Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Kvalita žitné mouky Bakalářská práce Vedoucí diplomové práce: Ing. Jindřiška Kučerová, Ph.D. Vypracovala: Jana Lacmanová Brno 2008

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Kvalita žitné mouky vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. dne. podpis diplomanta.

PODĚKOVÁNÍ Mé poděkování patří Ing Jindřišce Kučerové Ph.D za její cenné rady, připomínky a veškerou pomoc při zpracování bakalářské práce.

ANOTACE Cílem bakalářské práce na téma Kvalita žitné mouky bylo vypracovat literární rešerši zabývající se kvalitou žitné mouky. V úvodní části je popisován vývoj spotřeby žitné mouky od historie po současnost, přičemž je naznačen velký pokles ve spotřebě žitné mouky. Dále jsou v bakalářské práci popsány vlivy působící na kvalitu žitné mouky. V první řadě je to vliv zrna - kvalita mouky se odvíjí od kvality žitného zrna, na které působí mnoho faktorů: odrůda, půda, agrotechnické opatření, sklizeň a posklizňová opatření. Mezi další vlivy působící na kvalitu žitné mouky patří způsob mletí zrna, způsob skladování a zrání mouky. V další části je rozebráno složení žitné mouky, kde jsou naznačeny rozdíly oproti složení mouky pšeničné. Dále je popsán způsob hodnocení pekařské jakosti žitné mouky, rozdělení žitné mouky podle stupně vymletí a rozdělení chleba do druhů podle vyhlášky č. 333/1997 Sb. V závěru jsou rozebrány výhody a nevýhody při zpracování žitné mouky v pekárenském průmyslu, vlastnosti výrobku z žitné mouky a účinky konzumace žitného chleba. Klíčová slova: žito, žitná mouka, pentosany, chléb, pekárna, žitné výrobky The aim of this bachelor thesis Quality of rye flour is elaborating of literary summary of rye flour quality topic. The historical line of rye flour consumption is described in first part of bachelor thesis. The consumption of rye flour has descending tendency. The factors which have influence on rye flour quality are described. The quality of rye grain influences the rye flour quality mostly. There are several factors affecting the rye grain quality: rye species, soil, agro technical action, harvest and post-harvest actions. Other factors affecting the rye grain quality are method of rye grain milling, method of storage and flour maturing. The rye flower structure, comparing of rye flour and wheat flour, methods of rye flour quality analysis, rye flour categorization and rye bred categorization based on law no. 333/1997 is described in next part of bachelor thesis. The advantages and disadvantages of rye flour mass factory production in baking industry, attributes of products made from rye flour and rye food diet effects are described in bachelor thesis too. Key words: rye, rye flour, pentosans, bread, bakery, rye products

OBSAH 1 ÚVOD...8 2 CÍL PRÁCE...9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED...10 3.1 Žitná mouka v historii a současnosti... 10 3.2 Vlivy působící na kvalitu žitné mouky... 12 3.2.1 Vliv zrna na kvalitu žitné mouky...12 3.2.2 Vliv mletí na vlastnosti žitné mouky...13 3.2.3 Vliv zrání mouky...14 3.2.4 Vliv skladování mouky...15 3.3 Složení žitné mouky... 16 3.4 Pekařská jakost žitné mouky... 22 3.4.1 Žitná bílkovina...22 3.4.2 Hodnocení plynotvorné schopnosti a amylaso-škrobového komplexu 22 3.4.3 Viskozita škrobového mazu...23 3.4.4 Žitné kvasy...24 3.5 Druhy žitné mouky a dělení chlebů s žitnou moukou... 25 3.6 Zpracování žitné mouky... 26 3.7 Žitné a žitno-pšeničné výrobky... 30 3.8 Konzumace žitného chleba... 32 4 ZÁVĚR...37 5 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...39 6 SEZNAM OBRÁZKŮ...43

1 ÚVOD Výroba chleba je v našich zeměpisných oblastech neodmyslitelně spjata s používáním žitné mouky. Střední, severní a východní Evropa jsou celosvětově nejvýznamnější oblastí pěstování žita a jeho zpracováním pro lidskou výživu. Hlavním důvodem jsou zcela specifické půdní a klimatické podmínky zdejších rozsáhlých podhorských oblastí. Které již nejsou vhodné pro pěstování ostatních obilovin, ale ve kterých je možné vyprodukovat vysoce kvalitní žitné zrno. Druhým, neméně důležitým důvodem značné obliby žitné mouky, jsou její technologické a senzorické vlastnosti. Používání žitné mouky, zejména v kombinaci s moukou pšeničnou, umožňuje výrobu nepřeberného množství druhů pekařských výrobků. Odlišné technologické vlastnosti žitné mouky oproti mouce pšeničné jsou dány jejich rozdílným chemickým složením. Ačkoli obě mouky obsahují zejména škrob, v další složce tvořící základní strukturu těst a následně střídy výrobků, se výrazně liší. Žito bylo až do začátku toho století nejrozšířenější obilovinou v Čechách. Snížení osevní ploch proti minulému století bylo způsobeno změnou ve struktuře lidské stravy, snížila se spotřeba chleba a zvýšil se konzum bílého pečiva. I při vlastní výrobě chleba klesl podíl žitné mouky, příprava chleba z žitné mouky je pro velkopekárny náročnější než při použití pšeničné mouky. Také mletí žita je ekonomicky méně výhodné než mletí pšenice. Zda je na obzoru renesance konzumu žita, ukáže další vývoj ve výživě. Dá se s ní počítat především v zemích, kde má žito dlouholetou tradici. V některých západních zemích často mladým lidem nevyhovuje kyselý charakter žitných výrobků a tradicí je neutrální pšeničné pečivo. Naproti tomu u nás i některých dalších oblastech spotřebitelé oceňují výtečné senzorické vlastnosti žitného chleba, který mnohdy naši předkové považovali za základní potravu. Ve prospěch zvýšení spotřeby žitné mouky mluví také to, že se celkově udržuje úroveň spotřeby cereálních produktů a v rámci toho i žitného chleba. Dále je zde poptávka po dobrém, chutném chlebu ve smyslu racionální výživy. Spotřebitelé již nesledují využití chleba jako podkladu pro různé pomazánky, ale vzrůstá zájem o chléb speciální, se zvláštními senzorickými a chuťovými vlastnostmi. Tomu právě vyhovuje žitný chléb, nebo chléb s větším podílem žitné mouky. Obecně je možné předpokládat, že běžným pekařským výrobkem žitné pečivo a chléb sice nebude, ale jako speciální výrobek najde dostatek příznivců. 8

2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce na téma Kvalita žitné mouky je prostudovat dostupnou literaturu a vypracovat literární přehled, který se zabývá informacemi o kvalitě žitné mouky. V úvodní části shrnout spotřebu žitné mouky v historii a současnosti a dále zde rozebrat vlivy působící na kvalitu žitné mouky. V další části se zabývat složením žitné mouky a zaměřit se na pekařskou jakost žitné mouky. Následně rozdělit žitnou mouku do druhů podle stupně vymletí a vytvořit přehled chleba podle obsahu žitné mouky, dle vyhlášky č. 333/1997 Sb. V závěru této práce poskytnut pohled na zpracování žitné mouky, rozebrat vlastnosti žitných a žitnopšeničných výrobků a následně zjistit výhody konzumace chleba s vyšším obsahem žitné mouky. 9

