a Mundis, 2006), dále proti šedému zákalu tím, že zabraňují peroxidaci tuků. Ochraňují rohovku před prasknutím a čočku před vysycháním (Jordán a Hemzalová, 2001). 3.3.3 Antokyany Antokyany, nazývané též antokyaniny, jsou nejrozšířenější a početně velice rozsáhlou skupinou rostlinných barviv, z nichž mezi nejfrekventovanější patří: kyanidin, 15

delfinidin, pelargonidin, malvidin, peonidin a petunidin. Antokyany jsou fenolické fytochemikálie patřící mezi flavonoidy (Havrlentová et al., 2014). Mnoho druhů ovoce, zeleniny a květin vděčí za svoji atraktivní oranžovou, červenou a modrou barvu, která zvyšuje jejich spotřebitelskou oblibu, právě této skupině ve vodě rozpustných barviv (Velíšek, 1999). Antokyany jsou také zodpovědné za zbarvení purpurových a modrých pšenic. Kyanidin-3-glykosid je nejvíce zastoupený antokyan v zrnu pšenice s purpurovým perikarpem. V aleuronové vrstvě modré pšenice je dominantním antokyanem delfinidin-3-glykosid. Koncentrace antokyanů prudce vzrůstá v průběhu zrání zrna, zatímco v době zralosti zrna poklesne (Knievel et al., 2009). Antokyany jsou v rostlinách zodpovědné za antioxidační a UV-fotoprotektivní funkce a hrají také roli v reprodukci. Podílí se na tvorbě rezistence proti nemocím (Havrlentová et al., 2014). Jsou považovány za fyziologicky aktivní látky, jejichž význam v podpoře zdraví a snížení rizika chronických onemocnění je vědecky doložen. Přítomnost těchto látek v potravinových surovinách, jako jsou i barevné odrůdy pšenice, může významně ovlivnit nutriční hodnotu u výsledných potravinářských produktů (Chabinová et al., 2011). Bylo prokázáno, že konzumace potravin, které obsahují antokyany, snižuje riziko kardiovaskulárních chorob, chrání tělo před vznikem oxidačního stresu, brání poškození DNA, inhibují agregaci krevních destiček a oxidaci lipoproteinů, vykazují protizánětlivé účinky (Hrnčířová, 2011). 3.4 Typy zbarvení obilek pšenice 3.4.1 Červené zbarvení zrna Běžné zabarvení zrna pšenice se označuje jako červené. Červená obilka je podmíněna alespoň jednou ze tří dominantních alel lokusu R: R-A1, R-B1 a R-D1 (Musilová et al., 2011). Pigment, způsobující červené zabarvení, je tvořen deriváty katechinu a katechintaninu, které jsou syntetizovány v procesu biosyntézy flavonoidů (Himi a Noda, 2005). Výskyt těchto barviv je spojován s vyšším obsahem fenolických látek a nižší aktivitou hydrolytických enzymů (Mares et al., 2005). Fenolické látky, především jde o taniny, jsou hořké látky, které do určité míry podmiňují vyšší průměrnou odolnost zrna červenozrnných pšenic k porůstání a také omezují výskyt volných radikálů (Martinek a Vyhnánek, 2014). Proti tomu odrůdy s bílým zrnem tyto látky neobsahují. Otruby z 16

červenozrnných pšenic obsahují rovněž větší koncentrace kyseliny ferulové ve srovnání s otrubami z pšenice s bílými zrny (Martinek a Vyhnánek, 2014). Liu et al. (2010) uvádějí i vyšší obsah sinapové kyseliny. 3.4.2 Bílé zbarvení zrna Bílá obilka je podmíněna sestavou recesivních alel r-a1, r-b1 a r-d1. Pšenice s bílým zrnem má výrazně nižší obsah hořkých fenolických složek, proto bývá obilka náchylnější na porůstání. Absence těchto látek také způsobuje vyšší přirozenou sladkost vyrobených produktů, což může mít význam v cukrářství (Musilová et al., 2011). V České republice byla v roce 2005 registrována německá odrůda Heroldo s bílým zrnem, která se však v zemědělské praxi neuplatnila. Jedním z důvodů je již zmíněná náchylnost na porůstání (Martinek a Vyhnánek, 2014). 3.4.3 Žluté zbarvení zrna Žlutý endosperm je podmíněn dvěma lokusy Psy1 a Psy2, které se nacházejí na 7. a 5. skupině homologických chromozomů (Pozniak et al., 2006). Žlutě zbarvený endosperm se vymílá do mouky a ovlivňuje tím zabarvení finálních výrobků. Žluté zabarvení je tvořeno karotenoidy ze skupiny tetraterpenoidů. U pšenice je více zastoupen lutein a v menší míře zeaxantin, který je více známý u kukuřice. Obě tyto látky mají významné antioxidační účinky (Martinek a Vyhnánek, 2014). Vysoký obsah karotenoidů byl obsažen v původních odrůdách obilovin (přibližně 1000 µg karotenoidů/100 g), ze kterých byly vyšlechtěny odrůdy současné. Pšenice setá (Triticum aestivum) obvykle obsahuje pouze kolem 200 µg karotenoidů/100 g. Obsah žlutých pigmentů se tedy snížil oproti původním odrůdám pětkrát. Genotypy s vyšším podílem žlutých pigmentů už téměř vymizely, protože typy bez pigmentů mají výrazně vyšší výnosy (Suková, 2009). 3.4.3.1 Odrůdy Citrus a Luteus V současném sortimentu pšenice jsou od roku 2011 registrovány dvě odrůdy se žlutým zabarvením endospermu ozimá odrůda Citrus a jarní odrůda Luteus. Obě odrůdy byly vyšlechtěny v Německu a jejich autorem je prof. Dr. Wilhelm Jahn-Deesbach z Giessenu. Zástupcem v České republice je firma Hanácká osiva, s.r.o. (Horáková, 17

