Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin
Rozdíl pekařských vlastností špaldové mouky konvenční a v bio kvalitě Diplomová práce
Vedoucí práce: Ing. Viera Šottníková, Ph.D.
Vypracovala: Bc. Edita Stehlíková
Brno 2011
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci na téma Rozdíl pekařských vlastností špaldové mouky konvenční a v bio kvalitě vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucí diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
Dne
26.4.2011
podpis diplomanta: Stehlíková
PODĚKOVÁNÍ Touto cestou bych chtěla poděkovat všem, kteří mi pomohli vypracovat diplomovou práci. Především vedoucí diplomové práce paní Ing. Vieře Šottníkové, Ph.D. za její cenné rady, připomínky, trpělivost a vstřícný přístup. Dále panu Ing. Tomáši Gregorovi, Ph.D. za pomoc se statistickým zpracováním dat, laborantkám firmy ZZN Pomoraví a. s. a laborantkám Ústavu technologie potravin na MZLU za pomoc při zpracování praktické části diplomové práce. V neposlední řadě bych chtěla poděkovat svým rodičům, kteří mi umoţnili studium na vysoké škole a po celou dobu mého studia mě podporovali a bratrovi za cenné rady.
ABSTRAKT Cílem mé diplomové práce bylo zjistit, jaký je rozdíl mezi pekařskými vlastnostmi pšenice špaldy konvenční a bio. Ve firmě ZZN Pomoraví byla zjišťována pekařská jakost vzorků špaldové mouky (číslo poklesu, Zelenyho test, obsah lepku, obsah popela apod.) a následně za pomoci laborantek byl prováděn pekařský pokus v laboratoři MZLU. Vzorky pečiva byly senzoricky hodnoceny 10 proškolenými pracovníky MZLU a studenty, a to bodovou metodou. Bylo zjištěno, ţe špalda vypěstovaná konvenčně a ekologicky nevykazuje výrazně velké rozdíly v senzorické kvalitě. Výsledky zjištěné při hodnocení pekařské jakosti byly graficky a statisticky zpracovány. Nebyl zjištěn průkazný rozdíl mezi ekologicky a konvenčně vypěstovanou špaldou, ani mezi jednotlivými ročníky. Klíčová slova: obiloviny, pšenice špalda, ekologické zemědělství, pekařský pokus, senzorické hodnocení
ABSTRACT
The aim of my thesis was to find out what is the difference between the bake characteristics of conventional and organic spelt. In the ZZN Pomoravi a. s. company there was determined baking quality of samples of the spelt flour (falling number, Zeleny test, gluten content, ash content, etc.) and then, with the help of laboratory assistants, it was conducted a baker experiment in the laboratory MZLU. Samples of bread were sensorially evaluated by 10 trained MZLU staff members and students by the point method. It was found out, that spelt cultivated conventionally and organically does not show large differences in sensoric quality. The results identified in the evaluation of baking quality were analyzed graphically and statistically. It was not found out significant difference between eco and conventionally grown spelt, or between individual years.
Key words: cereals, spelled, organic farming, baking test, sensory evaluatio
OBSAH 1
ÚVOD ................................................................................................................................. 7
2
CÍL PRÁCE....................................................................................................................... 8
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED ................................................................................................. 9 3.1
Obiloviny .................................................................................................................... 9 Zpracování mouky .............................................................................................. 10
3.1.1
3.1.1.1
Pekárenská výroba ...................................................................................... 10
3.1.2
Technologická jakost .......................................................................................... 12
3.1.3
Pekařský pokus ................................................................................................... 13 Pšenice špalda ........................................................................................................... 13
3.2 3.2.1
Botanické zařazení .............................................................................................. 14
3.2.2
Popis rostliny ...................................................................................................... 14
3.2.3
Růst a vývoj ........................................................................................................ 16
3.2.4
Odrůdy a šlechtění .............................................................................................. 16
3.2.5
Pěstování ............................................................................................................. 17
3.2.5.1
Požadavky na prostředí ............................................................................... 18
3.2.5.2
Předplodina ................................................................................................. 18
3.2.5.3
Setí ............................................................................................................... 18
3.2.5.4
Výživa a hnojení .......................................................................................... 19
3.2.5.5
Ošetření během vegetace ............................................................................. 19
3.2.6
Sklizeň ................................................................................................................ 20
3.2.7
Posklizňová úprava ............................................................................................. 21
3.2.8
Skladování .......................................................................................................... 21
3.2.9
Chemické sloţení a nutriční hodnota špaldy ...................................................... 22
3.2.10
Vyuţití špaldy ..................................................................................................... 28
3.3
Biopotraviny ............................................................................................................. 30
3.3.1
Biopotraviny ....................................................................................................... 30
3.3.2
Kvalita biopotravin ............................................................................................. 31 Ekologické zemědělství ............................................................................................ 32
3.4 3.4.1
Vznik ekologického zemědělství ........................................................................ 33
3.4.2
Rozdíl ekologického a konvenčního zemědělství ............................................... 34
3.4.3
Kvalita obilnin ekologického zemědělství .......................................................... 35
3.4.4
Ekologické pěstování pšenice špaldy ................................................................. 37
4
5
MATERIÁL A METODIKA ......................................................................................... 39 4.1
Posuzovaný materiál ................................................................................................. 39
4.2
Pouţité metody ......................................................................................................... 39
4.2.1
Laboratorní hodnocení špaldové mouky............................................................. 39
4.2.2
Stanovení podle ČSN 46 1100 ............................................................................ 40
4.2.3
Senzorické hodnocení ......................................................................................... 45
VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE ............................................................................... 47 Hodnocení laboratorních rozborů špaldové mouky .................................................. 47
5.1 5.1.1
Hodnocení výsledků přístroje Inframatic ........................................................... 47
5.1.2
Hodnocení stanovení podle ČSN 46 1100 .......................................................... 48
5.2
Hodnocení pekařského pokusu ................................................................................. 52
5.3
Senzorické hodnocení pekařského pokusu ............................................................... 53
6
ZÁVĚR ............................................................................................................................ 65
7
SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY ........................................................................... 67
8
SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ ............................................................................ 74
9
PŘÍLOHY ...................................................................... Chyba! Záloţka není definována.
1
ÚVOD Ještě donedávna byla naše strava velmi chudá na celozrnné výrobky a
obsahovala velmi málo vlákniny. Nedostatek vlákniny je příčinou řady závaţných civilizačních chorob, které se v poslední době v populaci tak nelichotivě rozšiřují. To vedlo k nutnosti zajistit dostatečnou informovanost obyvatelstva. O této problematice se začalo veřejně mluvit a začala se dostávat do podvědomí spotřebitelů. V současné době dochází ke zvýšenému návratu konzumentů k celozrnným potravinám, a to nejen díky rozšiřujícímu se sortimentu těchto potravin, ale také díky jejich pozitivnímu vlivu na zdraví člověka. S tímto trendem je spojen také návrat spotřebitelů ke starým tradičním plodinám, které se na našem území vyskytovaly jiţ v dávných dobách. Pšenice špalda je velmi starým druhem pšenice, která měla v historii významné postavení. Se zvyšující se industrializací a pouţíváním pesticidů a jiných chemických přípravků, kdy byla hlavním cílem zemědělské produkce kvantita, došlo k úpadku v pěstování špaldy a jejímu částečnému vymizení z trhu. S nástupem ekologického zemědělství však došlo k jejímu znovuobjevení. Pšenice špalda začala být velmi ceněna pro své vysoké výnosy a schopnost růstu i bez pouţití chemických postřiků. V současné době mají spotřebitelé k dispozici velký výběr bioproduktů vyprodukovaných v ekologickém zemědělství, bez pouţití škodlivých chemikálií a postupů devastujících přírodu. Mezi ně patří i pšenice špalda v bio kvalitě a různá škála výrobků z ní vyprodukovaných. Zájem o špaldu vypěstovanou jak konvenčně, tak ekologicky stále roste. Její zvýšená produkce je však spojena také s rostoucím sortimentem pekařských výrobků, kdy se výrobci snaţí uspokojit poptávku a potřeby zákazníků a nabízet jim stále nové atraktivní produkty. Pšenice špalda má oproti běţné pšenici seté řadu výhod, mezi které patří například vyšší nutriční hodnota, nebo pro spotřebitele příjemná oříšková chuť a vůně. Špalda se vyznačuje vyšším obsahem bílkovin a vyšší nutriční hodnotou těchto bílkovin, obsahuje všechny esenciální aminokyseliny, které jsou u většiny rostlinných produktů limitní, dále je ceněn vyšší obsah vitaminů, zejména skupiny B a minerálních látek, zejména fosforu, ţeleza a hořčíku. Také má vyšší obsah lepku s vysokou kvalitou, více nenasycených mastných kyselin a vlákniny. Špaldový lepek je většinou dobře snášen i osobami intolerantními na pšeničný lepek.
7
2
CÍL PRÁCE Cílem mé diplomové práce bylo: 1. Prostudovat dostupnou odbornou i zahraniční literaturu k danému tématu (podmínky pěstování špaldy v ekologickém systému hospodaření, sloţení obilky, nutriční hodnota) 2. Provádět laboratorní rozbory vzorků špaldové mouky v bio kvalitě i z konvenčního pěstování 3. Provádět pokusné pečení s následným vyhodnocením parametrů kvality 4. Naměřené výsledky statisticky a graficky zpracovat 5. Konfrontovat naměřené výsledky s literárními údaji a vypracovat diplomovou práci dle zadaných propozic
8
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Obiloviny Nejstaršími člověkem kulturně vypěstovanými rostlinami jsou obilniny pěstované pro škrobnatá semena-obilky. Archeologickými nálezy v Egyptě, v Babylonii i ve staré Číně byla jejich znalost prokázána jiţ v pravěku (BLÁHA, ŠREK, 1999). Do Evropy přišly hlavní obiloviny (pšenice, ječmen, ţito) z jihozápadní Asie a z oblasti Středomoří (PELIKÁN, 2001). Obilniny mají v ekosystému na orné půdě rozhodující postavení. Lidé je vyuţívali ke své výţivě daleko dříve, neţ je začali záměrně pěstovat, pro moţnost jejich skladování od sklizně do sklizně (PETR, HÚSKA, 1997). Obiloviny zaujímají ve světovém měřítku a zejména v našem národním hospodářství přední místo a lze tvrdit, ţe v posledních letech se stávají vedle ropy a ostatních energetických zdrojů strategickou surovinou (DUDÁŠ a kol., 1981). Pro výrobu potravin zaujímají první místo. Podle údajů FAO dodávají lidstvu téměř ½ energetické hodnoty a ½ konzumovaných bílkovin. Nejvýznamnější producenti obilí jsou Čína, USA, Rusko, Indie a EU (INGR, 2003). Vyuţití pšenice pro lidskou výţivu činí celosvětově 66 % (KUČEROVÁ a kol., 2007). Ministerstvo zemědělství v Situační a výhledové zprávě z prosince 2010 uvádí, ţe světová produkce pšenice v marketingovém roce 2009/2010 činila celkem 682,7 mil. tun a globální produkce obilovin dosahovala 2,233 mld. tun. Zatímco největší podíl produkce obilnin se zkrmuje, větší část osevních ploch je pěstována s cílem dosaţení potravinářské kvality. Jarní pšenice je pěstována na necelých 80 000 hektarů. Ještě menší plochy zaujímá v ČR pšenice tvrdá a špalda (ZIMOLKA a kol., 2005). Obilniny tvoří skupinu polních plodin, jeţ má největší schopnost vyuţívat vegetační faktory pro tvorbu výnosu. To podmiňuje jejich geografické rozšíření od 40 ° jiţní do 70 ° severní šířky a do poloh s nadmořskou výškou i nad 3 500 m. Toto rozšíření souvisí s velkou druhovou a odrůdovou rozmanitostí (ZIMOLKA, 1988). Obiloviny výrazně ovlivňují výţivovou bilanci světové populace a to jak v uplatnění pro přímou lidskou výţivu, tak i jako krmné obilí pro výţivu hospodářských zvířat, kde nepřímo ovlivňují produkci masa, mléka a do značné míry i tuků (PEŠEK, 2000). 9
3.1.1 Zpracování mouky Ministerstvo zemědělství v Situační a výhledové zprávě z prosince 2010 uvádí, ţe v roce 2009 byla roční spotřeba mouky 96,7 kg na osobu. Asi 60-70 % mouky se spotřebuje na výrobu chleba a pečiva, 10-12 % na drobnou spotřebu v domácnostech a 19-22 % na ostatní výrobu (KUČEROVÁ, 2004). 3.1.1.1 Pekárenská výroba Pekárenské výrobky jsou v naší stravě jako potravina kaţdodenní potřeby hlavním zdrojem sacharidů a rostlinných bílkovin. Tmavé trţní druhy navíc dodávají lidskému organismu vitaminy skupiny B a minerální látky (KAVINA, 1996). Pekárenské výrobky se dělí na 4 hlavní skupiny, a to chléb, pečivo běţné, pečivo jemné a speciální výrobky (INGR, 2003). Běţné pečivo je tvarovaný pekařský výrobek, vyrobený z pšeničné nebo ţitné mouky, přísad a přídatných látek, který obsahuje méně neţ 8,2 % bezvodého tuku a méně neţ 5 % cukru vzhledem k hmotnosti mlýnských výrobků (PEŠEK, 2000). Základní pekařské suroviny a jejich vlastnosti Mezi hlavní pekařské suroviny patří mouka, voda, sůl a droţdí. Dalšími surovinami jsou enzymové přípravky, mléčné výrobky, cukr, tuky, emulgátory, vejce, zlepšovací přípravky, látky váţící vodu, modifikované škroby, vláknina, ochucovací a barvící látky, sladové výtaţky, vitální lepek, různá semena aj. (KUČEROVÁ a kol., 2007). Mouka tvoří ve většině těst 60 % i více z jejich hmotnosti. Silné mouky dávají pevná, pomalu zrající těsta a jsou schopné poutat hodně vody, mají vysokou vaznost. Chceme-li u těst ze silných mouk dosáhnout určitého změknutí, musíme je nechat déle zrát. Slabé mouky mají příliš vysokou aktivitu enzymů, dávají měkká těsta, která rychle kvasí a brzy se začnou roztékat, proto u těchto těst sniţujeme dávku vody a zkracujeme zrání. Typickým příkladem je mouka z porostlého obilí (PELIKÁN, 2001). Pro potravinářskou výrobu se pouţívá pitná voda. Jedním z ukazatelů kvality vody je její tvrdost, dále kyselost nebo alkalita. Voda pouţívaná do pekařských těst by měla být středně tvrdá (KUČEROVÁ, 2004). 10
HAMPL (1981) uvádí, ţe při výrobě pekárenských výrobků je moţno pouţívat pouze vodu pitnou (ČSN 83 0611), která má být: -
čirá, bez vůně nebo pachu, s přirozenou chutí,
-
prostá organického zákalu a bezbarvá, neboť i nejmenší zbarvení vody způsobuje ztmavnutí střídy chleba nebo pečiva,
-
zdravotně nezávadná, prostá choroboplodných zárodků, většího mnoţství zdravotně nezávadných mikroorganismů a prostá rozpuštěných jedovatých látek. Sůl je třetí základní surovinou, její mnoţství se pohybuje mezi 0,5-2,5 % na
hmotnost mouky (PELIKÁN, 2001). Sůl pouţívaná v pekárenství je téměř čistý chlorid sodný (NaCl), prakticky bezvodý (HAMPL, 1981). Pouţívá se nejen jako chuťová přísada, ale také jako regulátor důleţitých technologických procesů – dělá těsto tuţším, protoţe poněkud dehydruje bílkoviny a brzdí enzymatické a tedy i kvasné procesy, navíc podporuje zbarvení kůrky během pečení. Nesolené těsto snadno překyne a roztéká se, přesolené těsto naopak špatně kyne a vytváří malé výrobky se zhoršenou pórovitostí. Sůl se obvykle pouţívá ve formě roztoku (PELIKÁN, 2001). Droţdí je čistá kvasničná kultura, která nakypřuje těsto plynnými produkty svého metabolismu, vznikajícími při kvašení, dodává pečivu charakteristickou strukturu a činí je stravitelnějším (HAMPL, 1981). Podle legislativy se jako pekařské droţdí povaţují kvasinky druhu Saccharomyces cerevisce Hansen rasy droţďárenské. Za vedlejší funkci droţdí lze povaţovat jeho příspěvek k nutriční hodnotě pekařských výrobků, coţ se týká především obsahu bílkovin a vitaminů. Dále se můţe pouţívat cukr, kdy se pouţívá výhradně rafinovaný řepný cukr. Podle jakostní normy musí mít čistotu minimálně 99,8 % (HAMPL, 1981). Cukr se přidává za účelem zlepšení technologických a senzorických vlastností, slouţí jako zdroj zkvasitelných cukrů pro kvasinky, a dále pro zvýšení sladkosti výrobků, příp. vytvoření komplexního dojmu plné chuti při kombinaci cukru se solí (PŘÍHODA a kol., 2003). Jak uvádí ŠOTTNÍKOVÁ a KUČEROVÁ (2004), mohou se dále pouţívat různé přípravky pro zlepšení kvality a objemu pečiva. HUBÍK a MAREČEK (2002) uvádí, ţe pouţité suroviny by měly splňovat poţadavky na kvalitu potravinářské pšenice, totéţ je uvedeno také v ČSN o potravinářské pšenici.
11
Tab. 1 Hodnocené požadavky ČSN 46 1100-2b Obiloviny potravinářské, na zrno pšenice určené k pekárenskému zpracování Parametr
Poţadavek
Objemová hmotnost (kg/hl)
min.
76,0
Číslo poklesu (s)
min.
220
Obsah dusíkatých látek (%)
min.
11,5
Sedimentační index (ml)
min.
30
Obsah příměsí a nečistot (%)
max.
