Kwasowość tłuszczowa w wybranych przetworach zbożowych (kasze i płatki)

Transkrypt

1 Anna Szafrańska* Jakość Kwasowość tłuszczowa w wybranych przetworach zbożowych (kasze i płatki) 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. 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 makaronu. Wymagania w odniesieniu do wskaźnika kwasowości tłuszczowej określone są obecnie w trzech krajowych normach dotyczących przetworów zbożowych: PN-A-74032:2002 Przetwory zbożowe Mąka żytnia, PN-A-74022:2003 Przetwory zbożowe Mąka pszenna, PN-A-74205:1997 Przetwory zbożowe Kasza, kaszki i mąka kukurydziana. Wymagania dotyczące kwasowości tłuszczowej dla wszystkich produktów określonych w tych normach zostały ustalone jako: nie więcej niż 50 mg KOH/100 g s.m., na podstawie wartości podanych w normach Codex Allimentarius. Wyróżnik kwasowości tłuszczowej, oznaczany zgodnie z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305 Przetwory zbożowe Oznaczanie kwasowości tłuszczowej, zastąpił w znowelizowanych normach na mąkę pszenną i mąkę żytnią wyróżnik kwasowości potencjalnej. Kwasowość potencjalna była jednym z wyróżników jakościowych uwzględnionych także w normach na kaszę manną (PN-88/A-74036) oraz płatki owsiane (PN- 82/A-74037). Wymagania dotyczące kwasowości były ustalone na maksymalnym poziomie 3 stopni kwasowości dla kaszy manny, 5 stopni dla płatków owsianych górskich i błyskawicznych oraz 6 stopni dla płatków owsianych zwykłych. Obecnie normy te są wycofane z Katalogu PN w efekcie polityki realizowanej przez Polski Komitet Normalizacyjny, która zmierza do wycofania w perspektywie kilku lat z Katalogu PN wszystkich norm przedmiotowych. Przy czym według stanowiska PKN wycofanie normy z Katalogu PN nie oznacza zakazu jej stosowania zarówno w praktyce przemysłowej, jak i w badaniach naukowych. Sytuacja taka powoduje jednak wiele nieporozumień w praktyce w odniesieniu do stawianych kryteriów jakościowych. Brak jest także jasno określonych wymagań dotyczących poziomu kwasowości w ww. przetworach zbożowych. Badania własne przeprowadzone w 2007 r. w Zakładzie Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego wykazały, że kwasowość tłuszczowa oznaczona w pochodzących z bieżącej produkcji krajowych młynów przemysłowych próbkach mąki pszennej i żytniej wszystkich typów mąki, uwzględnionych w normach PN- A-74022:2003 i PN-A-74032:2002, była zróżnicowana w ramach danego typu oraz ze względu na typ mąki. Mąki jasne, które charakteryzują się niższą zawartością składników mineralnych, odznaczały się również niższą kwasowością tłuszczową. mąki pszennej i żytniej była dodatnio skorelowana z zawartością popiołu. Ww. badania potwierdziły konieczność wprowadzenia zmian w Polskich Normach dla mąki pszennej i żytniej w odniesieniu do poziomu wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej. Niezbędne jest jednak przeprowadzenie prób przechowalniczych, które pozwolą na prawidłowe ustalenie poziomu tych wymagań. W ZPZiP IBPRS w 2007 r. zrealizowano kolejny etap pracy, której celem było określenie poziomu kształtowania się kwasowości tłuszczowej w przetworach zbożowych takich jak kasze i płatki, produkowanych z wybranych gatunków ziarna zbóż w krajowych zakładach przetwórstwa zbożowego. Materiał badawczy i metodyka badań Materiał badawczy stanowiły próbki kasz i płatków dostarczone do Zakładu Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa IBPRS z 28 krajowych zakładów przetwórstwa zbożowego. Liczbę próbek poszczególnych przetworów zbożowych uwzględnionych w niniejszej pracy, przedstawiono w tabeli 1. We wszystkich dostarczonych do ZPZiP próbkach oznaczono: wilgotność, kwasowość tłuszczową oraz dokonano oceny organoleptycznej. Oznaczanie uwzględnionych w niniejszej pracy wyróżników jakościowych wykonano zgodnie z metodami określonymi w Polskich Normach, tj.: PN-ISO 712 Zboża i przetwory zbożowe Oznaczanie wilgotności Rutynowa metoda odwoławcza PN-ISO 7305 Przetwory zbożowe Oznaczanie kwasowości tłuszczowej PN-64/A Przetwory zbożowe Badania organoleptyczne mąki i kaszy Wyniki badań i ich omówienie Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w kaszy manny Wszystkie zgromadzone do badań próbki kaszy 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. 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 rys. 1 słupek czarny). 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 rys. 1 słupki białe). 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 Maj

