Prof.dr.sc.Duška Ćurić

Σχετικά έγγραφα
UPOTREBA ENZIMA U OBRADI HRANE

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

PRERADA GROŽðA. Sveučilište u Splitu Kemijsko-tehnološki fakultet. Zavod za prehrambenu tehnologiju i biotehnologiju. Referati za vježbe iz kolegija

Aminokiseline. Anabolizam azotnihjedinjenja: Biosinteza aminokiselina, glutationa i biološki aktivnih amina

PT ISPITIVANJE PENETRANTIMA

100g maslaca: 751kcal = 20g : E maslac E maslac = (751 x 20)/100 E maslac = 150,2kcal 100g med: 320kcal = 30g : E med E med = (320 x 30)/100 E med =

RESOURCE JUNIOR ČOKOLADA NestleHealthScience. RESOURCE JUNIOR Okus čokolade: ACBL Prehrambeno cjelovita hrana 300 kcal* (1,5 kcal/ml)

Vježba: Uklanjanje organskih bojila iz otpadne vode koagulacijom/flokulacijom

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Kaskadna kompenzacija SAU

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Heterogene ravnoteže taloženje i otapanje. u vodi u prisustvu zajedničkog iona u prisustvu kompleksirajućegreagensa pri različitim ph vrijednostima

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Pripremila i uredila: Doc. dr. sc. Blaženka Foretić OSNOVE KEMIJSKOG RAČUNANJA

18. listopada listopada / 13

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

DUALNOST. Primjer. 4x 1 + x 2 + 3x 3. max x 1 + 4x 2 1 3x 1 x 2 + x 3 3 x 1 0, x 2 0, x 3 0 (P ) 1/9. Back FullScr

radni nerecenzirani materijal za predavanja

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Kiselo bazni indikatori

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

( , 2. kolokvij)

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

STVARANJE VEZE C-C POMO]U ORGANOBORANA

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

numeričkih deskriptivnih mera.

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

IZVODI ZADACI (I deo)

PROIZVODNI KAPACITET

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

DINAMIČKA MEHANIČKA ANALIZA (DMA)

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

PROSTA GREDA (PROSTO OSLONJENA GREDA)

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

7 Algebarske jednadžbe

Utjecaj izgaranja biomase na okoliš

Operacije s matricama

Računarska grafika. Rasterizacija linije

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Moguća i virtuelna pomjeranja

1.4 Tangenta i normala

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Obrada signala

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Put pentoza fosfata. B. Mildner. Put pentoza fosfata

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

PREDNAPETI BETON Primjer nadvožnjaka preko autoceste

Implementacija HE4 i ROMA indeksa u Klinici za tumore Centru za maligne bolesti KBCSM

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Vodik. dr.sc. M. Cetina, doc. Tekstilno-tehnološki fakultet, Zavod za primijenjenu kemiju

IMOBILIZACIJA AKTIVNIH TVARI ZA BIOLOŠKO PREPOZNAVANJE

SPECIFKACIJA PROIZVODA TURBOMAX P. PERLIS d.o.o., Osječka 205, Josipovac, Hrvatska

Tranzistori s efektom polja. Postupak. Spoj zajedničkog uvoda. Shema pokusa

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Opća bilanca tvari - = akumulacija u dif. vremenu u dif. volumenu promatranog sustava. masa unijeta u dif. vremenu u dif. volumen promatranog sustava

DODATAK PREHRANI s koenzimom Q10, vitaminima, mineralima i elementima u tragovima

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

αριθμός δοχείου #1# control (-)

Cenovnik spiro kanala i opreme - FON Inžinjering D.O.O.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

GLAZBENA UMJETNOST. Rezultati državne mature 2010.

