ZMIANY KWASOWOŚCI TŁUSZCZOWEJ W TRAKCIE PRZECHOWYWANIA WYBRANYCH PRZETWORÓW ZBOŻOWYCH (KASZE I PŁATKI)

Transkrypt

1 ZMIANY KWASOWOŚCI TŁUSZCZOWEJ W TRAKCIE PRZECHOWYWANIA WYBRANYCH PRZETWORÓW ZBOŻOWYCH (KASZE I PŁATKI) Anna Szafrańska INSTYTUT BIOTECHNOLOGII PRZEMYSŁU ROLNO-SPOŻYWCZEGO Zakład Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa szafranska@ibprs.pl Streszczenie Celem niniejszej pracy było określenie kształtowania się poziomu kwasowości tłuszczowej w wybranych przetworach zbożowych (kasze i płatki) pochodzących z bieżącej produkcji krajowych zakładów młynarskich oraz zmian wartości tego wyróżnika jakościowego w trakcie przechowywania badanych przetworów zbożowych. Kwasowość tłuszczowa badanych przetworów zbożowych była zróżnicowana w zależności od rodzaju surowca, z którego zostały wytworzone a także w ramach poszczególnych grup w zależności od formy produktu, wielkości cząstek oraz procesu technologicznego produkcji. Wzrastała w trakcie przechowywania bez względu na temperaturę otoczenia, rodzaj opakowania czy masę jednostkową próbki. Zaproponowano poziomy wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej dla poszczególnych przetworów zbożowych uwzględnionych w niniejszej pracy. Słowa kluczowe: kwasowość tłuszczowa, przechowywanie, kasze, płatki EFFECTS OF STORAGE TIME ON FAT ACIDITY IN SELECTED CEREAL PRODUCTS (GROATS AND FLAKES) Summary The aim of this study was to determine the fat acidity in selected cereal products (groats and flakes) collected from milling companies in Poland. The level of changes the value of this parameter during storage of groats and flakes were also determined. Fat acidity determined in cereal products was different according to cereal from which it was produced, shape of product, granularity and technological process. Fat acidity increased during storage regardless of storage temperature, type of package and mass unit. The results of this study can be used to establish the proper level of requirements for fat acidity in corn products specified in Polish Standard: PN-A-74205:1997. Key words: fat acidity, storage, groats, flakes I. WPROWADZENIE Ziarno zbóż, przechowywane w prawidłowych warunkach, może zachować swoją jakość przez wiele lat. Dorodne, zdrowe ziarno to żywy organizm posiadający własne systemy obronne. Przykładowo okrywa owocowo-nasienna chroni wnętrze ziarna przed negatywnym działaniem czynników zewnętrznych w trakcie magazynowania. Przetwory zbożowe pozbawione takiej naturalnej obrony są produktami mniej trwałymi i bardziej podatnymi na niekorzystne zmiany [Fastnaught i in. 2006, Gąsiorowski 1995, Jankowski 1988]. 105

2 Jakość i trwałość przetworów zbożowych zależy od wielu czynników, m.in.: jakości ziarna, z którego pochodzą, stopnia przetworzenia, aktywności wodnej, rodzaju opakowania oraz warunków przechowywania. W przetworach zbożowych bezpośrednio po przetworzeniu rozpoczynają się procesy fizykochemiczne lub reakcje chemiczne, które w początkowym okresie przechowywania korzystnie wpływają na jakość produktów, np. w trakcie dojrzewania mąki, natomiast w dalszym etapie w niesprzyjających warunkach mogą powodować pogorszenie jakości. Obserwuje się też zmiany enzymatyczne, przyspieszenie procesów oddechowych, wzrost kwasowości, zmiany wilgotności, zmiany barwy oraz rozwój drobnoustrojów i szkodników [Murray i Moss 1990, Petkowicz 1989, Jankowski 1988]. Kwasowość tłuszczowa stanowi czuły i ważny test do charakteryzowania stanu i wartości użytkowej przetworów zbożowych. Pozwala na ocenę świeżości produktu i jest wskaźnikiem zmian biochemicznych zachodzących w czasie przechowywania przetworów zbożowych. Na poziom kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych największy wpływ ma zawartość tłuszczu oraz skład kwasów tłuszczowych. Tłuszcz jest składnikiem, który najłatwiej i najszybciej ulega procesom utleniania enzymatycznego oraz autooksydacji. Zapoczątkowane procesy utleniania powodują jełczenie i gorzknienie produktu, w wyniku czego powstają niekorzystne cechy organoleptyczne, dyskwalifikujące produkt do spożycia [Molteberg i in. 4995, Pomeranz 1992]. Podwyższona temperatura i wilgotność powietrza w pomieszczeniu może przyczyniać się do psucia się produktów spożywczych. Kasze o wilgotności 10-12% mogą być przechowywane w odpowiednich warunkach do kilku lat. Podwyższenie wilgotności kaszy do 13-14% powoduje przyspieszenie zmian oksydacyjnych prowadzących do jej zepsucia. Kasze powinny być przechowywane w temperaturze pomieszczenia nie wyższej niż o C oraz wilgotności względnej powietrzna nie wyższej niż 70% [Wijngaard i Arendt 2006, Jankowski 1988]. Większe rozdrobnienie produktu sprzyja zwiększaniu intensywności przemian chemicznych i biochemicznych w porównaniu do całego ziarna. Spowodowane jest to zniszczeniem naturalnego układu enzymów i ich substratów w ziarnie. Produkt otrzymany w wyniku rozdrobnienia ziarna wykazuje bardziej rozwiniętą powierzchnię, co powoduje zwiększenie dostępu tlenu i łatwiejsze chłonięcie wody. Sprzyja też większym zmianom substancji tłuszczowych w czasie przechowywania a więc mąka będzie charakteryzowała się wyższą kwasowością tłuszczową niż kasza i płatki otrzymane z tego samego rodzaju ziarna. Kasze jako produkty powstałe przez rozdrobnienie ziarna charakteryzują się większą powierzchnią właściwą niż całe ziarno i tym samym również narażone są bardziej na procesy utleniające. Jedną z pierwszych oznak zepsucia kasz jest wzrost kwasowości spowodowany aktywnością lipazy [Mestres i in. 2003, Gąsiorowski 1995]. Płatki owsiane są szczególnie podatne na proces utleniania tłuszczów z uwagi na skład chemiczny surowca wyjściowego (duża zawartość tłuszczu i jego skład) i postać gotowego produktu (duża powierzchnia, uszkodzenie struktury ziarna poprzez drobienie lub zgniatanie, zmiany układu enzymatycznego). W ten sposób powstają warunki sprzyjające działalności enzymów, ponieważ zwiększa się powierzchnia reakcji enzym-substrat oraz możliwość kontaktu cząstek tłuszczu z powietrzem. Hydrolityczne działanie lipazy powoduje uwalnianie większej ilości wolnych kwasów tłuszczowych przejawiającej się obniżeniem jakości gotowego wyrobu. Jednak odpowiednia jakość surowca i prawidłowo prowadzona 106