2011). Podle pekařské jakosti splňují kritéria pro zařazení do třídy A kvalitní s deklarací vysokého obsahu žlutého pigmentu (Hrušková et al., 2012). UKZÚZ Brno prováděl stanovení obsahu karotenoidů u odrůd Citrus a Luteus, jako srovnávací vzorek byla použita pšenice ozimá Akteur pozdní odrůda elitní. U odrůdy Akteur byl naměřen obsah karoteniodů 0,16 mg/100 g, u odrůdy Citrus 0,34 mg/100g a u odrůdy Luteus 0,31 mg/100g. Z měření vyplývá, že vzorky žlutomoučných odrůd pšenice ozimé Citrus a jarní Luteus obsahují dvakrát více karotenoidů než pozdní odrůda elitní Akteur (Šulová, 2011). 3.4.4 Purpurové zbarvení zrna Purpurová barva obilek je způsobena antokyany, které se ukládají v povrchových vrstvách zrna, konkrétně v perikarpu (viz obr. 3). Proto je v otrubách vyšší průměrný obsah antokyanů (251 mg/kg) než v celozrnném šrotu (104 mg/kg). Z antokyanů je nejvíce zastoupen kyanidin-3-glykosid, kyanidin-3-rutinosid a peonidin-3-glukosid (A- Aal a Hucl, 1999). Purpurový perikarp je řízen geny pro purpurový perikarp Pp. Genetický zdroj purpurového zbarvení perikarpu pšenice seté pochází pravděpodobně z tetraploidních pšenic původem z oblasti Etiopie, Somálska a Jemenu (Musilová et al., 2011). Purpurové zbarvení obilek může mít různou intenzitu od sytě purpurové, která se může jevit až jako černá, po světlejší hnědopurpurovou barvu. Různou intenzitu zbarvení mohou ovlivňovat jednak genetické faktory, a také faktory vnějšího prostředí, především teplota a světlo (Zeven, 1991). 3.4.4.1 Odrůda PS Karkulka V roce 2014 byla na Slovensku zaregistrována nová odrůda purpurové pšenice s názvem PS Karkulka. Je určena k potravinářskému a krmnému využití. Autorem odrůdy je NPPC (Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum) Lužianky, Výskumný ústav rastlínnej výroby, Výskumno šľachtiteľská stanica Vígľaš Pstruša, Slovenská republika. Autorský podíl na odrůdě má Agrotest fyto, s.r.o., Kroměříž. Šlechtitel uvádí dvacetkrát vyšší obsah antokyanů než u běžné pšenice, přičemž se obsah antokyanů lišil v závislosti na lokalitě pěstování. V případě vzorků z lokality Báhoň byl obsah antokyanů dokonce vyšší skoro padesátkrát. U klasické odrůdy ozimé pšenice Ilona byl v této lokalitě naměřen obsah antokyanů 0,83 mg.kg-1 a 18

u PS Karkulka 41,13 mg.kg-1. PS Karkulka má kromě obsahu příznivých látek v obalových vrstvách také kvalitní endosperm, který se může využívat v potravinářském průmyslu. Má vysoký obsah bílkovin a velmi vysoký obsah lepku (Rückschloss et al., 2014). Obr. 3 Příčný řez obilkou purpurové pšenice genotypu ANK-28B. Perikarp (P) obsahuje purpurové pigmenty. Testa (T) neobsahuje pigment. Buňky aleuronové vrstvy (A) a endospermu (E) nejsou zbarveny. Úsečka = 200 µm. (Trojan et al., 2011) 3.4.5 Modré zbarvení zrna V první polovině 20. století byla křížením pšenice s planými příbuznými druhy vytvořena pšenice setá s modrými obilkami. Původ modrého zabarvení je různý. U některých pšenic ho způsobují geny od Thinopyrum ponticum, v jiných případech od Triticum boeoticum Boiss. nebo Triticum monococcum L. (Zeven, 1991). Modré obilky se liší od purpurových obilek složením a zastoupením jednotlivých antokyanů a také jejich uložením v jiných anatomických vrstvách (Abdel- Aal a Hucl, 2003). Z pigmentů přítomných v zrnu jsou nejvíce zastoupeny delfinidin-3- glukosid a delfinidin-3-rutinosid. Tyto antokyany mohou sloužit jako přirozené antioxidanty a ukládají se do aleuronové vrstvy (viz obr. 4), (Trojan, 2014). Obsah antokyanů je rozdílný v různých frakcích obilky, a tím i v mouce a otrubách. Množství antokyanů kolísá během růstu a dozrávání zrna, je ovlivňováno ročníkem a rovněž i stářím vzorku. Modrozrnné pšenice mají obvykle vyšší obsah antokyanů proti pšenicím 19

s purpurovým perikarpem (Martinek et al., 2012). Modré zabarvení zrna je podmíněno geny Ba1 a Ba2. Katalog genetických symbolů pšenice uvádí kromě výše uvedených dvou genů ještě gen se slabší expresí modré barvy (half-blue), který se vyskytl ve vzorku T. monococcum spp. Aegilopoides (Musilová et al., 2011). Obr. 4 Příčný řez obilkou modré pšenice genotypu Tschermaks Blaukörniger Sommerweizen. Perikarp (P) obsahuje zelené pigmenty. Testa (T) neobsahuje pigment. Buňky aleuronové vrstvy (A) jsou zbarveny modře. Buňky endospermu (E) jsou bez pigmentů. Úsečka = 200 µm. (Trojan et al., 2011) 3.4.5.1 Odrůda Skorpion Skorpion je odrůda ozimé pšenice s modrým zabarvením zrna, která byla vyšlechtěna českými šlechtiteli. Na šlechtění odrůdy se podíleli Výzkumný ústav rostlinné výroby (VÚRV) Praha-Ruzyně a Agrotest fyto, s.r.o., Kroměříž. Modrou barvou zrna se dlouhou dobu zabýval především pan Miroslav Škorpík ve VÚVR Praha-Ruzyně a jeho činnost vedla až k vyšlechtění této odrůdy, proto je považován za autora odrůdy Skorpion. Odrůda byla v roce 2011 zaregistrována v Rakousku. Modré zabarvení zrna způsobuje šedomodré zabarvení šrotu i mouky (Martinek et al., 2012). Odrůda Skorpion měla v zrnu sklizeném v roce 2008 obsah antokyanů 31,6 µg g -1, zatímco kontrolní odrůdy s červeným (Complet) a bílým zrnem (Novosibiorskaya 67, Heroldo) měly zanedbatelný obsah antokyanů nepřesahující 8,7 µg g -1 (Martinek et al., 2010). Podle výsledků z Rakouska má odrůda Skorpion 20

také vyšší obsah antokyanů než pšenice s purpurovým perikarpem zrna. Ve srovnání s většinou ostatních současných evropských odrůd má však nižší výnosy. Parametry pekařské jakosti má na úrovni kvality B. Odrůda Skorpion byla použita pro pekařský pokus v praktické části práce. 3.5 Barevné pšenice pro výrobu funkčních potravin 3.5.1 Pojem funkční potravina Čím více je známo o vztahu výživy a prevence civilizačních nemocí, tím větší je zájem o speciální potraviny. Vznikla tedy kategorie funkčních potravin. Nejdelší tradici má výroba funkčních potravin v Japonsku; Spojené státy a Evropa tento trend následují (Kunová, 2004). Funkční potravinou je jakákoli potravina, která má kromě výživové hodnoty i hodnotu přidanou, a to příznivý účinek na zdraví konzumenta, jeho fyzický či duševní stav. Funkční potraviny tvoří přechodnou skupinu potravin mezi běžnými potravinami a léky. Jejich cílem není léčit chorobu ve stadiu jejího propuknutí, ale preventivní působení. Většina nemocí, před nimiž mají funkční potraviny chránit, se řadí do skupiny tzv. civilizačních chorob. Označují se tak choroby, na jejichž vznik a rozvoj mají výrazný vliv vnější faktory včetně výživy. Patří sem srdečně cévní choroby, některé typy rakoviny, cukrovka, obezita, osteoporóza, poruchy trávení. Funkční potraviny se mají konzumovat jako běžná součást stravy. Nejedná se o kapsli, tabletu, prášek či potravní doplněk, ale jde o potravinu vyrobenou z přirozeně se vyskytujících složek (Kalač, 2003). Dalším požadavkem na funkční potraviny je to, že vykazují daný účinek v množství, které lze normálně očekávat při konzumaci stravy (Komprda, 2003). Rozdíl mezi funkčními potravinami a léky spočívá i v tom, po jaké době se projeví jejich příznivé účinky. U léků to jsou dny až měsíce, u funkčních potravin to však mohou být až desítky let (Kalač, 2003). Funkční potraviny se získávají tak, že se v původní receptuře významně zvýší obsah příznivě působících látek nebo je použita surovina, v níž je vyšší obsah žádoucí látky dosažen speciálním šlechtěním (Kunová, 2004), jak je tomu i v případě použití barevných pšenic, které byly vyšlechtěny pro vyšší obsah přírodních barviv s antioxidační aktivitou. Pojem funkční potravina zatím není vymezen v legislativě. To nechává 21

nebezpečný prostor pro podvodná tvrzení a reklamy. Je tedy nutné tento problém legislativně řešit (Komprda, 2008). 3.5.2 Pšenice jako funkční potravina V posledních letech se postupně zvyšuje zájem o funkční vlastnosti potravin a příslušné role zde hrají antioxidační látky, které jsou schopny vychytávat volné radikály (Pasqualone et al., 2015). Vzhledem k antioxidační aktivitě antokyanů a karotenoidů by mohla být obilka pšenice se zvýšeným obsahem přírodních barviv vhodná pro výrobu funkčních potravin (Trojan et al., 2010). Zařazení potravin z barevných pšenic s vyšším obsahem antioxidantů do jídelníčku by mohlo mít za předpokladu dlouhodobé a pravidelné konzumace příznivý vliv na lidské zdraví (Knievel et al., 2009). Úvahy o využitelnosti pšenic s vyššími obsahy přírodních barviv ve výživě člověka však dosud nejsou podepřeny klinickými testy (Martinek et al., 2010). 3.5.2.1 Pšeničné otruby Pšeničné otruby jsou považovány za funkční potravinu. Vzhledem k tomu, že se antokyany s antioxidačními účinky způsobující purpurové zbarvení zrna nacházejí v perikarpu, tedy v obalových vrstvách zrna, nevymílají se do mouky. Proto je vhodné využívat otruby purpurové pšenice, například formou přídavku těchto otrub do pečiva. Otruby jsou složeny především z polysacharidů. Ty patří mezi nerozpustnou vlákninu, nepodléhají fermentaci v tlustém střevě (Kalač, 2003). Velkou část otrub tvoří vláknina (42,8 %), která se skládá z celulózy, hemicelulózy a ligninu. Jedná se o látky, kvůli kterým mají otruby tvrdou dřevnatou konzistenci. Otruby vykonávají ve střevě tři základní činnosti: zadržují vodu a zvětšují objem stolice, zrychlují pohyb stolice ve střevech (čímž zabraňují zácpě) a zadržují dráždivé a jedovaté látky, cholesterol, žlučové soli a karcinogeny. Otruby také snižují hladinu cholesterolu a mají silné protirakovinné účinky (Pamplona-Roger, 2005). Otruby mají schopnost absorpce vody, jsou tedy schopny udržet vlhkost v pekařských výrobcích. Zvyšují retenci vzduchu a těsto lépe zraje. Přítomnost sloučenin cukru ve zdroji vlákniny hraje významnou roli v lepší barvě výrobků (Kučerová et al., 2014). 22

3.6 Možnosti uplatnění barevných pšenic v potravinářství Snaha o zvýšení nutriční hodnoty komerčních pekařských i pečivárenských výrobků je celosvětovým trendem. K nejvíce limitovaným složkám hladké pšeničné mouky patří vláknina potravy, také je v ní nízké zastoupení některých skupin vitaminů, antioxidantů a dalších biologicky aktivních látek. Zvýšený obsah látek s antioxidační účinností mají některé specifické genetické zdroje pšenice seté s netradiční barvou obilek (Vaculová et al., 2010). Využití barevných pšenic v potravinářství by mělo být stejné jako u běžných pšenic, barva zrna totiž nezávisí na technologické jakosti, protože je podmíněna jinými geny. Nic proto nebrání vyšlechtění odrůd barevné pšenice pro potravinářské využití (E, A, B) a i nepotravinářské využití (C), (Martinek, 2015, osobní sdělení). Pšenice s netradičním zbarvením obilek mají pekařské vlastnosti pšenice seté a současně obsahují prospěšné látky s antioxidačními účinky. Uplatnění těchto barevných pšenic by rozšířilo sortiment pekárenských výrobků (Kučerová et al., 2014). Předpokladem pro uplatnění pšenic s barevnými zrny v praxi je dosažení srovnatelné výnosové úrovně jako u běžných odrůd. Současné odrůdy pšenice s geny pro modré a purpurové zrno a pro žlutý endosperm zatím výnosově zaostávají za běžnými odrůdami a je nezbytné tento jejich nedostatek odstranit (Martinek a Vyhnánek, 2014). Výnos pšenic s odlišným zbarvením obilek je nižší než u genotypů s červeným zrnem. Barevné pšenice dosahují výnosu přibližně 10,6 t ha -1, kdežto genotypy s červenými obilkami dokonce 13,1 t ha -1 (Rückschloss et el., 2014). Následující výzvou pro šlechtitele je vytvořit moderní kultivary pšenice s barevným zrnem, které budou zároveň adaptované na místní pěstitelské podmínky. Bude se tedy jednat o materiál s uznanými agronomickými vlastnostmi, technologickými znaky kvality, a proto výhodný pro zpracovatele (Havrlentová et al., 2014). Z praktických důvodů je důležité vhodně zkombinovat geny determinující technologickou kvalitu s geny pro biosyntézu antokyanů a karotenoidů tak, aby se získaly odrůdy s barevnými obilkami a zároveň s vysokou potravinářskou kvalitou (Vyhnánek et al., 2015). Dále bude důležité pro jejich uplatnění v zemědělství přizpůsobit pěstitelské a zpracovatelské technologie tak, aby si sklizené zrno uchovávalo co nejvyšší obsah barevných pigmentů. Bude rovněž nezbytné prostudovat míru vlivu ročníku na syntézu antokyanů a karotenoidů v zrnu a také míru degradace antokyanů během skladování a tepelného zpracování suroviny při výrobě potravinářských výrobků. 23