6,0
3.1.2 Technologická jakost Obilí se jako průmyslová surovina hodnotí podle chování v průběhu technologického procesu a podle jakosti finálních výrobků, tedy mouky a pečiva (INGR, 2003). Kvalita lepku špaldy bývá z pekařského hlediska horší neţ u pšenice seté. Dokládají to niţší hodnoty Gluten indexu a Zelenyho sedimentačního testu. Špalda obtíţně dosahuje poţadavku, jaký je kladen na pšenici pekárenskou, tj. min. 35 ml Zelenyho testu. Lepek špaldy bývá slabší, oproti pšenici seté se zpravidla vyznačuje vyšší taţností a niţší pruţností. Číslo poklesu špaldy dosahuje hodnot srovnatelných s pšenicí setou. Dále se pšenice špalda vyznačuje ve srovnání s pšenicí setou zpravidla niţší farinografickou vazností, kratší dobou vývinu a stability těsta a vyšším poklesem konzistence, dává těsta se slabší odolností vůči mechanickému namáhání. Rovněţ měrný objem pečiva bývá zpravidla ve srovnání s pšenicí setou menší, pečivo je však vláčné, vlahé, neosychá a vydrţí dlouho čerstvé (PRUGAR a kol., 2008). Zrno špaldy má dlouhou hlubokou rýhu na břišní straně, coţ stěţuje vymílání. Ze špaldy je tedy vhodnější připravovat celozrnnou mouku, aby se nesníţila výtěţnost. Obsah bílkovin závisí na odrůdě, pohybuje se okolo 13-19 %. Obsah mokrého lepku je přibliţně 35-44 %. Mouka ze špaldy méně přijímá vodu, není tedy nejvhodnější pro mechanizovanou přípravu těsta. Těsto, které obsahuje špaldovou mouku má dobrou vláčnost, je zpracovatelné několik hodin. Vzhledem k ceně špaldové mouky se však čistě špaldové pečivo vyrábí ojediněle. Většinou se špaldová mouka přidává do mouky pšeničné (20-30 %), a to pro zlepšení stravitelnosti a trvanlivosti chleba a pečiva. I kdyţ
12
chuťové testy neukázaly výrazné chuťové rozdíly, mluví se často také o zlepšení aroma a chuti výrobku po přidání špaldové mouky (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). 3.1.3 Pekařský pokus Pro potřeby průmyslového zpracování mouk je stále naléhavěji třeba zjišťovat pekařskou
technologickou
jakost
spolehlivou
univerzální
metodou,
snadno
proveditelnou i v provozních podmínkách. Taková metoda je pekařský pokus, při kterém jde o to, aby obsahoval co nejvíce technologických parametrů pouţívaných v praxi a aby se jeho výsledky daly beze zbytku převádět do provozních podmínek (HAMPL, 1981). Pekařský pokus je moţno povaţovat za komplexní praktický způsob hodnocení pekařské jakosti pšenice. Postupuje se při něm tak, ţe se podle stanovené receptury připraví těsto, které se upeče a na hotovém výrobku se hodnotí jeho jakost (PELIKÁN, 1993).
3.2 Pšenice špalda Jedná se o druh pšenice vzniklý kříţením domestikovaných tetraploidních pšenic, jako je pšenice dvouzrnka a divoká kozí tráva (Aegilops tauschii). Tato hybridizace má místo původu na Blízkém východě, odtud pochází první archeologický záznam o chlebu z pšenice, asi před 8000 lety (www.wikipedia.org). Pravlastí špaldy je pravděpodobně jihozápadní Asie. Pěstovali ji jiţ staří Egypťané, Řekové a Římané (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Špalda je staročesky nazývána také samopše (PETR, HÚSKA, 1997). Do Evropy se zřejmě dostala při stěhování národů (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Ţe je pšenice špalda starou kulturní evropskou pšenicí dosvědčují archeologické nálezy z doby bronzové z oblasti Alp – Švýcarska a Německa, ale i Polska, Anglie a Skandinávie (PRUGAR a kol., 2008). Pluchatá pšenice se dostala do Evropy před 4 000 lety (BENEŠOVÁ a kol., 1993). Na území ČR nebyla pšenice špalda v pravěku pravděpodobně příliš rozšířena. Ale byla zjištěna ve středověkém nálezu v Brně (FOLTÝN, 1970). Informace o pěstování špaldy v českých zemích pocházejí z poloviny 18. století. Pěstovala se na Litomyšlsku jako surovina pro výrobu kávoviny (PRUGAR a kol., 2008). Z konce 19. století je u nás zmínka o několika odrůdách špaldy tmavé a světlé. Ve 20. století se
13
pšenice špalda na našem území zřejmě jiţ nepěstovala. K největšímu omezení došlo po první světové válce. Ve druhé světové válce bylo v Německu a na okupovaných územích její pěstování zakázáno pro nízkou výnosnost (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). V minulosti byla jednou z nejdůleţitějších chlebových obilovin v západní a střední Evropě, a teprve počátkem 20. století byla vytlačena výnosnější pšenicí setou (BENEŠOVÁ a kol., 1993). Vytlačena byla především proto, ţe méně reaguje na hnojení dusíkem zvýšením výnosu zrna, má delší stéblo, větší poléhavost a niţší reakci na morforegulátory (ZIMOLKA, 2005). Dříve, před pouţitím kombajnové sklizně, trpěla špalda velkými ztrátami vlivem lámavosti klasového vřetene při dozrávání. Nezanedbatelnou vadou špaldy je nutnost loupání pluchatých zrn po sklizni (MOUDRÝ, 1997). Pšenice špalda patří mezi netradiční potravinářské plodiny. Můţeme pouţít také termín speciální, maloobjemové, doplňkové, okrajové nebo alternativní potravinářské plodiny vzhledem k jejich menšímu rozsahu pěstování a vyuţití (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Špalda si v Evropě udrţuje lokální význam, a to v drsnějších podmínkách alpské oblasti. Na našich polích se špalda začala znovu pěstovat s nástupem ekologického zemědělství v první polovině 90. let, ale byla určena především pro vývoz. Kdyţ zájem v zahraničí opadl, zůstalo relativně velké mnoţství sklizně špaldy v tuzemsku, a bylo třeba se postarat o odbyt. Z nouze se tak zrodila řada špaldových produktů, o které je dnes na trhu velký zájem (HAMR, 2001). Zájem o pěstování špaldy roste také mezi konvenčními pěstiteli (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). V současné době osevní plochy pšenice špaldy v ČR zaujímají kolem 1000 ha (PRUGAR a kol., 2008). 3.2.1 Botanické zařazení Pšenice špalda (Triticum spelta L.) vznikla kříţením mnohoštětu Tauschova (Aegilops tauschi syn. Squarossa L.) s pšenicí dvouzrnkou (Triticum dicocon L.). Patří stejně jako pšenice setá k hexaploidním druhům se 42 chromozómy (PETR, HÚSKA, 1997).
3.2.2 Popis rostliny Vzcházející rostliny mají přízemní „plazivý“ typ trsu, listy jsou uţší a více chloupkaté neţ u pšenice seté. Starší odrůdy špaldy mají stéblo dlouhé (130-150 cm i 14
více), zatímco nové odrůdy mají, vlivem šlechtění, stéblo aţ o 20–25 cm kratší (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Je to obilnina s lámavým klasem. V klásku jsou 2–3 obilky, jen zřídka více. Články silného vřetene klasu se ulamují na svém horním konci. Plevy jsou pevné, zpravidla s vodorovným raménkem (FOLTÝN, 1970). Klas je dlouhý 15-17 cm, delší neţ u pšenice seté, ale řídký. U většiny odrůd je hnědý nebo bílý, bezosinný, u menší části i osinatý a při dozrávání převáţně převislý. Klásky jsou 3-5květé, vstřícně uloţené na klasovém vřeténku (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Hmotnost obilek tvoří 65-75 % z celkové hmotnosti klásků. Vyloupané obilky jsou štíhlejší neţ u pšenice seté, jsou delší a větší. Obilka špaldy má rozměry 3,6×8,9 mm. HTZ špaldy je o 10-25 % větší neţ u pšenice seté. Břišní strana obilky je u špaldy plošší, ale rýha je hlubší, s ostřejšími hranami. Barva obilek je hnědá, tmavší neţ u pšenice seté a je výrazně sklovitější (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Špalda má tuhé pluchy, coţ zhoršuje proces vymílání. Nicméně pluchy pomáhají udrţet ţiviny, čerstvost a chrání zrno před znečišťujícími látkami a hmyzem. Na rozdíl od pšenice si špalda udrţela mnoho z původních vlastností a zůstává velmi výţivná a plná chuti (www.spelt.com, 1998).
Obr. 1: Klas pšenice špaldy (www.biolib.cz)
Obr. 2: Klas pšenice seté (www.biolib.cz) 15
Obr. 3: Zrno pšenice špaldy (www.biolib.cz)
Obr. 4: Zrno pšenice seté (www.biolib.cz) 3.2.3 Růst a vývoj Špalda má ozimé i jarní formy, v Evropě převládají ozimé odrůdy (ZIMOLKA a kol., 2005). Pšenice špalda je morfologicky odlišná od ostatních druhů pšenice, počáteční růst a vývoj špaldy je pomalejší. Mladé rostliny tvoří na podzim nízký, rozloţitý trs, začínají odnoţovat o 3-5 dní později neţ pšenice setá a tvoří méně odnoţí. Zatímco na jaře je odnoţování špaldy intenzivnější, vrcholu je dosahováno aţ o měsíc později. Maximální počet odnoţí je aţ o 30 % vyšší neţ u pšenice seté, ale v průběhu dalšího vývoje aţ do kvetení dochází k větší redukci. Špalda dále zůstává ve vegetativním stadiu. Tvorba klásků je pozdější neţ u pšenice seté. Celková délka vegetační doby je 294-297 dní (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). 3.2.4 Odrůdy a šlechtění Se šlechtěním špaldy se započalo později neţ u pšenice seté. Kolekce 2200 odrůd a planých forem této plodiny byla soustředěna v Braunschweigu-Völkenrode. V genové bance Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze-Ruzyni je shromáţděno asi 50 genotypů (PRUGAR a kol., 2008). 16
Pšenice špalda se šlechtí aţ od počátku 20. století, do té doby se pěstovaly pouze krajové odrůdy. Z krajových odrůd jsou nejznámější Schwabenkorn, Baulaender Spelz z Německa a Oberkulmer, Ostro a Altgold ze Švýcarska. Mezi současné perspektivní odrůdy patří Rouquin, Herkule, Ostro, Altgold, Oberkulmer, Lueg, Hubel a Schwabenkorn (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Hlavní šlechtitelské cíle směřují k odstranění některých nepříznivých vlastností, jako zkrácení délky stébla, zvýšení produktivity klasu a zvýšení odolnosti proti poléhání při zachování vysokého obsahu bílkovin a příznivého sloţení esenciálních aminokyselin (PRUGAR a kol., 2008). MOUDRÝ a VLASÁK (1996) dále uvádí, jako šlechtitelské cíle, zvýšení výnosu, ranost, odolnost proti chorobám a odolnost proti zimě a vyleţení při vyšší vrstvě sněhu. Obecně se odrůdy špaldy vyznačují vyšší odnoţivostí, avšak vzhledem k vysoké redukci odnoţí je konečný počet plodných stébel nízký, obvykle 350-400 na 1 m2. Podobně i počet zrn v klasu je nízký v porovnání s pšenicí setou (20-24) (ZIMOLKA a kol., 2005). V roce 2000 byla v České republice registrována německá odrůda špaldy Franckenkorn a v roce 2001 byla povolena první česká odrůda Rubiota (PRUGAR a kol., 2008). 3.2.5 Pěstování Řadí se k pěstitelsky méně náročným druhům obilnin. Vyznačuje se odolností vůči nepříznivým klimatickým podmínkám, zvláště vyzimování a dlouho leţící sněhové pokrývce (ZIMOLKA a kol., 2005). Špaldu je moţné pěstovat ve vyšších polohách, kde jiţ pšenici seté klimatické podmínky nevyhovují. Je odolná proti extrémním sráţkovým i teplotním výkyvům (MOUDRÝ, 1997). EHSANZADEH a PARVIZ (1999) uvádí, ţe se málo ví o agronomii a růstových charakteristikách jarní pšenice špaldy. Hlavním cílem jejich studie bylo porovnat výnosový potenciál a růstové charakteristiky jarní pšenice špaldy a jarní pšenice seté pomocí analýzy růstu, aby se zjistila reakce jarní špaldy na datum setí a určil vliv pluch špaldy na vzcházení a růst za nepříznivých podmínek. Vliv pluch špaldy na klíčivost semen, vznik a zaloţení úrody byl studován více neţ dva roky. Studie ukázaly, ţe jarní špalda můţe produkovat výnos zrna srovnatelný s pšenicí setou, má totiţ vyšší index listové plochy a rychlost růstu plodin neţ pšenice setá, coţ vede k o 24 % vyššímu biologickému výnosu pro jarní špaldu ve srovnání s pšenicí setou. Optimální termín pro setí jarní pšenice špaldy je koncem dubna aţ začátkem května. Hustota osiva nemá vliv na konečný výnos zrna. 17
3.2.5.1 Požadavky na prostředí Špalda je méně náročná na podmínky prostředí neţ pšenice setá. Vyţaduje však dostatek vláhy, zvláště v době klíčení a vzcházení, sloupkování a nalévání zrna. Dobře snáší i extrémní vlhkostní podmínky. Pro pěstování špaldy jsou nejvhodnější středně těţké aţ těţké půdy, méně vhodné jsou půdy lehké, písčité a rašelinné. Snáší i dlouhodobé zamokření půdy. Oproti pšenici seté je náročnější na obsah vápníku v půdě, nejlépe jí vyhovují půdy s neutrální aţ zásaditou povahou (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Její mohutný kořenový systém s vysokou sorpční schopností umoţňuje získávat ţiviny z hlubších vrstev půdy (ZIMOLKA a kol., 2005). Pěstování špaldy lze doporučit do oblastí, kde pšenice setá jiţ ztrácí efektivnost. Nejlépe do horší bramborářské, podhorské a horské oblasti (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Špalda snese i půdy hůře připravené, hrudovité pozemky, není-li však ohroţen přísun vláhy. Utuţené lůţko je ţádoucí kvůli náročnosti na vláhu při klíčení a vzcházení. Proto jsou pro špaldu vhodné půdy ulehlé, mělce zpracované (KONVALINA, MOUDRÝ, 2008). 3.2.5.2 Předplodina Nejlepšími předplodinami jsou vojtěška, jetel luční (vzhledem k náchylnosti k poléhání při přemíře dusíku zařazujeme špaldu po leguminózách jen na chudších půdách), řepka olejná, bob a okopaniny, zvláště brambory, ale i oves. Vzhledem k velké náchylnosti k houbovým chorobám ji nepěstujeme po ostatních obilovinách, zvláště po pšenici. Pšenice jako předplodina špaldy můţe navíc nepříznivě působit na udrţení čistoty druhu. Špalda nemá vůči plevelům příliš dobrou konkurenční schopnost. Předplodinová hodnota špaldy je nízká, přesto je lepší předplodinou neţ pšenice ozimá (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). 3.2.5.3 Setí Špaldu vyséváme ve druhé polovině září, ale v krajním případě poměrně dobře vzchází i při velmi pozdním setí (i na jaře) (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). Výsevek na lepších půdách a po dobrých předplodinách je u nahých obilek 180-220 kg/ha, v horších podmínkách aţ 250 kg/ha vyloupaných obilek nebo 260-300 kg/ha obilek pluchatých. Hloubka setí je 40-50 mm s šířkou řádků 100-150 mm (ZIMOLKA a kol., 2005). 18
Hloubka setí je 4-5 cm. Při výsevu pluchatých obilek mohou nastat potíţe, protoţe se ucpávají semenovody a výsevní botky (PETR, HÚSKA, 1997). Osivo špaldy se běţně nemoří (MOUDRÝ, 1997). Vhodnou odrůdou pro podmínky ČR je ozimá odrůda Rubiota, která vznikla výběrem z genetických zdrojů Genové banky při VÚRV v Praze-Ruzyni. Rubiota má hmotnost tisíce zrn 60 g a více, podíl pluch je přibliţně 23-25 % a obsah hrubého proteinu 19,19 %. Odrůda je náchylná k padlí travnímu. Výnos ve zkouškách ÚKZÚZ činil v roce 2006 4,32 t/ha. K pěstování je však moţné pouţít i další ozimé odrůdy (KONVALINA, MOUDRÝ, 2008). 3.2.5.4 Výživa a hnojení Špalda má velmi dobrou schopnost přijímat ţiviny z půdy. Nároky na obsah ţivin v půdě jsou podobné jako u pšenice seté. Špalda je však náchylná k poléhání, je proto velmi citlivá na přehnojení dusíkem. Optimální dávka by měla být max. 150 kg N/ha. Vzhledem k poţadavkům špaldy na vápník a hořčík je nutné upravit pH vápněním (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Redukci zaloţených odnoţí, respektive větší tvorbu plodných odnoţí podpoří jarní přihnojení, které je vhodné zvláště po horší předplodině, na lehčích půdách, při větším vyplavení dusíku z půdy, u slabších-řidších, či pozdě setých porostů (MOUDRÝ, 1997). Při konvenčním pěstování se hnojí na podzim fosforečnými a draselnými hnojivy. Častější je však zájem o špaldu vypěstovanou v ekologickém systému hospodaření, kde se nepouţívají průmyslová hnojiva a pesticidy. V těchto případech se musí dodrţovat pravidla pro ekologické zemědělství mezinárodní organizace IFOAM a u nás Metodický pokyn Mze ČR pro ekologické zemědělství, aby produkce mohla být úředně kontrolována a produkt certifikován jako bioprodukt (PETR, HÚSKA, 1997). 3.2.5.5 Ošetření během vegetace Špalda má oproti pšenici seté pomalejší počáteční růst i vývoj. Porost vypadá na jaře velmi slabě. Vlivem větší tvorby odnoţí, oproti pšenici i díky vyššímu stéblu, je její konkurenční schopnost vůči plevelům poměrně dobrá (MOUDRÝ, 1997). Po zasetí je vhodné za sucha válení rýhovanými válci, které podpoří vzlínání vody k osivu, které je náročné na vláhu. Proti plevelům je nejúčinnější vláčení síťovými nebo prutovými 19