3 obróbka hydrotermiczna umożliwia dostateczną inaktywację enzymów biorących udział w rozkładzie tłuszczów. Wymiernym efektem tego procesu jest wydłużenie trwałości płatków owsianych do kilku miesięcy [Gąsiorowski 1995, Molteberg i in. 1995, Matlashewski i in. 1982, Youngs 1978]. Praktyka pokazała, że kasza gryczana jest najbardziej odporna na jełczenie, ponieważ rozkład tłuszczów zachodzi najwolniej. Przypuszcza się, że to hydrotermiczna obróbka kaszy gryczanej powoduje całkowitą inaktywację enzymów i zniszczenie mikroflory [Wijngaard i Arendt 2006, Petkowicz 1989]. Metodę oznaczania kwasowości tłuszczowej opisaną w normie PN-ISO 7305 stosuje się w odniesieniu do produktów otrzymanych z ziarna pszenicy zwyczajnej i pszenicy durum, kukurydzy, a także do przetworów zbożowych takich jak płatki owsiane i makaron. Obecnie brak jest dostępnych danych literaturowych na temat kształtowania się kwasowości tłuszczowej oznaczanej według PN-ISO 7305 w przetworach zbożowych produkowanych w Polsce. Prace Petkowicz, zrealizowane w CLTPiPZ w latach , wykazały, że najniższą kwasowością tłuszczową charakteryzowały się próbki kaszy manny i kaszy gryczanej, wyższą kaszy jęczmiennej a kilkakrotnie wyższą płatków owsianych. Oznaczania kwasowości tłuszczowej wykonano zgodnie z metodyką normy BN-88/ , różniąca się znacznie od normy PN-ISO Podstawowymi różnicami między tymi metodami jest stosowanie innych rozpuszczalników oraz dłuższy czas oznaczania i większy nakład pracy w przypadku metody BN-88/ Różnice te nie pozwalają na bezpośrednie porównywanie wyników liczbowych uzyskanych dla tej samej próbki przy pomocy tych dwóch metod [Szafrańska 2008, Petkowicz 1989]. Dlatego też w Zakładzie Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w latach roku zrealizowano pracę, której celem było określenie poziomu kształtowania się kwasowości tłuszczowej w przetworach zbożowych, takich jak: kasze i płatki, produkowanych z wybranych gatunków ziarna zbóż. Próbki do badań pobrano bezpośrednio z produkcji krajowych zakładów przetwórstwa zbożowego. Dla wybranych kasz i płatków badano zmiany poziomu tego wyróżnika jakościowego w trakcie przechowywania [Szafrańska 2008, Szafrańska 2007a]. II. MATERIAŁ I METODY BADAŃ 1. Materiał do badań Do Zakładu Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa IBPRS dostarczono próbki kasz i płatków pochodzące z bieżącej produkcji 28. krajowych zakładów przetwórstwa zbożowego. Liczbę próbek poszczególnych przetworów zbożowych uwzględnionych w niniejszej pracy, przedstawiono w tabeli 1. Próby przechowalnicze przeprowadzono na próbkach: kaszy manny, kaszy gryczanej, mąki, kaszki oraz grysu kukurydzianego, płatków owsianych. Próbki przetworów zbożowych dostarczono do badań w opakowaniach: jednostkowych z przeznaczeniem do sprzedaży detalicznej (kasza manna - torebki papierowe a 1 kg, kasza gryczana torebki foliowe a 1 kg, płatki owsiane torebki papierowe a 0,5 kg) jednostkowe większe z przeznaczeniem do sprzedaży detalicznej (mąka, kaszka oraz grys kukurydziany torby foliowe a 3 kg) 107