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Žitná mouka v historii a současnosti Žito je tradiční českou obilovinou, využívanou pro potravinářské, pícninářské a krmivářské účely. Největší význam má jako základní surovina pro výrobu chleba (Macháň, 1997). Žito se původně vyskytovalo v jihozápadní Asii, jako plevel a až později z něj člověk vytvořil kulturní a užitkové rostliny. Pravděpodobně se přes krajiny jižního Ruska rozšířilo jeho pěstování do Evropy. Předpokládaná sklizeň v roce 2007, stanovená ČSÚ podle údajů k 15.9.2007 dosahuje výše 176,9 tis. tun. Ve srovnání s předchozím sklizňovým rokem 2006 to představuje velmi výrazný nárůst produkce o 102,1 tis. tun (tj. o 136,5%). Po loňském velmi výrazném poklesu produkce se jedná o zpětný nárůst produkce žita, která zde byla v předchozích letech (2003/2004 a 2005/2006) a o mírné oživení zájmu o pěstování komodity. Důvodem nárůstu rozsahu pěstování žita byl jednak výrazný nedostatek této komodity na našem trhu a postupný vzestup cen žita, které významně ovlivňují ekonomiku pěstování. Přes tento meziroční nárůst produkce se jedná o pozvolný krok k návratu v rozsahu pěstování, který byl obvyklý v minulosti (www.mze.cz). Pro pečení byla tradičně používána žitná mouka. Svědčí o tom bilance semelku československých mlýnů ve 20. až 30. letech minulého století (obr.1). Příklad z 20. let ukazuje, že největší podíl vyráběné mouky ještě představovala žitná, které se vyrábělo a tudíž pekařsky zpracovávalo asi 50 %. Asi 10 % představovala ječná mouka, která se ovšem především zpracovávala podomácku na vdolky a lívance. Ještě do druhé světové války pak se udržoval podíl žita na cca 45 % a běžně se vyráběl čistě žitný chléb (Příhoda, 2005). V roce 1953 se v tehdejším Československu vyráběl chléb podle předepsané normy schválené Ministerstvem potravinářského průmyslu převážně z žitné mouky, která měla podle základní receptury zastoupení 70-80 % v chlebovém těstě. Zbývajících 20-30 % připadala na mouku pšeničnou. Většímu podílu pšeničné mouky se připisovali negativní vlastnosti. Druhý a další dny se stával chleb drobivý, suchý a bez chuti - fádní. Pšenice ovšem zlepšovala vlastnosti žitné mouky a byla proto v technologii také nezbytná. Chléb pšenično-žitný měl rovné zastoupení pšenice i žita (Hladík, Hebký, Janíček, 1955). V současné době je stálý pokles spotřeby žitné mouky v potravinářském průmyslu. Vyrábí se hlavně chléb pšenično-žitný s obsahem pšeničné mouky větším jak 50 %. Chléb 10

žitno-pšeničný s vyšším obsahem žitné mouky se vyrábí jen zřídka. Samotný žitný chléb se vyrábí maximálně ve velmi malém množství. I ve většině ostatních zemí došlo k poklesu spotřeby žitné mouky, která byla nahrazena moukou pšeničnou. Osevní plochy žita se snižují z ekonomických důvodů (pšenice dává vyšší výnosy a mlynářsky se výhodněji zpracovává). Také pekárenské výrobní postupy se v důsledku mechanizace a automatizace zkracují, což není z nutričního hlediska zanedbatelné (Skoupil aj., 1979). Pokles spotřeby pečených výrobků s významným podílem žitné nebo ječné mouky je nesporně nepříznivým ukazatelem, neboť znamená, že v průběhu přibližně poloviny století podstatně klesl v naší cereální stravě podíl vysokovazných koloidních složek polysacharidů žita (pentosany) a ječmene (ß-glukany). U obou těchto skupin polysacharidů byl prokázán ochranný efekt na střevní sliznice i regulaci krevního cholesterolu (Příhoda, 2005). Jedna z cest zvýšení spotřeby žita pro humánní výživu je zlepší jeho pekařských vlastností. K novodobým racionálním postupům ve šlechtění pro zlepšení vlastností rostlinných produktů patří genová manipulace (Pelikán, 2007). Obr.1 Bilance semelku tří hlavních obilovin (Příhoda, 2005) 11

3.2 Vlivy působící na kvalitu žitné mouky V důsledků působení vnějších a vnitřních vlivů, se mění kvalita a složení žitné mouky. 3.2.1 Vliv zrna na kvalitu žitné mouky Základem pro kvalitní žitnou mouku je kvalitní žitné zrno, ze kterého se mouka vymílá. Kvalita žita ze sklizně 2007 lze podle konečných výsledků (93 vzorků) monitoringu kvality hodnotit v dlouhodobé časové řadě jako velmi vysokou. Kvalita žita určeného pro potravinářské zpracování je srovnatelná s ročníkem 2004. V tab.1 je uveden procentický podíl vzorků žita neodpovídajících hodnotami svých parametrů technologické jakosti potravinářského žita podle požadavků ČSN (www.mze.cz). tab.1 Počet vzorku v % neodpovídající parametrů ČSN (www.mze.cz) Ukazatel jakosti 2003 2004 2005 2006 2007 Objemová hmotnost menší než 730 g/l 14 17,8 31 69,6 7,5 Objemová hmotnost menší než 700 g/l 0,7 3,9 12,4 40,6 0,0 Číslo poklesu menší než 120s 7,3 6,3 47,8 69,6 2,2 Číslo poklesu menší než 80s 0 2,3 37,2 58 1,1 Příměsi 7,3 2,3 17,7 27,5 5,4 Nečistoty 1,3 0,8 0,9 1,5 0,0 Kvalitu zrna ovlivňuje několik faktorů: Odrůda Šlechtění v ČR u žita bylo orientováno na odrůdy potravinářského typu, zaměřené na dosažení vysokého výnosového potenciálu. Z kvantitativních parametrů má hlavní význam odolnost proti porůstání, které velmi negativně ovlivňuje jakost žita. V posledních 20. až 30. letech prodělalo šlechtění žita ve světě nebývalý rozvoj, a to jak v populačním šlechtění, tak i v hybridním šlechtění. Půdní a klimatické podmínky Ukázalo se, že porostlost zrna byla zvýšena především při velkém denním kolísání teploty, při celkově nižších denních teplotách a déle trvajících srážkách. Tyto podmínky nastávají ve vlhčích a chladnějších pěstebních oblastech bramborářské 12