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

A B C D. v v k k. k k

Računarska grafika. Rasterizacija linije

TROŠAK KAPITALA Predmet: Upravljanje finansijskim odlukama i rizicima Profesor: Dr sci Sead Mušinbegovid Fakultet za menadžment i poslovnu ekonomiju

Dijagrami: Greda i konzola. Prosta greda. II. Dijagrami unutarnjih sila. 2. Popre nih sila TZ 3. Momenata savijanja My. 1. Uzdužnih sila N. 11.

EKSTRUDIRANA HRANA ZA RIBE SOPROFISH EKSTRUDIRANA HRANA ZA RIBE SOPROFISH

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

Akvizicija tereta. 5660t. Y= masa drva, X=masa cementa. Na brod će se ukrcati 1733 tona drva i 3927 tona cementa.

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

10. STABILNOST KOSINA

Transcript:

namirnica biljnog podrijetla Prof.dr.sc.Duška Ćurić Modul: namirnica Studij: Diplomski studij Upravljanja sigurnošću hrane Generacija: 2010/2011 1

Izazovi na koje treba odgovoriti u proizvodnji Poznavanje kemijskog sastava sirovina na molekularnom nivou Razumijevanje koloidnih procesa koji se dogañaju tijekom proizvodnje Razumijevanje kemijskih i biokemijskih procesa pri odreñenim procesnim uvjetima Poznavanje metoda za mjerenje, predviñanje i kontrolu svojstava proizvoda Rad na razvoju novih tehnologija ili primjeni novih tvari koje mogu poboljšati kakvoću proizvoda Osigurati zdravstvenu ispravnost proizvoda 2

Osnovne sirovine za proizvodnju kruha Brašno Kvasac Sol Voda Proizvodnja kruha Osnovni sastojci: Gluten Tvari topljive u vodi Škrob Lipidi Dobar volumen proizvoda moguće je dobiti samo kada je korištena optimalna količina osnovnih sirovina i dodataka, pri odgovarajućim uvjetima procesa! Zamjesivanje Razvoj tijesta Fermentacija Pečenje Zamjesivanjem se postiže: Vlaženje čestica brašna (potpuna hidratacija proteina glutena i oštećenih granula škroba), stvaranje kohezivnog i elastičnog tijesta uz pomoć lipida brašna. Zamjesivanjem su u tijesto ugrañeni i mjehurići zraka Unutar tjestane mase rasporeñene su tvari topljive u vodi: albumini,globulini,topljivi pentozani (arabinoksilani), glikoproteini 3

Biokemijski procesi u prozvodnji proizvoda iz žitarica Procesi, aditivi i pomoćne sirovine Fermentacija bakterije mlječne kiseline primjer: kiselo tijesto (prirodno kiseljenje ili dodatak kiselog tijesta) dodatak različitih substrata kao što su žitarice, grožñice, voće, mlijeko alkoholna fermentacija upotreba kvasaca (Saccharomyces vrste, Deccera species, Zymomonas mobilis) primjer: dodatak kvasnog predfermenta različiti supstrati (Triticum durum, Secale cereale, Triticum spelta i drugi) Enzimi biljng podrijetla proklijale žitarice specijalne vrste grahorica mikrobnog podrijetla amilaze, ksilanaze, proteaze, heksozaoksidaze, lipaze, imobilizirani enzimi mikroenkapsulacija primjer: kontrola procesa fermentacije Sirovine podrijetlom iz GMO enzimi sojino brašno lecitin sojino ulje ulje kukruzne klice Vitamini Voćne kiseline rižino brašno/škrob krumpirovo bašno/škrob Osnovne sirovine Brašno pšenice Brašno raži Pomoćne sirovine Sva ostala brašna i sve druge sirovine koje se smiju koristiti u proizvodnji prehrambenih proizvoda 4