4 2. Metody badań Oznaczanie poszczególnych wyróżników jakościowych wykonano zgodnie z metodyką określoną w następujących Polskich Normach: wilgotności wg PN-ISO 712 [11], kwasowości tłuszczowej wg PN-ISO 7305 [12], oceny organoleptycznej wg PN-64/A [10]. Zgromadzone do badań próbki przetworów zbożowych przechowywano w zróżnicowanych warunkach temperatury otoczenia: w temperaturze 10 o C - w chłodni w temperaturze pokojowej, zmiennej w zależności od warunków zewnętrznych (funkcjonowanie systemu ogrzewania w budynku). Początkowa wartość kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych została oznaczana bezpośrednio po dostarczeniu próbek do ZPZiP IBPRS. Kolejne oznaczania w pierwszych dwóch miesiącach przechowywania wykonywano w czterotygodniowych odstępach, a następne w odstępach dwutygodniowych aż do momentu stwierdzenia na podstawie oceny organoleptycznej, że produkt wykazuje cechy dyskwalifikujące go do spożycia. Wyjątek stanowiły próbki kaszy gryczanej, której pierwsze dwa oznaczania wykonano po 8 i 16 tygodniach od rozpoczęcia przechowywania, a następnie w odstępach czterotygodniowych [Szafrańska 2007a; Szafrańska 2008]. III. WYNIKI I DYSKUSJA W tabeli 1. przedstawiono wyniki oznaczania kwasowości tłuszczowej uzyskane dla poszczególnych badanych grup przetworów zbożowych pochodzących bezpośrednio z produkcji krajowych zakładów przetwórstwa zbóż. Uszeregowano je w kolejności od najniższej obliczonej średniej wartości kwasowości tłuszczowej. TABELA 1. Kwasowość tłuszczowa w poszczególnych grupach przetworów zbożowych Rodzaj przetworu zbożowego Liczba badanych próbek Kwasowość tłuszczowa (mg KOH/100 g s.m.) odchylenie średnia min max standardowe kasza manna kasza gryczana mąka, kasza i kaszki kukurydziane ogółem mąka 4* kasza i kaszki płatki owsiane ogółem zwykłe 4* górskie 3* górskie ekstra 3* błyskawiczne 5* * - zbyt mała liczba próbek do szczegółowej interpretacji wyników badań 108

5 Najniższą średnią kwasowością tłuszczową charakteryzowały się próbki kaszy manny, najwyższą próbki płatków owsianych. Jest to zgodnie z uszeregowaniem wyników od najniższej do najwyższej średniej kwasowości tłuszczowej zaproponowanym przez Petkowicz [1989]. Brak jest jednak możliwości porównywania wartości liczbowych wyników oznaczania kwasowości tłuszczowej w tych samych grupach produktów zbożowych ponieważ w obu pracach zastosowano różne metody oznaczania tego wyróżnika jakościowego. 1. Kasza manna 1.1. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w kaszy manny Wszystkie zgromadzone do badań próbki kaszy, pochodzące bezpośrednio z produkcji, charakteryzowały się prawidłową, zgodną z normą PN-88/A Przetwory zbożowe - Kasza manna, wilgotnością nie wyższą niż 15,3%. Wynosiła ona dla próbek kaszy manny tradycyjnej od 10,8 do 13,7 %. Wyraźnie niższą wilgotnością charakteryzowały się dwie próbki kaszy manny błyskawicznej (odpowiednio 7,9% i 6,6%) wynika to z innej technologii ich produkcji. RYSUNEK 1. Kwasowość tłuszczowa i wilgotność poszczególnych próbek kaszy manny (Próbki kaszy manny błyskawicznej oznaczono kolorem białym) Kwasowość tłuszczowa badanych próbek kaszy manny kształtowała się w zakresie od 14 do 31 mg KOH/100 g s.m. Średnia wartość obliczona dla wszystkich badanych próbek wynosiła 22 mg KOH/100 g s.m. (na wykresie słupek czarny rysunek 1). Zgromadzone do badań próbki kaszy charakteryzowały się zbliżonymi wynikami kwasowości tłuszczowej, o czym świadczy odchylenie standardowe na poziomie 5 mg KOH/100 g s.m. Mimo nieco innej technologii produkcji i dużo niższej wilgotności, kwasowość tłuszczowa w próbkach kaszy manny błyskawicznej nie odbiegała od wyników uzyskanych dla kaszy manny tradycyjnej (na wykresie słupki białe rysunek 1). Wartości kwasowości tłuszczowej uzyskane dla próbek kaszy manny błyskawicznej wynosiły odpowiednio: 18 i 22 mg KOH/100 g s.m., czyli były zbliżone do wartości średniej, obliczonej dla wszystkich badanych próbek kaszy manny Zmiany kwasowości tłuszczowej w kaszy manny w trakcie przechowywania Próbki kaszy manny dostarczone do ZPZiP IBPRS charakteryzowały się właściwym swoistym zapachem oraz właściwą barwą białą z odcieniem żółtawym. W trakcie przechowywania próbek oceniano smak i zapach. 109