a picninářské, kde se žito u nás hlavně pěstuje. Zrno žita z těchto oblastí bývá větší, moučnatější, barvy zelenošedé, poskytující vyšší výtěžnost mouky ve mlýnech. Agrotechnická opatření Příprava půdy, doba setí a velikost výsevu ovlivňuje jakost zrna méně. Obecně je příznivější včasná doba setí, čímž se prodlouží doba tvorby obilky, zrno je větší, a tím je i vyšší výtěžnost mouky. Sklizeň a posklizňová opatření Ke sklizni potravinářského žita je třeba využít příznivého počasí. Zrno se sklízí ve žluté zralosti, je třeba se vyvarovat přezrávání a porůstání obilek, které hrozí, jsou-li v době sklizně nižší teploty a vyšší vzdušná vlhkost. Posklizňové opatření spočívá v čištění a sušení zrna s vyšší vlhkostí. Pro skladování je žádoucí, aby obilí bylo vysušeno pod 14% vlhkosti a bylo dobře vyčištěno před naskladněním. Následně se provádí pravidelná kontrola, především sledování teploty skladovaného zrna (Prugar a kol., 2008). 3.2.2 Vliv mletí na vlastnosti žitné mouky Živiny jsou v zrnu koncentrovány v rozdílných oblastech. Největší množství vlákniny a důležitých minerálních látek je obsaženo ve vnějších vrstvách zrna a podle stupně vymletí je jejich různý obsah i v moukách. Tmavé žitné mouky obsahují i vnější vrstvy a 14 % vlákniny, středně vymletá mouka obsahuje endosperm a část obalů a 9 % vlákniny a mouka obsahující pouze endosperm má 7 % vlákniny (www.vaasan.com). Obr. 2 Oblast vymletí zrna u mouky tmavé(14%), středně vymleté (9%) a vysoce vymleté(7%)(www.vaasan.cz) Technologie mletí žita je podstatně jednodušší, mele se na mouky, s cílem získat z každé pasáže co nejvíce mouky. Žitné zrno má větší soudržnost obalových vrstev a endospermu, proto se jádro hůře odděluje. Současné technologické postupy mletí žita nejsou již typicky ploché, pracuje se na 4-5 šrotů a 2-3 krupičné pasáže bez čištění. Na válcích se používá mělčích rýh a chody vedou tak, aby byla získána asi polovina mouky 13

a polovina hrubých produktů. Na každé mlecí pasáži se získá určité množství mouky, tzv. pasážní mouka, u níž jsou dány dva základní znaky jakosti, popel a zrnitost. Pasážní mouky mají rozdílné vlastnosti a jen jejich vhodnou kombinací při míchání lze získat hotové výrobky, obchodní mouky, které musí vyhovovat požadavkům podle ČSN v řadě znaků (Pelikán, 2001). Vzhledem k tomu, že mletí žitné mouky ve válcové stolici probíhá za hrubších podmínek než u mouky pšeničné, je větší pravděpodobnost výskytu vyššího podílu poškozeného škrobu. Aktivita amylas, které na tento poškozený škrob působí velmi rychle, je v žitné mouce vyšší než v mouce pšeničné. Je také známo, že způsob mletí má vliv na barvu mouky. Hrubě mletá mouka má světlou základní barvu, která je však rušena přítomností hojných tmavých teček, tzv. oček. To jsou částice, obalových vrstev zrna, které při hrubém mletí zůstávají značně veliké, ruší základní barvu mouky a dodávají jí tmavšího odstínu. U mouky poněkud jemněji mleté, jejich základní barva je nepatrně tmavší, takže se očka již od mouky tak ostře neliší a s její barvou spíše splývají. Mouka rozemletá úplně jemně má jednotnou barvu, přecházející do žluta, žlutošeda a šedohněda, bez oček, viditelných pouhým okem (Spousta 1955). Mletí ovlivňuje také chuť mouky, vypovídá o tom studie provedená ve Finsku. Ze studie vyplývá, že mouka vymletá převážně z endospermu má příjemnou chuť. Mouka obsahující velké množství aleuronových vrstev, případně otrub má chuť velmi ostrou, intenzivní až pachuť. Toto smyslové vnímaní bylo provedeno na chlebech, kde bylo přidáno k mouce pšeničné 20 % mouky žitné s různým stupněm vymletí. 3.2.3 Vliv zrání mouky Zráním žitné mouky se podrobně zabýval Schulerud (citoval Příhoda 2003), který na základě teorie o stavbě škrobového zrna vyslovil teorii, že zráním tuhne slupka škrobového zrna, složená z amylopektinu, zrno se stává odolnější vůči mazovatění a amylolýze. Dokazuje to změnami na viskozitě moučných suspenzí zahřátých na 70 C. Viskozita byla tím nižší, čím byl škrob odolnější vůči amylolýze. Současně a souběžně však působí snižování amylolytické aktivity, což se rovněž pokusně dokázalo, když byla stanovována viskozita suspenzí v závislosti na stoupající teplotě. U čerstvé mouky proběhlo mazovatění brzy, postupovalo rychle, dosáhlo se vysoké viskozity, závislé na aktivitě amyláz, a maz byl potom rychle odbouráván jejich amylolytickou činností. Během zrání mouky se stával škrob odolnější v důsledku ztuhnutí amylopektinové slupky, mazovatění postupovalo 14

pomaleji. Žitná mouka je podstatně náchylnější k hořknutí a žluknutí během skladování. Důvodem je pravděpodobně její poněkud odlišné složení mastných kyselin ve srovnání s pšenicí. Dozrávání žitné mouky trvá podstatně kratší dobu než dozrávaní mouky pšeničné a to kolem 7-10 dnů, ale podle pokusů Schuleruda (citoval Příhoda, 2003) je vhodné zrání mouky až 30 dnů. Na zrání mouky má vliv v první řadě stupeň vymletí, a to v tom smyslu, že výše vymleté mouky zrají rychleji. Také stupeň zralosti zrna má na zrání mouk vliv, neboť čím je zrno mladší, tím delší zrání musí prodělávat mouka. Vlhkost mouky zvyšuje rychlost zrání. Důležitým faktorem je i teplota skladu (Příhoda aj., 2003). 3.2.4 Vliv skladování mouky Skladování mouky má několik důvodů, předně dochází ke zrání mouky a zlepšení jejích pekařských kvalit. Skladováním mouky se také tvoří pohotovostní zásoba mouky pro případ náhlého omezení dodávek.v pekárnách se mouka skladuje dvěma způsoby: a) V pytlích Z hlediska racionální manipulace a jakosti je vhodné skladovat pytlovanou mouku na dřevěných paletách. Palety mají být asi 10 cm od země, pytle s moukou se kladou na palety do výše asi 1m a vzdálenost mezi paletami má být asi 70 cm. Všeobecně zde platí zásady účinného samovolného provětrávání skladované mouky. b) Volně ložená v moučných silech V průmyslových pekárnách se mouka skladuje v silech, která jsou buď železobetonová, nebo kovová. Výhody skladování mouky v silech spočívají ve fyzicky méně náročné manipulaci s moukou, v lepším využití skladovacího prostoru a ve snazším udržením hygieny ve skladech. Protože se mouka skladuje v silech ve vrstvách až dvacet metrů vysokých, je omezeno její provzdušňování, a tím i její zrání. Tento negativní jev lze zmírnit mechanickým přečerpáváním mouky do jiné buňky sila (Skoupil, 1989). Skladování je proces biochemických změn, jejichž výsledkem je zvýšení vaznosti mouky, a tedy i výtěžnosti těsta a hotového výrobku. Z těchto změn jsou nejvýznamnější oxidační procesy v bílkovinách mouky a dále enzymové odbourávání moučných tuků, přičemž uvolněné nenasycené mastné kyseliny příznivě ovlivňují vlastnosti moučného 15

