WPŁYW OBRÓBKI KULINARNEJ NASION ROŚLIN STRĄCZKOWYCH NA ZAWARTOŚĆ ROZPUSZCZALNYCH WĘGLOWODANÓW

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych nr 584, 2016, 139 150 WPŁYW OBRÓBKI KULINARNEJ NASION ROŚLIN STRĄCZKOWYCH NA ZAWARTOŚĆ ROZPUSZCZALNYCH WĘGLOWODANÓW Celina Wieczorek 1, Barbara Sionek 1, Wiesław Przybylski 1, Lesław B. Lahuta 2 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie 2 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie Streszczenie. Celem pracy była analiza wpływu obróbki kulinarnej: moczenia w zimnej lub gorącej wodzie oraz gotowania tradycyjnego i pod zwiększonym ciśnieniem, na zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w dwóch gatunkach nasion roślin strączkowych. Zawartość węglowodanów w suchych nasionach wynosiła: połówki nasion grochu łuskanego 72,28 mg g s.m. 1, całe nasiona grochu 57,13 mg g s.m. 1, ziarna fasoli białej 60,06 mg g s.m. 1 i fasoli czerwonej 61,87. Zawartość stachiozy wahała się od 18,27 do 31,04 mg g s.m. 1, rafinozy w zakresie 2,82 8,62 mg g s.m. 1, a werbaskozy od 0,78 do 16,15 mg g s.m. 1. Straty oligosacharydów z rodziny rafinozy (RFO) pod wpływem procesów obróbki kulinarnej wyniosły od 25,60 do 81,33% w przypadku nasion grochu oraz od 22,94 do 61,73% w przypadku nasion fasoli. Proces moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego powodował największe zmiany zawartości tych cukrów. Najmniejsze ubytki RFO następowały podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem. Słowa kluczowe: groch, fasola, moczenie, gotowanie, rozpuszczalne węglowodany WSTĘP Nasiona roślin strączkowych należą do jednych z najstarszych składników pożywienia człowieka. Duża wartości odżywcza nasion roślin strączkowych wynika z dużej ilości białka i węglowodanów (głównie skrobi i błonnika) oraz z obecności składników mineralnych, m.in. potasu, cynku, wapnia, magnezu i witamin z grupy B [Cieślik 2009, Saha Adres do korespondencji Corresponding author: Celina Wieczorek, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywieniu, Katedra Technologii Gastronomicznej i Higieny Żywności, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa, e-mail: celina_wieczorek@sggw.pl

140 C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni i in. 2009]. Nasiona te i ich produkty mogą być alternatywą dla osób chorych na celiakię, nietolerujących białka zbóż [Schober i Bean 2009]. Prawdopodobną przyczyną ograniczonego spożycia roślin strączkowych jest konieczność długotrwałej obróbki kulinarnej nasion i zawartość substancji antyodżywczych. Do substancji o niekorzystnym działaniu na organizm człowieka należą: inhibitory enzymów proteolitycznych, inhibitory amylaz, cukry o charakterze gazotwórczym, hemaglutyniny, fityniany, saponiny, związki fenolowe, czynniki wolotwórcze, glikozydy cyjanogenne, czynniki powodujące fawizm i latyryzm, lizynoalanina oraz alergeny [Górecka i in. 2014]. Oligosacharydy nasion roślin strączkowych z rodziny rafinozy (RFO) nie ulegają hydrolizie w przewodzie pokarmowym człowieka (brak enzymu α-galaktozydazy). Duża ilość tych cukrów w pożywieniu prowadzi do nadmiaru gazów w jelitach powodujących wzdęcia, bóle brzucha i biegunki [Martinez-Villaluenga i in. 2008]. Z kolei spożycie ok. 3 g dziennie tych cukrowców jest korzystne, gdyż nie powoduje wytworzenia nadmiernej ilości gazów, a stanowi pożyteczną pożywkę dla mikroflory jelita grubego i stymuluje jej wzrost [Roberfroid i Slavin 2000]. Oligosacharydy z rodziny rafinozy (rafinoza, stachioza i werbaskoza) rozpuszczają się w wodzie, ale są termostabilne, dlatego mogą być usunięte z nasion tylko poprzez ekstrakcję. W celu polepszenia wartości żywieniowej i jakości sensorycznej stosowane są takie zabiegi, jak: moczenie, kiełkowanie, obłuszczanie, fermentacja, odwodnienie, blanszowanie i/lub gotowanie, autoklawowanie, ekstrudowanie [Ekvall i in. 2007, Shimelis i Rakshit 2007, Wang i in. 2008, Aguilera i in. 2009, Martin-Cabrejas i in. 2009, Ai i in. 2016]. Celem pracy było określenie wpływu warunków obróbki kulinarnej: moczenia i gotowania, na zmiany zawartości rozpuszczalnych cukrowców w dwóch gatunkach nasion roślin strączkowych: całych i łuskanych nasionach grochu oraz białej i czerwonej odmianie fasoli. MATERIAŁ I METODY Materiał badawczy stanowiły suche nasiona dwóch gatunków roślin strączkowych: fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris) i grochu zwyczajnego (Pisum sativum). Badano dwie odmiany fasoli czerwoną Red kidney i białą drobnoziarnistą, oraz dojrzałe żółte nasiona grochu zwyczajnego w formie połówek nasion (groch łuskany) i całych niełuskanych ziaren. Próbę stanowiło 1000 g suchych, przebranych nasion, opłukanych wodą destylowaną i osuszonych. W pierwszym etapie badań nasiona moczono w zimnej i gorącej wodzie. Pierwszą próbę moczono przez zalanie nasion wrzącą wodą destylowaną na 2 godziny, do czasu uzyskania temperatury pokojowej (20 C ±2 C). Drugą próbę zalano zimną wodą destylowaną i moczono w temperaturze chłodniczej przez 10 h. Stosunek wody do nasion wynosił 4 : 1. Ekstrakt z moczenia był odrzucany, a próbki nasion poddano obróbce cieplnej. W metodzie tradycyjnej zalewano nasiona zimną wodą destylowaną w stosunku 1 : 2,5, a w ciśnieniowej w stosunku 0,5 : 1,25. Czas gotowania (tab. 1), mierzony od momentu wrzenia do uzyskania właściwej konsystencji, został ustalony na podstawie oceny Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych.. 141 Tabela 1. Czas gotowania badanych gatunków nasion w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [min] Table 1. Boiling time of tested seeds according to culinary process [min] Nasiona Seeds Fasola biała White bean Fasola czerwona Red bean Całe nasiona grochu Pea-whole seeds Groch łuskany Pea half seeds Moczenie w zimnej wodzie/soaked in cold water gotowanie tradycyjne ordinary cooking Moczenie w gorącej wodzie/soaked in hot water Moczenie w zimnej wodzie/soaked in cold water Moczenie w gorącej wodzie/soaked in hot water gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem pressure cooking 40 42 6 6 34 35 7 7 20 21 5 5 13 14 1 1 sensorycznej przeprowadzonej metodą skalowania [PN ISO 4121:1998]. Wykonano dwie serie doświadczenia. Oznaczenie zawartości suchej masy wykonano metodą wagową poprzez suszenie próbek w temperaturze 80 ±2 C przez 24 h. Zawartość cukrowców badano w mączce sporządzonej z nasion grochu i fasoli przed i po obróbce cieplnej, wysuszonych do stałej masy. Stosowano metodę chromatografii gazowej [Lahuta 2006]. Cukrowce rozpuszczalne ekstrahowano 50-procentowym etanolem (etanol : woda, 1 : 1, v/v) w temperaturze 90 C przez 30 min, trzykrotnie wytrząsając na mikrowytrząsarce. Po odwirowaniu (22 000 g, 30 min, temp. 10 C) do 400 μl supernatantu dodano mieszaninę jonwymieniaczy (po 200 mg Dowex 50W 8, H+ i Dowex 2W 8, formate, FLUKA) i wytrząsano (300 obr. min 1 ) przez 60 min. Po odwirowaniu 200 μl supernatantu wysuszono w fiolkach chromatograficznych w wirówce próżniowej. Suche osady przechowywano przed analizami nad żelem krzemionkowym. Cukrowce przeprowadzono w pochodne tri-metylo-sililowe mieszaniną TMSI-pirydyny (1 : 1, v/v) w temperaturze 90 C. Rozdział TMS-pochodnych cukrowców wykonano w kolumnie kapilarnej ZEBRON ZBI (15 m długość, 0,25 mm średnica, 0,1 μm film, Phenomenex, USA) chromatografu gazowego GC-2010, wyposażonego w automatyczny podajnik (AOC-20s) i dozownik prób (AOC-20i) (Shimadzu, Japonia). Jako gaz nośny zastosowano hel (przepływ liniowy 40 cm s 1 ), kolumnę ogrzewano od 160 do 335 C z