branami (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). V konvenčním zemědělství lze proti plevelům pouţít stejné herbicidy, jako u pšenice seté. Špalda nesnáší dobře prostředky na bázi kyseliny izoproturonové, na rozdíl od jiných odrůd jí však neškodí přípravky na bázi kyseliny chlortoluronové (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Choroby a škůdci Špalda je napadána stejnými chorobami jako pšenice setá, ale celkově je proti nim odolnější (KONVALINA, MOUDRÝ, 2008). Zrno zůstává obaleno v pluchách a musí být dodatečně vyloupáno, obal z pluch dobře chrání zrno před houbovými chorobami, zárodky různých mikroorganismů a kontaminací látkami imisního původu (ZIMOLKA a kol., 2005). Mezi nejzávaţnější choroby patří choroby pat stébel (Gaeumennomyces graminis) a v hustších porostech padlí travní (Erisyphe graminis) (KONVALINA, MOUDRÝ, 2008). Méně škodlivá je pak plíseň sněţná (Fusarium nivale), braničnatka plevelová (Septoria nodorum) a rez travní (Puccinia graminis) (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). V ekologickém zemědělství je pouţití fungicidů zakázáno. Prostředky proti klasovým chorobám jsou zakázány i řadou zpracovatelů konvenčně pěstované špaldy (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Účinným regulátorem chorob je vhodný osevní postup (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). 3.2.6 Sklizeň U většiny odrůd se při dozrávání klas ohýbá dolů. Stéblo i klas se zbarvují převáţně hnědočerveně, jsou zaschlé a křehké. Některé odrůdy mají klas bílý (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Sklizňovou zralostí dosahuje proces tvorby obilného zrna sice rozhodující fáze, nikoliv však poslední. Zrno po sklizni prochází dormancí a je vystaveno řadě endogenních a exogenních faktorů, které ho mohou znehodnotit (DUDÁŠ a kol., 1981). Sklizeň špaldy se provádí podle uţitkového zaměření. Pro produkci tzv. zeleného zrna se špalda sklízí v mléčné aţ raně voskové zralosti a dosouší se horkým vzduchem na vlhkost 12-14 %. Pro mlynářské pouţití se špalda sklízí v plné zralosti (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). Neloupaná, suchá špalda se dobře skladuje (MOUDRÝ, STRAŠIL, 1999). 20
Vzhledem k lámavosti klasového vřetene je třeba zahájit sklizeň v ranních nebo večerních hodinách. Při sklizni se sníţí otáčky bubnu, oddálí se mláticí koš a pouţijí se vhodná síta. V zájmu sníţení ztrát je vhodné sníţit otáčky přiháněče, nebo jej zcela vyřadit z činnosti (ZIMOLKA a kol., 2005). Je vhodné také regulovat proud vzduchu na čistidlech. Jiţ při sklizni se asi 20-30 % obilek uvolní z pluch (PETR, HÚSKA, 1997). 3.2.7 Posklizňová úprava Sklizené zrno obsahuje kromě semen základní kultury kolísavý podíl příměsí a nečistot a mívá zpravidla i nadměrnou vlhkost. Tito činitelé sniţují skladovatelnost, osivovou a trţní hodnotu zrna, proto je nutné vyčištění a vysušení zrna. Čištění a třídění zrna se pokládá za jednu z nejdůleţitějších operací posklizňové úpravy (DUDÁŠ a kol., 1981). Plevy a pluchy mají při dozrání niţší obsah vody neţ zrno. Dobře zachycují vnější vlhkost (rosa, déšť) a chrání zrno. Proto je vhodné skladovat špaldu neloupanou. Základní zpracovatelskou operací je loupání, vyluštění zrn z klásků (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Zrno se loupe na speciálních loupačkách, drhlících nebo původních klasňovačích. Hrubý výnos je 4,0-6,0 t/ha s podílem pluch 30-45 % (ZIMOLKA a kol., 2005). 3.2.8 Skladování Účelem skladování je uchování zemědělských produktů od sklizně aţ do doby jejich spotřeby k výţivě, krmení, k osivovým účelům nebo k dalšímu zpracování. Skladování neznamená pouhé uchování produktu, ale uchování pokud moţno beze ztrát na hmotnosti a škodách na jakosti, přičemţ pokles jakosti nemusí být vţdy spojen s hmotnostním úbytkem (DUDÁŠ a kol., 1981). Cílem skladování je dokonce ještě zvýšit hodnotu skladovaných produktů, čehoţ se dosahuje posklizňovou úpravou, tedy čištěním, tříděním, sušením a homogenizací jakostně a odrůdově jednotných partií. Obilné zrno je ţivý organismus, který vykazuje ţivotní funkce a podléhá řadě endogenních i exogenních vlivů. Podle údajů FAO se ztráty nutriční a krmné hodnoty obilovin ve vyspělých zemích odhadují na 10 % produkce, zatímco v rozvojových zemích 30-40 % (INGR, 2003). Předností obilí je, ţe patří mezi potravinové suroviny údrţné a dobře skladovatelné (KUČEROVÁ a kol., 2007). 21
3.2.9 Chemické sloţení a nutriční hodnota špaldy Látkové sloţení a technologickou hodnotu zrna pšenice určují geneticky zakódované faktory, a také vnější prostředí, kam patří agrotechnické zásahy a ekologické faktory dané přírodními půdně-klimatickými podmínkami a průběhem počasí během vegetace (PRUGAR, HRAŠKA, 1986). Pšenice špalda se ve srovnání s pšenicí setou vyznačuje vyšším obsahem bílkovin s příznivým aminokyselinovým sloţením, minerálních látek, tuků, vlákniny a vitaminů (PRUGAR a kol., 2008). Rovněţ obsah lepku je vyšší, avšak je horší kvality (ZIMOLKA a kol., 2005). Také obsah tuků, vyšších mastných kyselin, hořčíku a fosforu je vyšší, obsahuje však poněkud méně vitaminu E s antioxidačními účinky, přestoţe obsah tuků je vyšší (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). PRUGAR a kol. (2008) také uvádí, ţe byl u špaldy zjištěn výrazně vyšší obsah zinku a kobaltu oproti pšenici seté a dále vyšší obsah některých vitaminů, především thiaminu, riboflavinu a niacinu. Významný je téţ obsah β-karotenu a thiokyanátu, který působí regeneračně na buňky. Tab. 2: Chemické složení zrna špaldy a pšenice seté 1 (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996) Pšenice špalda
Pšenice setá
N-látky
18,2
15,80
Vláknina
2,07
2,68
Ca
0,4
0,5
P
5,4
3,5
Mg
1,71
1,36
K
2,25
2,0
Thiamin (B1)
0,64
0,48
Riboflavin (B2)
0,22
0,14
Niacin (PP)
0,6
0,42
Kys. pantotenová
0,08
0,09
Cystin
1,35
1,1
Leucin
9,0
6,0
Isoleucin
5,6
4,4
Phenylalanin
7,0
5,0
Tryptophan
1,8
1,2
22
Valin
5,8
4,2
Lyzin
2,75
2,9
Metionin
4,0
2,4
(Základní ţiviny v %, minerální látky v g×kg-1, aminokyseliny v g×100g-1 proteinu) PRUGAR a kol. (2008) se v hodnotách obsahu aminokyselin shoduje, avšak některé obsahové látky se liší, jak je uvedeno v tabulce č. 3. Tab. 3: Chemické složení zrna pšenice špaldy a pšenice seté 2 Pšenice špalda
Pšenice setá
N-látky
12,1
11,6
Tuk
1,7
1,4
Vláknina
2,3
1,8
Popeloviny
2,4
1,8
P
4060
3550
K
4740
4530
Mg
1090
950
Ca
425
437
Na
43,9
38,2
Cu
5,2
4,1
Zn
49,8
32,8
Fe
69,5
60,6
(Základní ţiviny v %, minerální látky v mg×kg-1, aminokyseliny v g×100g-1 proteinu) Z hlediska základního látkového sloţení se obilka špaldy skládá z vody a sušiny. V dostatečně suchých obilkách nesmí být více neţ 14 % vody, obvykle to však bývá 12-14 %. Z podílu sušiny tvoří největší část glycidy a látky glycidické povahy, které tvoří asi 60-70 %, bílkoviny a ostatní dusíkaté látky tvoří kolem 9-15 %. Obsah vlákniny se pohybuje kolem 2-4%, obsah tuků je 1,5-2 % a obsah popelovin 2-4 % (MOUDRÝ, JŮZA, 1998). Sacharidy představují nejdůleţitější skupinu zásobních látek. Nacházejí se v obilce ve formě cukrů, dextrinů, škrobu, hemicelulos a celulosy (DUDÁŠ a kol.,
23
1981). Nejvíce cukrů se nachází v periferních vrstvách endospermu a v klíčku (PELIKÁN, 2001). Zásobní polysacharid škrob je nejdůleţitější sloţkou obilného zrna a je obsaţen v endospermu. Na stavu škrobu a aktivitě amyláz závisí jakost chleba a pečiva, zejména konzistence střídy a barva kůrky (DUDÁŠ a kol., 1981). Průměrný obsah škrobu u špaldy je 63,5 % (PRUGAR a kol., 2008). Hlavní význam škrobu pro pekařský výrobek spočívá v tom, ţe po ochlazení výrobku dojde k vytvoření pruţného škrobového gelu, který je hlavním nositelem vláčnosti a obsaţené vody ve střídě (KUČEROVÁ, 2004). Jednoduché bílkoviny se dělí na protoplasmatické a zásobní. Protoplasmatické bílkoviny jsou albuminy a globuliny, které se nacházejí hlavně v klíčku a aleuronové vrstvě. Zásobní bílkoviny-prolaminy a gluteliny tvoří podstatnou část obilních bílkovin a určují technologickou, nutriční, krmnou a biologickou hodnotu zrna (PELIKÁN, 2001). Podle PRUGARA a kol. (2008) je průměrný obsah N-látek v pšenici špaldě 15,5-16,4 %. Lepek hraje klíčovou úlohu při tvorbě těsta a určuje jeho pekařské vlastnosti. Lepek tvoří bílkoviny nerozpustné ve vodě, tedy gliadin a glutenin. Gliadin je nositelem taţnosti, kdeţto glutenin pruţnosti a bobtnavosti lepku. Vzájemný poměr gliadinu a gluteninu je zhruba 3:2 (INGR, 2003). PRUGAR a kol. (2008) uvádí, ţe průměrný obsah mokrého lepku v pšenici špaldě je 36,6-37,1 %. Tuky v zrně tvoří z převáţné části oleje (PELIKÁN, 2001). Nejvíce tuků obsahuje klíček a aleuronová vrstva (DUDÁŠ a kol., 1981). Podstatný podíl tuků tvoří nenasycené mastné kyseliny, kdy esenciální kyselina linolová tvoří minimálně 55% (PELIKÁN, 2001). Kyselina linolová podléhá snadno oxidaci, coţ má za následek ţluknutí mouky při delším skladování (KUČEROVÁ, 2004). Minerální látky tvoří asi 1,5-3,0 % zrna. Největší mnoţství minerálních látek je v klíčku a obalových vrstvách (DUDÁŠ a kol., 1981). Popel je tvořen převáţně oxidem fosforečným, nejčastějšími kovy jsou hořčík, draslík, vápník a ţelezo. Vysoký obsah vitaminů je v obalových vrstvách a v klíčku, endosperm je na vitaminy chudý. Nejvýznamnější jsou vitaminy skupiny B, kyselina nikotinová a nikotinamid, kyselina pantotenová a také vitamin E (KUČEROVÁ, 2004). Enzymy, jako biokatalyzátory ţivé buňky, regulují výměnu látek během klíčení, růstu, v průběhu skladování a technologického zpracování. Nejdůleţitější jsou enzymy štěpící cukry (karbohydrázy), bílkoviny a tuky, dále jsou významné enzymy dýchací a kvasné. Barviva - největší
24
význam mají karotenoidy. Pro mouky k pekařským účelům se ţádají odrůdy s nízkým obsahem, pro výrobu těstovin naopak s vyšším obsahem pigmentů (INGR, 2003). Podle výsledků studie publikované v časopise Americké chemické společnost Journal of Agricultural and Food Chemistry je nutriční obsah chemicky pěstované pšenice v zásadě stejný jako u pšenice pěstované tradičními postupy. Organicky pěstovaná pšenice se můţe odlišně označovat a prodávat za vyšší ceny, ovšem aminokyselinový profil, obsah cukrů a dalších metabolických látek obsahuje stejné mnoţství jako pšenice pěstovaná konvenčními metodami (Mlynářské noviny, 2007). Pšenice špalda nachází pro specifickou senzorickou charakteristiku zrna jiţ několik let uplatnění v bioproduktech. Zastoupení vlákniny je stejné jako u pšenice potravinářské, ale pro jemnou strukturu je označována za dobře stravitelnou. Při hodnocení stravitelnosti mlýnských výrobků ze špaldy byla zjištěna horší stravitelnost u druhů s přídavkem celozrnných mouk, které mají průkazně niţší objem a hutnější střídku, zejména pokud se v receptuře nepouţijí zlepšující přípravky s hemicelulasami. Moţné je vyuţívání této suroviny jako přídavku do základního pekařského sortimentu ve smyslu nutričního obohacení (HRUŠKOVÁ, ŠVEC, 2009). RANHOTRA a kol. (1996) analyzovali osm vzorků špaldy pěstovaných od roku 1994 z hlediska obsahu vybraných vitaminů a minerálů, a první limitující aminokyseliny lyzinu. Byly také zkoušeny na obsah lepku. Všechny vzorky špaldy se v obsahu jednotlivých analyzovaných ţivin lišily jen minimálně, kromě lyzinu. Hodnoty lyzinu se značně lišily a pohybovaly se mezi 1,96 a 3,96 g/100 g bílkoviny. Všechny analyzované vzorky špaldy obsahovaly lepek. Spotřebitelé špaldových produktů ekologického zemědělství zaznamenali zdravotní přínosy nebo příznivé účinky při jejich konzumaci na rozdíl od konzumace pšeničných produktů. Byla provedena studie za účelem pomoci objasnit platnost těchto tvrzení prostřednictvím hodnocení nutričních vlastností škrobu v různých organických špaldových produktech, včetně chleba, pečiva, sušenek a vdolků, ve srovnání s pšeničnými produkty. Byly hodnoceny tři fermentované pekárenské výrobky, a sice, droţdí vykynuté, kyselé a droţdí kynutého těsta. Měření rychlosti a rozsahu štěpení škrobu bylo zaloţeno na měření indexu štěpení škrobu (SDI) a rychle dostupné glukózy (PRP). Komerční špaldové odrůdy vyuţívají přibliţně 8/10 obsaţených částic rezistentního škrobu (RS) ve srovnání s pšenicí, a to v průměru o 3,7 % oproti 0,4 %, a vykazovaly niţší SDI hodnotu. Toto je první zpráva k prokázání vysokého obsahu RS ve špaldě. Po míchání a kvašení se hodnoty RS a SDI sníţily, ale přesto byly vyšší u 25
špaldového těsta, neţ u těsta z pšenice seté. Po upečení byly pozorovány drobné rozdíly v mnoţství a rozsahu štěpení škrobu mezi špaldovými a pšeničnými pekařskými výrobky. Studie ukázala, ţe rozdíly mezi pekařskými výrobky byly výraznější, neţ rozdíly mezi jinými produkty z pšenice špaldy (ABDEL-AAL, RABALSKI, 2008). SCHOBER a kol. (2006) provedli studii, jejímţ cílem bylo porozumět sloţení špaldového lepku ve vztahu k jeho kvalitě a porovnat jeho bílkovinné sloţení s normální pšenicí. Kvalita lepku u špaldových kultivarů byla studována pomocí dynamické oscilační a creepové zkoušky, stanovoval se SDS test, vlhkost mokrého lepku a obsah mokrého lepku. Tyto údaje byly porovnány s výsledky analýz HPLC špaldových bílkovin. Významné korelace ukázaly, ţe nerozpustné polymerní proteiny (IPP) přispěly k odolnosti proti deformaci v creepové zkoušce a pruţnosti v oscilační a creepové zkoušce. Gliadiny měly opačný účinek, zatímco obsah rozpustných polymerních proteinů (SPP) závisel na typu zkoušky. V creepové zkoušce se SPP chovaly podobně jako gliadiny, v oscilační inklinovaly ke zvýšení pruţnosti. Ve srovnání s tvrdou červenou ozimou pšenicí, byla špalda charakterizována niţším obsahem IPP, ale vyšším obsahem gliadinů a SPP, coţ vede k měkčímu a méně pruţnému lepku. Mezi vzorky špaldy však byly nalezeny velké rozdíly v kvalitě lepku. ESCARNOT a kol. (2010) studovali sloţení čtyř špaldových genotypů a tří genotypů pšenice u třech frakcí: otruby, celozrnná mouka a celá loupaná zrna špaldy. Nerozpustná a rozpustná vláknina byly měřeny aţ po odstranění bílkovin, škrobu a popela ze vzorku. Obsah celulózy, hemicelulózy a ligninu byl měřen podle stejných zásad s různými chemickými degradacemi vzorků. U špaldových a pšeničných otrub a celozrnné mouky byly zobrazeny statisticky významné rozdíly u obsahu hemicelulózy a celulózy. Variabilita mezi genotypy byla mnohem vyšší neţ u genotypů pšenice. U velkého počtu genotypů pšenice špaldy (373-772) byl hodnocen obsah bílkovin a minerálních látek v zrně, a to v šesti různých prostředích. Došlo k výrazným změnám v koncentraci minerálních látek v zrně, a také v celkovém mnoţství ţivin v zrně. Ukázalo se, ţe největší změnou u genotypů je koncentrace (v rozmezí
19- 145
-1
mg/kg ) a obsah (v rozmezí 0,4-4,1 mg na zrno) zinku. Účinek prostředí byl nejdůleţitější příčinou variability pro koncentraci proteinů v zrně (GPC) a pro mnoho minerálních látek. GPC a síra velmi výrazně koreluje s obsahem ţeleza a zinku. U různých špaldových genotypů byly zjištěny velmi vysoké koncentrace zinku (aţ 70 mg/kg-1), ţeleza (aţ 60 mg/kg-1) a bílkovin (aţ 30 %) v zrnu a tento obsah vykazuje vysokou stabilitu v různých prostředích. Výsledky ukázaly, ţe špalda je velmi slibný 26
zdroj genetické rozmanitosti bílkovin a minerálních látek, zejména zinku a ţeleza (GOMEZ-BECERRA a kol., 2010) BONAFACCIA a kol. (2000) porovnávali odrůdy pšenice špaldy Hercule, Rouquin a Ostro pěstované v alpské oblasti Itálie s pšenicí Manital a pšenicí tvrdou Grazia vzhledem k obsahu bílkovin, popela a vlákniny. Odrůdy pšenice špaldy měly vyšší obsah rozpustné vlákniny a bílkovin, neţ je u standardní pšenice nebo pšenice tvrdé. V chlebu z pšenice špaldy (Hercule) byl škrob mnohem rychleji stravitelný (RDS) a byl zde vyšší index štěpení škrobu (SDI), ve srovnání s pšeničným chlebem. Chléb z celozrnných mouk z pšenice špaldy (Hercule) měl méně celkového obsahu škrobu a měl odolnější a rychleji stravitelné bílkoviny, ve srovnání s chlebem z bílé špaldové mouky a bílé pšeničné mouky (Manital). V těstovinách a extrudovaných výrobcích z celozrnné špaldové mouky je obsaţeno více bílkovin, popela a vlákniny v porovnání se stejným výrobky z bílé špaldové mouky. Jedna odrůda Triticum monococcum a pět odrůd jarní pšenice špaldy byly vybrány a pěstovány na pěti místech v letech 1992 a 1993 pro hodnocení zrna, mlynářských a pekařských vlastností. Odrůda einkorn s vysokým obsahem bílkovin byla podobná jako tvrdá červená jarní (HRS) pšenice špalda co se týče velikosti zrna, ale zrno bylo měkké a dávalo nízké výnosy mouky. Einkorn mouka měla nízkou sedimentační hodnotu, slabou mixografickou křivku a malý objem bochníku. Výsledky dvou špaldových odrůd (SK0021 a PGR8801) byly srovnatelné s obyčejnou HRS pšenicí v tvrdosti zrna, výnosu mouky a obsahu bílkovin, ale byly hodně niţší hodnoty čísla poklesu, sedimentačního testu, mixografických vlastností, objemu bochníku, ve struktuře a barvě střídky. Špaldové odrůdy SK0505, SK0263 a RL5407 dávaly také velká zrna, ale zrna měla měkkou texturu a dávala vysoké výnosy mouky, střední hodnoty sedimentace, slabé mixografické vlastnosti, ale uspokojivý objem bochníků. Při senzorickém hodnocení byly tyto špaldové chleby upřednostněny před chleby z pšenice HRS (ABDEL-AAL a kol., 1997). RANHOTRA a kol. (1995) provedli studii u vzorků mouky z tvrdé červené ozimé pšenice (HRW) a špaldy. U vzorků byly hodnoceny mlynářské, pekařské a nutriční vlastnosti. Výnos ze vzorku pšenice špaldy byl trvale niţší neţ z odpovídajícího vzorku pšenice HRW. Stejně tak bochníky vyrobené ze špaldové mouky vykazovaly také niţší objem a celkové skóre. Obě pšeničná zrna byla pozitivně testována na obsah lepku, a proto by byla nevhodná pro osoby s lepkovou intolerancí. Aţ na jednu výjimku (vyšší obsah zinku) se špaldové zrno v obsahu nutričně významných látek výrazně 27
neliší od pšenice HRW. Rozdíl v obsahu bílkovin u špaldového a HRW zrna je 1,3 a 1,4 % a stravitelnost bílkovin je 80,1% a 78,9%, resp. proto můţe být lepší nutriční sloţení, které bylo udáváno u špaldy, neopodstatněné. 3.2.10 Vyuţití špaldy Špalda je velmi výţivné a starobylé zrno s oříškovou chutí, jejíţ produkty lze najít v obchodech se zdravou výţivou. Mnoho z jejích výhod pochází ze skutečnosti, ţe nabízí širší spektrum ţivin ve srovnání s mnoha jejími příbuznými pšenicemi. Můţe být pouţita v mnoha produktech stejným způsobem jako pšenice a nezdá se, ţe by způsobovala citlivost u lidí, kteří jsou intolerantní na pšenici. Kromě špaldové mouky je špalda k dispozici také v loupané celozrnné podobě, která můţe být připravena jako rýţe. Špalda je jednou z prvních zrnin, které byly pouţity na výrobu chleba, její pouţití je uvedeno v Bibli (www.whfoods.org). Pečení se špaldou můţe být sloţitější, neţ s obyčejnou moukou. Mezi problémy, které se mohou u špaldové mouky vyskytnout patří, ţe se můţe vytvořit více drobivé těsto. U receptů, kde je to potenciální problém, je vhodnější pouţívat jemnější bílou špaldovou mouku (LAWRENCE, 2010). Někteří autoři tvrdí, ţe špalda je původní formou pšenice. Jiní říkají, ţe jde o kříţence. Špalda představuje neobyčejně zdravý druh obilí. Vysokým obsahem lepkové bílkoviny se výborně hodí k pečení nebo jako přísada do pšeničné mouky, chudé na lepkovou bílkovinu (HEMMUNG, 2002). Ze špaldy se nejčastěji vyrábí celozrnný chléb, pečivo, těstoviny, müsli, kroupy a mouka (MOUDRÝ, VLASÁK, 1996). Dále se špalda prosazuje i v jiných výrobcích, např. koláčích, běţném pečivu, pizza korpusech, speciálním pečivu aj. Vzhledem k dobrým pekařským vlastnostem se můţe pouţívat i pro přípravu různých směsí s nechlebovými druhy obilovin, např. na špaldovo-ovesný chléb (BENEŠOVÁ a kol., 1993). Zvláštností jsou nedozrálé obilky-zelená zrna, případně mírně uzená, či praţená zrna, tzv. grünkern, k přípravě svátečních polévek. Z mouky se připravují také palačinky, krupice na kaše, kávové náhraţky, pivo a celá zrna pro makrobiotickou stravu (PETR, HÚSKA, 1997). Holandští výrobci destilovali zvláštní druh ginu se špaldou, tento gin je na trh uváděn jako kuriozita pro znalce. Pivo vařené z pšenice špaldy je někdy vidět v Bavorsku, špalda se také destiluje např. v Polsku a jinde, aby z ní vznikla vodka.
28
Mouka z naklíčených špaldových zrn je k dispozici v celé Severní Americe v obchodech s potravinami a zdravou výţivou (www.wikipedia.org). Špaldový program (celá kolekce výrobků) zaujal i odbornou porotu na výstavě „Země Ţivitelka 1998“, kde byl oceněn „Zlatým klasem s kytičkou“, a to za mimořádný přínos pro ochranu ţivotního prostředí. Špaldový program je nová kolekce výrobků, jejichţ základem je pšenice špalda, pěstovaná podle zásad ekologického zemědělství. Výrobky rozšiřují sortiment potravin s významnými dietetickými vlastnostmi a nutričními hodnotami, zejména obsahem thiaminu, riboflavinu a niacinu. Kolekce zahrnuje následující výrobky: -
Špaldoto zeleninové a houbové
-
Těstoviny špaldové
-
Špaldové suchary
-
Špaldový křehký extrudovaný chléb
-
Špaldová káva
-
Špaldové pukance
-
Špaldové vločky
-
Špaldová mouka celozrnná jemná a hrubá
-
Špaldový bulgur (HAMR, 2001) Špaldová mouka, ačkoliv je celozrnná, je velmi světlá, skoro jako bílá mouka.
Její nutriční hodnota dalece přesahuje mletou bílou mouku, která je proti špaldě, mírně řečeno, jalová. Špaldových koláčů sníte méně, neţ těch z běţné mouky, protoţe špalda je velmi výţivná. Špaldovou mouku můţete pouţít do polévek, omáček a knedlíků. Chléb, upečený s podílem špaldové mouky vás potěší výraznou chlebovou vůní, popraskanou kůrkou a vláčností (DANKOVÁ, 2009). Špaldou a špaldovou moukou se dá nahradit ve veškerých pokrmech normální bílá pšeničná mouka (MOMČINOVÁ, 2009). Špaldová mouka můţe být pouţita, aby se zjemnila textura chleba (www.alimentstrigone.com).
29
3.3 Biopotraviny 3.3.1 Biopotraviny Biopotravinou se rozumí potravina vyrobená za podmínek uvedených v zákoně č. 242/2000 Sb. a splňující poţadavky na jakost a zdravotní nezávadnost stanovené zvláštními předpisy (např. zákon č. 110/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích v platném znění), na kterou bylo vydáno osvědčení o biopotravině (dle § 22 zákona č. 242/2000 Sb.) (HAMR, 2001). Podle MOUDRÉHO (1997) říká definice doslova: „Biopotravina je potravinářský výrobek získaný z bioproduktů a omezeného mnoţství povolených přísad vymezeným technologickým postupem podle zvláštního předpisu a pod kontrolním reţimem“. Bioproduktem se rozumí surovina rostlinného nebo ţivočišného původu získaná v ekologickém zemědělství a určená na základě osvědčení podle § 22 zákona č. 242/2000 Sb. k výrobě biopotravin (HAMR, 2001). České ekologické zemědělství a tedy i výroba biopotravin za dobu svého působení dosáhlo několika značných úspěchů. Byla vybudována relativně velká síť prodejců. Podařilo se vyprodukovat kvalitní bioprodukty, které byly schopny uplatnit se na zahraničních trzích (BENEŠOVÁ, 1997). Zájem o biopotraviny v Evropě v současných letech rychle roste, tento sektor představuje jednu z nejrychleji rostoucích oblastí na vnitřním evropském trhu s potravinami (BENEŠOVÁ, 2000).
Obr. 5: Logo pro produkty ekologického zemědělství
30
3.3.2 Kvalita biopotravin Kvalita biopotravin není dosud nikde právně definována. Pro biopotraviny nejsou stanoveny zvláštní limitní hodnoty jednotlivých látek. V ČR však musí splňovat poţadavky zákona č. 110/1997 Sb. Biopotraviny tedy musí splňovat všechny poţadavky kladené na běţné, konvenčně vyráběné potraviny (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). Všeobecně se k biopotravinám vztahují výrazy zdravější, výţivnější, chutnější, ale lze téţ slyšet názory, ţe bez průmyslových hnojiv pěstované plodiny trpí podvýţivou či jednostrannou výţivou a nemají tedy ţádoucí chemické sloţení nebo ţe bez ošetření pesticidy mohou obsahovat zdraví škodlivé mykotoxiny či jiné metabolity. Produkce biopotravin je výsledkem šetrného zemědělského vyuţívání půdy a prostředí. Biopotraviny musí vţdycky splňovat limity jakostních a hygienických norem pro obdobné konvenční výrobky a navíc musí splňovat podmínku, být vyrobeny a kontrolovány podle zvláštních směrnic, které ve svém důsledku chrání ţivotní prostředí. Aby nedošlo ke klamavé reklamě, nemají podle nařízení EU „O ekologickém zemědělství a označení ekopotravin“ z roku 1991 etikety potvrzující původ vzbudit u spotřebitele dojem, ţe jsou garancí lepší nutriční a zdravotní hodnoty nebo chuťových vlastností. Nutriční hodnota bioproduktů bývá častěji hodnocena výše neţ u běţných výrobků. Jde převáţně o vyšší obsah vitaminů, enzymů, minerálních látek a výraznější poměr mezi sloţkami bílkovin a tuků. Někdy je uváděno zhoršení stravitelnosti bílkovin vzhledem k vyššímu obsahu antinutričních látek. Hygienická hodnota vyjádřená výskytem cizorodých látek (těţké kovy, zbytky pesticidů, dusičnany apod.) je u biopotravin lepší proto, ţe se při jejich pěstování nepouţívají chemické látky proti chorobám, plevelům a škůdcům, ani lehce rozpustná dusíkatá hnojiva. Co se týče technologické kvality, u bioproduktů je lepší skladovatelnost proto, ţe obsahují méně vody vlivem omezení rychlého růstu dusíkatým hnojením. Niţší dávky dusíkatých hnojiv na druhé straně bývají příčinou niţší objemové hmotnosti, velikosti zrn i obsahu lepku. Ale i při niţším obsahu lepku můţe být funkční sloţení bílkovin hodnotnější a technologické vlastnosti příznivější (MOUDRÝ, 1997). Technologická kvalita je dána také odolností při přepravě a vhodností dané plodiny pro různé formy zpracování v potravinářském průmyslu i při kuchyňském zpracování (HAMR, 2001). 31
Senzorická hodnota je značně diskutabilní. Pomocí průmyslových hnojiv, pesticidů a dalších chemicko-technologických postupů lze snáze dosáhnout líbivé velikosti, tvaru a barvy produktů. Chemicky neošetřené bioprodukty někdy trpí vadami krás (strupovitost, barevná a velikostní nevyrovnanost apod.). Vzhledem k niţšímu obsahu vody jsou často bioprodukty tuţší, houţevnatější či tvrdší. Přirozené produkty a bioprodukty se vyznačují výraznější, aromatičtější přírodní vůní a chutí (MOUDRÝ, 1997).
3.4 Ekologické zemědělství Legislativa uvádí, ţe ekologické zemědělství je zvláštní druh zemědělského hospodaření, který dbá na ţivotní prostředí a jeho jednotlivé sloţky stanovením omezení či zákazů pouţívání látek a postupů, které zatěţují, znečišťují nebo zamořují ţivotní prostředí, nebo zvyšují rizika kontaminace potravního řetězce (HAMR, 2001). Podle MOUDRÉHO (1997) je ekologické zemědělství, nazývané také někdy organické, alternativní, biologické, biodynamické, systémem hospodaření podléhajícím zvláštnímu předpisu. PETR a DLOUHÝ (1992) uvádějí, ţe ekologické zemědělství lze definovat jako vyváţený agroekosystém trvalého charakteru, který se zakládá na lokálních a obnovitelných zdrojích. Ekologické zemědělství vychází z holistického pojetí ekologických, ekonomických a sociálních aspektů zemědělské produkce, a to jak z lokální, tak i z globální perspektivy. Ačkoliv se různé směry v detailech liší, jedno mají společné. Vycházejí ze směrnic Mezinárodní federace hnutí pro ekologické zemědělství (IFOAM). V Evropské unii je ekologické zemědělství uzákoněno směrnicí 2092/91 a různým způsobem podporováno. Většina českých zemědělců je registrována ve svazu PRO-BIO se sídlem v Šumperku, ve sdruţení LIBERA se sídlem v Praze nebo ve svazu NATURVITA v Třebíči a hospodaří podle Metodického pokynu Mze ČR č. j. 655/93-340, který odpovídá mezinárodním předpisům EU i IFOAM. Samozřejmě, ţe zemědělec, který chce šetrně hospodařit, nemusí být nikde organizován. Řada zemědělců šetrné postupy běţně pouţívá, protoţe jsou pro ně přirozené, osvědčené z jejich vlastní praxe i zkušeností jejich otců. Ekologické zemědělství spočívá na filozofii holistického chápání přírody (holos = celek). Příroda je podle něj jednotným celkem. Člověk je přes všechny
32
své zvláštnosti nadále chápán jako součást přírody a z hlediska jejích zákonů je roven ostatním ţivočichům (MOUDRÝ, 1997). 3.4.1 Vznik ekologického zemědělství Současné konvenční zprůmyslněné zemědělství v rozvinutých zemích se potýká s důsledky nadprodukce, s existenčními problémy rolníků, se škodami na ţivotním prostředí. Vyuţívá se stále nákladnější strojový park a mnoţství agrochemikálií. Do potravinového řetězce se vnášejí cizorodé látky. Údrţnost potravin se dosahuje chemickou konzervací nebo ultravysokým zahříváním za narušení původních látkových struktur (PRUGAR, 2000). Intenzivní pokrokové způsoby hospodaření sice přinesly výrazné zvýšení výnosů prakticky všech plodin, avšak negativními průvodní znaky je ničení půdní struktury, narušení vodního a vzdušného reţimu, omezení tvorby humusu, zasolování půd a další. Nadměrná aplikace pesticidů, růstových regulátorů, desikantů a dalších agrochemikálií má za následek hromadění jejich reziduí v půdě, coţ má dopad na uţitečné mikroorganismy a ostatní faunu a flóru a naopak vede ke vzniku neţádoucí rezistence patogenů. Důsledkem této nekontrolované chemizace jsou nevratné škody na nutriční, hygienické, senzorické a technologické hodnotě rostlinných i ţivočišných produktů a potravin, a tedy i na kvalitě výţivy celé populace. Nasycení aţ přesycení trhu s potravinami podpořilo u obyvatelstva obavy z přemíry chemikálií v potravinách a strach z důsledku nezdravé výţivy. Do podvědomí společnosti začaly pronikat představy o ekologické produkci ohleduplné k přírodě a lidskému organismu (PRUGAR, 1994). Ekologické zemědělství je v Evropě i u nás uznávanou metodou. Pouze ekologičtí zemědělci mohou své produkty označovat jako BIO nebo EKO. Kromě spotřebitelů, ekonomů a politiků tento způsob hospodaření uznávají i vědci. Ještě před nedávnem tomu tak však nebylo a ekozemědělci museli o své uznání usilovat sami. V Československu byly první důleţitější zmínky o ekologickém zemědělství publikovány teprve
na
sklonku
socialistické
éry,
tedy v letech
1985-1987
(ŠARAPATKA, URBAN, 2006). Ekologické zemědělství je ve většině rozvinutých zemí světa plně akceptováno jako jedna z moţných cest k řešení problémů postindustriální společnosti a je zároveň jednou moţností řešení problémů v rozvojových zemích, které na drahé vstupy 33
intenzivního industriálního zemědělství nemají ekonomické a infrastrukturální předpoklady (BENEŠOVÁ, 2000). Ekologické zemědělství (EZ) se v posledních letech bouřlivě rozvíjí. Hlásí se k němu stále více farmářů, ale hlavně roste poptávka konzumentů po bioproduktech. K 31.8.2010 hospodařilo ekologicky 3 494 farem a během roku jich přibylo 805. Výměra zemědělské půdy v EZ vzrostla o 44 000 hektarů, takţe dosahuje jiţ 10,4 % z celkové výměry zemědělské půdy v České republice. Velký zájem doma i v zahraničí je o čerstvé pekárenské, pečivárenské a cukrářské bioprodukty a téţ o mlýnsky zpracované obilní produkty (PETR, 2011). 3.4.2 Rozdíl ekologického a konvenčního zemědělství Ekologická hospodaření se od konvenčních liší principiálně. Konvenční způsob je intenzivní, upřednostňuje kvantitativní aspekty a je tedy charakteristický snahou o maximální vyuţití produkční plochy. Pěstovány jsou přednostně výkonné odrůdy a k dosaţení vysokých výnosů se pouţívají hlavně agrochemikálie. Kvalita produktů je v pozadí (PRUGAR, 1994). V současné době je nejrozšířenějším způsobem hospodaření ve vyspělých zemích konvenční zemědělství. Speciální technologie pěstování mnohdy preferují technické a ekonomické poţadavky na úkor přirozených potřeb ţivých organismů (MOUDRÝ 1997). Při extenzivním ekologickém zemědělství tvoří orná půda menší podíl z celkové plochy, významněji jsou zastoupeny pastviny, úhory, zalesněné plochy apod. Agrochemikálie se nepouţívají vůbec nebo jen ve velmi omezeném mnoţství. Pro výběr odrůd má velký význam jejich přirozená rezistence proti chorobám a škůdcům. Vyuţití lidské práce je vysoké a kvalita produktu má přednost před kvantitou. Cílem ekologického zemědělství je dosaţení dynamické rovnováhy ekosystému. Při absenci průmyslově vyráběných pesticidů je třeba počítat se zvýšeným rizikem napadení rostlin chorobami a škůdci, z toho vyplývá nebezpečí přítomnosti toxických látek (PRUGAR, 1994).
34
Stručné shrnutí některých principiálních rozdílů mezi konvenčním a ekologickým zemědělstvím: Konvenční zemědělství: - upřednostňování kvantity, - ekonomická rentabilita se klade před poţadavek biologické a ekologické rovnováhy, - silně specializovaný provoz, - jednostranný osevní postup, - pouţívání anorganických, lehce rozpustných hnojiv, - pouţívání pesticidů. Ekologické zemědělství: - upřednostňování kvality, - ekologická a biologická rovnováha se klade před ekonomické poţadavky, - mnohostranný provoz, - pestrý osevní postup, - pouţívání převáţně organických statkových hnojiv, - pěstitelský systém jako takový působí preventivně proti výskytu chorob, škůdců a plevelů. (PETR, DLOUHÝ, 1992) Souhrnně lze tedy říci, ţe ekologicky a konvenčně vypěstované rostlinné produkty se liší obsahem bílkovin, obsahem reziduí pesticidů a fungicidů. U ostatních kvalitativních ukazatelů se mezi získanými analytickými výsledky nejeví natolik přesvědčivé rozdíly, které by dovolily vyslovit jednoznačné závěry, preferující tu či onu variantu. Mnohokrát ověřená skutečnost, ţe zvířata obdařená instinkty, mají-li moţnost volby, dávají přednost krmivu z ekologických parcel před konvenčními, nutí kaţdopádně k zamyšlení (PRUGAR, 2000). 3.4.3 Kvalita obilnin ekologického zemědělství Současné konvenční zemědělství produkuje potraviny mimo jiné pomocí vysoce účinných chemikálií, z nichţ mnohé se dříve v přírodě nevyskytovaly. Rezidua těchto látek se stále častěji nacházejí v produktech a v prostředí. Pouţívání hnojiv ve formě 35
lehce rozpustných solí a upřednostňování kvantity před kvalitou mají často negativní vliv na kvalitu produktů a vedou ke zvýšenému vyluhování ţivin, a tím i ke kontaminaci naší nejdůleţitější potraviny-vody. V ekologickém zemědělství se chápání pojmu kvality liší a definice kvality má obsah širší o nové morálně etické a sociopsychologické dimenze a aspekty, v konvenčním zemědělství neobvyklé. Kvalita má v ekologickém zemědělství maximální prioritu. Pojmy jako ekologická zdravost, přírodnost, ohled k ţivotu, všemu ţivému atd. se snaţí označit míru kvality celého zemědělského systému. Zvýšený význam se také přikládá vlivu celého zemědělského systému na kvalitu produktů a také vlivu kvality produktů na ţivý organismus (PETR, DLOUHÝ, 1992). Od počátku zavedení ekologicky šetrných forem do zemědělství se setkáváme se snahami připisovat takto vypěstovaným produktům mimořádné vlastnosti, zejména co do prospěšnosti pro lidské zdraví. U ne zcela přesně informovaného spotřebitele potom můţe vzniknout dojem, ţe bioprodukty musí být vţdy kvalitnější, čistší, a tedy i zdravější, neţ produkty konvenčního zemědělství (PRUGAR, 1994). Obiloviny mají v ekologickém zemědělství co do rozsahu pěstování největší význam. Obiloviny je moţné prodávat mlýnům (pro ekologické zpracování), zákazníkům přímo ze dvora nebo je zpracovat na chléb či další produkty, a ty pak prodávat (DREYER, 1994). Ekologický způsob pěstování obilnin můţe mít negativní dopad na technologickou hodnotu. Pšenice vypěstovaná bez aplikace dusíkatých hnojiv můţe poskytovat zrno s natolik sníţeným obsahem lepku, ţe uţ je sotva pouţitelná v mlýnsko-pekárenském sektoru. Cíleným výběrem odrůd s vynikajícími vlastnostmi lepku je moţné dosáhnout velmi dobrých výsledků i u pšenic z ekologického pěstování, protoţe tyto odrůdy poskytují i při niţším obsahu bílkovin často velmi dobrý objem pečiva. Souhrnně můţeme říci, ţe u ekologicky vypěstovaných produktů můţeme s vysokou pravděpodobností očekávat vyšší hygienickou a často i nutriční hodnotu, lepší skladovatelnost a někdy i senzorickou hodnotu, neţ u konvenčních. Toto konstatování však nemusí platit vţdy. Technologická hodnota zrna a mouk z ekologické produkce se ve většině znaků odlišuje od obilí vypěstovaného konvenčně. U vnějších znaků zrna a jeho objemové hmotnosti nejsou rozdíly patrné. Mlynářská hodnota se posuzuje podle výtěţnosti mouk. Pekařské vlastnosti pšenice jsou významně ovlivněny sníţeným obsahem bílkovin a tedy i lepku, coţ se projevuje jak v sedimentačním testu, tak i na objemu
36
pečiva, kde jsou výsledky s biopšenicí horší. Pro výrobky z celozrnného šrotu nemá obsah bílkovin uţ tak velký význam (PRUGAR, 1994). PRUGAR (2000) uvádí, ţe primárním cílem ekologického zemědělství není paušálně proklamovat bioprodukty za vţdy a po všech stránkách nejlepší, směrnice takové označení na výrobcích ani nepřipouštějí. Scestné jsou ovšem opačné názory nesympatizantů, ţe ekologicky vyprodukované potraviny jsou méněcenné. Dnes máme k dispozici jiţ dostatečně široký experimentální materiál, aby na základě dosavadních poznatků bylo moţno konstatovat, ţe v systému ekologického zemědělství lze při dodrţení všech předepsaných zásad vypěstovat produkty, které svou kvalitou nezaostávají za konvenčními a v některých ukazatelích je i překonávají (ŠARAPATKA, URBAN, 2006). 3.4.4 Ekologické pěstování pšenice špaldy Vlastnosti pšenice špaldy ji přímo předurčují k pěstování v extenzivních podmínkách hospodaření. Patří k zrninám, které i při niţších inputech v marginálních podmínkách přinášejí díky své plasticitě uspokojivé výnosy. Jakost obilného zrna se formuje v průběhu celé vegetace, s nejdůleţitější fází od květu do sklizně a na kvalitě se podílí mnoho faktorů. Proto je třeba konstatovat, ţe ekologicky pěstované obilniny se zpravidla vyznačují slabším odnoţováním, porosty jsou proto řidší a rostliny mají méně klasů. Vegetace ekologicky pěstovaných obilnin bývá kratší, coţ se týká hlavně období plnění obilek, kdy dochází k dřívějšímu stárnutí asimilačního aparátu horních částí rostlin (PRUGAR, 2000). Při extenzivních způsobech pěstování, jaké představuje ekologické zemědělství, můţe absence rychle působících dusíkatých hnojiv, zejména v pozdních fázích vegetace, vyvolat deficit dusíku, který se pak projeví sníţeným obsahem zásobních bílkovin v zrnu. Bylo však také dokázáno, ţe i při niţším obsahu, ale výhodném frakčním, a tedy i aminokyselinovém sloţení, mohou být bílkoviny zrnin biologicky velmi hodnotné. Nemoţnost pouţití morforegulátorů můţe vést k poléhání porostů, coţ opět zpravidla nezůstane bez odezvy na kvalitativní ukazatele. Svou roli sehrává i absence účinných herbicidů a fungicidů. U biotypu „obiloviny pro ekologické zemědělství“ se předpokládá konkurenceschopnost proti plevelům daná dynamikou pokryvnosti půdy, rychlým nárůstem kořenového systému schopného přijímat ţiviny, přiměřeným odnoţováním i při relativně nízké nabídce dusíku a schopností tvorby 37
produktivních stébel, odolností či tolerantností vůči chorobám pat stébel, listovým a klasovým chorobám (PRUGAR, 2000). V osevním postupu špaldu řadíme podobně jako pšenici setou. Vzhledem k nenáročnosti snese špalda i půdy hůře připravené, vhodné je mělké zpracování půdy. Špaldu sejeme koncem září a počátkem října do řádků 10-15 cm, do hloubky 3-4 cm. Obvykle se vysévá neloupané osivo, přičemţ hrozí ucpávání výsevního ústrojí, nerovnoměrné a řídké setí. Výsevek činí 3,5 mil. klíčivých semen na hektar v příznivých podmínkách a 4 mil. klíčivých obilek na hektar v horších podmínkách. Špalda má dobrou schopnost osvojování ţivin z půdy. Důleţitá je úprava pH půdy vápněním k předplodině, nebo po její sklizni. Regenerační a produkční hnojení se provádí aplikací kejdy (15-20 m3×ha-1) či jemně drceného rozmetaného hnoje (do 10 t×ha-1) na jaře. Celková dávka dusíku by neměla přesáhnout 70 kg×ha-1. Plevele jsou regulovány vláčením. Špaldu sklízíme v plné zralosti, klas špaldy se při přezrání láme a sklizeň tedy musí být šetrnější (www.agris.cz, MOUDRÝ, 1999). Jak uvádí PRUGAR (2000), špalda na rozdíl od pšenice obecné poskytuje i v extenzivních podmínkách poměrně vysoký obsah bílkovin v zrně. S jejich mnoţstvím průkazně koreluje obsah gliadinové frakce, zatímco korelace s podílem gluteninu je niţší. Širší hodnoty poměru gliadin:glutenin jsou pro špaldu hlavním rozlišovacím znakem od pšenice obecné. Značný podíl špaldy vypěstované v České republice je výhodně exportován, mlýnské a pekárenské výrobky ze špaldy si však nalezly řadu příznivců i mezi domácími spotřebiteli. Mezi výrobky ze špaldy patří několik typů mouk, těstoviny, vločky, pukance, „špaldoto“, křehký chléb, bulgur a špaldová instantní káva. Tab. 4: Pšenice špalda na orné půdě v ekologickém hospodaření 2009 (PETR, 2011) Výměra EZ
Výměra EZ
Ekoprodukce v
Výnos
ha
včetně
tunách
v ekologické
konverze ha Pšenice
2 331
2 559
špalda
38
produkci t/ha 6 585
2,85
4
MATERIÁL A METODIKA
4.1 Posuzovaný materiál K hodnocení byla pouţita mouka, která byla dodána TopBio mlýnem, s.r.o., se sídlem v Brně (viz Příloha 1, Obr. 1 aţ 8). A dále pečivo, které bylo z mouky vyrobeno v laboratoři Ústavu technologie potravin Mendelovy univerzity v Brně. Pečivo bylo vyrobeno podle přiloţené receptury pouţívané při pekařském pokusu. Tab. 5: Označení vzorků Vzorek č.
Druh mouky
Ročník
1
Hladká špaldová
2009
2
Celozrnná špaldová
2009
3
BIO hladká špaldová
2009
4
BIO celozrnná špaldová
2009
5
Hladká špaldová
2010
6
Celozrnná špaldová
2010
7
BIO hladká špaldová
2010
8
BIO celozrnná špaldová
2010
4.2 Pouţité metody 4.2.1 Laboratorní hodnocení špaldové mouky Laboratorní hodnocení vzorků špaldové mouky probíhalo v laboratoři ZZN Pomoraví a. s. v Hustopečích. U mouky byly stanoveny následující zkoušky: stanovení sušiny, popela, Zelenyho sedimentační test, stanovení dusíkatých látek, čísla poklesu, a obsahu mokrého lepku. Stanovení vaznosti mouky bylo provedeno v laboratoři Ústavu technologie potravin na MZLU.
39
4.2.2 Stanovení podle ČSN 46 1100 Stanovení přístrojem Inframatic (NIR) NIR analýza je závislá na kalibraci proti standardní metodě. Analýza NIR je zaloţena na absorpci NIR energie při specifických vlnových délkách. Provádí se na přístroji Inframatic analysis systém viz Příloha 2, Obr. 9. Stanovení sušiny (vlhkosti) Obsahem vlhkosti mouky rozumíme ztrátu na hmotnosti zkoušeného vzorku při sušení za podmínek metody (HAMPL, 1981). Vlhkost se stanovuje podle ČSN ISO 712 váţkově, kdy se vzorek mouky vysouší v hliníkových vysoušečkách při naváţce asi 10 g vzorku s přesností na 0,001 g. Naváţený vzorek se suší v sušárně při teplotě 130 ± 2 °C po dobu 60 minut. Po uplynutí této doby se vysoušečka vyjme a nechá se vychladnout v exsikátoru. Poté se opět zváţí s přesností 0,001 g a vypočítá se procento vlhkosti. Stanovení popela Popelovinami nebo popelem nazýváme nespalitelné anorganické látky včetně písku, které zůstanou po spálení mouky. Obsah popelovin v mouce má úzký vztah ke stupni vymletí mouky, a je tedy jedním ze základních rysů její charakteristiky (HAMPL, 1981). Podle ČSN 560512-8 se stanovení obsahu minerálních látek (popela) provádí váţkově, po mineralizaci na suché cestě. Mouka je spalována při teplotě 900 °C po dobu 3 hodin. Ke stanovení se pouţívají analytické váhy, spalovací kelímek a elektrická muflová pec s automatickou regulací teploty (viz Příloha 2, Obr. 10 aţ 12). Stanovení sedimentačního indexu – Zelenyho test Sedimentační test je velmi důleţitým ukazatelem jakosti pšenice. Je to metoda zaloţená na bobtnavosti pšeničných bílkovin v organické kyselině. Jakost pšenice či
40
mouky charakterizuje výška sedimentu v ml, která závisí na mnoţství a jakosti bílkovin (PELIKÁN, 1993). Podle normy ČSN ISO 5529, 46 1020 je sedimentační index číslo udávající v mililitrech objem sedimentu, který vznikne za specifických podmínek ze suspenze zkoušené mouky, připravené z pšenice, v roztoku kyseliny mléčné. Podstata zkoušky spočívá ve skutečnosti, ţe z roztoku kyseliny mléčné s přídavkem bromfenolové modři, isopropylalkoholu a zkoušené pšeničné mouky je připravena suspenze. Po určené době protřepávání a klidu se stanoví objem sedimentu vzniklého sedimentací částeček mouky. K měření se pouţívá přístroj ke stanovení Zelenyho sedimentačního testu (viz Příloha 3, Obr. 13). Stanovení obsahu dusíkatých látek Klasickou metodou ke stanovení dusíkatých látek je Kjeldahlova metoda, kterou v laboratořích světoznámého dánského pivovaru Carlsberg vyvinul Johann Gustav Ch. T. Kjeldahl (PRUGAR, HRAŠKA, 1986). Jde o stanovení dusíkatých látek na přístroji Pro-Nitro II (viz Příloha 3, Obr. 14 aţ 16). Princip spočívá v tom, ţe dusík vázaný v organických sloučeninách se převede mineralizací koncentrovanou kyselinou sírovou, za přítomnosti katalyzátoru, po předchozí oxidaci peroxidem vodíku, na síran amonný, ze kterého se působením alkalického hydroxidu uvolní amoniak, který se předestiluje vodní parou do přebytku kyseliny a stanoví se titračně. Mezi pouţité chemikálie patří indikátor podle Tashira, peroxid vodíku, 2,5% kyselina boritá, 0,1M kyselina sírová, katalyzátor na dusíkaté látky a hydroxid sodný. Stanovení čísla poklesu Enzymatická aktivita bývá posuzována hlavně podle aktivity amylolytických enzymů, která bývá často v úzkém vztahu i k aktivitě proteolytických enzymů. O enzymatické aktivitě nás informuje číslo viskozity (číslo poklesu) (PELIKÁN, 1993). Stanovení čísla poklesu je rychlé zmazovatění vodné suspenze mouky nebo celozrnného mletého výrobku z obilovin ve vroucí vodní lázni a následné měření ztekucení škrobu α-amylasou obsaţenou ve vzorku. Výsledek vyjadřuje čas v sekundách, který je potřebný k proniknutí viskozimetru zmazovatělou suspenzí. Jedná 41
se o aritmetický průměr hodnot získaných ze dvou stanovení (ČSN ISO 3093). Ke stanovení se pouţívá přístroj Falling number (viz Příloha 4, Obr. 17). Stanovení obsahu mokrého lepku Mokrý lepek je homogenní, ţlutozeleně aţ ţlutošedě zbarvený zbytek kaučukovité konzistence, izolovaný ze standardně zadělaného pšeničného těsta opatrným vypíráním vodou. Jeho hlavní sloţky jsou nerozpustné, zbobtnalé, charakteristické lepkové bílkoviny gliadin a glutenin, kontaminované mechanicky neoddělitelnými zbytky ostatních sloţek mouky. Je to hlavní podíl pšeničných bílkovin, proto má jeho mnoţství a vlastnosti úzkou návaznost na zpracovatelskou jakost mouky (HAMPL, 1981). V normě ČSN 560512-10 je uvedeno, ţe podstatou stanovení lepku je, ţe za standardních podmínek se z pšeničné mouky a roztoku NaCl vytvoří těsto, které se ihned vypírá vodou. Získaný lepek se pak zváţí (viz Příloha 4, Obr. 18 a 19). Výsledkem je procentuální obsah mokrého lepku, který je průměrem dvou stanovení a zaokrouhluje se na jedno desetinné místo. Stanovení vaznosti mouky Farinograf je dnes nejrozšířenějším přístrojem pro zkoumání reologických vlastností těst. Jeho princip spočívá v dynamometrickém měření odporu těsta při hnětení, které registruje zapisovací zařízení. Z přístrojem vykreslené křivky – farinogramu se usuzuje na pekařské parametry těsta, jako je konzistence těsta, doba vývinu těsta, jeho stabilita a změknutí po 12 minutách od počátku měření (PELIKÁN, 1993). Podstata zkoušky podle ČSN ISO 5530-1, 56 0114 spočívá v tom, ţe farinograf měří a zapisuje konzistenci těsta při jeho tvorbě z mouky a vody, při jeho vývinu a přehnětení. K měření se pouţívá valorigraf s termostatem, který zajišťuje konstantní teplotu vodní lázně (viz Příloha 4, Obr. 20) Vaznost vody (v mouce) – objem vody, vyjádřený v ml, na 100 g mouky o obsahu vody 14 % (m/m), poţadovaný k přípravě těsta s maximální konzistencí 500 FJ, podle pracovních podmínek, určených v ISO 5530.