škrobu. Vlivem skladování se také zpevňuje škrobový maz, vlivem zahuštění amylopektinového obalu škrobových zrn. Zvyšuje se vaznost mouky a také pevnost a stabilita těsta. Při dlouhodobém skladování žitný škrob stárne, což má vliv na průběh mazovatění a zvyšuje se odolnost vůči rozkladným účinkům amylolytických enzymů (Kučerová, 2004). Žitná mouka je podstatně náchylnější k hořknutí a žluknutí během skladování. Důvodem je pravděpodobně její poněkud odlišné složení mastných kyselin ve srovnání s pšenicí. Nelze také vyloučit vliv jiného podílu volných a vázaných lipidů. Experimentálně se dokázalo, že skladování mouky při 0 C po tři roky nemělo za následek zvýšení kyselosti, zatímco v teple se její hodnota zvyšovala velmi rychle. Čím je tedy vyšší teplota skladu, tím rychleji probíhá zrání mouky. Jistý vliv na rychlost zrání má konečně i způsob skladování. Např. mouka, uložená do hranic v pytlích, se v zimě pomalu prohřívá, a tudíž pomaleji zraje. Rychleji probíhá zrání např. v mouce uložené v jednotlivých pytlích odděleně, nebo bez obalu, a větrané proséváním (Příhoda aj., 2003). 3.3 Složení žitné mouky Sacharidy Představují nejdůležitější skupinu zásobních látek. Monosacharidy tvoří hlavně pentosy a hexosy. Z hexos má největší význam glukosa, jako základní stavební kámen pro tvorbu škrobu a celulosy a fruktosa, obě složky jsou více zastoupeny v žitě. Z disacharidů má z fyziologického hlediska největší význam sacharóza, která má k dispozici klíčící zrno, v žitě je obsaženo asi 3%, dále je zde zastoupena maltosa a rafinosa. Mezi polysacharidy, které jsou z technologického významu nejvýznamnější řadíme škroby, dextriny a neškrobové polysacharidy - celulosu, hemicelulosu, lignin a pentosany (Pelikán, 1996, Kučerová, 2004). Škrob Nejdůležitější složka obilného zrna je škrob, ať už z hlediska hmotnostního zastoupení nebo vzhledem k jakosti chleba a pečiva. Zrna škrobu, jsou poměrně větší než zrna pšenice. Větší zrna jsou tvaru čočkovitého, menší pak různého tvaru kuličkovitého nebo vejčitého. U větších zrn jsou patrné na rozdíl od pšeničného škrobu paprsčité trhliny uprostřed zrna. Díky tomu má amylolytický enzym (diastáza nebo amyláza) možnost vnikat dovnitř zrna škrobu (Matějovský, 1947). 16

Škrobové zrno je složeno ze dvou frakcí amylozy a amylopektinu. Obě frakce jsou tvořeny jednotkami glukosy, v případě amylosy jsou tvořeny alfa-1,4 glykosidickou vazbou, v molekulách amylopektinu se častěji vyskytují i vazby alfa-1,6. Amylosa je rozpustná ve vodě a amylopektin pouze bobtná a není schopen vytvořit roztok. Amylosa tvoří vnitřní mikrostatickou část a amylopektin, tvoří vnější amorfní obal. (Kučerová 2004). Žitný škrob mazovatí snáze, neboť vetší škrobová zrna a zrna s dutinkami jsou lépe přístupná vnějším vlivům a patří mezi škroby s nižšími teplotami mazovatění. Počátek mazovatění je při teplotě 50-63 C (Skoupil, 1989). Arabinoxylany Starší, ale stále nejčastěji používaný název, je pentosany.v žitě je podíl pentosanů kolem 7-9 %. Vyznačují se vysokou schopností vázat vodu (10-100g vody na 1g sušiny). Jsou to neškrobové polysacharidy, nalezneme je převážně v obalech a v buněčných stěnách a to i v endospermu, kde vyplňují prostory mezi celulosovými vlákny, a dělí se na ve vodě rozpustné a nerozpustné. Pentosany nerozpustné ve vodě mají vyšší stupeň větvení než pentosany ve vodě rozpustné, často se řadí k hemicelulosám, doprovází celulosu v buněčných stěnách. Ve vodě rozpustné pentosany, označované jako slizy, jež zahrnují i arabinogalaktany a někdy i glukany, kterých je v žitě málo, ovlivňující reogolické vlastnosti žitného těsta. Kyselina ferulová Významnou složkou pentosanů je kyselina ferulová (0,1-0,2 % hm.), která se podílí na příčných vazbách mezi pentosany, ale i dalšími složkami, např. bílkovinami. Tím se vytváří pentosano-bílkovinná struktura, která, včetně zbobtnalých škrobových zrn, zadržuje kypřící plyn, umožňuje vytváření objemu těsta a pečiva, a tím do značné míry nahrazuje funkci lepku v pšeničném těstě (Prugar a kol., 2008). V zrnu se nachází přibližně 80 % trans-ferulové kyseliny, hlavní fenolové kyseliny žita a pšenice. Celkový obsah a extrahovatelnost volné a esterifikované ferulové kyseliny vodou, etanolem a trávícími enzymy z obilného šrotu je výrazně vyšší u žita než u pšenice. Aktivita peroxydasy, enzymu, kterému se připisuje význam při tvorbě diferulových můstků, je také podstatně vyšší u žita. Kyselina ferulová je antioxidant, který napomáhá ke snížení hladiny cholesterolu v krvi, chrání před rakovinovým bujením a také před škodlivými účinky UV záření (Rybka et al., 1993). 17

Vláknina V některých definicích se zahrnovaly pod termín vláknina rostlinné polysacharidy (s výjimkou škrobu) a dále také lignin, také materiály rezistentní vůči hydrolýze trávicími šťávami člověka. Jiné definice vlákniny zahrnovaly další nestrávené a neabsorbované složky potravy, včetně nestrávených proteinů, minerálních látek a fytátů, popřípadě i endogenně exkretovaných mukopolysacharidů. Současné definice vycházejí z chemického složení polysacharidů a zahrnují všechny tzv. nevyužitelné polysacharidy, včetně polysacharidů používaných jako potravinářská aditiva (rostlinných gum a slizů, polysacharidů řas, mikroorganismů a modifikovaných škrobů a celulos). Podle rozpustnosti ve vodě se dále rozeznává rozpustná a nerozpustná vláknina (Velíšek, 1999). Tyto slizovité látky mají kromě úlohy pocitu uspokojení a ochrany sliznice v žaludku ještě efekt zpomalení a zrovnoměrnění hydrolýzy polysacharidů.výhodou je, že nedochází k prudkému nárůstu hladiny cukrů v krvi jako při konzumaci nízkomolekulárních sacharidů, což je v poslední době považováno za jeden z velmi nebezpečných faktorů i v tom případě, že konzument netrpí diabetes. Hladina cukrů je udržována rovnoměrnější po dobu 5-6 hodin, takže se v brzké době opět nevyvolá chuť k jídlu (Příhoda, 1991). Negativní vlastností vlákniny je rychlejší průchod tráveniny zažívacím traktem, čímž se snižuje její využitelnost, dále se zvyšováním cereální vlákniny narůstá v potravě obsah kyseliny fytové, jež vytváří s některými prvky (Ca, Mg, K, Na, Fe, Zn) nerozpustné komplexy, čímž se snižuje jejich využitelnost, rovněž bývá upozorňováno na interakci vlákniny s některými léky, antibiotiky a tím zesílení či zeslabení jejich účinku (Pelikán, 2001). Bílkoviny Jsou to biopolymery, tvořené základními stavebními složkami aminokyselin. Které se v obilovinách nenacházejí téměř volné, ale pouze do polymerů různého stupně. Zralá zrna obilovin obsahují podle druhu a odrůd nejčastěji 9-13 % bílkovin. Žitné zrno a následně i mouka obsahují v průměru také méně bílkovin. Průměrný rozdíl oproti pšeničné mouce bývá 1-1,5 %, ale vlivem rozdílných odrůd, lokality a klimatu lze získat rozpětí hodnot jak u pšenice, tak u žita cca 5-6 %. Z toho lze usoudit, že můžeme najít odrůdu žita s podstatně vyšším obsahem bílkoviny, než některou odrůdu pšenice. Žitná bílkovina obsahuje v průměru o několik desetin procenta více lysinu, který je limitující 18