prędkością 20 C min 1 i temperaturę końcową utrzymywano przez 12 min. Temperatura injektora wynosiła 335 C, detektora (FID ang. flame ionization detector) 350 C. Próby (1 μl) nanoszono metodą split (20 : 1). Identyfikację cukrowców wykonano przy użyciu odpowiednich standardów. Zawartość cukrowców obliczono na podstawie prostych regresji opisujących stosunek pól powierzchni wzorców w różnych ilościach (od 50 do 300 μg) do stałej ilości standardu wewnętrznego (ksylitolu, 100 μg). Analizę statystyczną wyników przeprowadzono z zastosowaniem programów Microsoft Excel oraz SPSS ver. 12,0. Zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANO- VA). Istotność różnic między wartościami średnimi weryfikowano testem t-studenta. Za poziom istotności przyjęto p 0,05. nr 584, 2016

142 C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni WYNIKI I DYSKUSJA Spośród badanych nasion najwięcej węglowodanów rozpuszczalnych zawierał groch łuskany (72,28 mg g s.m. 1 ) a najmniej całe nasiona grochu (57,13 mg g s.m. 1 ) tabela 2. Proces łuszczenia nasion grochu zwiększył zawartość rozpuszczalnych węglowodanów i zmienił proporcje poszczególnych cukrów. Badany groch łuskany (połówki nasion) w porównaniu do całych, niełuskanych ziaren, zawierał więcej galaktocukrów o ok. 30%, stachiozy o 47% i werbaskozy o 28%. Jest to zgodne z wynikami badań Wang i innych [2008], według których obłuszczanie nasion, powodowało istotny wzrost zawartości stachiozy i werbaskozy. Początkowa zawartość węglowodanów z rodziny rafinozy (RFO) w suchym grochu łuskanym i całych nasionach grochu wynosiła odpowiednio 51,21 i 39,52 mg g s.m. 1. W ziarnach fasoli białej i fasoli czerwonej zawartość RFO była mniejsza (31,31 i 35,61 mg g s.m. 1 ) tabela 3. Z żywieniowego punktu widzenia bardziej korzystne proporcje cukrów RFO występują w grochu niż w fasoli. Wynika to z większego udziału werbaskozy i rafinozy, o mniejszych właściwościach wzdęciogennych niż stachioza. Nasiona fasoli zawierały dużą ilość stachiozy (27,72 31,04 mg g s m. 1 ), a małą rafinozy (ok. 3 mg g s.m. 1 ) i werbaskozy (0,78 1,65 mg g s.m. 1 ). W nasionach grochu zawartość stachiozy była tylko 2 3-krotnie większa niż rafinozy i ok. 1,5 raza większa niż werbaskozy. Zawartość sacharozy w badanych nasionach była duża: od 14,90 mg g s.m. 1 w całych nasionach grochu do 27,27 mg g s.m. 1 w ziarnach białej fasoli. Udział sacharozy w stosunku do całkowitej ilości rozpuszczalnych węglowodanów stanowił 26 27% w grochu i 41 45% w fasoli. Odnosząc zawartość sacharozy do cukrów RFO, wartości kształtują się następująco: ok. 38% w całych nasionach grochu i łuskanym, 71% w fasoli czerwonej i 87% w fasoli białej. W badaniach Fan i innych [2014] zawartość sacharozy w nasionach grochu zwyczajnego była na podobnym poziomie i wynosiła od ok. 30 do 45% w stosunku do całkowitej ilości oznaczanych oligosacharydów. W całych nasionach grochu stwierdzono niewielką zawartość fruktozy (0,52 mg g s.m. 1 ), a w ziarnach białej fasoli zarówno fruktozy, jak i glukozy (odpowiednio 0,41 i 0,33 mg g s.m. 1 ). Zawartość rozpuszczalnych węglowodanów w grochu łuskanym była największa po moczeniu w zimnej wodzie a następnie gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (34,59 mg g s.m. 1 ) tabela 2. W wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego grochu stwierdzono największe straty galaktocukrów (81,33%), a w przypadku stachiozy i werbaskozy wyniosły one odpowiednio 84,10 i 73,40%. Moczenie w gorącej wodzie, gotowanie tradycyjne i pod zwiększonym ciśnieniem doprowadziło do największych strat rafinozy, które wyniosły 87,70%. Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało największe obniżenie zawartości pozostałych cukrów, od 76,60% w przypadku galaktinolu do 81,60% dla mio-inozytolu. Zawartość węglowodanów w całych nasionach grochu była największa po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu ciśnieniowym (42,77 mg g s.m. 1 ). Efektem moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego było maksymalne obniżenie galaktocukrów (o 57,38%), podczas gdy moczenie w gorącej wodzie i gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem spowodowało najmniejszy ich ubytek (25,60%). Ponad dwukrotnie większą redukcję cukrów RFO podczas gotowania tradycyjnego należy wiązać głównie z dłuż- Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych.. 143 szym czasem gotowania, umożliwiającym większą ekstrakcję galaktocukrów do wody. Według Wang i innych [2009] redukcja zawartości galaktocukrów wskutek gotowania może być związana z ich hydrolizą do di- i monosacharydów i innych związków w wysokiej temperaturze. Niniejsze badania potwierdzają przemiany w kierunku tworzenia monosacharydów, na co wskazuje obecność glukozy w gotowanym grochu, w granicach 0,00 0,51 mg g s m. 1. Tak niewielkie przyrosty glukozy są dowodem na przemiany hydrolityczne, ale nie stanowią zasadniczego powodu obniżenia poziomu oligosacharydów. Wykonane badania nie wskazują natomiast na tworzenie się disacharydów podczas gotowania nasion roślin strączkowych. Nie stwierdzono bowiem przyrostu sacharozy, a wręcz przeciwnie znaczną jej redukcję na skutek rozpuszczalności w wodzie. Obniżenie poziomu sacharozy w łuskanym grochu było 2,6 razy większe niż w nasionach pokrytych łupiną ograniczającą powierzchnię liścieni i hamującą ekstrakcję rozpuszczalnych składników. Straty rafinozy w wymienionych wcześniej nasionach wyniosły 72,60%, stachiozy 55,50%, a werbaskozy 49,60%. W procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego odnotowano największy ubytek zawartości sacharozy i pozostałych cukrów. Straty te wahały się od 30,50% w przypadku sacharozy, 62,50% w przypadku mio-inozytolu do 66,60% dla galaktitolu. W fasoli białej największą zawartość węglowodanów rozpuszczalnych (42,56 mg g s m. 1 ) stwierdzono w nasionach moczonych w zimnej wodzie a następnie gotowanych ciśnieniowo (tab. 3). Największe obniżenie zawartości galaktocukrów zaobserwowano w procesie moczenia w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (61,73%), najmniejsze wskutek moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (34,87%). Shimelis i Rakshit [2007] uzyskali natomiast większą redukcję galaktocukrów w wyniku autoklawowania uprzednio namoczonych nasion fasoli w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Największy ubytek rafinozy w nasionach fasoli białej stwierdzono po moczeniu w gorącej wodzie a następnie gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem (52,50%). Obniżenie zawartości stachiozy było największe po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (63,20%), a werbaskozy po moczeniu w zimnej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (57,50%). Spośród pozostałych cukrów największe straty zaobserwowano w przypadku fruktozy (83,0%) w wyniku moczenia w gorącej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem. Glukoza uległa obniżeniu o 78,80% podczas tego procesu. Obniżenie zawartości mio-inozytolu było na tym samym poziomie (55,50%) w przypadku moczenia w zimnej wodzie i gotowania tradycyjnego oraz moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego, a także pod zwiększonym ciśnieniem. Proces moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego spowodował największe straty DGMI, galaktinolu oraz sacharozy, odpowiednio o 56,20, 52,50 oraz 51,0%. Zabieg gotowania zmniejsza zawartość RFO w nasionach roślin strączkowych [Shimelis i Rakshit 2007, Wang i in. 2009]. Poprzedzające ten zabieg namaczanie wpłynęło na zmniejszenie zawartości stachiozy o ok. 3 14% w nasionach grochu. Podobnie zabieg blanszowania (97 C, 100 s) redukował zawartość oligosacharydów o ok. 32% zawartości w świeżych nasionach fasoli. Największym stratom (o ok. 56%) uległa werbaskoza, następnie rafinoza (27%) i stachioza (o 15%) [Ekval i in. 2007]. Nasiona fasoli czerwonej moczone w zimnej wodzie i gotowane pod zwiększonym ciśnieniem zawierały największą ilość cukrów (47,70 mg g s.m. 1 ). Największe ubytki nr 584, 2016