2 8 Kwasowość tłuszczowa w poszczególnych grupach przetworów zbożowych Rodzaj przetworu zbożowego Liczba badanych próbek Kwasowość tłuszczowa (mg KOH/100 g s.m.) średnia min max Tabela 1 odchylenie standardowe kasza manna płatki jęczmienne ogółem wyborowe 4* błyskawiczne kasza gryczana mąka, kasza i kaszki kukurydziane ogółem mąka 4* kasza i kaszki kasza jęczmienna ogółem wiejska mazurska płatki owsiane ogółem zwykłe 4* górskie 3* górskie ekstra 3* błyskawiczne 5* * - zbyt mała liczba próbek do szczegółowej interpretacji wyników badań Rys. 1. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych próbek kaszy manny (próbki kaszy manny błyskawicznej oznaczono kolorem białym). Rys. 2. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych próbek kaszy jęczmiennej. dla wszystkich badanych próbek kaszy manny. z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305, nie zostały jak dotąd określone dla kaszy manny w Polskiej Normie. W niektórych normach zakładowych dla kaszy manny wymagania w zakresie kwasowości tłuszczowej ustalono, tak jak dla mąki pszennej, na poziomie 50 mg KOH/100 g s.m. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w przetworach z jęczmienia W ramach pracy zrealizowanej w 2007 r. w ZPZiP IBPRS badano płatki jęczmienne (wyborowe i błyskawiczne) oraz kaszę jęczmienną (mazurską i wiejską). Wilgotność kaszy jęczmiennej zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN- 87/A Przetwory zbożowe Kasza jęczmienna, nie powinna być wyższa niż 15,0% w przypadku kaszy wiejskiej oraz 14,5% w przypadku kaszy mazurskiej. Wszystkie dostarczone do badań próbki kaszy spełniały to wymaganie. Ich wilgotność kształtowała się w zakresie od 9,5% do 11,9%. Średnie wilgotności obliczone dla kaszy wiejskiej i kaszy mazurskiej były praktycznie takie same i wynosiły odpowiednio: 10,6% i 10,5%. kaszy jęczmiennej kształtowała się w zakresie od 51 do 82 mg KOH/100 g s.m. (rys. 2). Średnią kwasowością tłuszczową na poziomie 72 mg KOH/100 g s.m., charakteryzowała się kasza mazurska. Wyższa kwasowość tłuszczowa próbek kaszy mazurskiej może być wynikiem większej powierzchni jednostkowej produktu w efekcie zróżnicowania procesu technologicznego produkcji ocenianych kasz. Zgromadzone do badań próbki kaszy mazurskiej charakteryzowały się bardziej zbliżonymi wynikami kwasowości tłuszczowej niż próbki kaszy wiejskiej, o czym świadczy odchylenie standardowe na poziomie 3 mg KOH/100 g s.m. dla kaszy mazurskiej i 10 mg KOH/100 g s.m. dla kaszy wiejskiej. Nie zaobserwowano zróżnicowania w zakresie kwasowości tłuszczowej dla próbek kaszy jęczmiennej, zarówno wiejskiej jak i mazurskiej, z uwagi na jej granulację (norma wyróżnia kaszę: grubą, średnią i drobną). Do laboratorium ZPZiP IBPRS dostarczono próbki płatków jęczmiennych błyskawicznych oraz płatków jęczmiennych wyborowych. Wyższą średnią wilgotnością wynoszącą 11,5% charakteryzowały się płatki wyborowe. Wilgotność wszystkich badanych próbek z wyjątkiem jednej płatki błyskawiczne ekologiczne kształtowała się w zakresie od 9,9% do 12,6%. Wilgotność oznaczona dla próbki płatki błyskawiczne ekologiczne była wyraźnie niższa od pozostałych i wynosiła 7,4%. Kwasowość tłuszczowa wszystkich badanych próbek płatków jęczmiennych kształtowała się w zakresie od 34 do 66 mg KOH/100 g s.m. (rys. 3). Średnia wartość obliczona dla próbek płatków błyskawicznych (łącznie z próbką płatki błyskawiczne ekologiczne ) wynosiła 52 mg KOH/100 g s.m. i była wyższa niż średnia obliczona dla płatków wyborowych (39 mg KOH/100 g s.m.). Maj 2008