nedostatkovou esenciální aminokyselinou u všech našich obilovin. Rozdíl oproti pšenici je malý a i u žita zůstává lysin stále nedostatkový (Příhoda aj., 2003). Žitné bílkoviny mají vyšší obsah albuminů a globulinů, které jsou bohaté na esenciální aminokyseliny, což znamená, že biologická hodnota žitných bílkovin je dle různých autorů vyšší než u pšenice, jak je zřejmé z tab. 2 (Prugar a kol., 2008). Tab.2 Porovnání podílu bílkovinných frakcí žita a pšenice (% z N-látek) (Prugar a kol., 2008). ORSI, LASZTITY VELÍŠEK MICHALÍK et al. CAPOUCHOVÁ 1993 1999 2004 2007 Frakce žito žito pšenice žito pšenice žito Albuminy 50,4 44,4 14,7 Globuliny 10,2 7,0 40,3 21,6 45,9 Prolaminy 20,5 20,9 32,6 28,8 38,6 27,3 Gluteliny 30,9 24,5 45,7 19,9 33,0 15,6 Nerozpustný zbytek - - - 11,0 6,8 10,7 Enzymy Enzymy jsou vysokomolekulární látky bílkovinné povahy, tvořené dlouhými řetězci aminokyselin, spojených peptidovými vazbami a svinutými do specifické trojrozměrné konfigurace. Ve funkci katalyzátorů enzymy mnohonásobně urychlují chemické reakce, přičemž samy zůstávají během procesu beze změny. Jsou rozpustné ve vodě, ne však v organických rozpouštědlech, za extrémní teploty nebo ph podléhají denaturaci a dochází k jejich inaktivaci. Pro pekaře jsou nejdůležitější tři druhy enzymů amylásy, proteidy a lipoxygenásy, které podle základní klasifikace enzymů patří do skupiny hydrolás, resp. oxidoreduktás (Benešová, 1997). Aktivita enzymatické činnosti zavysí na teplotě a kyselosti prostředí. Se zvyšováním teploty prostředí se zvyšuje aktivita enzymů až k určité hranici a potom opět klesá. Všechny enzymy se ničí při teplotě 100 C, prakticky jsou však inaktivovány většinou při 70 C. Enzymy obilné mouky a kvasinek nabývají na své účinnosti nejvíce v rozmezí teploty 20-60 C. To prakticky znamená, že jsou nejúčinnější na začátku pečení (Matějovský, 1955). 19

Lipidy Obilná zrna jsou na lipidy poměrně chudá. Vyšší výskyt tuků je patrný v klíčcích. Endosperm a tím i mouky chlebových obilovin obsahují maximálně do 2 % lipidů, především triacylglycerolu. Z mastných kyselin v nich jednoznačně převládá kyselina linolová. Přes nízký obsah hrají lipidy zřejmě poměrně důležitou úlohu při tvorbě těsta. Bylo prokázáno, že polární lipidy obilného zrna mají pozitivní vliv na zvyšování objemu pečiva, nepolární lipidy naopak. Tato závislost však není jednosměrná a platí od určité minimální koncentrace (Příhoda aj., 2003). V obilném zrnu je část polárních lipidů (fosfolipidy 15-26 %), svým složením jsou podobné tukům, v molekule však obsahují také kyselinu fosforečnou a organickou bázi. Z dalších lipidů jsou to lipofilní barviva. V obilovinách se vyskytují karotenoidy, žlutá a oranžová barviva. Pro mouky k pekařským účelům se žádají odrůdy s nízkým obsahem, pro výrobu těstovin naopak s vyšším obsahem pigmentů (Kučerová, 2004). Popel Zrno obsahuje kromě hlavních součástí organických i něco látek minerálních (nespalitelných), které přecházejí i do mouky. Těmto minerálním látkám, zůstávajících po úplném spálení mouky, říkáme popel. V popelu jsou obsaženy sloučeniny fosforu, draslíku, vápníku, sodíku, hořčíku, železa, chloru aj. Přestože obsah popela proti ostatním složkám mouky je nepatrný, přece má jeho obsah rozhodující vliv na jakost mouky, zejména na barvu a vzhled. Popeloviny jsou v zrnu rozloženy nestejnoměrně. Nejvíce jich je u obalové a v okrajové části zrna, nejméně jich obsahuje střed (jádro) obilky (Dufek, Kukla, 1958). Mouky s vyšším obsahem popela rychleji kvasí a zpomalují proces stárnutí chleba. U mouk s obsahem popela v sušině nad 0,8 % se uplatňují tzv. lipoidy, které mají schopnost se navázat na řetězce škrobu, a tím později nedochází k retrogradaci škrobu (Doležal, 2002). Alkylresorcinoly Patří do skupiny nežádoucích látek antinutriční povahy, podle polských pramenů činí 0,2-0,25 % a nejvíce z cereáliích jich je obsaženo v žitě. Po tepelném ošetřeni jejich množství klesá, např. při extruzi se snížilo o 55-77 % podle podmínek extruze. Hladina toxicity pro člověka nebyla dosud stanovena. Pelikán (1994) uvádí, že nejvíce nutričních látek je obsaženo v obalových vrstvách žita a přecházejí proto z velké části do otrub. 20

Zbytek alkylresorcinolů v mouce se tepelným procesem při pečení, případně už řádným vedením žitných kvasů, výrazně sníží, po těchto úpravách vymizí negativní vlivy působící na stravu. Kyselina fytová Patří také do skupiny nežádoucích látek antinutriční povahy, tvoří nerozpustné komplexy s dvoj-, případně trojmocnými kationy (Ca, Mg, Zn, Cu, Fe). Tyto sloučeniny nejsou v živočišném těle odbouratelné, a proto minerální složky v těchto komplexech jsou nevyužitelné. Bylo však zjištěno, že dostatečně kyselé a delší vedení žitných kvasů značně sníží obsah kyseliny fytové až na desetinu původního množství (Prugar a kol., 2008). Většina fytátů může být rozložena enzymy z kvasnic používaných při výrobě pečiva, stejně jako vlivem vysokých teplot při výrobních procesech (např. extruzní výroba snídanových cereálií s vysokým podílem otrub). Pro většinu lidí běžných spotřebitelů nepředstavují fytáty v potravě žádný problém, pouze osoby s extrémně vysokým příjmem obilovin bez tepelné úpravy by měly svoji stravu doplňovat minerálními látkami. (Food today, 2002). Kyselina fytová je ovšem také uváděna jako antioxidant a antikarcinogen (Kalač, 2003), což je pozitivní zjištění. Tab. 3 Procentuální obsah složek v sušině (Kučerová, 2004) Složka Pšeničná mouka Žitná mouka (%) (%) Škrob 75,0 až 79,0 69,0 až 81,0 Bílkoviny 10,0 až 12,0 8,0 až 10,0 Tuky 1,1 až 1,9 0,7 až 1,4 Cukry 2,0 až 5,0 5,0 až 8,O Vláknina 0,1 až 1,0 0,1 až 0,9 Slizy 2,5 až 3,4 3,5 až 5,2 Popeloviny 0,4 až 1,7 0,5 až 1,7 21