Problematikou barvy zrna pšenice se šlechtitelsky zabývá Agrotest fyto, s.r.o., Kroměříž a na Slovensku Výskumno-šľachtiteľská stanica Vígľaš Pstruša. Jsou rozpracovány linie s velmi tmavou barvou zrna, která může být způsobena kombinacemi různých genů. Studiu genetických aspektů se věnuje Mendelova univerzita v Brně, Ústav experimentální botaniky AV ČR v Olomouci a rovněž spolupracující pracoviště v zahraničí (Japonsko, Slovensko a Rakousko), (Martinek a Vyhnánek, 2014). 3.6.1 Rozdělení pšenice podle využití Odrůdy pšenice se podle způsobu jejich dalšího využití dělí na: 1. pšenice pro pekárenské využití (pšenice s požadovanou mlynářskou a pekařskou jakostí pro kynutá těsta) 2. pšenice pečivárenské pro výrobu sušenek a oplatků (prokypřované výrobky) 3. pšenice pro speciální použití (výroba škrobu a lihu) 4. pšenice pro výrobu těstovin 5. krmné pšenice (Zimolka, 2005). 3.6.2 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pekárenských výrobků 3.6.2.1 Pšenice pro pekárenské využití Pšenice je základní pekárenskou obilovinou vzhledem k mimořádné kvalitě jejích bílkovin, které jsou schopny vytvořit nakypřenější strukturu a vyšší klenbu pečeného výrobku než bílkoviny z jakýchkoliv jiných obilovin (Kadlec et al., 2009). Pšenice vhodné pro pekařské zpracování (převážně pro výrobu kynutých těst) jsou členěny dle jakosti do následujících skupin: E Elitní pšenice: nejkvalitnější potravinářské odrůdy; dříve označované jako velmi dobré, zlepšující; ve všech znacích vynikající, vhodné ke zlepšování jakosti suroviny A Kvalitní pšenice: dříve označované jako dobré, samostatně zpracovatelné; ve všech parametrech vyhovují B Chlebové pšenice: dříve označované jako doplňkové, zpracovatelné ve směsi; některý z parametrů může být na hranici, v nepříznivých ročnících se očekává, že nesplní parametry pro pekárenskou pšenici 24

C Nevhodné pšenice: odrůdy nevhodné pro výrobu kynutých těst; patří sem pšenice pečivárenské k výrobě sušenek a keksů, pšenice pro speciální použití, např. k výrobě škrobu a lihu a také pšenice krmné), (Zimolka, 2005; Prugar, 2008). 3.6.2.2 Pekařská jakost pšenice Pod pekařskou jakostí pšeničného zrna či jeho mouky se rozumí schopnost poskytnout pečivo s požadovanou jakostí. Jakostní pečivo se má vyznačovat zejména maximálním objemem, kyprou, pružnou a jemně pórovitou střídou, vybarvenou dostatečně tlustou kůrkou a příjemnou chutí a vůní. Pro dosažení těchto parametrů, tedy vysoké technologické jakosti pšeničného zrna, je důležitá souhra mnoha faktorů. Nejdůležitějším je obsah bílkovin v pšeničném zrně, ze kterých se v procesu hnětení vytváří tzv. lepkový komplex. Ten má díky svým viskoelastickým vlastnostem schopnost zadržovat oxid uhličitý vzniklý v procesu fermentace těsta pekařskými kvasnicemi, a tak umožnit získání maximálního objemu pečiva (Černý a Šašek, 1996). 3.6.2.3 Barva mouky z barevných pšenic Využití pšenic s purpurovým perikarpem a modrým aleuronem předpokládá jejich uplatnění hlavně ve formě celozrnné mouky. Důvodem je to, že se jejich pigmenty nacházejí především v povrchových vrstvách zrna (na rozdíl od karotenoidů žlutých pšenic nacházejících se více v endospermu). Využití celozrnné mouky přináší změnu chuťových vlastností u využití tradičních receptur (Vyhnánek et al., 2015). Mouka ze pšenice s purpurovou barvou zrna nemá ve srovnání s pšeničnou světlou moukou okem patrné odlišné zbarvení, protože barviva zůstávají při mletí v otrubách. V případě celozrnné mouky jsou však patrné tmavé purpurové stipy i ve střídě pečiva. Odlišná je situace při použití modrozrnné pšenice, kde se antokyany nacházejí v aleuronové vrstvě (a částečně i v endospermu) a hladká mouka tak má šedomodrou barvu. Vyšší obsah antokyanů a tím i výraznější barva je ale opět u mouky celozrnné (Hrušková et al., 2012). Vzhledem k určitému podílu vody v obilkách během jejich vývinu a ve zralosti a propojení jednotlivých částí obilky lze předpokládat, že by mohlo docházet k určité propustnosti rozpuštěných barviv i do endospermu, což by rovněž ovlivňovalo zabarvení mouky (Martinek et al., 2010). V současnosti je snaha porozumět biosyntetické dráze tvorby antokyanů a regulačním mechanismům řídícím jejich rozdílnou expresi v různých pletivech zrna. Vhodné by bylo najít způsob odblokování 25

regulačních genů, případně transkripčních faktorů, a tím navodit biosyntézu antokyanů i v endospermu zrna. Tím by se mohl zvýšit podíl antokyanů v mouce (Martinek a Vyhnánek, 2014). Martinek et al. (2010) provedli hodnocení barvy mouky z modrozrnných pšenic odrůdy Skorpion a UC66049, purpurových pšenic odrůdy Konini, Abissinskaja arrasajta a ANK-28B a žlutozrných pšenic Citrus a Bona Dea. Jako kontrolní srovnávací vzorek byla použita standardní hladká mouka světlá. Hodnocen byl jas L*, odstín červené barvy a* a odstín žluté barvy b*. Nejvyšší jas (L* = 95,19) měl kontrolní vzorek hladké mouky, všechny vzorky mouk z barevných pšenic tedy vykazovaly nižší jas, přičemž nejnižší hodnota byla naměřena u ANK-28B s purpurovým perikarpem (L* = 76,49). Kontrolní hladké mouce se nejvíce přiblížily mouky ze žlutých odrůd Bona Dea a Citrus. Všechny vzorky mouk z vybraných donorů barevných pšenic měly nižší světlost a byl u nich výraznější červený odstín oproti mouce z běžné pšenice. Odstíny červené a žluté barvy se lišily podle hlavního odstínu zabarvení zrna. Mouky z purpurových pšenic měly vyšší hodnoty odstínu červené barvy než odrůdy modré. Nejvyšší hodnotu (a* = 3,01) vykazovala mouka z pšenice ANK-28B. U mouky ze žlutozrnné pšenice došlo ke zvýraznění žlutého odstínu. Nejvyšší průměrná hodnota tohoto parametru (b* = 17,12) byla naměřena v mouce odrůdy Citrus a byla téměř dvojnásobkem hodnoty u kontrolní hladké mouky. Přestože jsou barviva přítomna především ve svrchních vrstvách obilky, změna odstínu oproti běžné mouce naznačuje, že část barviv byla obsažena i v mouce. Část antokyanových barviv se mohla rovněž dostat ze svrchních vrstev zrna do mouky během mletí. 3.6.3 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pečivárenských výrobků 3.6.3.1 Pšenice pečivárenské Odrůdy pro pečivárenské využití vzhledem ke kvalitě mouky mohou tvořit tři kategorie: odrůdy pro výrobu sušenek odrůdy pro oplatky odrůdy pro krekry (Zimolka, 2005). 26

K pečivárenským účelům se spotřebuje asi 9,5 % z celkového množství zpracované pšenice. Zásadní rozdíl v surovině pro kynuté pečivo a moukou pro pečivárenské účely je v tom, že se nežádá velký objem pečiva. Jde o pečivo ploché pro keksy, vafle, oplatky, sušenky aj. (Petr, 2001). Pro pečivárenské prokypřované výrobky je vhodná vysoká tažnost a nízká elasticita lepkových bílkovin (Zimolka, 2005). Na rozdíl od pekařských kynutých výrobků je pro výrobu sušenek a oplatek potřeba použít mouky se slabým lepkem (Příhoda et al., 2003). Na rozdíl od pekařských výrobků nevede u trvanlivého pečiva vyšší obsah silnějšího lepku ke zvýšení výtěžnosti výrobků, ale k příliš tuhým a kompaktním výrobkům (Kent, 1990). 3.6.3.2 Výroba sušenek z barevných pšenic Sušenky by mohly představovat vhodnou potravinu pro přidání funkčních ingrediencí, protože se jedná o oblíbené pečivárenské výrobky s dlouho trvanlivostí, mnohdy i denně konzumované. Výrobě funkčních sušenek se ve své studii už věnovali například Pasqualone et al. v roce 2014, kdy navrhli výrobu sušenek obohacených o fenoly a antokyany extrahované z vinné matoliny. Finální sušenky vykazovaly vyšší antioxidační aktivitu než sušenky klasické a kromě toho měly intenzivnější barvu a ovocnou vůni (Pasqualone et al., 2014). Stejní autoři (Pasqualone et al., 2015) se zaměřili na výrobu funkčních sušenek z purpurové pšenice. Byla použita purpurová pšenice linie CItr 14629 (Triticum turgidum ssp. Durum (Desf.) Husnot). Pro srovnání byly vyrobeny kontrolní sušenky, a to stejným způsobem, avšak z mouky z nepigmentované odrůdy pšenice (pšenice tvrdá, kultivar Ciccio). Vzhledem k tomu, že se purpurové pigmenty nacházejí především v perikarpu, zkoušky výroby sušenek byly prováděny s použitím celozrnné mouky. Zvláštní pozornost byla zaměřena i na výběr tuku pro výrobu sušenek. Byl použit výhradě panenský olivový olej a jeho množství bylo udržováno na nízké hladině. V celozrnné mouce i v sušenkách byl změřen obsah bioaktivních látek: TAC = total anthocyanin compounds (celkový obsah antokyanů), TPC = total phenolic compounds (celkový obsah fenolů) a TYP = total yellow pigments (celkový obsah žlutých pigmentů). V purpurové celozrnné mouce byla zjištěna hodnota TAC = 30,84 mg/kg, zatímco v konvenční celozrnné mouce nebyly detekovány žádné antokyany. Výrazný rozdíl v TAC mezi purpurovými a konvenčními vzorky byl zjištěn 27

také u sušenek. Avšak proces zpracování způsobil značné snížení TAC na 13,86 mg/kg jednak v důsledku ředícího účinku ostatních složek a také kvůli kombinovanému účinku světla, vzduchu a tepelného zpracování. Tepelná degradace antokyanů je dobře známým problémem v potravinářském průmyslu, ve své studii se jí zabývají například Sadilova et al. (2007). Stanovení antokyanů v celozrnné mouce a sušenkách pomocí HPLC (= highperformance liquid chromatography, vysokoúčinná kapalinová chromatografie) ukázalo nejvyšší zastoupení kyanidin-3-o-glukosidu. Bez ohledu na pokles pozorovaný po zpracování na sušenky bylo zjištěno, že profil antokyanů v sušenkách je podobný tomu, který byl určen u celozrnné mouky. Podobně jako TAC i TPC byl vyšší v purpurové (4,19 mg/kg) než v konvenční celozrnné mouce (1,98 mg/kg). Výrazné rozdíly byly zjištěny i mezi dvěma typy sušenek: purpurové TPC = 2,58 mg/kg, konvenční TPC = 1,37 mg/kg. TYP byl naopak vyšší v konvenční celozrnné mouce. Vzhledem k vyššímu obsahu bioaktivních látek vykazovala purpurová celozrnná mouka vyšší antioxidační aktivitu (AA = antioxidant activity) než konvenční celozrnná mouka. Rozdíly v antioxidační aktivitě zůstaly i u sušenek. 3.6.3.3 Uplatnění žlutých odrůd pšenice ve výrobě trvanlivého pečiva Ačkoliv jsou odrůdy pšenice pro získávání žluté mouky u nás registrovány již několik let, praxe o ně neprojevuje zájem. Je to nepochybně způsobeno menším výnosem ve srovnání s běžnými komerčními odrůdami a zřejmě i menším povědomím o jejich existenci v současné rozsáhlé odrůdové nabídce (Martinek a Vyhnánek, 2014). I přes několikaletou snahu se firmě Hanácká osiva, s.r.o., která zastupuje odrůdy Citrus a Luteus, nepodařilo přesvědčit žádného výrobce potravin, aby žlutomoučné pšenice použil do své výroby. Testování sice probíhalo na několika místech, ale praktického uplatnění se nepodařilo dosáhnout nikde. Na dvou místech došlo i k testování přímo u výrobců (RACIO, s.r.o., Břeclav a SEMIX PLUSO, spol. s r.o., Otice), ale ani tyto pokusy nedošly do praktického využití. Pan inženýr Ivo Tomášek, jednatel společnosti Hanácká osiva, s.r.o. se domnívá, že hlavní překážkou byl fakt, že obě odrůdy pšenice se žlutým endospermem (Citrus a Luteus) vykazují oproti běžným odrůdám potravinářské pšenice nižší výnos a musela by se tudíž pěstiteli nabídnout vyšší výkupní cena. Při zkouškách u těstovin a pečiva se bohužel také neprojevilo v 28

mouce zřetelně patrné žluté zabarvení. Takže ani několikanásobný obsah žlutých barviv ve srovnání s běžnými odrůdami nepřesvědčil výrobce, aby tyto odrůdy využili například ve zdravé výživě. Tuto domněnku potvrdil pan Jaroslav Šimek ze společnosti SEMIX PLUSO, spol. s r.o. Ten se k problematice vyjádřil následovně: Z barevných pšenic jsme zkoušeli ve výrobě pouze Luteus. Vybrali jsme ji z toho důvodu, že endosperm byl výraznější než u odrůdy Citrus. Pšenici jsme zpracovali stejným způsobem jako běžnou pšenici na výrobek Pšeničné lupínky Natural. Tyto lupínky jsou charakteristické napěněným endospermem. Při použití pšenice Luteus měl endosperm žlutou barvu a lupínky byly tedy odlišné od lupínků z běžné pšenice. Bohužel po čase, kdy byly vzorky skladovány na světle, zde došlo k vyblednutí endospermu, rozdíl mezi běžnou pšenicí a Luteem se tak zcela smazal. O využití pšenice Luteus zatím neuvažujeme. Jedním z faktorů je i cena této pšenice. Zákazníci by zatím zřejmě neocenili její benefity na úkor vyšší ceny. (Šimek, 2015, osobní sdělení). Paní Michaela Klisáková, Product Manager společnosti RACIO, s.r.o., mi sdělila, že odrůdy Citrus a Luteus zkoušeli na výrobu pufovaných chlebíčků a s vlastní výrobou nebyl žádný problém. Avšak vizuálně se po vypufovaní odlišná barva ztratila. Z obchodního hlediska na žluté pšenici neshledali dost odlišností k tomu, aby spotřebitelům dávalo smysl si za výrobky z ní připlatit. Cena barevných pšenic je o 15 20 % vyšší než cena klasické pšenice. Takže stejné navýšení by bylo i u finálních výrobků. Navíc, aby byla výroba rentabilní, musí se zpracovat určité minimální množství. Jako další problém shledává to, že omezení z hlediska výživových tvrzení na obalech výrobků jsou dnes tak tvrdá, že by na obal žádné benefity napsat nemohli. 3.6.3.4 Uplatnění purpurové odrůdy pšenice ve výrobě trvanlivého pečiva Odrůda purpurové pšenice PS Karkulka, která byla popsána výše, již našla své uplatnění ve výrobě. Purpurovou pšenici zpracovává na celozrnné chlebíčky společnost CELPO spol. s r. o. se sídlem ve městě Detva na Slovensku. Jedná se o pufovaný celozrnný pšeničný chléb vyrobený ze 100 % purpurové pšenice. Základní surovinou pro výrobu jsou drcená zrna purpurové pšenice, která se po navlhčení dávkují do expanzní formy stroje na pečení, kde vlivem vysoké teploty (250 C) a tlaku nastává v krátkém čase (8 sekund) odpaření vlhkosti, nabobtnání expanze zrn a vytvarování korpusů chlebíčků. Technologie výroby expanzí drcených zrn, která byla vyvinuta 29

přímo společností CELPO spol. s r. o., zabezpečuje uchování vlákniny a všech potřebných minerálních látek. Obilná zrna se tímto výrobním postupem neznehodnotí a uchovávají si původní pozitivní vlastnosti zpracovaného obilí. Vzniknou tak celozrnné chlebíčky, které jsou extra jemné, lehko stravitelné a zachovávají si vysoký obsah vlákniny, vitaminů a stopových prvků. Vzhledem k tomu, že jde o celozrnný výrobek, obsahují chlebíčky všechny složky celých zrn pšenice. V případě purpurové pšenice včetně zdraví prospěšných antokyanů, obsažených v obalových vrstvách. Kromě toho se barevné pšenice odlišují od běžných pšenic svojí výraznou přírodní chutí (Celpo, 2015). 3.6.4 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě těstovin 3.6.4.1 Pšenice pro výrobu těstovin U pšenice pro výrobu těstovin je požadován vysoký obsah tuhého lepku a tvrdý endosperm zrna. Tato kritéria nejlépe splňuje pšenice tvrdá (Triticum durum). Je to druhý nejvýznamnější a nejrozšířenější druh rodu Triticum (Petr, 2001). Zrno pšenice tvrdé se vyznačuje obsahem pevného lepku, který není vhodný pro pečení chleba a jiných pekárenských výrobků, neboť vytváří malý objem pečiva (Zimolka, 2005). Pšenice tvrdá má vysoký obsah žlutých a oranžových karotenových barviv a je sklovitá. Polohrubá mouka z ní vyrobená se nazývá semolina. Pšenici tvrdou nelze v našich podmínkách vypěstovat a musí se dovážet, proto se těstoviny vyrábí také z polohrubé mouky vyrobené z potravinářské pšenice nebo ze směsi obou druhů (Kadlec et al., 2009). 3.6.4.2 Barevné pšenice ve výrobě těstovin Na VŠCHT (Vysoká škola chemicko-technologická) v Praze byl hodnocen těstárenský pokus s pšenicemi se žlutým endospermem Citrus a Luteus. Z odrůdy Citrus i Luteus byly vyrobeny nevaječné a jednovaječné těstoviny. Pro srovnání sloužily jednovaječné těstoviny z klasické polohrubé těstárenské mouky. U těstovin v sušeném stavu byl hodnocen objem těstovin, tvar, povrch a barva. U těstovin po uvaření byla hodnocena vaznost, bobtnavost, chuť, vůně a barva. Objektivně zjištěné znaky (objem těstovin, vaznost, bobtnavost) těstovin ze žlutých odrůd pšenice se výrazně nelišily od těstovin klasických. U senzorického hodnocení nebyl prokázán rozdíl tvaru ani povrchu. Barva byla u všech typů těstovin 30

popsána jako standardní. V sušeném stavu nebyl potvrzen předpokládaný výrazněji žlutý odstín při použití odrůd Citrus a Luteus ve srovnání se sušenými druhy z polohrubé těstárenské mouky vyrobené z komerční potravinářské pšenice. Chuť a vůně byly hodnoceny jako příjemné a nebyly zjištěny žádné smysly detekované nedostatky vařených druhů. Barva těstovin po uvaření odpovídala hodnocení v suchém stavu. Při vizuálním posouzení nebyl zjištěn výraznější žlutý nádech vlivem typu mouky ani přídavku vajec. Ze získaných výsledků plyne, že z odrůd Citrus i Luteus lze vyrobit těstoviny standardní spotřebitelské jakosti. Vizuálně však tyto těstoviny nejsou odlišitelné od těstovin klasických (Hrušková et al., 2012). Na Mendelově univerzitě v Brně byly také provedeny zkoušky těstárenské kvality, v tomto případě ale šlo o přídavek otrub novozélandské odrůdy Konini s purpurovým perikarpem. Byly připraveny směsi pro výrobu těstovin s různým zastoupením otrub (0, 5, 10, 15 a 20 %, včetně varianty s přídavkem vejce). Po jejich vysušení byly provedeny zkoušky vařením. Při zkoušce vaření těstovin se s nárůstem podílu otrub zvyšovala bobtnavost i vaznost těstovin pro vodu, přídavek vajec tento efekt ještě umocňoval. Po přídavku otrubnatých částic se prodlužovala vařivost těstovin. Za negativní jev se může považovat to, že s přídavkem otrub rostly ztráty v sedimentu, avšak přídavek vajec tento jev eliminoval (Vyhnánek et al., 2015). 3.6.5 Možnosti uplatnění barevných pšenic ve výrobě pšeničného sladu a piva 3.6.5.1 Pšeničný slad Slad je za specifických podmínek naklíčené a usušené obilné zrno. Vzniká během procesu zvaném sladování. Spolu s vodou a chmelem patří mezi základní suroviny pro výrobu piva. V Evropě i na území dnešní České republiky převládala až do konce 18. století výroba sladů z pšenice seté (Triticum aestivum L.). Z nich se vyráběla svrchně kvašená piva, zvaná bílá. Piva z ječného sladu se připravovala v menší míře (Basařová et al., 2010). Poté se situace obrátila a ve střední Evropě v průběhu posledních staletí začal ve výrobě sladů převažovat ječmen. Dnes se pro výrobu piva používají převážně slady z jarních ječmenů. Pšeničná piva jsou však stále oblíbenější, a tak by barevné pšenice mohly nalézt uplatnění i ve výrobě pšeničného sladu. 31