Tabela 2. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach grochu w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg g s.m. 1 ] Table 2. Changes in soluble carbohydrates content in pea seeds versus culinary process [mg g d.m. 1 ] Cukier Sugar Suche nasiona Dry seeds Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in cold water Ordinary cooking Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in cold water /Pressure cooking Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in hot water Ordinary cooking Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in hot water/ Pressure cooking Groch łuskany (Pea-half seeds) Fruktoza Fructose 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Glukoza Glucose 0,00 0,46 1,2,4 0,51 1,2,5 0,00 3,4 0,48 1,3,5 Mio-inozytol myo-inositol 0,87 0,28 1,2 0,38 1,2,5 0,16 1 0,26 1,5 Sacharoza Sucrose 19,56 9,74 1,2,4 12,26 1,2,5 3,93 1,4 6,16 1,5 Galaktinol Galactinol 0,64 0,25 2 0,33 1,2,5 0,15 0,16 5 Rafinoza Raffinose 8,20 1,81 1,2 2,87 1,2 1,01 1 1,01 1 DGMI di-galactosyl-myo-inositol 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Stachioza Stachyose 26,85 7,73 1 12,02 1 4,26 1 5,80 1 Werbaskoza Verbascose 16,15 4,34 1,2 6,22 1,2,5 4,29 1 4,33 1,5 Suma Total 72,28 24,62 34,59 13,81 18,21 RFO RFOs 51,21 13,88 21,11 9,56 11,14

Całe nasiona grochu/ Pea whole seeds Fruktoza Fructose 0,52 0,00 1,4 0,00 1 0,00 1,3,4 0,00 1,3 Glukoza Glucose 0,00 0,34 1,2 0,00 2,5 0,45 1,3 0,00 3,5 Mio-inozytol myo-inositol 1,36 0,54 1,4 0,73 1 0,51 1,3,4 0,68 1,3 Sacharoza Sucrorose 14,90 12,06 1,4 12,61 10,36 1,3,4 12,23 3 Galaktinol Galactinol 0,84 0,32 1,2,4 0,39 1,2 0,28 1,3,4 0,46 1,3 Rafinoza Raffinose 8,62 2,86 1,4 4,42 1 2,36 1,3,4 4,75 1,3 DGMI di-galactosyl-myo-inositol 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Stachioza Stachyose 18,27 10,24 1 11,58 1 8,12 1,3 14,26 3 Werbaskoza Verbascose 12,63 8,71 1,4 8,76 1 6,36 1,3,4 10,40 3 Suma Total 57,13 35,08 38,48 28,43 42,77 RFO RFOs 39,52 21,81 24,76 16,84 29,40 Objaśnienia/Explanatory: RFO/RFOs cukry z rodziny rafinozy/raffinose family oligosaccharides (rafiboza, stachioza, werbaskoza/ raffinose, stachyose, verbascose). 1 istotna statystycznie różnica między zawartością cukru w suchych nasionach i nasionach poddanych procesom obróbki kulinarnej/ statistically significant differences of sugar content between dry seeds and seeds after culinary process, 2 istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i pod zwiększonym ciśnieniem nasion namoczonych w zimnej wodzie/ statistically significant differences of cold water soaked seeds between ordinary and pressure cooking, 3 istotna statystycznie różnica między gotowaniem tradycyjnym i ciśnieniowym nasion namoczonych w gorącej wodzie/ statistically significant differences of hot water soaked seeds between ordinary and pressure cooking, 4 istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i goracej oraz gotowaniem tradycyjnym/ statistically significant differences of ordinary cooked seeds between cold and hot water soaked seeds, 5 istotna statystycznie różnica między moczeniem w zimnej wodzie i gorącej oraz pod zwiększonym ciśnieniem/ statistically significant differences of pressure cooked seeds between cold and hot water soaked seeds.