3.4 Pekařská jakost žitné mouky Parametry, určující pekařskou kvalitu žitné mouky, jsou do značné míry odlišné od mouky pšeničné. 3.4.1 Žitná bílkovina Žitná bílkovina není schopna vytvořit souvislou lepkovou strukturu. Žitná mouka obsahuje zpravidla méně bílkovin než mouka pšeničná a žitný protein je mnohem rozpustnější než pšeničný. Vývin žitného těsta je mnohem kratší žitné proteiny rychle bobtnají a značná část se jich rozpouští. Také žitné slizy se vyznačují silnou bobtnavostí i rozpustností (Skoupil aj., 1979). Kostrou žitného těsta není bílkovinný gel, ale je tvořeno převážně na bázi polysacharidů. Při smíchání žitné mouky s vodou dochází k bobtnání bílkoviny a pentosanových polysacharidů. Pentosany mají mnohem větší kapacitu při vázání vody než bílkovina. Zatím co pšeničná bílkovina je schopna vytvoření souvislé gumovité struktury lepku vázat pevně množství vody, které je cca dvojnásobkem její hmotnosti, žitné pentosany mohou v čistě žitném těstě vázat vodu v poměru řádově deseti násobku svého množství. Žitná bílkovina není schopna vytvořit souvislou lepkovou strukturu (Příhoda aj., 2003). 3.4.2 Hodnocení plynotvorné schopnosti a amylaso-škrobového komplexu Pro zhodnocení pekařské kvality žitné mouky má zásadní význam stav amylasoškrobového komplexu. V literatuře se dosud používalo termínu sacharido-amylasový komplex, jde však o působení amylas jen na složky škrobu, nikoliv na ostatní sacharidy přítomné v zrnu a mouce. Pokud je nadměrná aktivita amylolytických enzymů nebo předem poškozené granule škrobu, je žitná mouka schopná velmi rychle vytvořit řadu produktů hydrolýzy škrobu (maltosa, dextriny) a její zpracovatelská kvalita se zhorší. Plynotvorná schopnost může být v souhrnu vyhovující, ale pokud dojde k bouřlivé fermentaci brzy po vyhnětení těsta a vyčerpá se rychle kvasná kapacita kvasinek, v závěru zpracování výrobek ztratí objem, případně se tvarové klenutí zcela propadne. Navíc se větším podílem dextrinů stává těsto lepivým, a není dále strojně zpracovatelné. Stav amylaso-škrobového komplexu je kontrolován pomocí přístroje amylograf a rychlometodou na přístroji Falling Numer (Příhoda aj., 2003). 22

3.4.3 Viskozita škrobového mazu Optimální viskozita u žitného škrobu je kolem 70 C (61-72 C). Viskozita škrobového mazu v žitných moukách má zvláštní význam, jejichž bílkoviny nemají pevnost a pružnost jako bílkoviny pšeničné, a kde jakost střídy je přímo závislá na viskozitě mazu. Příliš vysoká viskozita brání kvasným plynům v náležitém zvětšování objemu, zmenšené množství koloidně vázané vody je příčinou suché, drobivé střídy. Příliš nízká viskozita mazu a snadné mazovatění škrobu způsobuje, že těsto nedostatečně zadržuje kvasné plyny, které částečně unikají a tak vzniká nízké pečivo s nadbytkem vlhkosti ve střídě, přičemž významnou úlohu zde mají enzymy (Skoupil, 1989). Průběh mazovatění vysvětluje obr. 3, kde jsou změny viskozity na amylografické křivce současně ilustrovány změnami geometrického uspořádání škrobových zrn. Na počátku zahřívání zrna bobtnají a tím zvětšují svůj objem. V důsledku toho stoupá viskozita suspenze. Při dalším zahříváním se do vody uvolňují molekuly amylasy a rozrušují se plně nabobtnalé části škrobového zrna. Když zmazovatí veškerý nerozpustný škrob, začíná viskozita při neustálém míchání směsi klesat. Pokud se vzniklý gel nechá chladnout, začnou se spolu zpětně asociovat molekuly amylasy a amylopektinu a viskozita se zvyšuje (Příhoda aj., 2003). Obr.3 Znázornění změn škrobových zrn při zmazovatění škrobu během jeho zahřívání (Thomas, D.J., Atwell, W.A. 1997) 23

3.4.4 Žitné kvasy Používání žitné mouky v naší technologii umožňovalo vypracovat zvláštní postup kypření těsta bez použití droždí. Při výrobě žitného těsta se využívá kvasinek a bakterií přirozeně přítomných v nepoškozené mouce. Žitný kvas je nejstarší přísadou, která se používá ke kypření chlebového těsta. Je to směsná kultura kvasinek a mléčných bakterií. V žitném těstě vyvedeném spontánně kvašeného základu existují složité vztahy mikrobiálních a biochemických procesů. Ty určují charakteristické vlastnosti žitného chleba (chuť, aroma, vyšší celkovou a aktivní kyselost a pórovitost střídky oproti výrobkům z pšeničného těsta) (Valová aj., 2002). U tradičního žitného kvasu jsou hlavní skupinou mikroflóry bakterie mléčného kvašení. Druhou významnou skupinou mikroorganismů v kvase jsou kvasinky. V tradičních kvasech je rozdílný počet kvasinek a bakterií mléčného kvašení. Všeobecně se uvádí 2107-2108 g.l -1 kolonií bakterií mléčného kvašení, kvasinek bývá vždy méně: 1,4106-2107 g.l -1 kolonií (Příhoda, 1985). Mléčné bakterie Hlavní skupinou mikroflóry tvoří mléčné bakterie, původci mléčného kvašení. Mléčné bakterie stejně jako mléčné kvašení dělíme podle druhu látek, které při tomto kvašení vznikají, na homofermentativní a heterofermentativní. Homofermentativní mléčné bakterie produkují pouze kyselinu mléčnou, naopak heterofermentativní mléčné bakterie produkují kromě kyseliny mléčné také kyselinu octovou, kyselinu jantarovou, ethanol, kypřící plyny (oxid uhličitý, malé množství vodíku), těkavé látky z řad aldehydů a ketonů. Z homofermentativních mléčných bakterií se v žitných kvasech vyskytují zejména: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus acidophilus. Z heterofermentativních mléčných bakterií jsou to převážně: Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus buchneri. Kvasinky Kvasinky tvoří vedle bakterií významný podíl mikroflóry žitných kvasů a těst. Nacházejí se v tradičních kvasech vždy a jsou zastoupeny zejména těmito druhy: Sacharomyces cerevisiae, Sacharomyces minor, Torula holmi, Candida (Valová aj., 2002). V Dánsku byla provedena studie, která zkoumala ovlivnění chutě žitných kvasů na chlebech. Bylo zjištěno, že bakterie mléčného kvašení, působí na chuť chlebů, dále 24