3 Zgromadzone do badań próbki płatków wyborowych charakteryzowały się bardziej zbliżonymi niż próbki płatków błyskawicznych wynikami oceny zarówno kwasowości tłuszczowej, jak i wilgotności, o czym świadczą wartości odchylenia standardowego na poziomie odpowiednio: 5 mg KOH/100 g s.m. oraz 0,9% w porównaniu do 10 mg KOH/100 g s.m. oraz 1,4%. Jednakże pamiętać należy, iż badanych było dwukrotnie więcej próbek płatków błyskawicznych niż płatków wyborowych. Na rys. 4 przedstawiono kształtowanie się średnich wartości kwasowości tłuszczowej omówionych wyżej rodzajów przetworów z ziarna jęczmienia. Badane grupy przetworów z jęczmienia były zróżnicowane pod względem kwasowości tłuszczowej. Próbki kaszy charakteryzowały się wyższą kwasowością tłuszczową niż próbki płatków. Najwyższą kwasowością tłuszczową charakteryzowały się próbki kaszy mazurskiej (średnia 72 mg KOH/100 g s.m), najniższą próbki płatków wyborowych (średnia 39 mg KOH/100 g s.m.). z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305, nie zostały jak dotąd określone dla żadnego z przetworów z jęczmienia w odpowiednich normach. Na podstawie badań przeprowadzonych w ZPZiP IBPRS należy stwierdzić, że wymagania te powinny być ustalone odrębnie dla każdego rodzaju przetworów z jęczmienia. 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 (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, w tym opracowaniu wyniki badań dla próbek kaszek kukurydzianych są traktowane jako całość i nie różnicuje się ich na grupy o określonej wielkości cząstek. Wilgotność przetworów z kukurydzy, zgodnie z wymaganiami określonymi Rys. 3. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych próbek płatków jęczmiennych. Rys. 4. Średnie wartości kwasowości tłuszczowej wybranych przetworów z jęczmienia. 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%. kaszy i kaszki kukurydzianej kształtowała się w zakresie od 35 do 86 mg KOH/100 g s.m. (rys. 5). 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. Próbki mąki kukurydzianej charakteryzowały się wyższą kwasowością tłuszczową niż badane próbki kaszy i kaszki kukury- Rys. 5. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych badanych próbek kaszy i kaszki kukurydzianej (kasza kukurydziana słupki białe; kaszka kukurydziana słupki szare). Maj

4 dzianej. 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. 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 kaszki była równa 86 mg KOH/100 g s.m. Dotyczyło to próbki kaszki o najdrobniejszej granulacji deklarowanej przez producenta ( μm). Ustalenie prawidłowych wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej dla przetworów z kukurydzy wymaga zbadania większej liczby próbek ww. przetworów oraz przeprowadzenia prób przechowalniczych. 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. z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305, nie zostały jak dotąd określone dla płatków owsianych. Ustalenie prawidłowych wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej dla płatków owsianych wymaga przeprowadzenia prób przechowalniczych. 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 charakteryzowały się prawidłową, zgodną z ww. normą wilgotnością. Kształtowała się ona w zakresie od 9,1 do 11,1%. Kwasowość tłuszczowa (rys. 7) 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. Kształtowanie się kwasowości tłuszczowej w płatkach owsianych Na rys. 6 przedstawiono kształtowanie się kwasowości tłuszczowej dostarczonych do badań próbek płatków owsianych: zwykłych, górskich, górskich ekstra oraz błyskawicznych. 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%). Rys. 6. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych badanych próbek płatków owsianych. Rys. 7. Kwasowość tłuszczowa poszczególnych badanych próbek kaszy gryczanej. 10 Maj 2008