42
Postup Nejprve se stanoví obsah vody v mouce a podle vlhkosti se přepočítá naváţka mouky. Mnoţství, odpovídající 50 g mouky o obsahu vody 14 % (m/m) se naváţí s přesností na 0,1 g. Potřebná hmotnost mouky se zjistí pomocí příslušné tabulky na základě vlhkosti mouky (viz Příloha 7, Tab. 1). Potom se mouka umístí do předem vytemperované hnětačky (30 ± 0,2 °C) a ta se uzavře. Mouka se míchá při dané frekvenci otáček (63 ± 2 otáček×min-1) 1 minutu nebo trochu déle. Poté se začne přidávat voda z byrety. Přidá se tolik vody, kolik se předpokládá k dosaţení maximální konzistence 500 FJ. Kdyţ se vytvoří těsto, seškrábnou se ze stran nádoby stěrkou, bez vypnutí hnětačky, ulpělé kousky a připojí se k těstu. Je-li konzistence příliš vysoká, přidá se ještě trochu vody, aby se získala maximální konzistence přibliţně 500 FJ. Hnětení se zastaví a hnětačka se vyčistí. Podle potřeby se provedou další hnětení, dokud se nezíská hnětení, ve kterém byla voda přidána během 25 s, jejichţ maximální konzistence je mezi 480 FJ a 520 FJ, jejichţ záznam pokračoval nejméně 12 minut po konci doby vývinu, jestliţe má být zjištěn stupeň změknutí (viz Příloha 5 a 6, Obr. 21 aţ 28) (ČSN ISO 5530-1, 56 0114).
Obr. 6: Farinografická křivka (ČSN ISO 5530-1, 56 0114)
43
Technologický postup pekařského pokusu Byl proveden Rapid Mix Test, který byl modifikován dle podmínek univerzity. Těsta byla zásadně vedena na záraz. Do hnětače byla vpravena odváţená a prosátá mouka, cukr, droţdí, sůl, voda a tuk a všechno bylo promíseno. Vymísené těsto o teplotě 28-29 °C, musí být nelepivé a jeho struktura homogenní. Těsto bylo zváţeno a vloţeno do misky, a ta do termostatu vyhřátého na 33 °C. Z těsta vyjmutého z termostatu byly krouţivým pohybem vyrobeny bulky po 70 g, které byly dány na plech, zavlaţeny čitou vodou a i s plechem vloţeny do termostatu, kde byly při teplotě 33 °C nechány kynout. Vykynuté bulky byly zavlaţeny a vsazeny do elektrické trouby vyhřáté na 250 °C. Bulky byly pečeny 14 minut. Upečené bulky byly opět vlaţeny čistou vodou. Výrobky (bulky) byly po vychladnutí zváţeny, byl zjištěn se jejich objem a změřena jejich výška a šířka. Byla přepočítána objemová vydatnost na 100 g pečiva a průměrové číslo vyjadřující tvar klenutí pečiva. Při posuzování výsledku pekařského pokusu se klade hlavní důraz na objemovou vydatnost jako základní znak pro určení kvality pečiva a z toho se usuzuje na technologické vlastnosti zkoušeného vzorku mouky. Ostatní znaky jakosti (barva, parcelace, pórovitost) pouze dokumentují správnost volby technologického postupu a jeho dodrţování (HAMPL, 1981). Pekařský pokus se následně hodnotí pomocí tabulky č. 3. v Příloze 9. Tab. 6: Použité suroviny Surovina
Mnoţství
Špaldová mouka
0,5 kg
Pitná voda
dle vaznosti
Kuchyňská sůl
7,5 g
Cukr krupice
5,0 g
Pekařské droţdí
25,0 g
Jedlý olej
5,0 g
44
4.2.3 Senzorické hodnocení Kvalitu poţivatin můţeme definovat jako shodu výrobku se standardy nebo s poţadavky spotřebitele (INGR a kol., 2007). Hodnocení jakosti potravinářských výrobků si nelze představit bez posuzování vůně, chuti, barvy, konzistence, příp. dalších znaků, jejichţ určování objektivními metodami je nespolehlivé. Tyto znaky lze správně hodnotit jen našimi smysly, avšak při splnění určitých předpokladů, které zaručují vysokou
objektivitu
hodnocení
(PELIKÁN,
1993).
Senzorické
hodnocení
potravinářských výrobků je neodmyslitelnou součástí posouzení celkové kvality potravin a vykonává ho nejen výrobce a kontrolní sloţky, ale hlavně spotřebitel (JAROŠOVÁ, 2001). Senzorické, neboli organoleptické posuzování potravin je způsob hodnocení uzpůsobený na základě poznatků o fyziologii smyslového vnímání tak, aby lidské smysly byly schopny při vhodném uspořádání podmínek hodnocení dosahovat spolehlivých a opakovatelných výsledků. Senzorická analýza v širším pojetí zahrnuje nejen vlastní hodnocení, ale i výběr vhodných metod při zpracování výsledků a také správnou aplikaci výsledků (PELIKÁN, 1993). Při senzorické analýze je velmi důleţité, aby byla zachována anonymita posuzovaných vzorků. Posuzovatelé nesmí být informováni o takových skutečnostech, které by mohly ovlivnit jejich výsledek (např. nesmí znát výrobce nebo sloţení výrobku). Všechny vzorky musí mít stejnou teplotu a musí být předloţeny v dostatečném stejném mnoţství. Při pouţití moderních postupů dává senzorická analýza objektivní, přesnou a dobře opakovatelnou informaci o senzorické jakosti potravin, o charakteru vjemů a rozdílech v organoleptických vlastnostech vzorků (JAROŠOVÁ, 2001). Objem výrobku Objem pečiva odpovídá za stanovených podmínek objemu řepkového semene, který je dán rozdílem objemu řepkového semene před a po měření (ZIMOLKA a kol., 2005). Tvar výrobku Tvar pečiva udává poměrové číslo, tedy poměr výšky a délky výrobku v milimetrech měřený posuvným měřítkem. 45
Barva kůrky Při hodnocení barvy se vzorky prohlíţejí proti bílému pozadí, nikoli proti oknu nebo jinému světelnému zdroji, pokud to není předepsáno (JAROŠOVÁ, 2001). Struktura kůrky Struktura kůrky se hodnotí senzoricky a vyhodnocuje se pomocí tabulky č. 4 v Příloze 10. Pórovitost a struktura střídy Pórovitost střídy se hodnotí senzoricky, tedy pohledem a vyhodnocuje se pomocí tabulky č. 4 v Příloze 10. Struktura střídy se hodnotí jedním krátkým stisknutím střídy palcem a následným pozorováním rychlosti, kterou se střída vrátí do původního stavu (viz Příloha 10, Tab. 4). Vůně a chuť pečiva Při hodnocení vůně výrobků se ověřuje zejména přítomnost cizích pachů. Například stará nebo špatně skladovaná mouka můţe mít skladový, zatuchlý, naţluklý nebo jiný cizí pach. Chuť je význačný subjektivní ukazatel, a proto musí být hodnocena zvlášť pečlivě. Posuzovatelé musí především sledovat, zda výrobek nemá cizí příchuť, která je zásadně nepřijatelná, nebo takovou chuťovou odchylku, která výrobek znehodnocuje ze spotřebitelského hlediska (KUČEROVÁ, 2004). Vůně se vţdy hodnotí před chutí. Pokud hodnotíme vzorek komplexně, nejprve posoudíme celkový vzhled, barvu, vůni, pak chuť a nakonec texturu (JAROŠOVÁ, 2001).
46
5
VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE
5.1 Hodnocení laboratorních rozborů špaldové mouky 5.1.1 Hodnocení výsledků přístroje Inframatic Tab. 7: Hodnoty vzorků zjištěné přístrojem Inframatic NIR - stanovení Vzorek č.
NL potr.
NL krm.
Vlhkost Zelenyho
Lepek
[%]
[%]
[%]
test [ml]
[%]
1
12,9
12,6
12,0
30
27,0
2
13,4
13,2
11,9
22
28,5
3
13,4
13,1
11,6
30
28,4
4
13,9
13,6
11,6
26
29,8
5
11,8
11,6
12,8
28
24,2
6
12,4
12,1
12,5
18
25,7
7
14,7
14,5
15,0
36
32,1
8
16,2
15,9
12,7
35
34,1
1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
MOUDRÝ a VLASÁK (1996) ve své publikaci uvádí průměrný obsah N-látek u pšenice špaldy 18,2 %. PRUGAR a kol. (2008) uvádí niţší průměrný obsah N-látek, a to 15,5-16,4 %. Hodnocené vzorky špaldové mouky však vykazovaly spíše značně podprůměrné hodnoty, přičemţ průměru se nejvíce přibliţoval vzorek č. 7 a nejlepších výsledků dosahoval vzorek č. 8. Nízký obsah N-látek u předchozích vzorků můţe být způsoben celou řadou příčin, mezi které patří například způsob a intenzita hnojení, vliv ročníku, půda aj. Hodnoty Zelenyho testu jsou výrazně vyšší neţ by se dalo očekávat a také vyšší, neţ údaje zjištěné stanovením sedimentačního testu podle ČSN 46 1100, odchylka by mohla být způsobena kalibrací přístroje NIR.
47
5.1.2 Hodnocení stanovení podle ČSN 46 1100 Tab. 8: Stanovení podle ČSN 46 1100 Vzorek
Vlhkost
Popel
Sediment
N-látky
Číslo
Lepek
Vaznost
číslo
[%]
[%]
[ml]
[%]
poklesu
[%]
[ml]
[s] 1
12,18
0,936
19
12,9
454
30,4
62,0
2
11,98
1,986
18
13,8
411
26,8
69,0
3
11,75
0,866
21
13,6
376
31,4
68,0
4
11,76
1,726
16
14,6
326
31,2
70,0
5
12,96
0,692
22
11,6
311
30,6
55,0
6
12,49
1,642
16
13,1
294
30,3
61,0
7
15,26
0,782
30
15,4
398
34,1
53,4
8
12,86
1,144
16
17,7
438
36,1
62,0
1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Stanovení vlhkosti ČSN 461100-2 uvádí, ţe potravinářská pšenice musí mít vlhkost maximálně 14 %, jak je vidět v tabulce č. 8, uvedené normě odpovídají všechny předloţené vzorky, aţ na vzorek č. 7, coţ ovšem můţe mít příčinu ve sklizni za vlhkého počasí, nebo nedostatečném sušení zrna po sklizni. Hodnocení popela PRUGAR a kol. (2008) uvádí průměrný obsah popelovin ve špaldě 2,4 %, zatímco MOUDRÝ a JŮZA (1998) publikují 2-4 % popelovin. Jak uvádí ZIMOLKA a kol. (2005), obsah popela závisí na technologii výroby mouky a je v korelaci s tvrdostí zrna. U hodnocených vzorků špaldové mouky se podle tabulky č. 8 tomuto průměru nejvíce přibliţovaly vzorky č. 2, 4, 6 a 8, ostatní vzorky mají výrazně niţší obsah popelovin, a to přesto, ţe by pšenice špalda měla mít vyšší obsah popela, neţ pšenice setá. Vyšším obsahem anorganických nespalitelných látek se vyznačuje celozrnná 48
mouka oproti hladké, jelikoţ jejich obsah závisí na stupni vymletí, coţ bylo při laboratorním hodnocení vzorků potvrzeno. Hodnocení Zelenyho testu PRUGAR (2000) uvádí, ţe podle výsledků pokusu VÚRV se dvěma odrůdami pšenice špaldy v roce 1996 byl zjištěn obsah sedimentu u konvenčně vypěstované pšenice špaldy 16,8 ml a u ekologické varianty 14,8 ml. Obě hodnoty jsou výrazně niţší, neţ u pšenice obecné. Podle ČSN 461100-2b „pšenice potravinářská“ je poţadována hodnota Zelenyho testu minimálně 30 ml. PETR (2011) uvádí, ţe u sklizně špaldy z roku 1998 dosahovaly hodnoty Zelenyho testu 21,6 ml. Podle tabulky č. 8 patří hodnocené vzorky mouky do skupiny s objemem sedimentu 16-24 ml a vyznačují se tedy slabší jakostí, jediný vzorek mouky č. 7 má dobrou jakost, jelikoţ dosáhl skupiny 25-35 ml. Naměřené hodnoty sedimentu u vzorků špaldové mouky v tabulce č. 8 odpovídají hodnotám naměřeným při pokusu v roce 1996, některé zjištěné údaje byly dokonce mírně vyšší, avšak poţadavkům ČSN na potravinářskou pšenici vyhovuje pouze vzorek č. 7. ZIMOLKA a kol. (2005) uvádí, ţe sedimentační test je důleţitým kritériem kvality bílkovin a tedy i kvality a mnoţství lepku. Pozitivně koreluje s obsahem hrubé bílkoviny. Ve velké míře je specifickou vlastností odrůd a je ovlivněn také ročníkem. Pomocí tohoto testu lze vyřadit nevhodné odrůdy či partie s nízkým obsahem bílkovin a nekvalitním lepkem. PRUGAR a kol. (2008) navíc uvádí, ţe sediment je v průkazném korelačním vztahu k objemu pečiva a reologickým vlastnostem těst. Hodnocení obsahu dusíkatých látek Podle PRUGARA (2008) se pšenice špalda ve srovnání s pšenicí setou vyznačuje vyšším obsahem bílkovin s příznivým aminokyselinovým sloţením. Dále uvádí, ţe průměrný obsah N-látek ve špaldě je 12,1 %. Podle publikace MOUDRÉHO a VLASÁKA (1996) je však obsah N-látek u špaldy aţ 18,2 %. Zjištěné hodnoty vzorků špaldové mouky uvedené v tabulce č. 8 však odpovídaly spíše průměru těchto dvou tvrzení. Podle článku PETRA (2011) měla špalda sklizená v roce 1998 průměrný obsah N-látek 14,4 %, výsledky zjištěné laboratorním 49
stanovením pouţitých vzorků špaldy se asi nejvíce přibliţovaly hodnotě v této publikaci. Norma ČSN 461100-2b udává poţadavek na obsah N-látek v zrnu potravinářské pšenice, a to minimálně 11,5 %, je tedy patrné, ţe hodnocené vzorky špaldové mouky kritérium stanovené normou splňují. Obsah bílkovin je důleţitý jak z technologického, tak z nutričního hlediska.
Hodnocení čísla poklesu Norma ČSN 46 1100-2b pro pšenici potravinářskou poţaduje, aby číslo poklesu bylo minimálně 220 sekund. Jak uvádí PETR (2011), špalda sklizená v roce 1998 měla průměrné číslo poklesu 260 sekund. Hodnoty zjištěné při stanovení vzorků špaldové mouky uvedené v tabulce č. 8 však byly výrazně vyšší, nejniţší číslo poklesu, a tedy nejvyšší enzymatickou aktivitu, vykazoval vzorek č. 6, zatímco nejvyšší hodnotu a nejmenší aktivitu enzymů měl vzorek č. 1. Podle ZIMOLKY a kol. (2005) je číslo poklesu kritériem pouţívaným v Evropě pro odhalování poškození zásobních látek endospermu zrna hydrolytickými enzymy, syntetizovanými v zrně v důsledku startu procesu klíčení zrna vlivem nadměrné vlhkosti. Je tedy významně ovlivněno průběhem počasí v době dozrávání zrna a sklizně, ale také odrůdou. Porostlé zrno má nízké číslo poklesu, sniţuje se tak pekařská kvalita zeslabením pruţnosti střídy pečiva a sniţuje se schopnost těsta vázat vodu. Pečivo má obvykle malý objem, nevhodnou vyvázanost, těsto je lepivé a těţko zpracovatelné. U hodnocených vzorků špaldové mouky však bylo zjištěno dostatečně vysoké číslo poklesu, takţe vzorky mouky mají velmi nízkou enzymatickou aktivitu. Nevýhodou je, ţe při pádovém čísle 300 sekund a více, jako bylo u stanovovaných vzorků, bývá získané pečivo zpravidla bledší a má suchou střídu. Hodnocení obsahu mokrého lepku PETR (2011) publikuje údaje ze sklizně roku 1998, kdy byl průměrný obsah mokrého lepku ve špaldě 42,4 %, této hodnoty však poskytnuté vzorky špaldy z roku 2009 a 2010 nedosahovaly, jejich průměrný obsah lepku byl jen 31,4 %. Nejlepšího výsledku dosáhl vzorek č. 8 s obsahem 36,1 % mokrého lepku, jak je uvedeno v tabulce č. 8.
50
ZIMOLKA a kol. (2005) uvádí, ţe mezi obsahem N-látek a obsahem a kvalitou lepku je negativní závislost. Při výkupu zrna je důleţité hodnotit nejen obsah lepku, ale také jeho kvalitu, která je ovlivněna agroekologickými opatřeními, a to především dusíkatým a draselným hnojením. Podle výsledků ÚKZÚZ lze říci, ţe obsahu mokrého lepku v závislosti na objemu a kvalitě pečiva byl připisován nesprávný význam. Řada odrůd s niţším obsahem lepku neţ normou poţadovaných 23 % je z pekařského hlediska vhodná a na druhé straně odrůdy s vysokým obsahem nekvalitního lepku jsou z pekařského hlediska nepouţitelné pro výrobu kynutého těsta.
Hodnocení vaznosti mouky Vaznost závisí na obsahu hrubé bílkoviny, bobtnavosti mokrého lepku a tvrdosti zrna a naopak ovlivňuje výtěţnost a stabilitu těsta (ZIMOLKA a kol., 2005). Čím vyšší je vaznost mouky, tím vyšší je objem pečiva. Nejvyšší vaznost byla zjištěna u vzorků č. 2 a 4, avšak objem pečiva byl nejvyšší u vzorků č. 7 a 8, příčinou můţe být rozdílná kvalita a mnoţství lepku. Celkově byla vyšší vaznost zjištěna u celozrnných vzorků.
51
5.2 Hodnocení pekařského pokusu Tab. 9: Pekařský pokus PEKAŘSKÝ POKUS RAPID – MIX - TEST Číslo vzorku
1
2
3
4
5
6
7
8
Vaznost
62,0
69,0
68,0
70,0
55,0
61,0
53,4
62,0
169,64
175,96
176,58
176,12
161,34
168,46
158,89
169,96
1662,5
1720,9
1723,4
1718,9
1594,1
1654,3
1614,3
1679,2
Lepivost těsta
lepivé
nelep.
lepivé
lepivé
nelep.
nelep.
nelep.
lepivé
Povrch těsta
vlhký
vlhký
vlhký
vlhký
vlhký
vlhký
vlhký
vlhký
Pruţnost těsta
pruţné
tuhé
pruţné
tuhé
pruţné
ochablé
pruţné
pruţné
Hmotnost
1427,6
1490,9
1489,1
1484,8
1368,3
1378,7
1377,8
1441,3
145,7
152,4
152,6
152,1
138,5
140,4
135,6
145,9
14,13
13,37
13,59
13,62
14,16
16,66
14,65
14,16
2840
2520
2960
2480
3440
2600
3720
3760
289,80
257,67
303,28
254,10
348,18
264,77
366,14
380,57
mouky vodou [ml] Výtěţnost těsta [%] Hmotnost těsta [g]
pečiva [g] Výtěţnost pečiva [g/100g mouky] Ztráta pečením [%] Objem pečiva [ml] Objemová výtěţnost [ml/100g mouky]
52
Výška/délka
0,818
0,586
0,545
0,569
0,524
0,369
0,789
0,471
[mm] 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
5.3 Senzorické hodnocení pekařského pokusu Při senzorickém hodnocení chleba a pečiva se posuzují dvě skupiny znaků - vnější a vnitřní. Vnější znaky jsou rozhodující pro spotřebitele při nákupu, hodnotí se především zrakem a patří mezi ně objem výrobku, vzhled, barva a struktura kůrky. Vnitřní znaky jsou vlastnosti střídy, vůně a chuť (INGR a kol., 2007). Vzorky pečiva byly hodnoceny deseti proškolenými pracovníky Ústavu technologie potravin a studenty MZLU podle senzorického dotazníku viz Příloha 10, Tab. 4. Poţadavky na jakost jednotlivých pekařských výrobků podle ČSN 46 1100 jsou uvedeny v Příloze 8, Tab. 2. Tab. 10: Senzorické hodnocení pekařského pokusu SENZORICKÉ HODNOCENÍ PEKAŘSKÉHO POKUSU Číslo
1
2
3
4
5
6
7
8
Barva
2,1
2,9
2,2
3,0
2,4
3,0
2,1
2,3
Lesk
1,1
1,3
1,2
1,5
1,2
1,5
1,0
1,4
Parcelace
2,9
2,3
2,1
2,7
2,9
2,8
3,0
2,2
tvrdost
2,8
1,2
1,1
1,4
2,7
1,3
2,9
2,5
Pórovitost
2,3
1,1
2,4
1,3
2,4
1,3
1,3
2,1
Pruţnost
2,7
2,4
2,6
1,9
2,9
2,0
3,0
2,6
vláčnost
1,0
1,2
1,1
1,1
1,3
1,3
3,0
2,8
Chuť
1,4
1,3
1,2
1,2
2,4
1,0
3,0
1,7
vzorku Kůrka
Střída
1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
53
Obr. 7: Pekařský pokus – vzorek 1
Obr. 8: Pekařský pokus – vzorek 2
Obr. 9: Pekařský pokus – vzorek 3
Obr. 10: Pekařský pokus – vzorek 4
Obr. 11: Pekařský pokus – vzorek 5
Obr. 12: Pekařský pokus – vzorek 6
Obr. 13: Pekařský pokus – vzorek 7
Obr. 14: Pekařský pokus – vzorek 8
54
Objem pečiva je povaţován za hlavní znak a jeho velikost je mírou pekařské jakosti. Ovlivňuje jej zejména jakost surovin, ale i úroveň technologie (INGR a kol., 2007). Výrobky musí mít poţadovaný tvar. U volně sázených výrobků je důleţité vyklenutí, tj. spodní kůrka má oválně přecházet v kůrku svrchní. Kůrka má být celistvá, se zbarvením odpovídajícím pouţité receptuře a pokud moţno čistá (KUČEROVÁ, 2004). PŘÍHODA a kol. (2003) uvádí ztrátu pečením 11-13 % po upečení a další 2 % dvě hodiny po upečení. Podle tabulky č. 9 je patrné, ţe vzorky tomuto poţadavku odpovídají s výjimkou vzorku č. 6, u kterého můţe být příčinou vyšší ztráty pečením nízký obsah nekvalitního lepku a sedimentu.
objem pečiva [ml]
Objem pečiva 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 15: Grafické znázornění objemu pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Měřením objemu pečiva bylo zjištěno, ţe největší objem pečiva podle obrázku č. 15 poskytují vzorky mouky č. 7 a 8, zatímco nejmenší vzorky č. 2, 4 a 6. Objem pečiva závisí mimo jiné na kvalitě a obsahu lepku, coţ se potvrdilo u vzorků č. 7 a 8, které měly nejvyšší obsah mokrého lepku a mají i nejvyšší objem pečiva, zatímco vzorek č. 2 má jak nízký obsah lepku, tak nízký výsledný objem výrobku. Důleţitý je však nejen obsah, ale především kvalita lepku.
55
Obr. 16: Závislost objemu pečiva na obsahu popela Na obrázku č. 16 je vidět klesající lineární závislost objemu pečiva na obsahu popela, coţ znamená, ţe s rostoucím obsahem popela klesá objem pečiva. Jelikoţ je parametr průkaznosti p = 0,0375 a je tedy menší neţ 0,05, je vliv popela na objem výrobku statisticky průkazný. Jde o graf zpracovaný z ročníků 2009 i 2010 a ekologicky i konvenčně vypěstované špaldy.
Obr. 17: Závislost objemu pečiva na vaznosti 56
Na obrázku č. 17 je patrná také klesající lineární závislost, v tomto případě objemu pečiva na vaznosti. Znamená to, ţe čím niţší je vaznost mouky, tím vyšší je objem pečiva a naopak. Parametr průkaznosti p = 0,0402, vliv vaznosti na objem pečiva je tedy statisticky průkazný. Graf je zpracovaný z ročníků 2009 i 2010 a ekologicky i konvenčně vypěstované špaldy.
Obr. 18: Závislost objemu pečiva na obsahu lepku Na obrázku č. 18 je vidět stoupající lineární závislost oblenu pečiva na obsahu lepku, kdy s rostoucím obsahem lepku se zvyšuje i objem pečiva. Parametr průkaznosti je v tomto případě p = 0,0198 a pravděpodobnost vlivu obsahu lepku na objem výrobku je statisticky průkazná. Graf je zpracovaný z ročníků 2009 i 2010 a ekologicky i konvenčně vypěstované špaldy. Byla vypočítána pravděpodobnost vlivu na objem pečiva i u jiných parametrů, avšak parametr průkaznosti byl v těchto případech vyšší jak 0,05 a pravděpodobnost jejich vlivu na objem výrobku byla tedy statisticky neprůkazná.
57
Tvar a vzhled výrobku má rozhodující význam u volně sázených výrobků (INGR a kol., 2007).
výška/délka [mm]
Poměrové číslo 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 19: Grafické znázornění poměrového čísla pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Z obrázku č. 19 vyplývá, ţe nejméně vyklenuté pečivo bylo upečeno ze vzorku č. 6, zatímco nejvíce vyklenuté výrobky byly získány z mouky č. 1 a 7. Tento znak můţe souviset s obsahem mokrého lepku v zrnu, především s vlastnostmi lepku, jako je taţnost, pruţnost, bobtnavost a rozplývavost a můţe být ovlivněn také enzymatickou aktivitou zrna. Barva kůrky - má být rovnoměrně zabarvená, čistá a stejnoměrně propečená (KAVINA, 1996). Správné zabarvení má podstatný vliv nejen na vzhled, ale i na chuť a vůni výrobků, protoţe optimálně vybarvená kůrka obsahuje i dostatek aromatických a chuťových látek (HAMPL, 1981).
58
Barva a lesk kůrky 3 2,5 body
2 1,5
Barva
1
Lesk
0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 20: Grafické znázornění barvy a lesku kůrky pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Z obrázku č. 20 je patrné, ţe se hodnotitelé shodovali, ţe nejlepší barvu kůrky měly vzorky č. 2, 4, 6 a 8, přičemţ jde o pečivo vyrobené z celozrnné mouky, které je správně vypečené a vybarvené, protoţe celozrrná mouka má zachováno více původních obsahových látek a tedy i barviv. Oproti tomu výrobky získané z hladké mouky jsou bledší a nerovnoměrně propečené. Lesk povrchu vzorků ze špaldové mouky se pohybuje na hranici mezi matným a poměrně lesklým, jasně lesklým nebyl shledán ţádný ze vzorků. Struktura kůrky (parcelace a tvrdost) - má být křehká, stejnoměrně silná a má pozvolna přecházet do střídy. Nemá být tvrdá ani gumovitá. Jemné prasklinky v ostře ohraničených čtvercových ploškách jsou znakem dobře vypečeného a vychlazeného pečiva (INGR a kol., 2007). Kůrka se má snadno lámat, její povahu ovlivňuje do značné míry receptura (KUČEROVÁ, 2004).
59
Parcelace a tvrdost kůrky 3 2,5 body
2 1,5
Parcelace
1
Tvrdost
0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 21: Grafické znázornění parcelace a tvrdosti kůrky pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Na obrázku č. 21 je vidět, ţe nejlepší parcelaci měly vzorky č. 1, 5, 6 a 7, u kterých byly prasklinky jemné, vlasové, naopak u vzorků č. 2, 3 a 8 byl povrch spíše celistvý s neznatelnými prasklinkami. Co se týče tvrdosti, správně křupavou kůrku vykazovaly vzorky č. 1, 5 a 7, zatímco vzorky č. 2, 3, 4 a 6 měly tuhou, ale pevnou kůrku. Pórovitost střídy zahrnuje mnoţství, velikost a uspořádání pórů ve střídě. Póry mají mít stejný tvar, tenké stěny a přibliţně stejnou velikost (INGR a kol., 2007). Pro dosaţení poţadované pórovitosti a struktury pórů je důleţitý způsob tvarování a kynutí tvarovaných výrobků (HAMPL, 1981). Čím je struktura pórovitosti jemnější a čím tenčí stěny mají póry, tím je lepší stravitelnost a tím je delší ţivotnost výrobku (KUČEROVÁ, 2004).
60
Pórovitost střídy 2,5 body
2 1,5 1 0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 22: Grafické znázornění pórovitosti střídy pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Z obrázku č. 22 vyplývá, ţe u vzorků č. 1, 3, 5 a 8 se vyskytovaly nepravidelné póry a menší dutinky, zatímco ostatní vzorky měly póry příliš malé a střída je hutná, příčinou horší pórovitosti můţe být špatná kvalita pouţitého droţdí, nebo také nízká enzymatická aktivita. Struktura střídy má být pevná s přiměřenou vlhkostí, současně však pruţná a u pečiva kyprá (INGR a kol., 2007).
body
Pružnost střídy 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 23: Grafické znázornění pružnosti střídy pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
61
Podle obrázku č. 23 můţeme vidět, ţe u vzorků č. 1 a především 5 a 7 byla střída pruţná a plynule se vracela do původního stavu, nejhorší pruţnost byla zjištěna u vzorků č. 4 a 6, přesto však byla hodnocena jako dobrá, do původního stavu se vracela pomaleji. Příčinou můţe být horší kvalita lepku ve vzorcích mouky. Pevnost na řezu souvisí se strukturou střídy, nesmí být lepivá, příliš suchá ani drobivá (INGR a kol., 2007).
Vláčnost střídy 3 2,5 body
2 1,5 1 0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 24: Grafické znázornění vláčnosti střídy pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Prvních šest vzorků uvedených v obrázku č. 24 mělo nevyhovující lepivou střídu, avšak vzorky č. 7 a 8 vyvolávaly příjemný pocit v ústech a byly velmi vláčné. Opět jsou nejlépe hodnoceny vzorky s nejvyšším obsahem lepku a také s vysokým obsahem sedimentu a N-látek. Chuť a vůně mají být příjemné, typicky pečivové, charakteristické pro příslušný druh pečiva (KAVINA, 1996).
62
Chuť pečiva 3 2,5 body
2 1,5 1 0,5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
číslo vzorku
Obr. 25: Grafické znázornění chuti pečiva 1- hladká 2009, 2- celozrnná 2009, 3- Bio hladká 2009, 4- Bio celozrnná 2009, 5- hladká 2010, 6- celozrnná 2010, 7- Bio hladká 2010, 8- Bio celozrnná 2010
Z obrázku č. 25 je patrné, ţe nejlépe byla hodnocena chuť vzorků č. 5 a 7, jejichţ chuť byla příjemná a typicky pečivová, ostatní vzorky měly spíše málo výraznou aţ nepříjemnou chuť a nejhůře byl hodnocen vzorek č. 6, jehoţ chuť byla nepříjemná.
63
Tab. 11: Statistické porovnání ekologicky a konvenčně vypěstované špaldy
V tabulce č. 11 jsou porovnány jednotlivé parametry u ekologicky a konvenčně vypěstované špaldy (obsah lepku, popela, sediment atd.). Jak je vidět, parametr průkaznosti je výrazně vyšší jak 0,05, takţe rozdíl mezi ekologicky a konvenčně vypěstovanou špaldou je vysoce neprůkazný. Tab. 12: Statistické porovnání sklizně špaldy z roku 2009 a 2010
V tabulce č. 12 jsou porovnány jednotlivé parametry u sklizní špaldy z roku 2009 a 2010 (obsah lepku, popela, sediment atd.). Parametr průkaznosti je v tomto případě také vyšší jak 0,05, takţe rozdíl špaldy vypěstované v roce 2009 a 2010 je vysoce neprůkazný.
64
6
ZÁVĚR Cílem práce bylo provést laboratorní rozbory vzorků špaldové mouky, provést
pokusné pečení a jeho následné kvalitativní vyhodnocení. Pro stanovení byly pouţity vzorky špaldové mouky hladké i celozrnné, sklizené v roce 2009 a 2010, a to ekologicky i konvenčně vyprodukované, které byly dodány TopBio mlýnem, s. r. o. U vzorků bylo provedeno laboratorní stanovení pekařské jakosti, dále pekařský pokus a získané pečivo bylo senzoricky hodnoceno deseti proškolenými pracovníky MZLU a studenty. Zjištěné výsledky byly zpracovány do tabulek a porovnány s údaji z různých publikací, a dále byly graficky a statisticky zpracovány. Obsah popela by měl být u špaldové mouky vyšší neţ u mouky z pšenice seté a měl by dosahovat 2 %, u dodaných mouk však této hodnoty nedosáhl ţádný, ani v případě celozrnných vzorků a mezi ekologicky a konvenčně vypěstovanými zrny také nebyl zjištěn ţádný rozdíl. Co se týče objemu sedimentu, který je ukazatelem mnoţství a kvality bílkovin, tedy lepku, byl niţší, neţ je poţadovaný normou pro potravinářskou pšenici. Špalda se sice vyznačuje vyšším obsahem bílkovin s nutričně významným aminokyselinovým sloţením, avšak poskytuje niţší sediment. Z laboratorního měření je patrné, ţe vyššího objemu sedimentu dosáhly více vymleté vzorky mouky, ale nelze říci, ţe by na objem pečiva měl vliv způsob pěstování. Špalda se vyznačuje vyšším obsahem N-látek oproti pšenici seté a to bylo také prokázáno laboratorním měřením, v případě N-látek lze také potvrdit jejich vyšší obsah u ekologicky vypěstovaných zrn špaldy. S vyšším obsahem bílkovin u špaldy souvisí také vyšší obsah lepku, který je tvořen gliadinem a gluteninem. U výsledků sklizní z roku 2009 a 2010 je patrný také vyšší obsah mokrého lepku u vzorků vypěstovaných ekologicky. Lze tedy konstatovat, ţe ekologický způsob zemědělství příznivě ovlivňuje obsah lepku a N-látek v zrnu špaldy, avšak na obsah popela a sedimentu příliš velký vliv nemá. Statisticky bylo zjištěno, ţe nebyl zjištěn průkazný rozdíl mezi ekologicky a konvenčně vypěstovanou špaldou a ani mezi jednotlivými ročníky není průkazný rozdíl. Senzoricky byly hodnoceny jako nejvíce vyhovující vzorky č. 7 a 8, tedy Bio hladká špaldová mouka a Bio celozrnná špaldová mouka z roku 2010, stejně tak poskytovaly tyto vzorky také největší objem pečiva, coţ můţe být způsobeno optimální aktivitou enzymů, kdy hodnota čísla poklesu byla u obou vzorků nad 350 sekund, dále 65
vysokým obsahem lepku a N-látek obecně. Špaldová mouka se dále vyznačuje vyšší vazností, která ovlivňuje výtěţnost a stabilitu těsta, a tedy i výtěţností pečiva. Niţší objem pečiva a senzorická hodnota ostatních vzorků můţe být způsobena například mírně niţším obsahem N-látek a především lepku, který má vliv na objem výrobku a jeho strukturu a pórovitost. Bylo zjištěno, ţe nejlepších výsledků pekařské jakosti dosahovaly vzorky č. 7 a 8, tedy Bio hladká a Bio celozrnná špaldová mouka z roku 2010 a senzorická jakost byla nejlépe hodnocena u vzorku č. 7 a dále č. 1, tedy u Bio hladké špaldové mouky z roku 2010 a konvenčně vypěstované hladké špaldové mouky z roku 2009. Naopak nejhorší senzorické hodnocení měla konvenčně vypěstovaná celozrnná mouka z roku 2010, tedy vzorek č. 6. Statisticky byl zjištěn vysoce průkazný vliv obsahu popela na objem pečiva, kdy s rostoucím obsahem popela klesá objem pečiva. Dále vliv vaznosti mouky vodou na objem pečiva, kdy se s klesající vazností zvyšuje objem výrobku a vliv obsahu lepku na objem výrobku, kdy s rostoucím obsahem lepku roste i objem pečiva. Na základě provedených stanovení lze říci, ţe není průkazný rozdíl mezi špaldou vypěstovanou konvenčně a ekologicky, ať uţ jde o hodnoty pekařské jakosti nebo o senzorické hodnocení a nelze tedy soudit, který způsob pěstování by byl vhodnější. Nelze jednoznačně říct, ţe by ekologicky vypěstované produkty byly kvalitnější, co se týče pekařské nebo senzorické jakosti.
66
7
SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY
ABDEL-AAL E-S. M., HUCL P., SOSULSKI F. W., BHIRUD P. R., 1997, Kernel, Milling and Baking Properties of Spring-Type Spelt and Einkorn Wheats, Journal of Cereal Science, Volume 26, Issue 3, 363-370 s.
ABDEL-AAL E-S. M., RABALSKI I., 2008, Effect of baking on nutritional properties of starch in organic spelt whole grain products, Food Chemistry, Volume 111, Issue 1, 150-156 s. BENEŠOVÁ L. a kol., 1993, Potravinářství ´92, Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, ISBN 80-85120-38-0, 200 s. BENEŠOVÁ L. a kol., 1997, Potravinářství IV., Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, ISBN 80-85120-56-9, 155 s. BENEŠOVÁ L. a kol., 2000, Potravinářství VI., Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, ISBN 80-7271-003-6. BLÁHA L., ŠREK F., 1999, Suroviny: pro učební obor Cukrář, Cukrářka, Informatium, Praha, ISBN 80-86073-44-0, 213 s.
BONAFACCIA G., GALLI V., FRANCISCI R., MAIR V., SKRABANJA V., KREFT I., 2000, Characteristics of spelt wheat products and nutritional value of spelt wheatbased bread, Food Chemistry, Volume 68, Issue 4, 437-441 s. DANKOVÁ, 2009, Databáze online [cit. 2011-3-20]. Dostupné na: www.mlynhamr.cz. DREYER W., ZÍDEK T., 1994, Ekologické zemědělství v praxi, Nadace pro organické zemědělství FOA, Ministerstvo zemědělství ČR, Praha. DUDÁŠ F. a kol., 1981, Skladování a zpracování rostlinných výrobků, Vysoká škola zemědělská Brno, Státní zemědělské nakladatelství Praha, 384 s.
67
EHSANZADEH, PARVIZ, 1999, Katedra rostlinných věd, Databáze online [cit. 20113-18]. Dostupné na: http://library2.usask.ca/theses/available/etd-10212004-001220/.
ESCARNOT E., AGNEESSENS R., ATHELET B., PAQUOT M., 2010, Quantitative and qualitative study of spelt and wheat fibres in varying milling fractions, Food Chemistry, Volume 122, Issue 3, 857-863 s. FOLTÝN J. a kol., 1970, Pšenice, Státní zemědělské nakladatelství v Praze, 07-027-70 – 04/29, 441 s.
GOMEZ-BECERRA H. F., ERDEM H., YAZICI A., TUTUS Y., TORUN B., OZTURK L., CAKMAK I., 2010, Grain concentrations of protein and mineral nutrients in a large collection of spelt wheat grown under different environments, Journal of Cereal Science, Volume 52, Issue 3, 342-349 s. HAMPL J. a kol., 1981, Jakost pekárenských a cukrárenských výrobků, Nakladateltví technické literatury, Praha. HAMR K., 2001, Ročenka pekaře a cukráře, Leden, Praha, ISSN 1213-2411. HEMMUNG H., Zázrak jménem obilniny, Hans Hemmung, Eko-konzult, Bratislava, 2002, ISBN 80-89044-66-2, 70 s. HRUŠKOVÁ M., ŠVEC I., Mlynářské noviny, 2009, ročník 20., číslo 1 (129), Užití celozrnné bio mouky ve směsi s pšeničnou polosvětlou, strana 5, rozsah stran 16, Praha, ISSN 1214-6374, VŠCHT Praha. HUBÍK K., MAREČEK J., 2002, Farmář, Kvalita obilnin, sv. 8, č. 5, 58-60 s. INGR I. a kol, 2003, Zpracování zemědělských produktů, MZLU, Brno, ISBN 80-7157520-8, 249 s.
68
INGR I., POKORNÝ J., VALENTOVÁ H., 2007, Senzorická analýza potravin, MZLU, Brno, ISBN 978-80-7375-032-9, 101 s. JAROŠOVÁ A., 2001, Senzorické hodnocení potravin, MZLU, Brno, ISBN 80-7157539-9, 84 s. JIRSA O. a kol., 2011, Farmář, 2/2011, ročník 17, Praha, 14-16 s. KAVINA J., 1996, Zbožíznalství potravinářského zboží pro 1. ročník středních odborných učilišť a integrovaných středních škol učebního oboru prodavač – prodavačka, zaměření pro potravinářské zboží a pro smíšené zboží, nakladatelství IQ 147, Praha, 261 s. KONVALINA P., MOUDRÝ J. a kol., 2008, Pěstování obilnin a pseudoobilnin v ekologickém zemědělství, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-116-1, 64 s. KUČEROVÁ J., 2004, Technologie cereálií, MZLU, Brno, ISBN – 80-7157-811-8, 141 s. KUČEROVÁ J., ŠOTTNÍKOVÁ V., 2004, Vliv zlepšujících přípravků na kvalitu a objem pečiva. In HOLASOVÁ M., FIEDLEROVÁ V., ŠPICNER J., XXXV. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin, Praha, ISBN 80-902671-8-1, 81-82 s. KUČEROVÁ J., PELIKÁN M., HŘIVNA L., 2007, Zpracování a zbožíznalství rostlinných produktů, MZLU, Brno, ISBN – 978-80-7375-088-6, 122 s.
LAWRENCE
L.,
2010,
Databáze
online
[cit.
2011-3-20].
Dostupné
na:
http://www.ehow.com/facts_5819591_difference-flour-white-spelt-flour.html. MOMČINOVÁ,
2009,
Databáze
online
www.zdravi4u.cz.
69
[cit.
2011-3-18].
Dostupné
na:
MOUDRÝ J., VLASÁK M., 1996, Metodiky pro zemědělskou praxi, 6/1996, Pšenice špalda (Triticum spelta L.) alternativní plodina, Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha ve spolupráci s Mze ČR, ISBN 0231-9470, 28 s. MOUDRÝ J., 1997, Bioprodukty, Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství České republiky v Praze, ISBN 80-7105-138-1, 37 s. MOUDRÝ J., 1997, Přechod na ekologický způsob hospodaření, Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství České republiky v Praze, ISBN 80-7105-134-9, 48 s. MOUDRÝ J., JŮZA J., 1998, Pěstování obilnin, Jihočeská univerzita České Budějovice, ISBN 80-7040-274-1, 90 s. MOUDRÝ J., JŮZA J., 1998, Pěstování obilnin - Cvičení, Jihočeská univerzita, Zemědělská fakulta, České Budějovice, ISBN 80-7040-274-1. MOUDRÝ J., 1999, Databáze online [cit. 2011-3-18]. Dostupné na: www.agris.cz. MOUDRÝ J., STRAŠIL Z., 1999, Pěstování alternativních plodin, Jihočeská univerzita České Budějovice, 165 s., ISBN 80-7040-383-7, 165 s. PELIKÁN M. a kol., 1993, Zpracování zemědělských produktů – cvičení, Vysoká škola zemědělská v Brně, ISBN 80-7157-099-0, 83 s. PELIKÁN M., 2001, Zpracování obilovin a olejnin, MZLU, Brno, ISBN 80-7157-5259, 148 s. PEŠEK M. a kol., 2000, Potravinářské zbožíznalství, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, České Budějovice, ISBN 80-7040-399-3, 175 s. PETR J., DLOUHÝ J. a kol. 1992, Ekologické zemědělství, Zemědělské nakladatelství Brázda, Praha, ISBN 80-209-0233-3, 305 s.
70
PETR J., HÚSKA J. a kol., 1997, Speciální produkce rostlinná I. (Obecná část a obilniny), Agronomická fakulta ČZU v Praze, katedra rostlinné výroby, ISBN 80-2130152-x, 193 s. PETR J., 2001, Pěstování pšenice podle užitkových směrů, Zemědělské informace 20/2001, Česká zemědělská univerzita v Praze, Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, ISBN 80-7271-090-7, 40 s. PETR J., 2011, Potravinářská Revue, 1/2011, Česká zemědělská univerzita Praha, Mlynářská a pekařská jakost obilovin z ekologického zemědělství, 65-69 s. PRUGAR J., HRAŠKA Š., 1986, Kvalita pšenice, Bratislava. PRUGAR J., 1994, Jakost rostlinných produktů konvenčního a ekologického zemědělství, Studijní informace, ÚZPI, Rraha, Rostlinná výroba 4/94, ISSN 0862-3562, 48 s. PRUGAR J., 2000, Kvalita rostlinných produktů ekologického zemědělství, Studijní informace–rostlinná výroba 5/1999, Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, ISSN 0323-2301, ISBN 80-7271-048-6, 79 s. PRUGAR J., 2008, Kvalita rostlinných produktů na prahu 3. tisíciletí, Výzkumný ústav pivovarský a sladařský ve spolupráci s Komisí jakosti rostlinných produktů ČAZV jako svou 43. publikaci, Praha, ISBN 978-80-86576-28-2, 327 s. PŘÍHODA J., HUMPOLÍKOVÁ P., NOVOTNÁ D., 2003, Základy pekárenské technologie, Pekař a cukrář s.r.o., Praha, ISBN 80-902922-1-6, 363 s. RANHOTRA G. S. a kol., 1995, LWT – Food Science and Technology, Volume 28, Issue 1, USA.
RANHOTRA G. S. a kol., 1996, Journal of Food Composition and Analysis, Volume 9, Issue 1, USA.
71
SCHOBER T. J., BEAN S. R., KUHN M., 2006, Gluten proteins from spelt (Triticum aestivum ssp. spelta) cultivars: A rheological and size-exclusion high-performance liquid chromatography study, Journal of Cereal Science, Volume 44, Issue 2, 161-173 s. ŠARAPATKA B., URBAN J. a kol., 2006, Ekologické zemědělství v praxi, PRO-BIO Šumperk, ISBN 80-87080-00-9, 502 s. ZIMOLKA J. a kol., 1988, Rostlinná výroba I. pro PEF, Vysoká škola zemědělská v Brně, 217 s. ZIMOLKA J. a kol., 2005, Pšenice: pěstování, hodnocení a užití zrna, MZLU v Brně, Praha, ISBN 80-86726-09-6, 179 s. ZIMOLKA J. a kol, 2005, Speciální produkce rostlinná – rostlinná výroba, Polní a zahradní plodiny, základy pícninářství), MZLU v Brně, ISBN 80-7157-451-1, 245 s. Mlynářské noviny, 2007, Nutriční obsah organické pšenice se téměř neliší od tradičně pěstované, strana 6, ročník 18., číslo 2 (120), Praha, ISSN 1214-6374, 18 s. Situační a výhledová zpráva, Obiloviny, Prosinec 2010, Ministerstvo zemědělství, Praha, ISBN 978-80-7084-907-1. ČSN 46 1100 – 2b Obiloviny potravinářské - část 2: Pšenice potravinářská. ČSN ISO 712 46 1014 - Obiloviny a výrobky z obilovin - Stanovení vlhkosti – Praktická referenční metoda. ČSN ISO 5529 46 1022 Pšenice – Stanovení sedimentačního indexu – Zelenyho test. ČSN ISO 5530-1, 56 0114, Pšeničná mouka, Fyzikální charakteristiky těst, Část 1: Stanovení vaznosti vody a reologických vlastností na farinografu. ČSN 560512-8 Stanovení obsahu minerálních látek (popela) mlýnských výrobků.
72
ČSN 560512-10 Stanovení lepku. Zákon č. 110/1997 Sb. O potravinách a tabákových výrobcích.
INTERNETOVÉ ZROJE:
http://www.alimentstrigone.com
http://www.spelt.com/, 1998
http://whfoods.org WIKIPEDIE,
2011:
Špalda,
Encyklopedie
http://en.wikipedia.org/wiki/Spelt
73
online,
Dostupné
na:
8
SEZNAM TABULEK A OBRÁZKŮ
Tab. 1: Hodnocené požadavky ČSN 46 1100-2 na zrno pšenice určené k pekárenskému zpracování Tab. 2: Chemické složení zrna pšenice špaldy a pšenice seté 1 Tab. 3: Chemické složení zrna pšenice špaldy a pšenice seté 2 Tab. 4: Pšenice špalda na orné půdě v ekologickém hospodaření 2009 Tab. 5: Označení vzorků Tab. 6: Použité suroviny Tab. 7: Hodnoty vzorků zjištěné přístrojem Inframatic Tab. 8: Stanovení podle ČSN 46 1100 Tab. 9: Pekařský pokus Tab. 10: Senzorické hodnocení pekařského pokusu Tab. 11: Statistické porovnání ekologicky a konvenčně vypěstované špaldy Tab. 12: Statistické porovnání sklizně špaldy z roku 2009 a 2010
74
Obr. 1: Klas pšenice špaldy Obr. 2: Klas pšenice seté Obr. 3: Zrno pšenice špaldy Obr. 4: Zrno pšenice seté Obr. 5: Logo pro produkty ekologického zemědělství Obr. 6: Farinografická křivka Obr. 7: Pekařský pokus – vzorek 1 Obr. 8: Pekařský pokus – vzorek 2 Obr. 9: Pekařský pokus – vzorek 3 Obr. 10: Pekařský pokus – vzorek 4 Obr. 11: Pekařský pokus – vzorek 5 Obr. 12: Pekařský pokus – vzorek 6 Obr. 13: Pekařský pokus – vzorek 7 Obr. 14: Pekařský pokus – vzorek 8 Obr. 15: Grafické znázornění objemu pečiva Obr. 16: Závislost objemu pečiva na obsahu popela Obr. 17: Závislost objemu pečiva na vaznosti Obr. 18: Závislost objemu pečiva na obsahu lepku Obr. 19: Grafické znázornění poměrového čísla pečiva Obr. 20: Grafické znázornění barvy a lesku kůrky pečiva Obr. 21: Grafické znázornění parcelace a tvrdosti kůrky pečiva Obr. 22: Grafické znázornění pórovitosti střídy pečiva Obr. 23: Grafické znázornění pružnosti střídy pečiva Obr. 24: Grafické znázornění vláčnosti střídy pečiva Obr. 25: Grafické znázornění chuti pečiva
75