Lactobacillus plantarum má nepříjemně kovovou chuť, ale když se k žitnému kvasu přidají ještě kvasinky Sacharomyces cerevisiae, chléb dosáhne lepší aromatické chlebové chutě. Kvasinky a mléčné bakterie chlebových kvasů žijí v symbióze a svou životní činností se vzájemně podporují. Převaha kvasinek a mléčných bakterií v kvasu je zajišťována vytvářením optimálních podmínek v rámci technologického postupu (teplota, výtěžnost, poměr množení, doba zrání). Účinek doby zráni Doba zrání je funkcí všech uvedených parametrů. Kvas zraje tím déle, čím je menší podíl předešlého kvasu, čím je vyšší výtěžnost (je řidší) a čím má nižší teplotu. Zralý kvas, charakterizuje určité organoleptické vlastnosti chuť, vůně, konzistence (Pelikán, 2001). Delším kvašením se zvyšuje jednak nepatrně obsah vitamínu B (biogeneze kvasinkami), jednak využitelnost vápníku z mouky. Při krátkém vedení (krátkém kvasném procesu) zůstává značná část vápníku v těžko asimilované formě (fytin) (Skoupil aj., 1979). Studie provedená v Itálii zkoumala různé vzorky bakterii mléčného kvašení, a jejich působení v žitných kvasech, pomocí elektroforézy, kapalinové chromatografie. Výsledkem bylo zjištěno, že při dlouhodobé fermentaci by mohly mléčné bakterie snížit riziko znečištění žita bezlepkovými produkty pro pacienty trpící celiakií. 3.5 Druhy žitné mouky a dělení chlebů s žitnou moukou Druhem mouky rozumíme mlýnský výrobek určitého složení, vyrobený podle předepsaného technologického postupu. V jeho názvu bývá často uvedeno určení nebo vlastnost mouky, např. žitná mouka chlebová. Typem mouky se rozumí číselné označení, jehož hodnota je tisíckrát větší něž průměrný obsah popelovin (v procentech) v sušině mouky, např. žitná mouka výražková obsahuje obsah popelovin v sušině 0,55, proto je označovaná jako typ 550 (T 550) (Skoupil, 1989). Nyní již se od číselného značení odstoupilo a žitná mouka se děli na: a) Žitná mouka chlebová, dřívější typ T 930, se používá k výrobě chleba a v menší míře k výrobě pečiva s různým podílem žitné mouky. b) Žitná mouka výražková, získává se v omezeném množství z předních chodů, s podílem popela v sušině do 0,65 % 25

Dělení chlebů podle vyhlášky č.333/1997 Sb. pšeničný chléb, který obsahuje nejméně 90 % podíl pšeničných mlýnských obilných výrobků (pšeničných mouk) z celkové hmotnosti mlýnských obilných výrobků a tedy jen zanedbatelné množství mouk žitných (max. 10 % na celkovou hmotnost mouk) žitný chléb, obsahující nejméně 90 % podíl mlýnských obilných výrobků ze žita (žitných mouk) z celkové hmotnosti žitnopšeničný chléb je pekařský výrobek, obsahující nadpoloviční množství žitné mouky (tedy více, než 50 %) v poměru k mouce pšeničné, které musí být více, než 10 % z celkové hmotnosti mlýnských obilných výrobků pšeničnožitný chléb je pekařský výrobek, obsahující nejméně 50 % pšeničných mlýnských obilných výrobků (pšeničných mouk) a podíl mlýnských obilných výrobků ze žita musí být více, než 10 % z celkové hmotnosti mlýnských obilných výrobků celozrnným chlebem se rozumí pekařský výrobek, jehož těsto musí obsahovat z celkové hmotnosti mlýnských obilných výrobků nejméně 80 % celozrnných mouk nebo jim odpovídající množství upravených obalových částic z obilky vícezrnný chléb je pekařský výrobek, do jehož těsta jsou přidány mlýnské výrobky z jiných obilovin než pšenice a žita, luštěniny nebo olejniny v celkovém množství nejméně 5 % speciální druhy chleba jsou chleby, které obsahují kromě pšeničných a žitných mouk ještě další složky, jako např. různé další obiloviny, obilné vločky, klíčky, olejniny, luštěniny nebo brambory, zeleninu apod. 3.6 Zpracování žitné mouky V naší současné době je jen sporadicky vyráběn chléb žitný. Z důvodu jeho obtížné strojní zpracovatelnosti se nevyrábí na kontinuálních linkách a při zpracování těsta je možno použít jen částečně drobné mechanizace. Kromě toho tento trend podporují i ekonomické důvody v důsledku vyšších cen žitné mouky v posledních letech. Rozhodující podíl v naší průmyslové pekárenské výrobě představuje výroba pšeničnožitného chleba a malý podíl výroba žitnopšeničného, v němž recepturní podíl mouky dosahuje nejvýše 60-80 %. Pro všechny skupiny žitných či směšných těst se z větší části používá tradiční technologický postup přípravy těsta kypřeného žitným kvasem (Příhoda, 26

aj., 2003). Příprava chleba z žitné mouky je pro velkopekárny náročnější než při použití pšeničné mouky nebo směsi pšeničné a žitné mouky. V pekařských výrobnách se používá žito hlavně v podobě mouky tmavé chlebové (dřívější typ T 930). Z nových výrobních postupů vedoucích k zvýšení konzumu žitných pekařských výrobků možno uvést tzv. IGVžitný postup, vyvinutý v Ústavu pro zpracování obilí v Bergholz-Rehbrucke SRN, bez kyselého těsta, použitelný nejen na chléb a drobné pečivo, ale i na snacky a jemné pečivo. Postup zahrnuje žitný předstupeň ze speciální moučné směsi Rogginello s hydrotermicky modifikovanou žitnou a pšeničnou vysokobílkovinnou moukou. Výrobky mají dostatečný objem, měkkou a pórovitou kůrku a dlouhou čerstvost (Pelikán, 2007). Doležal (2002) uvádí, že většina pekáren vyrábí chlebová těsta na kontinuálních výrobnících s vyžitím kvasu III. stupně, resp. opakovaného kvasu o hustotě 230. Dle této unikátní po dlouhé období zdokonalované technologie se dávkuje vyzrálého kvasu chlebového těsta 55 % až 60 % což v přepočtu na žitnou mouku představuje přibližně 40 % až 44 % celkově použitých mouk. Pokud se tedy nepřidává další část žitné mouky ve fázi přípravy těsta přímo do hnětače (a tato možnost není na mnoha pekárnách ani strojnětechnologicky vyřešena), není prakticky možné vyrábět na těchto zařízeních chléb s vyšším obsahem žitné mouky. Žitná mouka používaná pro pekárenskou výrobu bývá většinou výše vymletá než pšeničná. Proto obsahuje větší podíl podobalových složek z tzv. vnějšího endospermu a dalších obalů a proto má vyšší obsah pentosanů (Příhoda, aj., 2003). Při výrobě výrobků z vyšším obsahem žitné mouky dochází ke zvýšené lepivosti těst. Při tvorbě těsta s čisté žitné mouky dochází k intenzivnímu vázání vody rozpustnými pentosany, což také přispívá k tomu, že žitná bílkovina není schopna vytvořit souvislou lepkovou hmotu. Základem nosné struktury čistě žitného těsta je vysoce viskózní gel nedostatečně rozpouštěných pentosanů a nedostatečně nabobtnalé bílkoviny. Proto má žitné těsto charakter spíše viskózní kapaliny s menší pružností než má těsto pšeničné (Kučerová, 2004). Na obr. 4, je mikroskopický pohled na strukturu pšeničného a žitného těsta po době zrání. Pšeničné těsto má jasně vytvořenou spojitou (na snímku tmavou) fázi nabobtnalé bílkoviny s pravidelnými bublinkami plynu. Žitné těsto má tmavou spojitou fázi značně heterogenní a nerovnoměrně spojenou. Bublinky plynu jsou velmi nestejnoměrné a nemají ani pravidelný kulovitý tvar, což svědčí o menší pevnosti bílkovinné matrice než u pšeničného těsta (Příhoda, aj., 2003). 27

Obr.4 Mikroskopický snímek struktury pšeničného (vlevo) a žitného (vpravo) těsta po vyzrání (Autio,K.,Parkkonen, T., Fabritius, M. 1997) U žitného těsta vzniká příčně zpevňovaná prostorová struktura, ale není jak u pšeničného těsta tvořena jen bílkovinou, neboť žitná bílkovina nemá takové vlastnosti. Makromolekuly žitné bílkoviny jsou příčně vázány s makromolekulami polysacharidů, především skupiny pentosanů. Propojením žitné bílkoviny s pentosany lze získat těsto s nosnou prostorovou strukturou, která ale nevykazuje pružnost a nemá ani takovou pevnost, jako pšeničná bílkovinná síť (Příhoda, 2005). Při zpracování žitné mouky plní funkci rezervátorů vody pentosany. Této jejich vlastnosti lze využít ke zvyšování výtěžnosti těst a následně i výtěžnosti finálních výrobků, přičemž jejich pozitivní vliv na prodloužení aby čerstvosti je všeobecně znám. V praxi to znamená, že při výrobě chleba bychom se měli snažit udržet nejméně 50 % recepturní podíl žitné mouky. Například v sousedním Německu je nejběžnějším druhem žitnopšeničného chleba chléb se 70 % recepturním podílem žitné mouky, přičemž tato bývá různě vymletá a s různou granulací. Skvělá chuť a aroma takového chleba, jeho vláčnost a dlouhodobá trvanlivost podle názorů německých pekařů, ale zejména jejich zákazníků jednoznačně převažují nad určitými technologickými problémy, které výroba chleba s vyšším obsahem žitné mouky objektivně přináší (Doležal, 2002). Obr.5 znázorňuje koloidní změny a pohyb vody v pšeničném a žitném těstě během postupu výroby a při tvorbě střídy. 28

Obr.5 Znázornění koloidních změn a pohybu vody v pšeničném a žitném těstě během postupu výroby a při tvorbě střídy (Příhoda, aj., 2003). Ve směsi mouky a vody vzniká při určité teplotě a dalších technologických podmínkách přírodní proces kvašení. Vzniká tak přírodní kyselina mléčná, která vytváří typické chlebové aroma a vynikající chuť, je přirozeným konzervantem a navíc produkuje antibioticky účinné látky, které posilují naši střevní mikroflóru a tím naši imunitu. Z tohoto důvodu vydrží kvasný chléb mnohem déle než kvasnicový, má potřebnou kvalitu, neplesnivý a je velmi zdravý (Müller, 2006). Při výrobě chleba s vyšším obsahem žitné mouky jsou těstové kusy náchylnější k překynutí, počáteční fáze pečení je náročnější na správné zapáření, zvyšuje se zapékací teplota i celková doba pečení (Doležal, 2002). Žitná mouka se také dříve používala při výrobě perníků. Dodávala výrobku větší vláčnost, zabraňovala vysychání a podporovala uchování medového aroma, nyní se již používá pouze výjimečně. Při manipulaci s žitnou moukou bylo také objeveno tzv. pekařské astma. Při stimulačních testech, bylo zjištěno, že je mnohem větší odezva těla na antigen žitné mouky, než pšeničné. Průdušky více reagovali na žitnou mouku, na její dráždivý účinek a větší inhalaci vzdušných částeček. 29

3.7 Žitné a žitno-pšeničné výrobky U žitných a žitnopšeničných výrobků lze očekávat největší zastoupení žitných pentosanových polysacharidů s pozitivním vlivem na střevní sliznice a zrovnoměrnění vstřebávání různých živin, případně omezené vstřebávání nežádoucích složek. Při výrobě chleba, zejména při tradiční výrobě žitného kvasu, se dosahuje nízkého ph kvasu a těsta po zahřátí vznikají z pentosanů látky na bázi furfuralu a hydroxymethylfurfuralu, které jsou tmavé barvy a jsou jednou z hlavních složek vytvářejících typické aroma žitného chleba (Příhoda, 2004). Obr. 6 znázorňuje rozložení tří nejvýše se vyskytujících složek etanolu, acetaldehydu a 5-hydroxymethylfuralu ve střídě, kůrce pšeničného a žitného chleba. Je zřejmé, že obsah etanolu je v žitných výrobcích nižší, obsahy acetaldehydu a 5-hydroxymethylfuralu jsou v žitných výrobcích vyšší. Současně je zřejmé, že obsahy acetaldehydu a zejména 5 hydroxymethylfuralu jsou několikanásobně vyšší v kůrce. To potvrzuje teorii, že deriváty furfuralu vznikají hlavně při vyšších teplotách z pentosanů, kterých obsahuje žitná mouka více než pšeničná (Příhoda, aj., 2003). Obr.6 Rozložení etanolu,acetaldehydu a 5-hydroxymetylfurfuralu ve střídě (str), kůrce(kur) pšeničného (P) a žitného (Z) chleba.(příhoda, aj., 2003) Kvasový chléb je výrazně lépe stravitelný a také posiluje trávení, protože na rozdíl od chleba připravovaného z droždí dlouho zraje a kyne a díky tomu se zcela rozloží fytin přítomný v mouce. Dlouhá doba technologického procesu způsobuje přirozenou 30

fermentaci, během které se bílkoviny rozkládají na aminokyseliny, a tím se mnoho minerálních látek stane pro člověka využitelnými. Pro všechny tyto skutečnosti je kváskový chléb důležitý zejména pro osoby s oslabenou imunitou, artrózou, osteoporózou, pohybovými nebo zažívacími problémy (Müller, 2006). Pro pekařský výrobek je také významný škrob, po ochlazení výrobku dojde k vytvoření pružného škrobového gelu, který je hlavním nositelem vláčnosti a obsažené vody ve střídě. Škrob jako zdroj zkvasitelných cukrů pro kvasinky je významný i při kypření těsta. Žitný škrob má ve srovnání s pšeničným více amylopektinu a méně amylosy, která zpětně retrograduje a je hlavní příčinou tvrdnutí pšeničného pečiva, čímž lze vysvětlit pomalejší tvrdnutí žitného chleba. Na vyšší vláčnosti a pomalejším tuhnutím střídy se podílí také pentosany, které mají velkou bobtnací schopnost, váží pevně vodu již při normální teplotě (Kučerová, 2004). Představa o tom, jak dochází k postupnému rozrušení uspořádané struktury amylasy a amylopektinu, je znázorněna na obr. 7. Předpokládá se, že helixy amylasy jsou před pečením rovnoměrně poskládány mezi amylopektinovými keříčky. Po zahřátí dojde k nabobtnání a částečnému rozpouštění amylasy, a tudíž k jejímu neuspořádanému rozptýlení gelu. U amylopektinu se určité rozrušení struktury projeví jen rozevřením jeho struktury. Při chladnutí dochází nejprve k uspořádání amylosových řetězců, a v delším čase tzv. stárnutí výrobků pak i ke zpětnému uspořádání amylopektinové krystalické struktury. Obr.7 Rozrušení uspořádané struktury amylopektinu a amylasy při pečení a její zpětné uspořádání při chladnutí a stárnutí výrobku (Příhoda, aj., 2003) 31