Tabela 3. Zmiany zawartości rozpuszczalnych węglowodanów w nasionach fasoli w zależności od sposobu obróbki kulinarnej [mg g s.m. 1 ] Table 3. Changes in soluble carbohydrates content in bean seeds versus culinary process [mg g d.m. 1 ] Cukier Sugar Suche nasiona Dry seeds Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in cold water Ordinary cooking Moczenie w zimnej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in cold water Pressure cooking Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie tradycyjne Soaked in hot water Ordinary cooking Moczenie w gorącej wodzie Gotowanie pod zwiększonym ciśnieniem Soaked in hot water Pressure cooking Fasola biała/ White bean Fruktoza Fructose 0,41 0,16 1 0,16 1 0,14 1 0,07 1 Glukoza Glucose 0,33 0,20 0,26 0,13 0,07 Mio-inozytol myo-inositol 0,18 0,08 1,2 0,12 1,2 0,08 1 0,08 1 Sacharoza Sucrose 27,27 16,08 1,2,4 21,12 1,2,5 12,99 1,4 13,37 1,5 Galaktinol Galactinol 0,40 0,30 1,2,4 0,39 2,5 0,19 1,4 0,21 1,5 Rafinoza Raffinose 2,82 1,60 1,2 1,94 1,2,5 1,45 1 1,34 1,5 DGMI di-galactosyl-myo-inositol 0,16 0,10 1,4 0,12 5 0,07 1,4 0,07 1,5 Stachioza Stachyose 27,72 13,81 1,2,4 17,51 1,2,5 10,19 1,4 11,58 1,5 Werbaskoza Verbascose 0,78 0,33 0,94 0,34 0,35 Suma Total 60,06 32,65 42,56 25,58 27,14

RFO RFOs 31,31 15,74 20,39 11,98 13,27 Fasola czerwona/ Red bean Fruktoza Fructose 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Glukoza Glucose 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Mio-inozytol myo-inositol 0,25 0,09 1,2,4 0,12 1,2,5 0,06 1,4 0,07 1,5 Sacharoza Sucrose 25,34 15,94 1,2,4 19,64 1,2,5 10,12 1,4 11,41 1,5 Galaktinol Galactinol 0,37 0,29 1,4 0,30 1,5 0,19 1,4 0,20 1,5 Rafinoza Raffinose 2,94 1,90 1,2,4 2,20 1,2,5 1,35 1,4 1,35 1,5 DGMI di-galactosyl-myo-inositol 0,28 0,20 1,4 0,20 1,5 0,12 1,4 0,13 1,5 Stachioza Stachyose 31,04 21,05 1,2,4 24,04 1,2,5 11,82 1,4 12,41 1,5 Werbaskoza Verbascose 1,65 1,07 1,4 1,20 1,5 0,69 1,4 0,74 1,5 Suma Total 61,87 40,53 47,70 24,35 26,30 RFO RFOs 35,61 24,02 27,44 13,87 14,49 Objaśnienia: patrz tab. 2/Explanatory: see Table 2.