5 z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305, nie zostały jak dotąd określone dla kaszy gryczanej. Ustalenie prawidłowych wymagań w zakresie kwasowości tłuszczowej dla kaszy gryczanej wymaga przeprowadzenia prób przechowalniczych. W tabeli 1 przedstawiono wyniki oznaczania kwasowości tłuszczowej oraz wilgotności uzyskane dla poszczególnych badanych grup przetworów zbożowych. Uszeregowano je w kolejności od najniższej obliczonej średniej wartości kwasowości tłuszczowej. Wnioski 1. Kwasowość tłuszczowa badanych przetworów zbożowych 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. Badane grupy przetworów zbożowych można uszeregować od najniższej do najwyższej wartości średniej kwasowości tłuszczowej w sposób następujący: kasza manna płatki jęczmienne kasza gryczana; kasza i kaszki kukurydziane kasza jęczmienna mąka kukurydziana płatki owsiane. 3. Istnieje zależność pomiędzy poziomem kwasowości tłuszczowej a zróżnicowaniem wyników w danej grupie produktów, co potwierdza wysoki współczynnik korelacji (r = 0,830) pomiędzy średnią wartością kwasowości tłuszczowej danej grupy przetworów zbożowych a odchyleniem standardowym. 4. Przedstawione w tym artykule wyniki pracy zrealizowanej w Zakładzie Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa IBPRS mogą być pomocne przy ustalaniu prawidłowego poziomu wymagań w normach zakładowych lub dokumentach typu deklaracja jakościowa producenta w odniesieniu do oznaczanej zgodnie z metodyką określoną w normie PN-ISO 7305 kwasowości tłuszczowej dla produktów przemiału kukurydzy, kaszy manny, kaszy jęczmiennej, płatków jęczmiennych, płatków owsianych oraz kaszy gryczanej. Jednak ustalenie prawidłowych wymagań w tym zakresie wymaga jeszcze przeprowadzenia prób przechowalniczych. Literatura (1) Budżety gospodarstw domowych Mały Rocznik Statystyczny 2006, gus/publ_maly_rocznik_statystyczny_2006.pdf (2) Codex Standard for Wheat Flour. Codex Stan (Rev ). (3) Fastnaught C.E., Berglund P.T., Dudgeon A.L., Hadley M.: Lipid changes during storage of milled hulles barley products. Cereal Chemistry 2006 Vol. 83, No 4, s (4) Gąsiorowski H. red.: Jęczmień. Chemia i technologia. PWRiL. Poznań, (5) Gąsiorowski H. red.: Owies. Chemia i technologia. PWRiL, Poznań, (6) Górska-Warsewicz H.: Rozwój rynków produktów zbożowych (10), Rok L, s (7) Horubała A.: Podstawy przechowalnictwa żywności, PWN, Warszawa, (8) Jankowski S.: Surowce mączne i kaszowe. WNT, Warszawa, (9) Jurga R.: Prawie wszystko o kaszach. Przegląd Zbożowo-Młynarski 2004 (6), Rok XLVIII, s (10) Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Przygoda B.: Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw. Wydawnictwo Lekarskie lekarskie PZWL, PZWl, Warszawa, (11) Mestres Ch., Matencio F., Drama D.: Small-scale production and storage quality of dry-milled degermed maize products for tropical coutries. International Journal of Food Science and Technology 2003, 38, (12) Petkowicz A.: Określenie dopuszczalnego okresu trwałości kasz i płatków. Maszynopis CLTPiPZ, Warszawa, (13) Sobczyńska J.: Jełczenie tłuszczu owsa. Przegląd Zbożowo-Młynarski 1967 (7), Rok XI, s (14) Stan przemysłu zbożowo-młynarskiego i wtórnego przetwórstwa zbóż (10), Rok L, s (15) Szafrańska A.: Sprawozdanie z realizacji tematu o symbolu pt.: Kształtowanie się wartości wskaźnika kwasowości tłuszczowej przetworów zbożowych oraz jego zmiany w trakcie przechowywania. Część I: Kształtowanie się wartości wskaźnika kwasowości tłuszczowej mąki pszennej i mąki żytniej. Maszynopis ZPZiP IBPRS. Warszawa, (16) Szafrańska A.: Metody oznaczania kwasowości przetworów zbożowych (10), Rok LI, s (17) Wijngaard H.H., Arendt E.K.: Review. Buckwheat. Cereal Chemistry 2006, Vol. 83, No. 4, s * mgr inż. A nna Szafrańska jest pracownikiem Zakładu Przetwórstwa Zbóż i Piekarstwa IBPRS w Warszawie. Maj 2008 Kwiecień