Procesi proizvodnje kruha i peciva Postupak uz premjesivanje (ili Straight dough bulk fermentation)-proces u kome se tijesto neposredno nakon miješanja prije dijeljenja odmara najmanje 1 sat Postupak uz dodatak predfermenta (ili Sponge and dough process)- proces u kojem se dio brašna i vode podvrgava fermentaciji 5 ili više sati i tek nakon toga dodaje u krušni zamjes sa preostalom količinom brašna, vode i drugih sastojaka Brzi postupak (ili no time process) -brzi procesi u kojima odmaranje tijesta nakon zamjesa traje kraće od 1 sat- Uobičajeni postupak u RH Kontinuirani postupak (ili Continuous bread making) -Proces u kojem se primjenjuje mehanički postupak 5 razvoja tijesta-intenzivno zamjesivanje dijela tekućeg predfermenta sa ostalim sirovinama, nakon čega odmah slijedi dijeljenje

Procesi proizvodnje kruha-recepture i uvjeti proizvodnje (prilog predavanju) Proizvodnja bijelog kruha iz kalupa Brew bread-kruh u koji je dodan tekući predferment 6

Fermentacija Fermentacija je proces anaerobne respiracije mikroorganizama (tj. kvasaca) Alkoholna fermentacija je serija biokemijskih reakcija u kojima je glukoza preko piruvata konvertirana u etanol i CO 2. Faktori koji utječu na intenzitet fermentacije: Vrsta kvasca Temperatura ph Konc.šećera Tvari rasta/supstrat C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 7

Uloga enzima u pekarstvu Enzimi u pekarstvu Upravljanje endogenim α--amilazama inhibicija α-amilaze raženo kiselo tijesto aktivacija poželjnih enzima pšenično kiselo tijesto (proteaze, amilaze itd.) Kontrola procesa fermentacije tijesta hlañenje, smrzavanje itd. Enzimi u kontroli kvalitete kakvoća brašna-indirektno odreñivanje Broj padanja amilografska svojstva metode direktnog odreñivanja aktiviteta enzima ICC-Metode predviñanje uvjeta i vremena miješanja, fermentacije i pečenja Enzimi kao aditivi kontrola enzimske aktivnosti sprečavaju nepoželjne reakcije kontrolirano ubrzavaju procese sudjeluju u specifičnim reakcijama Specifično djelovanje kod celijakičara(proteaze iz proklijalijalih žitarica) kontrola nastanka akrilamida (asparaginaza) CO 2 -nastanak ili razgradnja Modifikacija proteina transglutaminaze desamidaze, proteinaze, (sposobnost pjenjenja) 8

Pregled i uloga enzima u proizvodnji Utjecaj enzima na tijesto i proizvode Efekt Enzimi Poboljšavaju razvoj tijesta Spriječavanje ljepljivosti tijesta Poboljšavaju stabilnost i toleranciju tijesta Povećavaju volumen Odgovorni za boju i okus Produljuju svježinu i trajnost proizvoda Ksilanaze, Glukozaoksidaze,Peroksidaze Ksilanaze Ksilanaze Amilaze, Ksilanaze Amilaze, Proteaze,Peptidaze Amilaze, Ksilanaze,Lipaze 9

3,5 Specifični volumen(ml) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,5 Kontrolni uzorak Bez aditiva 1,7 Askorbinska kiselina 2 Amilaza Askorbinska kiselina 2,7 Emulgator Amilaza Askorbinska kiselina 3,15 Ksilanaza Emulgator Amilaza Dodatak različitih poboljšivača na specifični volumen pekarskih proizvoda (x10 3 ) Askorbinska kiselina 10

Proteini glutena i način njihovog umrežavanja Klasifikacija i svojstva proteina glutena Utjecaj proteina glutena na rastezljivost tijesta Prikaz disulfidnih veza u proteinima glutena Prikaz nastanka disulfidnih veza u proteinima glutena 11

Askorbinska kiselina-učvršćenje glutena,povećava volumen proizvoda Enzim Oksidaza AK Streoizomeri askorbinske kiseline i njihov utjecaj na otpor i rastezljivost tijesta, te volumen kruha u prisustvu oksidaze askorbinske kiseline iz tijesta Oksidacija vodotopljivog cisteina Disulfidno povezivanje vodotopljiv proteina i glutenina-slabljenje glutena Disulfidno povezivanje gluteninskih podjedinica-povećanje elastičnosti 12