148 C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni galaktocukrów zaobserwowano po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym (61,05%), najmniejsze w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem (22,94%). Ubytek zawartości rafinozy był największy po moczeniu w gorącej wodzie i gotowaniu tradycyjnym oraz pod zwiększonym ciśnieniem (54,10%). Moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne spowodowało ubytek zawartości stachiozy i werbaskozy odpowiednio o 62,0 i 58,2%. Największe straty sacharozy wystąpiły podczas moczenia w gorącej wodzie i gotowania tradycyjnego (60%), zaś najmniejsze podczas moczenia w zimnej wodzie i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem (23%). W gotowanych i surowych nasionach czerwonej fasoli nie stwierdzono obecności cukrów prostych. Można zatem przypuszczać, że hydroliza galaktocukrów związana jest nie tylko z temperaturą ich obróbki, ale i z odmianą nasion. W nasionach grochu oligosacharydem, którego zawartość obniżyła się w największym stopniu była rafinoza (87,70% połówki nasion, 72,62% całe nasiona). W przypadku fasoli wymyciu uległa najbardziej stachioza (63,24% fasola biała i 61,92% fasola czerwona). Procesem, który najbardziej obniżał zawartość RFO wszystkich badanych rodzajów nasion, było moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, a najmniejsze ubytki zaobserwowano w wyniku moczenia w zimnej wodzie i gotowaniu pod zwiększonym ciśnieniem. Podobne wyniki uzyskali Linsberger-Martin i inni [2013], którzy wykazali mniejszą redukcję oligosacharydów w procesie wysokociśnieniowej (100 i 600 MPa) obróbki kulinarnej nasion grochu i fasoli w temperaturze 20 60 C w porównaniu z gotowaniem tradycyjnym. Obniżenie zawartości RFO w procesie moczenia i gotowania jest różne dla poszczególnych nasion strączkowych. W badaniach Aguilera i innych [2009] redukcja galaktozydów w procesie moczenia (16 h, 1 : 10) i gotowania (20 70 min) wynosiła 71% dla białej fasoli, 57% dla ciecierzycy, 37% dla fasoli różowej, centkowanej (ang. pink-mottled cream bean). Różnice wynikać mogą z wielkości nasienia, budowy skrobi, grubości i przepuszczalności łupiny nasion, stopnia dojrzałości [Frias i in. 2000]. Wyniki uzyskane w niniejszej pracy wskazują, że im wyższa temperatura wody podczas moczenia i dłuższy czas gotowania nasion, tym większe straty RFO. Żaden z procesów obróbki kulinarnej nie prowadził do całkowitej eliminacji oligosacharydów zawartych w nasionach roślin strączkowych. WNIOSKI 1. Procesy obróbki kulinarnej: moczenie i gotowanie powodują duże obniżenie zawartości cukrów ogółem i cukrów z rodziny rafinozy. Największe obniżenie całkowitej zawartości cukrów (w zakresie: 52,14 80,89%) stwierdzono w połówkach nasion grochu, co związane jest również z wcześniejszą obróbką surowca, tj. obłuszczeniem nasion. 2. Procesem powodującym największe ubytki cukrów jest moczenie w gorącej wodzie i gotowanie tradycyjne, najmniejsze zaś ubytki następują w wyniku moczenia na zimno i gotowania pod zwiększonym ciśnieniem. 3. Galaktocukrem, który ulega największym ubytkom w wyniku procesów obróbki kulinarnej, jest stachioza (55,6 84,1%) i rafinoza (52,5 87,7%). Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Wpływ obróbki kulinarnej nasion roślin strączkowych.. 149 4. Zawartość niepożądanych cukrów w wyrobach z nasion roślin strączkowych można modyfikować poprzez dobór metody obróbki kulinarnej oraz użycie odpowiednich gatunków i odmian nasion. LITERATURA Aguilera Y., Martín-Cabrejas M.A., Benítez V., Mollá E., López-Andréu F.J., Esteban R.M., 2009. Changes in carbohydrate fraction during dehydration process of common legumes. J. Food Compos. Anal. 22(7 8), 678 683. Ai Y., Cichy K.A., Harte J.B., Kelly J.D., Ng P.K.W., 2016. Effects of extrusion cooking on the chemical composition and functional properties of dry common bean powders. Food Chem. 211, 538 545. Cieślik E., 2009. Prozdrowotne właściwości warzyw. ZPPNR 539, 87 97. Ekvall J., Stegmark R., Nyman M., 2007. Optimisation of extraction methods for determination of the raffinose family oligosaccharides in leguminous vine peas (Pisum sativum L.) and effect of blanching. J. Food Compos. Anal. 20, 12 18. Fan P.H, Zang M.T., Xing J., 2014. Oligosaccharides composition in eight food legumes species as detected by high-resolution mass spectrometry. J. Sci. Food Agric. 