6 Kasza manna przechowywana była w 1 kg papierowych opakowaniach jednostkowych w temperaturze 10 o C. Próbki zachowały właściwe dla tego rodzaju przetworu zbożowego cechy organoleptyczne przez okres 36. tygodni. Próbę przechowalniczą zakończono po stwierdzeniu zmiany smaku i zapachu na lekko nieswoiste. Nie stwierdzono jeszcze wyraźnie jełkiego zapachu. Na rysunku 2. przedstawiono zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności w trakcie przechowywania próbek kaszy manny. Wilgotność kaszy manny, w całym okresie przechowywania, kształtowała się na prawidłowym, zgodnym z ww. normą poziomie, wynosząc od 11,6 do 14,0%. RYSUNEK 2. Zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności w trakcie przechowywania próbek kaszy manny w temperaturze 10 o C Kwasowość tłuszczowa oznaczona na początku okresu przechowywania wynosiła 21 mg KOH/100 g s.m. i była zbliżona do średniej wartości obliczonej dla próbek pobranych z bieżącej produkcji. Wyróżnik ten w okresie początkowych 12. tygodni przechowywania pozostawał na niemal niezmienionym poziomie. W kolejnych tygodniach kwasowość tłuszczowa wzrastała nieznacznie osiągając w 36-tym tygodniu maksymalną wartość 33 mg KOH/100 g s.m. W ostatnim tygodniu przechowywania kwasowość tłuszczowa zmniejszyła się do 29 mg KOH/100 g s.m. Towarzyszyły temu ww. niekorzystne zmiany cech organoleptycznych. Wymagania dotyczące poziomu kwasowości tłuszczowej, oznaczanej zgodnie z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305, nie zostały jak dotąd określone w Polskiej Normie dla kaszy manny. W niektórych normach zakładowych wymagania dotyczące tego wyróżnika jakościowego w odniesieniu do kaszy manny ustalono tak jak dla mąki pszennej tj. na poziomie 50 mg KOH/100 g s.m. Kwasowość tłuszczowa próbek kaszy manny przechowywanych w temperaturze 10 o C w okresie trwałości podanym przez producenta wzrosła nieznacznie do 24 mg KOH/100 g s.m. (odpowiada to 14% wzrostowi w stosunku do kwasowości tłuszczowej oznaczonej dla próbki wyjściowej). Kwasowość tłuszczowa kaszy manny oznaczana bezpośrednio po wytworzeniu kształtowała się poniżej 31 mg KOH/100 g s.m. 2. Przetwory z kukurydzy 2.1. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w przetworach z kukurydzy Kaszki kukurydziane, zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN-A Przetwory zbożowe Kasza, kaszki i mąka kukurydziana, są dzielone na podstawie granulacji 110

7 (przedziały wielkości cząstek podane są w normie) na: Grube, Średnie i Drobne. Jednakże producenci, którzy udostępnili próbki do badań, inaczej pod względem granulacji różnicowali produkowane przez siebie kaszki niż jest to określone w normie PN-A W związku z tym oraz z uwagi na stosunkowo małą liczbę próbek w poszczególnych grupach wyniki badań dla próbek kaszek kukurydzianych pobranych bezpośrednio z produkcji traktowane są jako całość i nie różnicuje się ich na grupy o określonej wielkości cząstek. Wilgotność przetworów z kukurydzy, zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN-A Przetwory zbożowe Kasza, kaszki i mąka kukurydziana, nie powinna być wyższa niż 14,5%. Wszystkie zgromadzone do badań próbki przetworów z kukurydzy charakteryzowały się prawidłową, zgodną z ww. normą wilgotnością. Wynosiła ona dla próbek kaszy i kaszki kukurydzianej od 10,5 do 12,2%, zaś dla mąki kukurydzianej od 12,5 do 13,2%. Kwasowość tłuszczowa badanych próbek kaszy i kaszki kukurydzianej kształtowała się w zakresie od 35 do 86 mg KOH/100 g s.m. (rysunek 3). Średnia wartość obliczona dla wszystkich badanych próbek wynosiła 56 mg KOH/100 g s.m. przy odchyleniu standardowym na poziomie 14 mg KOH/100 g s.m., co potwierdza duże zróżnicowanie zgromadzonych próbek pod względem kwasowości tłuszczowej. Przypomnieć należy, iż badane próbki charakteryzowały się zróżnicowaną granulacją. Nie stwierdzono zróżnicowania kwasowości tłuszczowej w zależności od wilgotności próbki. RYSUNEK 3. Kwasowość tłuszczowa i wilgotność poszczególnych badanych próbek kaszy i kaszki kukurydzianej (kasza kukurydziana - słupki białe; kaszka kukurydziana - słupki szare) Próbki mąki kukurydzianej charakteryzowały się wyższą kwasowością tłuszczową niż badane próbki kaszy i kaszki kukurydzianej. Średnia wartość obliczona dla próbek mąki kukurydzianej wynosiła 102 mg KOH/100 g s.m. przy dużym zróżnicowaniu wartości w badanych próbkach od 66 do 120 mg KOH/100 g s.m. Wymagania dotyczące poziomu kwasowości tłuszczowej, oznaczanej zgodnie z metodyką określoną w normie PN-93/A (identycznej merytorycznie z normą PN-ISO 7305), ustalone zostały dla przetworów z kukurydzy na poziomie 50 mg KOH/100 g s.m. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wymagania ww. normy spełniało tylko 6 spośród 18. badanych próbek: jedna próbka kaszy oraz pięć próbek kaszki kukurydzianej o różnej granulacji. Najwyższe wartości kwasowości tłuszczowej wykazywały próbki mąki kukurydzianej (od 66 do 120 mg KOH/100 g s.m.) a najwyższa wartość tego wskaźnika zanotowana dla 111

8 kaszki wynosiła 86 mg KOH/100 g s.m. Dotyczyło to próbki kaszki o najdrobniejszej granulacji deklarowanej przez producenta ( μm) Zmiany kwasowości tłuszczowej w przetworach z kukurydzy w trakcie przechowywania Próbki przetworów kukurydzianych dostarczone do ZPZiP IBPRS pochodziły z jednego młyna kukurydzianego i charakteryzowały się właściwą od biało żółtej do żółtej barwą oraz prawidłowym swoistym zapachem. W trakcie przechowywania próbek oceniano ich smak i zapach. Początkowa wilgotność próbek mąki kukurydzianej wynosiła 13,2%. W trakcie przechowywania wilgotność próbek przechowywanych w temperaturze 10 o C wzrosła do 13,6%, a próbek przechowywanych w temperaturze pokojowej obniżyła się do 12,9%. Początkowa oznaczona wartość kwasowości tłuszczowej próbek mąki kukurydzianej wynosiła 120 mg KOH/100 g s.m. i mieściła się w górnym zakresie wartości tego wyróżnika jakościowego zanotowanego dla tego typu przetworów kukurydzianych w ramach oceny próbek pochodzących bezpośrednio z produkcji. Kwasowość tłuszczowa próbek mąki kukurydzianej wzrastała w trakcie przechowywania (rysunek 4) i była zróżnicowana w zależności od temperatury przechowywania. Próbki mąki kukurydzianej w całym okresie przechowywania w temperaturze 10 o C charakteryzowały się niższymi wartościami kwasowości tłuszczowej niż przechowywane w temperaturze pokojowej. Kwasowość tłuszczowa próbek mąki kukurydzianej przechowywanych w temperaturze pokojowej wzrastała od 120 mg KOH/100 g s.m. w początkowym okresie przechowywania do 211 mg KOH/100 g s.m. w 28. tygodniu. Kwasowość tłuszczowa próbek mąki kukurydzianej przechowywanej w temperaturze 10 o C w 4. tygodniu przechowywania obniżyła się nieznacznie a następnie wzrastała do 32. tygodnia. Po tym okresie kwasowość tłuszczowa kształtowała się na stałym poziomie wynoszącym ok. 180 mg KOH/100 g s.m. Przechowywanie w obu wariantach zakończono w 44. tygodniu, gdy stwierdzono nieswoisty smak i zapach tego produktu. Po zakończeniu przechowywania wzrost kwasowości tłuszczowej wyniósł 84% w przypadku próbek przechowywanych w temperaturze pokojowej oraz 51% w przypadku próbek przechowywanych w temperaturze 10 o C. RYSUNEK 4. Zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności mąki kukurydzianej w trakcie przechowywania 112

9 Badania prowadzone przez Mestres i in. [2003] wykazały, że wyjściowa kwasowość tłuszczowa mąki kukurydzianej całoziarnowej jest wyższa niż mąki produkowanej z ziarna pozbawionego zarodków. Kwasowość tłuszczowa mąki kukurydzianej była zróżnicowana w zależności od odmiany kukurydzy. W trakcie przechowywania kwasowość tłuszczowa mąki z ziarna pozbawionego zarodka wzrastała wolniej niż kwasowość tłuszczowa mąki całoziarnowej. Autorzy stwierdzili, że szybkość procesu nie zależy od początkowej zawartości tłuszczu w ziarnie, ale należy łączyć ją z aktywnością lipolityczną poszczególnych odmian kukurydzy. Wilgotność kaszki kukurydzianej średniej ( µm) była niższa od wilgotności mąki kukurydzianej a w okresie przechowywania kształtowała się w zakresie od 11,3 do 12,5%. Do 16. tygodnia nieznacznie wyższą wilgotnością charakteryzowały się próbki przechowywane w temperaturze pokojowej, a w następnych tygodniach wyższą wilgotność wykazywały próbki przechowywane w temperaturze 10 o C. Kwasowość tłuszczowa próbek kaszki kukurydzianej wzrastała w trakcie przechowywania (rysunek 5) i była zróżnicowana w zależności od temperatury przechowywania. Próbki przechowywane w temperaturze 10 o C wykazywały zawsze niższe wartości oznaczanego wyróżnika jakościowego. W kolejnych tygodniach kwasowość tłuszczowa próbek przechowywanych w temperaturze pokojowej wzrosła do 96 mg KOH/100 g s.m. w ostatnim 52. tygodniu przechowywania, zaś próbek przechowywanych w temperaturze 10 o C - do 77 mg KOH/100 g s.m. Z uwagi na stwierdzenie w 52. tygodniu nieswoistego dla tego produktu smaku i zapachu przechowywanie w obu wariantach zakończono. RYSUNEK 5. Zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności kaszki kukurydzianej średniej ( µm) w trakcie przechowywania Wilgotność próbek grysu kukurydzianego ( µm) przechowywanych w temperaturze pokojowej oraz w temperaturze 10 o C w całym okresie przechowywania kształtowała się na zbliżonym poziomie od 11,0 do 12,5%. Kwasowość tłuszczowa próbek grysu kukurydzianego zmieniała się w trakcie przechowywania (rysunek 6). Grys kukurydziany charakteryzował się najniższym przyrostem kwasowości tłuszczowej w trakcie przechowywania spośród przetworów kukurydzianych badanych w ramach niniejszej pracy. W trakcie całego okresu przechowywania wyższą kwasowością tłuszczową charakteryzowały się próbki grysu przechowywanego w temperaturze pokojowej. Jej wartość wzrosła do 88 mg KOH/100 g s.m. dla próbek 113

10 przechowywanych w temperaturze pokojowej oraz do 67 mg KOH/100 g s.m. dla próbek przechowywanych w temperaturze 10 o C. Przechowywanie w obu wariantach zakończono w 48. tygodniu, gdy stwierdzono nieswoisty smak i zapach tego produktu. RYSUNEK 6. Zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności grysu kukurydzianego ( µm) w trakcie przechowywania Na podstawie wyników uzyskanych w ramach niniejszej pracy stwierdzono, że wymagania w zakresie kwasowości tłuszczowej w normie PN-A Przetwory zbożowe Kasza, kaszki i mąka kukurydziana, zostały ustalone na zbyt niskim poziomie. Poziom wymagań powinien być uzależniony od typu a tym samym od granulacji przetworu kukurydzianego. Próbki mąki, kaszy i kaszek kukurydzianych pochodzące bezpośrednio z produkcji charakteryzowały się zróżnicowanym poziomem kwasowości tłuszczowej, zależnym od stopnia rozdrobnienia badanego produktu. 3. Płatki owsiane 3.1. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w płatkach owsianych Na wykresie na rysunku 7. przedstawiono kształtowanie się kwasowości tłuszczowej próbek płatków owsianych: zwykłych, górskich, górskich ekstra oraz błyskawicznych. Dostarczone do badań próbki pochodziły z bieżącej produkcji krajowych zakładów przetwórstwa zbóż. Wilgotność płatków owsianych, zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN-82/A Przetwory zbożowe Płatki owsiane, nie powinna być wyższa niż 12% dla płatków owsianych zwykłych oraz 11% w przypadku płatków owsianych górskich i błyskawicznych. Wszystkie zgromadzone do badań próbki płatków owsianych charakteryzowały się prawidłową, zgodną z ww. normą wilgotnością, która wynosiła od 8,1 do 10,5%. Najniższą średnią wilgotnością charakteryzowały się płatki owsiane błyskawiczne (8,8%), zaś najwyższą - płatki owsiane górskie ekstra (10,0%). 114

11 RYSUNEK 7. Kwasowość tłuszczowa i wilgotność poszczególnych badanych próbek płatków owsianych Kwasowość tłuszczowa wszystkich badanych próbek płatków owsianych kształtowała się w zakresie od 50 do 160 mg KOH/ 100 g s.m. i była zróżnicowana w ramach danej grupy płatków. Najniższą kwasowością tłuszczową charakteryzowały się płatki owsiane górskie ekstra (średnia 78 mg KOH/100 g s.m.). Pozostałe grupy płatków owsianych charakteryzowały się zbliżonymi średnimi wartościami kwasowości tłuszczowej około 120 mg KOH/100 g s.m Zmiany kwasowości tłuszczowej w płatkach owsianych w trakcie przechowywania Dostarczone do ZPZIP IBPRS próbki płatków owsianych górskich ekstra charakteryzowały się prawidłową szarobiałą barwą o różnych odcieniach oraz właściwym swoistym smakiem. Płatki te zostały wyprodukowane w sierpniu czyli według postanowień normy PN-91/A w okresie letnim (pomiędzy 1 kwietnia a 30 września) i zgodnie z tą normą powinny zachować swoją trwałość przez okres czterech miesięcy. W trakcie przechowywania próbek płatków owsianych oceniano ich smak i zapach. Na wykresie na rysunku 8. przedstawiono zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności płatków owsianych w trakcie przechowywania. 115

12 RYSUNEK 8. Zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności płatków owsianych w trakcie przechowywania Wilgotność badanych próbek płatków owsianych w całym okresie przechowywania kształtowała się w zakresie od 8,1 do 11,2%. Wymagania dotyczące wilgotności określone w normie PN-82/A jako nie więcej niż 11% zostały jedynie dwa razy nieznacznie (o 0,2%) przekroczone w przypadku próbek przechowywanych w temperaturze 10 o C. Niższą wilgotnością charakteryzowały się próbki przechowywane w temperaturze pokojowej (średnia w całym okresie przechowywania wyniosła 9,0%). Średnia wilgotność płatków owsianych przechowywanych w temperaturze 10 o C kształtowała się na nieznacznie wyższym poziomie, wynoszącym 10,5%. Próbki przechowywane w temperaturze 10 o C charakteryzowały się bardziej wyrównaną wilgotnością w ciągu całego okresu przechowywania. Początkowa kwasowość tłuszczowa płatków owsianych kształtowała się na poziomie 50 mg KOH/100 g s.m. Wartość ta była równa najniższej uzyskanej dla tej grupy przetworów zbożowych w ramach oceny przetworów pochodzących bezpośrednio z produkcji. Zmiany kwasowości tłuszczowej badanych próbek płatków owsianych, zarówno przechowywanych w temperaturze pokojowej, jak i w temperaturze 10 o C, nie miały stałej tendencji. Stwierdzono różne tempo wzrostu kwasowości próbek pomiędzy pobraniami w tym samym wariancie przechowywania, co uniemożliwia wyznaczenie jednej tendencji. W kolejnych pobraniach wyższy poziom kwasowości tłuszczowej wystąpił w próbkach przechowywanych w temperaturze pokojowej lub przechowywanych w temperaturze 10 o C. Badania prowadzone przez Molteberg i in. [1995] wykazały, że odmiany owsa różnią się nieznacznie poziomem kwasowości tłuszczowej. Na poziom kwasowości tłuszczowej większy wpływ mają natomiast warunki panujące w trakcie wzrostu roślin oraz zabiegi po zbiorze ziarna. Wzrost wilgotności płatków owsianych w trakcie przechowywania powodował istotny wzrost kwasowości tłuszczowej. Próbki charakteryzujące się najniższą wilgotnością wykazywały najmniejszy przyrost kwasowości tłuszczowej w trakcie przechowywania. Pod wpływem obróbki termicznej, która powoduje głębokie 116

13 i wielokierunkowe zmiany w składnikach ziarna owsa, nastąpiło obniżenie poziomu kwasowości tłuszczowej o 43 i 56% w stosunku do próbki kontrolnej. Zgodnie z zapisami normy PN-91/A próbki płatków owsianych, wyprodukowanych w okresie letnim, powinny zachować trwałość przez około 18. tygodni. Badane próbki przechowywano bez oznak zepsucia przez okres 44. tygodni Nie zaobserwowano również obecności szkodników. Badania zakończono w 44. tygodniu przechowywania z powodu stwierdzenia nieswoistego dla płatków owsianych smaku i zapachu. Wymagania dotyczące poziomu kwasowości tłuszczowej, oznaczanej zgodnie z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305:2001, nie zostały jak dotąd określone w normie PN na płatki owsiane. Ustalenie prawidłowego poziomu wymagań w zakresie tego wyróżnika jakościowego powinno uwzględniać rodzaj płatków owsianych oraz porę roku ich wyprodukowania (okres letni i zimowy). 4. Kasza gryczana 4.1. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w kaszy gryczanej Wilgotność kaszy gryczanej, zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN-76/A Przetwory zbożowe Kasza gryczana, nie powinna być wyższa niż 13,0%. Wszystkie zgromadzone do badań próbki kaszy pochodzące bezpośrednio z produkcji charakteryzowały się prawidłową, zgodną z ww. normą wilgotnością. Kształtowała się ona w zakresie od 9,1 do 11,1%. Kwasowość tłuszczowa (rysunek 9) większości badanych próbek kaszy gryczanej kształtowała się w zakresie od 45 do 66 mg KOH/100 g s.m., tylko dla jednej próbki osiągając wartość 77 mg KOH/100 g s.m. Średnia wartość obliczona dla wszystkich badanych próbek wynosiła 56 mg KOH/100 g s.m., odchylenie standardowe 9 mg KOH/100g s.m., zaś średnia i odchylenie standardowe bez uwzględnienia najwyższej oznaczonej wartości kwasowości tłuszczowej wynosiły odpowiednio: 54 i 6 mg KOH/100 g s.m. Oznacza to, że zgromadzone do badań próbki kaszy gryczanej charakteryzowały się zbliżonymi wartościami kwasowości tłuszczowej. RYSUNEK 9. Kwasowość tłuszczowa i wilgotność poszczególnych badanych próbek kaszy gryczanej 117

14 4.2. Zmiany kwasowości tłuszczowej w trakcie przechowywania kaszy gryczanej Próbki kaszy gryczanej dostarczone do ZPZiP IBPRS charakteryzowały się właściwym swoistym zapachem oraz właściwą barwą żółtą z odcieniem brunatnym. W trakcie przechowywania próbek oceniano smak i zapach. Próbki kaszy gryczanej przechowywano przez najdłuższy okres spośród wszystkich badanych przetworów tj. 13. miesięcy (okres trwałości podany przez producenta to 9 miesięcy). Badania zakończono w 56. tygodniu w momencie stwierdzenia nieswoistego smaku i zapachu, odmiennego od charakterystycznego dla kaszy gryczanej. Jest to zgodne z badaniami prowadzonymi przez Wijngaard i Arendt [2006] oraz Petkowicz [1989], które wykazały, że kasza gryczana jest najbardziej odporna na jełczenie, ponieważ rozkład tłuszczów zachodzi najwolniej. Przypuszcza się, że to hydrotermiczna obróbka kaszy gryczanej powoduje całkowitą inaktywację enzymów i zniszczenie mikroflory Na rysunku 10. przedstawiono zmiany kwasowości tłuszczowej i wilgotności w trakcie przechowywania. W trakcie całego okresu przechowywania pobierane do badań próbki kaszy gryczanej charakteryzowały się prawidłową, zgodną z normą PN-76/A wilgotnością. Wilgotność kaszy gryczanej przechowywanej w temperaturze pokojowej kształtowała się na poziomie od 10,0 do 11,2% i była nieznacznie niższa od wilgotności kaszy gryczanej przechowywanej w temperaturze 10 o C. RYSUNEK 10. Zmiany kwasowości tłuszczowej kaszy gryczanej w trakcie przechowywania Kwasowość tłuszczowa oznaczona w początkowym okresie przechowywania kształtowała się na poziomie 45 mg KOH/100 g s.m. a więc najniższym oznaczonym w ramach badań wykonywanych dla próbek pochodzących bezpośrednio z produkcji krajowych zakładów przetwórstwa zbóż. Kwasowość tłuszczowa badanych próbek kaszy gryczanej wzrastała w trakcie przechowywania, bez względu na jego wariant. Nie była to jednak tendencja stała. Obserwowano różne tempo wzrostu kwasowości tłuszczowej próbek pomiędzy pobraniami z tego samego wariantu przechowywania. Podobnie jak w przypadku płatków owsianych w kolejnych pobraniach wyższy poziom kwasowości tłuszczowej stwierdzano w próbkach 118

15 przechowywanych w temperaturze pokojowej lub w temperaturze 10 o C. w próbkach przechowywanych Wymagania dotyczące poziomu kwasowości tłuszczowej, oznaczanej zgodnie z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305:2001, nie zostały jak dotąd określone w normie PN na kaszę gryczaną. Ustalenie prawidłowego poziomu wymagań w zakresie tego wyróżnika jakościowego powinno uwzględniać rodzaj kaszy gryczanej. W wymaganiach określanych w normach maksymalna dopuszczalna kwasowość tłuszczowa kaszy gryczanej powinna być ustalana na poziomie nie więcej niż 70 mg KOH/100 g s.m. IV. WNIOSKI 1. Kwasowość tłuszczowa badanych przetworów zbożowych pochodzących bezpośrednio z produkcji jest zróżnicowana w zależności od rodzaju surowca, z którego zostały wytworzone a także w ramach poszczególnych grup w zależności od formy produktu i wielkości cząstek oraz procesu technologicznego produkcji. Nie stwierdzono wpływu wilgotności na poziom kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych. 2. Kwasowość tłuszczowa badanych próbek przetworów zbożowych wzrastała w trakcie przechowywania bez względu na temperaturę otoczenia, rodzaj opakowania czy masę jednostkową próbki. 3. W trakcie przechowywania nieznacznie wyższą kwasowość tłuszczową wykazywały próbki mąki, kaszki i grysu kukurydzianego przechowywane w temperaturze pokojowej niż w temperaturze 10 o C. 4. Wyniki niniejszej pracy mogą stanowić podstawę do ustalenia nowych wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej w PN-A-74205:1997 dla przetworów z kukurydzy. Mogą być one również wykorzystywane przy tworzeniu dokumentów typu norma zakładowa i deklaracja jakościowa producenta dla kaszy manny, płatków owsianych oraz kaszy gryczanej. V. PIŚMIENNICTWO 1. Codex Standard for Wheat Flour. Codex Stan (Rev ) 2. Fastnaught C.E., Berglund P.T., Dudgeon A.L., Hadley M. (2006): Lipid changes during storage of milled hulles barley products. Cereal Chemistry Vol. 83, No 4, s Gąsiorowski H. red.(1995): Owies. Chemia i technologia. PWRiL. Poznań 4. Jankowski S. (1988): Surowce mączne i kaszowe. WNT, Warszawa 5. Mestres Ch., Matencio F., Drama D. (2003): Small-scale production and storage quality of dry-milled degermed maize products for tropical coutries. International Journal of Food Science and Technology, 38, Matlashewski G.J., Urquhart A.A., Sahasrabudhe M.R., Altosaar I. (1982): Lipase activity in oat flour suspensions and soluble extracts. Cereal Chemistry Vol. 59, No 5, s Molteberg E.L., Vogt G., Nilsson A., Frolich W. (1995): Effects of storage and heat processing on the content and composition of free fatty acids in oats. Cereal Chemistry Vol. 72, No 1, s

16 8. Murray L.F., Moss R. (1990): Estimation of fat acidity in milled wheat products. Part II. Using colorimetry to ascertain the effect of storage time and conditions. Journal of Cereal Science Vol. 11, s Petkowicz A. (1989): Określenie dopuszczalnego okresu trwałości kasz i płatków. Maszynopis CLTPiPZ, Warszawa 10. PN-64/A Przetwory zbożowe - Badania organoleptyczne mąki i kaszy 11. PN-ISO 712:2002 Zboża i przetwory zbożowe Oznaczanie wilgotności (Rutynowa metoda odwoławcza) 12. PN-ISO 7305:2001 Przetwory zbożowe - Oznaczanie kwasowości tłuszczowej 13. Pomeranz Y. (1992) Storage of Cereal Grains and their products, Chapter Szafrańska A. (2007a): Sprawozdanie z realizacji tematu o symbolu pt.: Kształtowanie się wartości wskaźnika kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych oraz jego zmiany w trakcie przechowywania. Część II: Kształtowanie się wartości wskaźnika kwasowości tłuszczowej wybranych przetworów zbożowych (kasze i płatki). Maszynopis ZPZiP IBPRS. Warszawa, Szafrańska A. (2007b): Metody oznaczania kwasowości przetworów zbożowych. Przegląd Zboż.-Młyn (10), Rok LI, s Szafrańska A. (2008): Sprawozdanie z realizacji tematu o symbolu pt.: Kształtowanie się wartości wskaźnika kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych oraz jego zmiany w trakcie przechowywania. Część III: Zmiany poziomu kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych w trakcie przechowywania. Maszynopis ZPZiP IBPRS. Warszawa, Wijngaard H.H., Arendt E.K. (2006): Review. Buckwheat. Cereal Chemistry, Vol. 83, No. 4, s Youngs V.L. (1978): Oat lipids. Cereal Chemistry, Vol. 55, No 5, s