Reakcije proteina glutena koje katalizira transglutaminaza (TG) Glutamin Umrežavanje Lysin Ο-(CH) 2 -CONH 2 + H 2 N-Ο Ο-(CH) 2 CO-NH-(CH) 2 -Ο Glutamin-Donor Lizin-Akceptor peptidna veza Supstrata Supstrata Inducirana dezaminacija TG TG Ο-(CH) 2 -CONH 2 Ο-(CH) 2 -COOH + NH 3 Glutamin-Donor niski ph,ca Dezaminirani Protein supstrata nema raspoloživih slobodnih lizinskih ostataka Primjena: Proizvodnja tjestenine Proizvodnja proizvoda iz pseudo-cerealija Proizvodna proizvoda za celijakičare ekstruzija fermentacija Zamjena za emulgator Povećava sposobnost pjenjenja proteina glutena izopeptid ε-(γ-glutamyl)lysine Glutamin Lizin 13

Utjecaj dodatka transglutaminaze na kakvoću kruha- volumen proizvoda Proizvodnja pšeničnog kruha uz dodatak predfermenta Transglutaminaza dodana u kvasni predferment -Bolje zadržavanje plina -Bolja obradivost tijesta -Poboljšana mekoća -Veća elastičnost sredine -Povećan volumen bez TG u predfermentu sa TG u predfermentu 14

Pjenjenje proteina glutena Problem: Proteini glutena nemaju sposobnost stvaranja pjene Zato se za proizvodnju kolača(tj. biskvita) trebaju koristiti brašna sa niskim udjelom glutena velike rastezljivosti. Dodatno, potrebno je dodati u recepturu emulgatore koji će dodatno razrijediti gluten Moguće rješenje: Upotreba proteolitičkih enzima i transglutaminaza (razgradnja i dezaminacija proteina doprinose sposobnosti pjenjenja) 15

Uloga i način djelovanja amilaza (α-amilaze;β-amilaze) Uloga škroba: Absorpcija vode Želatinizacija Retrogradacija Djelovanje α-amilaze Djelovanje β-amilaze Utjecaj temperature na aktivnost α i β-amilaza Podrijetlo amilaza koje se koriste u pekarstvu i utjecaj na kakvoću proizvoda 16

Proizvodnja CO 2 pri željenoj temperaturi-prolongirana prolongirana fermentacija kontrolirani nastanak CO 2 - - = CO2-nastanak bez dodatka inkapsulirane α-amilaze Temperatura C α-amlyase 50 µm Obložena mastima (specifična točka topljivosti) - kontrolirano povećanje volumena - optimirani uvjeti čuvanja - manje rada - izbjegnuta nekontrolirana fermentacija - veći volumen proizvoda O-O Nastanak CO2 uz dodatak inkaps. α- amilaze 20 h 24 h Inkapsulirana α-amilaza vrijeme Utjecaj dodatka inkapsulirane α-amilaze u zamjes na fermentaciju tijesta koja se čuvaju u hladnjakutijesta sa prolongiranom ili odgoñenom fermentacijom 17 20 C +5 C

Prehrambena vlakna, ksilanaze, arabinaze i galaktozidaze Struktura vodotopljivih pentozana brašna Pentozani pšeničnog brašna su uglavnom izgrañeni od pentoza (80%) i to d-ksiloze i d- arabinoze. Glavni lanac je izgrañen od ksilozeksilani,dok je u bočnom lancu najčešće arabinoza, rjeñe glukoza ili manoza (65%) Osim ksilana pristna je i značajna količina arabinogalaktana, sa galaktozom u glavnom i arabinozom u bočnom lancu.u skupinu vodotopljivih vlakana ulaze arabinoksilani koji sadrže ferulinsku kiselinu. Oni utječu na reologiju tijesta jer stvaraju viskozne otopine. Ksilanaze, arabinaze i galaktozidaze cijepaju netopljive pentozane i tako utječu na reologiju tijesta. 1.Oksidativno povezivanje arabinoksilana preko ferulinske kiseline 2.Reakcije vodopljivih pentozana sa proteinima brašna (umrežavanje preko cisteina i tirozina) 18

Lipidi, lipaze, lipoksigenaze,lipoperoksidaze Neškrobni lipidi u žitaricama(pšenica,kukuruz) Zdravstvena ispravnost Utjecaj lipida na volumen kruha Razgradnja i oksidacija lipida -nastanakgorkog okusa) Lipidi žitarica Podjela lipida u brašnu 19

Standard Amilaza/Ksilanaza 25ppm Lipaze 0,3% Datem Utjecaj dodatka lipida i lipaza na volumen i strukturu sredine bijelog kruha iz kalupa proizvedenog direktnim postupkom(novozymes 2006) 20

Spriječavanje ošteo tećenja enja glutenske mreže e tijekom smrzavanja predfermentiranih tijesta koja sadrže e CO 2 Problem: CO 2 -topljivost se povećava sa smanjenjem temperature (ph se smanjuje) i smrzavanjem tijesta Riješenje: Enzimska razgradnja CO 2 sa karbo-anhidrazom neposredno nakon fermentacije a prije smrzavanja Pecivo sa 4% poboljšivača (Standardni-Formel) Karboanhidraza +2 % poboljšivača Pecivo sa 4 % poboljšivača nefermentirano smrznuto fermentirano smrznuto fermentirano smrznuto 21

Kontrolirana produkcija CO 2 -tijesto za pizzu koja se čuva u hladnom lancu Problem: U kvasnim nepečenim tijestima koja se nalaze u hladnom lancu dolazi do nekontrolirane i nepoželjne produkcije CO 2 što povećava volumen proizvoda i skraćuje trajnost proizvoda Riješenje enje: Koristiti enzime koji utječu na kontroliranu produkciju CO 2 Takvi proizvodi su spremni za pečenje odmah nakon zagrijavnja na odgovarajuću temperaturu pri kojoj enzimi kataliziraju produkciju CO 2 iz ugljične kiseline Pakirati se mogu u manje zahtjevnu ambalažu Prednosti: CO 2 ne nastaje u fazi dok je proizvod u hladnom lancu CO 2 -brza produkcija na temperaturi zagrijavanja Jednostavnije pakiranje 22

Aleuronske stanice koncentrirani izvor fitinske kiseline (~4%) Aleuronska stanica * Hoseney (1994). Principles of Cereal Science and Technology % s uhe tva ri 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 ukupni P fitatni P Fitati su soli fitinske kiseline i kationa K+ i Mg++, ali i drugih kationa kao Ca++, Mn++, Zn++, Ba++ ili Fe+++(Lott, 1984; Lott et al., 1995a) H 2 O 3 PO H 2 O 3 PO OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 Fitinska kiselina (IP6 ili PA) Mioinozitol heksafosfat 0 pšenica ječam zob raž tritikl kukuruz proso riža sijerak Udio ukupnog fosfora i fitatnog fosfora u pojedinim vrstama žitarica u suhoj tvari(50-80% ukupnog fosfora) 23

Metode smanjenja udjela fitata u žitaricama OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 OH OH H 2 O 3 PO % reduciranih fitata OPO 3 H 2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 OPO 3 H 2 OPO 3 H 2 + n H2 0 Fitaza ph=5; 55 o C pšenica,raž,ječam 37-40 o C, zob OH OH voda acetatni pufer OH OH Hidrotermička obrada zrna ili Inozitol (1~5) Fosfat + n H 3 PO 4 (n=1~6) 10 0 pšenica raž ječam zob zob (bez posija) 24

Metode smanjenja udjela fitata u žitaricama 12 mg PA/g suhe tvari 10 8 6 4 2 0 pšenica zob posije mješano cjelovito Količina fitinske kiseline u brašnu i kruhu od istog brašna Redukcija fitata fermentacijom 71% manje u kiselom kruhu 52% manje u kruhu s kvascem Redukcija fitata namakanjem u vodi i kiselini i/ili kuhanje (Metoda:mjerenje apsorpcije željeza) riža: 1.73% 5.34% zob: 0.33% 2.79% kukuruz: 1.80% 8.92% pšenica: 0.99% 11.54% mg/dan fitinske kiseline 800 700 600 500 400 300 200 100 0 brašno kruh Procijenjen dnevni unos žitarica je 224 g/dan, od čega je 151 g/dan u obliku kruha Dnevni unos fitinske kiseline bijeli kruh mješani kruh kruh od brašna od cjelovitog zrna zobeni kruh kruh sa posijama 25

Djelovanje fitata na proces proizvodnje, probavne enzime i absorpciju Fe Utjecaj fitaze iz A. niger na nonhem absorpciju Fe kod ljudi Nonhem absorpcija Fe Spol M-muškarci F-žene M1 M2 M3 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Prosjek Pecivo sa posijama Bez Fitaze % 25,9 15,5 5,2 9,2 18,7 12,2 4,1 14,9 8,9 29,3 14,3 Sa Fitazom % 47,2 27,8 13,3 14,7 38,4 26,7 7,2 25,4 27,9 36,2 28,3 Absorpcija (omjer-sa : bez fitaze) 1,82 1,79 2,56 1,60 2,05 2,19 1,76 1,70 3,13 1,24 1,98 26

Utjecaj fitaze na tijesto i prehrambenu vrijednost kruha Me protein peptide Fitinska kiselina Me Me Fitatni komples sa metalima i proteinima protein Fitaza Inozitol- + Me + Proteine Fosfat Peptide itd. Biokemijski i tehnološki utjecaji α-amilaza Preh.vrijed.: Kvasac, Bioraspoloživost Reologija, Okus,Miris,Boja Shema djelovanja fitaze na kakvoću tijesta i kruha 27

KISELA TIJESTA-Faktori koji utječu na kakvoću proizvoda Endogeni faktori porijeklom iz žitarica Vrsta i koncentracija ugljikohidrata Izvori dušika Bioraspoloživost minerala Lipidi, slobodne masne kiseline Aktivnost enzima Vrsta,porijeklo i uvjeti čuvanja Bakterije mlječno kiselog vrenja Indirektni utjecaji: Bakteriocini, Fagi Kvasci Nepoželjna mikroflora Procesne veličine Prinos tijesta (a w ) Kisik (Redoks potencijal) Vrijeme fermentacije Broj koraka propagacije Inokulum Kvaliteta proizvoda: Okus i miris, tekstura, trajnost, prehrambena vrijednost Veličine koje utječu na rast i metaboličku aktivnost mikroflore kiselih tijesta, te kvalitetu kiselih kruhova (Hammes i Ganzle,1998) 28

Produkti metabolizma heterofermentativnih LAB Glavni produkti LAB: mlječna kiselina, CO 2, etanol. U prisustvu kisika nastati će octena kiselina umjesto etanola, kao i u prisustvu fruktoze, kao proton akceptora. Produkti metabolizma heterofermentativnih LAB 29

30 suho kiselo tijesto mmol / 100g flour 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 Kiselo tijesto GQ 4,8 GQ 8,8 GQ 2,8 GQ 1,9 0 % fruktoza 5 % fruktoza 10 % fruktoza Lactat Acetat Utjecaj dodatka fruktoze na zakiseljavanje raženog brašna 30

Utjecaj dodatka kiselog tijesta na obradivost tijesta i kakvoću u kruha Kiselo tijesto dodano u kvasno tijesto utječe: Produkti kiseljenja i fermentacije Kvasci i bakterije mlječne kiseline (LAB) Tvari arome Tekstura Trajnost Prehrambena vrijednost, Fizikalna svojstva Organske kiseline Aminokiseline Tvari arome i prekursori arome kao produkti mikrobnog metabolizma Razgrañeni pentozani Modificirani gluten Egzopolisaharidi (EPS) Organske kiseline Specifični inhibitori Usporena retrogradacija Hidrolizirani fitati, Probavljivost škroba (GI), Prebiotički sastojci Promjene u metabolizmu ugljikohidrata (LAB) Djelovanje endogenih enzima brašna Razgradnja aminokiselina kvascima i LAB Pšenični i raženi enzimi Enzimi brašna, LAB Specijalne vrste LAB LAB Specijalne vrste LAB EPS, Cerealni enzimi Enzimi brašna Mlječna kiselina je prisutna tijekom pečenja (LAB) 31

Poznato je da Hidrokoloidi oloidioidi (guar, dekstran, ksantan) an) povećavaju volumen kruha i i usporavaju retrogradaciju škroba Inulin Reuteran je glukan -alfa- 1,4/1,6 glukan (Mm= 40 MDa) i 16% razgranat Inulin, Levan i Reuteran iz L. reuteri 121 (van Geel-Schutten, et al., 1998, Appl. Micobiol Biotechnol 50:697) Levan iz L. sanfranciscensis LTH2590 (Korakli, Wolf, Hammes 2000 Adv. Food Sci 22:1) Levan Egzopolisaharidi u tijestu 32

Fermentacija Nastanak glukana i fruktana u kiselom tijestu (g / kg brašna) ph Glukan Fruktan Selekcija vodotopljivih polisaharida Mjerenje učešća pojedinog monosaharida Nefermentir.tijesto Kontrol.tijesto L. sanfranciscensis LTH2581 L. sanfranciscensis LTH2590 L. frumenti TMW 1.103 L. frumenti TMW 1.660 L. pontis TMW 1.675 L. frumenti TMW 1.669 L. reuteri TMW 1.106 6.1 6.1 3.5 3.8 3.4 3.5 3.4 3.4 3.5 0 0 0 0 0 0 0 0.3 1.0 0 0 0 5.0 0.3 1.0 0.4 0.7 0 EPS produkcija u smjesi raženog i pšeničnog tijesta koje sadrži 12% saharoze 33

L. brevis gelirajući polisaharid Model nastajanja gela u tijestu uz dodatak L. brevis dekstrana koji sadrži α(1 3)d podjedinice (Morris, 1990) Efekt EPS na tijesto: Dekstran > Levan > Glukan Najveći i utjecaj na slabo brašno Slabi utjecaj na jako brašno 34

Utjecaj dodatka kiselog tijesta na GI Glycemic index Blood glucose (mmol/l) 80 70 60 50 40 30 20 10 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 Time (min) Glucose Control PL1 PL3 L. plantarum LV4 a b b Control LV4 PL1 PL3 L. plantarum Starter b ab Nivo glukoze u krvi kod zdravih dobrovoljaca tijekom 120 min nakon konzumiranja otopine glukoze (), nakon konzumiranja odgovarajuće količine kruha (), i kiselog kruha pripremljenog sa L. plantarum (), L. fermentum ( ), L. fermentum + phytase (), and L. brevis + S. chevalieri ( ). Glikemijski indeks ispitivanih kruhova. 35

Okus i miris kruha 2-Acetil-1-Pirolin je je tvar tvar koja koja daje daje aromu aromu toplom toplom kruhu kruhu i i najzastupljenija je je u kori kori kruha. kruha. 2-Acetil-1-Pirolin nastaje nastaje za za vrijeme vrijeme pečenja iz iz dikarbonilnih spojeva iiornitina Thiele Thiele i i sur. sur. (2002), (2002), su su utvrdili utvrdili da da aroma aroma kore kore svježe svježe ispečenih kiselih kiselih kruhova ovisi ovisi o količini količini slobodnog ornitina i i prolina prolina nastalih procesom kiseljenja tijesta. tijesta. Ornitin Ornitinproizvode neke neke LAB LAB iz izarginina S druge druge strane strane udio udio arginina u brašnu brašnu je je izrazito izrazito mala! mala! Za Za aromu aromu kvasnih kvasnih kruhova važna važna je je količina količina slobodnog leucina leucina i i fenilalanina u kvasnom predfermentu, jer jer su su oni oni prekursori nastanka 3-3- metilbutanola, 2-feniletanola, tvari tvari koje koje daju daju aromu aromu sredini sredini pšeničnih kruhova (Gassenmeier i i Schieberle, 1995). 1995). Isto Isto tako tako kvasac kvasac tijekom tijekom fermentacije konvertira slobodne aminokiseline (valin, (valin, leucin, leucin, fenilalanin) u alkohole (izobutanol, 3-metilbutanol, 2-2- feniletanol), koji koji značajno doprinose mirisu mirisu i i sveukupnoj aromi aromi kruha. kruha. Poznato je da Ornitin proizvode L. pontis and L. reuteri 36

Nastanak tvari arome (Yeast) Proteini brašna Arginin Ornithine Druge slobodne aminokisline Razgradnja proteina proteazama Fermentacija Arginin-Deiminaze put pomoću L. pontis Fermentacija Thiele, Gänzle, Vogel (2002), Cereal Chem 79:45; 2003, J. Agric Food Chem 51:2745 Schieberle, 1996 Adv. Food Sci 18:237; Kang, Hertel, Brandt, Hammes Aroma kore pečenog kruha Maillard-reakcije Pečenje Nastanak 2-Acetil-Pirolina za vrijeme proizvodnje kruha *Poznato je da Ornitin proizvode L. pontis and L. reuteri 37

Biokonzerviranje Mikroorganizmi koji izazivaju kvarenje kruha i brašnenokonditorskih proizvoda Plijesni: Penicillium ssp. Aspergillus ssp. I druge Bakterije: B. subtilis B. amyloliquefaciens B. licheniformis B. vallismortis B. cereus-grupe 38

Biokonzerviranje Tvari koje produciraju LAB a koje inhibiraju rast nepoželjnih mikroorganizama Tvari LAB Utjecaj na tijesto Ref. Kapronska ili n- heksonska, propioniska, maslačna i valerijanska kiselina Fenilacetat Benzojeva kiselina, mevalonolactone, methylhydantoin, cyclo(glycyl-l-leucyl) i druge tvari L. sanfranciscensis L. plantarum L. plantarum Nije precizirano Inhibicija Aspergillus spp. i Penicillium spp. U pšeničnom kruhu Nije specificirano (primjena: malt ekstrakt ) Corsetti et al., AMB 59:253 Lavermicocca et al., AEM 66:4084 Niku-Paavola et al., JAM 86:3-29 39

Biokonzerviranje Reutericyclin je spoj koji proizvodi Lactobacillus reuteri LTH2584 u kiselom tijestu i ima antimikrobno djelovanje na grampozitivne bakterije (Lactobacillus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Listeria ivanovii, Staphylococcos i Enterococcus) Pš. kiselo tijesto Kontrola L. reuteri Pš.kruh kontrola Kruh sa dodanim Reuterociklinom tijekom zamjesa Kruh sa dodanim L. reuteri predfermentom-15% [Reutericiklin] (mg / kg) 0 ± 0 4.8 ± 1.5 Tijesto Kruh 0 ± 0 0 ± 0 2.0 ± 0.3 1.0 ± 0.2 0.4 ± 0.1 0.3 ± 0.1 Reutericiklin Mm=350.23210 [M+H+], C20H31NO4 Koncentracija (L. sanfranciscensis ATCC 27651): 0.2 mg l-1 40

Hvala na pažnji! dcuric@pbf.hr 41