30, 95(11), 2228 2230. Frias J., Vidal-Valverde C., Sotomayor C., Diaz-Pollan C., Urbano G., 2000. Influence of processing on available carbohydrate content and antinutritional factors of chickpeas. Eur. Food Res. Tech. 210 (5), 340 345. Górecka P., Piasecka-Kwiatkowska D., Frala A., 2014. Poszukiwanie optymalnej metody wyodrębniania alergenów sojowych z produktów mięsnych. ZPPNR 579, 9 15. Lahuta L.B., 2006. Biosynthesis of raffinose family oligosaccharides and galactosyl pinitols in developing and maturing seeds of winter vetch (Vicia villosa Roth.). Acta Soc. Bot. Pol. 75(3), 219 227. Linsberger-Martin G., Weiglhofer K., Thao P.T.P., Berghofer E., 2013. High hydrostatic pressure influences antinutritional factors and in vitro protein digestibility of split peas and whole white beans. LWT Food Sci. Technol. 51(1), 331 336. Martín-Cabrejas M.A., Aguilera Y. Pedrosa M.M., Cuadrado C., Hernández T., Díaz S., Esteban R.M., 2009. The impact of dehydration process on antinutrients and protein digestibilityof some legume flours. Food Chem. 114(3), 1063 1068. Martinez-Villaluenga C., Frias J., Vidal-Valverde C., 2008. Alpha-galactosides: Antinutritional factors or functional ingredients? Cri. Rev. Food Sci. Nutr. 48(4), 301 316. PN ISO 4121:1998. Analiza sensoryczna. Metodologia. Ocena produktów żywnościowych metodą skalowania. Roberfroid M., Slavin J., 2000. Nondigestible oligosaccharides. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 40(6), 461 480. Saha S., Singh G., Mahajan V., Gupta H.S., 2009. Variability of nutritional and cooking quality in bean (Phaseolus vulgaris L.) as a function of genotype. Plant Food Hum. Nutrit. 64, 174 180. Shimelis E.A., Rakshit S.K., 2007. Effect of processing on antinutrients and in vivo protein digestibility of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties grown in East Africa. Food Chem. 103, 161 172. Schober T., Bean S., 2009. Potential of prolamins from maize and sorghum to form gluten-like structures in wheat-free bread. Cereal Food World, 54, A12. nr 584, 2016

150 C. Wieczorek, B. Sionek, W. Przybylski i inni Wang N., Hatcher D.W., Gawałko E.J., 2008. Effect of variety and processing on nutrients and certain anti-nutrients in field peas (Pisum sativum). Food Chem. 111, 132 138. Wang N., Hatcher D.W., Toews R., Gawałko E.J., 2009. Influence of cooking and dehulling on nutritional composition of several varieties of lentils (Lens culinaris). LWT Food Sci. Technol. 42, 842 848. THE INFLUENCE OF THE CULINARY PROCESSING ON THE CONTENTS OF THE SOLUBLE CARBOHYDRATES IN THE SEEDS OF LEGUMINOUS PLANTS Summary. Legumes are considered to be one of the most nutritious plant foods. To improve consumer acceptance and increase the consumption of legumes the content of flatulence-causing oligosaccharides from raffinose family (RFOs; raffinose, stachyose and verbascose) should be minimized. The aim of the study was the analysis of the influence of the culinary processing: soaking in cold or hot water and traditionally cooking or under pressure on the changes of the soluble carbohydrates contents in two species of legume seeds. Chemical tests included determination of dry mater and soluble carbohydrates content. The extraction procedure of oligosaccharides from seeds were performed and the contents of oligosaccharides were determined by gas chromatography. Contents of carbohydrates in dry seeds was: for pea halves 72.28 mg g d.m. 1, for pea whole seeds: 57.13 mg g d.m. 1, for white bean: 60.06 mg g d.m. 1 and for red bean: 61.87 mg g d.m. 1. Stachyose, raffinose and verbascose content varied respectively from 18.27 to 31.04 mg g d.m. 1, from 2.82 to 8.62 mg g d.m. 1 and from 0.78 to 16.15 mg g d.m. 1. It can be concluded that culinary processing: soaking and cooking are effective methods in reducing RFOs.The losses of RFOs under the influence of culinary process was 25.60 81.33% for pea seeds and 22.94 61.73% for bean seeds. Culinary procesing produced significant reductions of stachyose and raffinose, approximately about 56 84% and 53 88%, depending on species of seeds. None of the culinary process does not lead to the total elimination of oligosaccharides contained in the seeds of legumes. The content of the RFO changed depending on the applied technological process. The results obtained in the work indicate that the higher the temperature of the water during soaking and longer cooking time of the seeds the higher the loss of RFO. The culinary process, which led to the lowest sugar content was hot soaking in conjunction with traditional cooking. The smallest losses of RFO were observed during the cold-soaking and cooking under pressure. Key words: pea, bean, soaking, cooking, soluble carbohydrates Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych