Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin. Možnosti výroby cereálních výrobků z vybraných cereálií Diplomová práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Možnosti výroby cereálních výrobků z vybraných cereálií Diplomová práce

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.

Vypracovala: Bc. Denisa Knotová Brno 2014

2

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci: Možnosti výroby cereálních výrobků z vybraných cereálií vypracoval/a samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom/a, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne:………………………..

…………………………………………………….. podpis 3

Poděkování Ráda bych poděkovala vedoucímu práce Ing. Tomáši Gregorovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a poskytnutou literaturu pro zpracování diplomové práce a laboratornímu personálu Ústavu technologie potravin za ochotu a trpělivost při práci na praktické části diplomové práce. Poděkování patří také všem, kteří mne během studia podporovali. 4

Abstrakt: Teoretická část práce je zaměřena na využití a vhodnost jednotlivých obilovin pro lidskou výživu. Je zde také řešena problematika výroby sladu z vybraných druhů obilovin a jeho následné zpracování na potravinářské produkty. Praktická část práce je zaměřena na výrobu a zpracování vybraných obilovin a sladů na konkrétní potravinářský produkt, jímž je cereální nápoj z ovesného sladu a ovsa. Jsou zde stanoveny základní parametry vybraných obilovin. U nápoje jsou stanoveny základní nutriční parametry, provedeno senzorické hodnocení a zkouška konzervace. Dalším produktem je sirup ze sladiny vyrobené z ječného sladu, jenž byl následně senzoricky vyhodnocen. Klíčová slova: slad, oves, ječmen, cereální nápoj, nutriční parametry, senzorické hodnocení

Abstract: The theoretical part of the paper concentrates on the application and appropriateness of different cereals for human consumption. The issue of malt production from selected cereals and its subsequent processing into food products are also addressed there. The practical part is focused on the production and processing of selected grains and malts on a particular food product. The practical part is focused on the production and processing of selected grains and malts on a particular food product, which is cereal drink from malted oat and oat. The basic parameters of selected cereals are determined. For drink are set the basic nutritional parameters, it is subjected to organoleptically evaluation and the test of conservation. Another product is a syrup of malt wort made from malted barley, which was organoleptically evaluated.

Keywords: malt, oat, barley, cereal drink, nutritional parameters, organoleptically evaluation

5

Obsah 1

Úvod .....................................................................................................................8

2

Cíl .........................................................................................................................9

3

Teoretická část .....................................................................................................10 3.1

Anatomická stavba obilného zrna ..................................................................10

3.2

Nejvýznamnější chemické složky obilného zrna ............................................ 11

3.2.1

Bílkoviny ............................................................................................... 11

3.2.2

Sacharidy ............................................................................................... 14

3.2.3

Lipidy .................................................................................................... 16

3.2.4

Vitaminy ................................................................................................ 16

3.2.5

Minerální látky....................................................................................... 17

3.3

3.3.1

Sladovnický ječmen ............................................................................... 18

3.3.2

Výroba sladu .......................................................................................... 18

3.3.3

Úprava sladu .......................................................................................... 20

3.3.4

Druhy sladů ............................................................................................ 22

3.3.5

Ječmen potravinářského typu ................................................................. 24

3.3.6

Ječmen betaBARLEY® .......................................................................... 26

3.4

4

Ječmen (Hordeum sativum L.) ....................................................................... 17

Pšenice .......................................................................................................... 27

3.4.1

Pšenice setá /obecná (Triticum aestivum L.) ........................................... 27

3.4.2

Pšenice tvrdá (Triticum durum desf.) ...................................................... 28

3.4.3

Pšenice špalda (Triticum spelta L.) ......................................................... 28

3.5

Oves .............................................................................................................. 29

3.6

Kvalita obilovin............................................................................................. 30

Materiál a metodika ............................................................................................. 32 4.1

Znaky obilní masy ......................................................................................... 32

4.1.1

Senzorické (smyslové) hodnocení .......................................................... 32

4.1.2

Objemová hmotnost (hektolitrová) ......................................................... 32

4.1.3

Hmotnost tisíce zrn (HTZ) – absolutní hmotnost .................................... 32

4.1.4

Stanovení příměsí a nečistot ...................................................................32

4.1.5

Stanovení sušiny .................................................................................... 32

4.2

Znaky sladu ...................................................................................................32

4.2.1

Senzorické (smyslové) hodnocení .......................................................... 32

4.2.2

Objemová hmotnost (hektolitrová) ......................................................... 32

4.2.3

Hmotnost tisíce zrn (HTZ) – absolutní hmotnost .................................... 32

4.2.4

Stanovení vlhkosti .................................................................................. 33

4.3

Výroba sladu ................................................................................................. 33 6

4.3.1

Popis mikrosladovny typu M-3BX ......................................................... 33

4.4

Postup výroby sladu ...................................................................................... 36

4.5

Výroba cereálního nápoje .............................................................................. 37

4.5.1

Postup rmutování ................................................................................... 37

4.5.2

Ochucení cereálního nápoje .................................................................... 39

4.5.3

Aplikace ochucujících složek ................................................................. 44

4.6

Senzorické hodnocení cereálního nápoje ....................................................... 45

4.7

Konzervace nápoje ........................................................................................ 46

4.8

Stanovení nutričních parametrů u cereálního nápoje ...................................... 46

4.8.1

Stanovení obsahu N- látek (hrubý protein).............................................. 46

4.8.2

Stanovení celkových lipidů extrakcí podle Hara a Radin ........................ 47

4.8.3

Měření cukrů pomocí metody HPLC ...................................................... 48

4.8.4

Stanovení obsahu škrobu dle Ewerse ...................................................... 49

4.9

Výroba sirupu z ječného sladu ....................................................................... 49 Parametry sladiny pro výrobu sirupu .......................................................... 50

4.10

4.10.1 Stanovení extraktu sladiny refraktometricky ........................................... 50 4.10.2 Stanovení hustoty sladiny (stanovení extraktu pyknometricky) ............... 50 5

Výsledky a diskuse .............................................................................................. 51 5.1

Senzorické hodnocení obilní masy (oves nahý).............................................. 51

5.2

Senzorické hodnocení sladu .......................................................................... 51

5.3

Parametry obilní masy (oves nahý) ................................................................ 52

5.4

Parametry sladu ............................................................................................. 52

5.5

Výroba ovesného nápoje ............................................................................... 52

5.6

Senzorický profil cereálního nápoje ............................................................... 56

5.6.1

Hodnocení vůně ..................................................................................... 56

5.6.2

Hodnocení barvy a textury .....................................................................58

5.6.3

Hodnocení chuti ..................................................................................... 59

5.7

Konzervace cereálního nápoje ....................................................................... 61

5.8

Analýza HPLC .............................................................................................. 62

5.9

Stanovení nutričních parametrů nápoje .......................................................... 66

5.10

Výroba sirupu ............................................................................................ 68

6

Závěr ................................................................................................................... 69

7

Použitá literatura..................................................................................................71

8

Seznam obrázků a tabulek.................................................................................... 76

9

Přílohy ................................................................................................................. 79

7

1 Úvod Obilniny jsou kulturní plodiny, jež zaujímají největší část orné půdy mírného pásma ze všech pěstovaných plodin. Pěstují se pro svá semena (obilky) bohaté především na škrob a vlákninu. Obiloviny mají hned několik předností: příznivé složení, dobrou skladovatelnost a široké využití. Celosvětově se obiloviny podílí na lidské výživě přibližně z 60-70%, čímž se řadí na první místo ve srovnání s ostatními plodinami co se týče jejich významu pro výživu lidské populace na Zemi. Problém však nastává v chudých rozvojových zemích, kde se odhaduje spotřeba obilovin pro lidskou výživu ještě vyšší. S tímto faktem souvisí skutečnost, že obyvatelé těchto zemí často trpí nemocemi způsobenými jednostrannou stravou (zejména loupaná rýže či kukuřice), přičemž dochází k avitaminóze. Příkladem těchto onemocnění je beri-beri či pellagra. Ve střední Evropě jsou nejvýznamnějšími zástupci obilnin pšenice, ječmen, oves a žito. Bohužel, využití ovsa pro lidskou výživu bylo v minulosti často opomíjeno. V poslední době se využití ovsa v lidské výživě rozšiřuje pro jeho dietetické vlastnosti. Obilky bezpluchého ovsa se od ostatních obilovin liší vysokým obsahem velmi kvalitních bílkovin a vysokým obsahem tuku, jež je mimo jiné tvořen kyselinou linolovou, která se řadí mezi esenciální mastné kyseliny. Právě oves a ječmen jsou cenným zdrojem vlákniny, přičemž viskózní vláknina zahrnuje i β-glukany, jež mají pozitivní účinky na zdraví lidského organismu (dle některých studií např. posilují imunitní systém či vykazují antikarcinogenní účinek). Přestože do roku 1996 bylo zařazení ovsa do bezlepkové diety kontroverzní, z novějších studií vyplývá, že oves není nebezpečný pro osoby trpící celiakií nebo dermatitis herpetiformis (kožní onemocnění vyskytující se současně s celiakální sprue). Butt (2008) uvádí, že spotřeba čistého nekontaminovaného ovsa je bezpečná až do 50 – 70 g / den u dospělých a 2025 g / den u dětí. Zařazením ovsa v omezeném množství lze tedy bezlepkovou dietu zpestřit, avšak reakce na něj je vždy individuální.

8

2 Cíl Cílem práce bylo vypracovat literární rešerši k problematice zpracování vybraných obilovin na potravinářské výrobky, jejich možností zpracování na slad a produktů z něj. Vybrat vhodné obiloviny pro zpracování a výrobu sladu, stanovit základní parametry obilovin a z vybraných obilovin nebo sladů vyrobit cereální výrobek, u něhož se stanoví základní nutriční parametry a provede senzorické hodnocení.

9

3 Teoretická část 3.1 Anatomická stavba obilného zrna Každá obilka se skládá z těchto tří základních částí: obalové vrstvy, endospermu a klíčku. Obal zrna tvoří až 14% z celkové hmotnosti a chrání klíček i endosperm před mechanickým poškozením a vysycháním. Obal se skládá ze dvou částí: nejvrchnější částí je oplodí, které je tvořeno nerozpustnými látkami (převážně celulózou) a pod ním se nachází osemení obsahující barviva, která určují vnější barevný vzhled zrn. Endosperm (jádro) představuje až 86% hmotnosti obilky. Jsou zde uloženy rezervní látky, převážně sacharidy (škrob), v menší míře bílkoviny. Endosperm je důležitý pro výživu zárodku a je nejvýznamnější částí zrna při zpracování mouky, škrobu a jiných výrobků. Endosperm je od obalů zrna oddělen aleuronovou vrstvou, která obsahuje kolem 30% bílkovin, 10% lipidů, 6% sacharidů, 10% minerálních látek, 15% vlákniny a značné množství vitaminů B1 a B2. Nejmenší část obilky tvoří klíček, který obsahuje všechny potřebné látky pro počáteční růst nové rostliny: bílkoviny, lipidy, nenasycené mastné kyseliny, sacharidy, minerální látky, enzymy a vitaminy (zejména vitamin B 1, niacin a vitamin E). (Bulková, 2011)

10

Obrázek 1. Podélný řez pšeničným zrnem (Bulková, 2011)

3.2 Nejvýznamnější chemické složky obilného zrna 3.2.1 Bílkoviny Jedná se o biopolymery, jejichž molekuly mohou dosahovat obrovských rozměrů. Molekuly proteinů jsou tvořeny vždy různě dlouhými řetězci aminokyselin vzájemně spojených tzv. peptidovou vazbou. (Příhoda, 2007) Dělí se na bílkoviny jednoduché (proteiny), které jsou tvořeny pouze polypeptidovým řetězcem a bílkoviny složené (proteidy), které obsahují v molekule navíc ještě látky nebílkovinné povahy- např. glykoproteidy, lipoproteidy. Jednoduché bílkoviny se dále dělí podle funkce na protoplasmatické (albuminy, globuliny) a zásobní (prolaminy, gluteliny). Zásobní bílkoviny určují technologickou, nutriční, krmnou a biologickou hodnotu zrna. (Kučerová, 2010) 11

Zralá zrna obsahují podle druhů a odrůd 9-16 % bílkovin. Převážná část bílkovin je uložena v endospermu a v aleuronové vrstvě. Více než 1/3 z celkového obsahu aminokyselin představuje kyselina glutamová, a to ve formě svého aminu glutaminu. (Kučerová, 2010) Na základě rozpustnosti v různých rozpouštědlech byly v roce 1907 bílkoviny rozděleny Osbornem do čtyř skupin: 1. albuminy – rozpustné ve vodě 2. globuliny – rozpustné v roztocích solí 3. prolaminy – rozpustné v 70% ethanolu 4. gluteliny – zčásti rozpustné ve zředěných roztocích kyselin a zásad Tyto čtyři základní frakce se vyskytují v různých poměrech ve všech obilných zrnech. Podle druhů obilovin jim pak byly přisouzeny názvy většinou odvozené z latinských názvů jednotlivých obilovin. Jde tedy o umělé dělení na základě fyzikální vlastnosti – rozpustnosti. (Příhoda, 2007) Tabulka 1. Zastoupení bílkovinných frakcí v obilovinách vyjádřené v % z celkového obsahu bílkovin. (Burešová, 2013)

Obilka Pšenice Ječmen Oves

Albumin 5 3-5 1

Globulin 6-10 10-20 78-80

Prolamin 40-50 35-45 10-16

Glutelin 30-40 35-45 5

Z výživového hlediska mohou mít význam všechny kategorie bílkovin, pro zpracování obilných surovin ve všech oborech jsou však nejvýznamnější poslední dvě skupiny – prolaminy a gluteliny. (Příhoda, 2007) Prolaminy a gluteliny tvoří bílkovinný komplex zvaný lepek (gluten). Lepek se vyskytuje v povrchových částech obilných zrn. Rozpustnou frakcí lepku jsou prolaminy, nerozpustnou gluteliny. Prolaminy pšenice se nazývají gliadiny, u žita sekaliny, u ječmene hordeiny a u ovsa aveniny. (Lužná, 2007) Ze všech zpracovávaných obilovin je věnována největší pozornost podílu bílkovinných frakcí v obilce pšenice a výrobcích z ní. (Burešová, 2013)

12

3.2.1.1 Pšeničné prolaminy (gliadiny) Jedná se o nízkomolekulární zásobní pšeničnou bílkovinu. (Kučerová, 2007) Strukturu gliadinu tvoří jeden spojitý řetězec bílkoviny, který je zčásti tvořen úseky helixů a zčásti náhodnými ohyby. Helixy jsou drženy vodíkovými vazbami (jednotlivě nemají velkou pevnost), ohyby řetězce pevnými disulfidickými vazbami. K identifikaci odrůd se využívá frakcionace gliadinu pomocí gelové elektroforézy (každá odrůda má totiž charakteristické frakce). (Příhoda, 2006)

3.2.1.2 Pšeničné gluteliny (glutenin) Označují se jako vysokomolekulární zásobní pšeničná bílkovina. (Kučerová, 2010) Jedná se o složitý komplex, který je tvořen mnoha řetězci o různé velikosti. Nížemolekulární řetězce jsou uvnitř udržovány disulfidickými a vodíkovými vazbami, navenek jsou s ostatními řetězci spojeny kromě toho vodíkovými vazbami a udržovány hydrofobními silami. U vysokomolekulárních složek existují dva druhy disulfidických vazeb: intrařetězcové (obdobně jako gliadin) a interřetězcové, které udržují pevnou a pružnou strukturu. (Příhoda, 2006) Gliadiny a gluteniny se souhrnně označují jako lepkové bílkoviny. Pšenice, které obsahují kvalitní lepkové bílkoviny schopné tvořit pevnou a pružnou lepkovou síť, jež má schopnost zadržet v těstě velké množství kvasného plynu, jsou označovány jako silné. Naopak pšenice obsahující méně kvalitní lepkové bílkoviny, které následně tvoří méně kvalitní a rozplývavý lepek, jsou označovány jako slabé. (Burešová, 2013) Fyzikální vlastnosti lepku ovlivňuje jeho chemické složení a koloidně chemický stav bílkovin. Hlavními znaky, které určují fyzikální vlastnosti lepku, jsou: bobtnavost, pružnost, tažnost a plasticita. Denaturace lepku začíná již při teplotě 60°C, záhřev na 70°C se projeví snížením rozpustnosti všech lepkových frakcí. Konstituci těsta vytváří lepek tím, že tvoří trojrozměrnou síť peptidických řetězců navzájem propojených různými můstky a vazbami. (Hrabě, 2006) Lepek má důležitou roli při tvorbě těsta a určuje jeho pekařské vlastnosti. Množství a vlastnosti lepku jsou hlavními kriterii pekařské jakosti pšenice. Gliadin je nositelem tažnosti a glutenin pružnosti a bobtnavosti lepku. (Kučerová, 2010) Některé osoby trpí onemocněním zvaným celiakie, což je choroba způsobená intolerancí (nesnášenlivostí) obilných bílkovin (prolaminů), především gliadinů pšenice.

13

Celiakie postihuje děti i dospělé, kterým chybí v tenkém střevě enzym peptidasa, jenž je nezbytný pro natrávení prolaminů. (Prugar, 2008) 3.2.2 Sacharidy Obsahy jednotlivých typů sacharidů se v různých částech zrna velmi liší. 3.2.2.1 Monosacharidy Volné monosacharidy se vyskytují ve zralých obilných zrnech jen v nepatrném množství, a to především v klíčku. (Příhoda, 2007) 3.2.2.2 Oligosacharidy Ve zralém, neporušeném a suchém zrnu je výskyt oligosacharidů ve velmi nízkých koncentracích, pouze klíček obsahuje vyšší množství sacharózy. (Příhoda, 2007) 3.2.2.3 Polysacharidy Škrob: Jedná se o zásobní polysacharid, vyskytuje se v endospermu. Je nejdůležitější složkou obilného zrna. Tvoří asi 60-75% sušiny obilek, jeho obsah závisí na druhu a odrůdě. V obilovinách se vyskytuje ve formě škrobových zrn. Škrob je složen ze dvou frakcí – amylózy a amylopektinu. (Příhoda, 2007) Neškrobové polysacharidy: -

Celulóza: v obilkách se vyskytuje ve vyšších koncentracích zejména ve vrchních obalových vrstvách. Je zcela nerozpustná a tvoří základ vlákniny, která je důležitou součástí potravy.

-

Pentozany: lze je rozdělit na nerozpustné ve vodě (tzv. hemicelulózy) a rozpustné pentozany (neboli slizy). Jejich obsah v obilovinách je velmi rozdílný. (Příhoda, 2007)

-

β-glukany: jedná se o rozpustné polysacharidy, které se vyskytují ve větší míře v ječmeni a ovsu. Z hlediska lidské výživy tvoří významnou část vlákniny potravy. β-glukany mohou vytvářet vysokoviskózní gely. (Příhoda, 2006)

14

V současnosti je již prokázaný pozitivní vliv β-glukanů na glykémii a hladinu inzulínu či cholesterolu v krevním séru. Hlavním zdrojem β-glukanů je ječmen a oves. Studie dokázaly, že je možné β-glukany z ovsa i ječmene extrahovat, aniž by ztratily své vlastnosti a přidávat je do dalších potravinářských výrobků, a tím nejen zvýšit jejich nutriční hodnotu, ale i upravit jejich výslednou strukturu a texturu. (Brennan, 2005) Tabulka 2. Obsah β-glukanů v obilninách (%). (Bulková, 2011)

Pšenice Žito Oves Ječmen

0,2 - 2,0 0,2 - 2,0 3,2 – 6,8 3,0 – 7,0 / 14,0 – 16,0

Hydrokoloidním vlastnostem β-glukanů se přičítá mnoho pozitivních efektů ječných a ovesných mlýnských produktů, které se projevují jak na zvyšování a prodloužení vláčnosti výrobků s ječnou či ovesnou složkou, tak i v příznivém fyziologickém působení při trávení těchto výrobků. (Příhoda, 2007) Rozpustnost β-glukanů ve vodě závisí na jejich struktuře a ta souvisí s původem. S teplotou se jejich rozpustnost zvyšuje. β-glukany jsou částečně rozpustnou a částečně nerozpustnou vlákninou potravy. Mají velký význam především v pivovarské technologii. Ve sladařském ječmeni jejich obsah kolísá podle klimatických podmínek a doby skladování. Při vystírání a následném rmutování se ve vodě extrahují rozpustné frakce β-glukanů, dojde k hydrolýze doprovodných proteinů a rozpouštějí se i původně nerozpustné frakce. Při rmutování současně dochází k enzymové degradaci β-glukanů. (Velíšek, 2009) Vláknina Největší podíl vlákniny tvoří polysacharidy. Jde však o velmi složitou směs látek, a proto ji nelze přesně chemicky definovat. (Příhoda, 2007) Dle Americké asociace cereálních chemiků byla v roce 2001 vypracována tato všeobecně akceptovaná definice: „Vláknina potravy sestává z jedlých částí rostlin nebo analogických sacharidů, které jsou rezistentní trávení a absorpci v lidském tenkém střevě s kompletní nebo částečnou fragmentací v tlustém střevě. Vláknina potravy zahrnuje polysacharidy, oligosacharidy, lignin a příbuzné rostlinné látky. Vláknina potravy poskytuje zlepšující fyziologické

15

efekty včetně laxace, snižování krevního cholesterolu, snižování krevní glukózy.” (Příhoda, 2007) Dle Potravinového kodexu lze vlákninu popsat jako sacharidy, uvnitř kterých jsou v řetězcích vázány více než tři jednotky a které nejsou ani stráveny, ani vstřebány v tenkém střevě. Prochází tedy nezměněna do tlustého střeva, kde je mimo jiné rozkládána symbiotickými mikroorganizmy. (Komprda, 2009) Aby se mohly účinky potravní vlákniny projevit, měl by být její denní příjem asi 30 gramů. Množství přijaté vlákniny v jednotlivých zemích se odhaduje mezi 13 až 25 gramy za den na osobu, Česká republika se však nachází spíše na spodní hranici tohoto rozpětí. (Komprda, 2009) 3.2.3 Lipidy Obilná zrna jsou na lipidy poměrně chudá, patří mezi semena s nejnižším obsahem tuků (1,5-2,5 %). Vyšší obsah tuků je patrný pouze u ovsa, kukuřice, čiroku a prosa (4-7 %). Nejvíce tuků se vyskytuje v klíčcích a aleuronové vrstvě. (Kučerová, 2010) Tabulka 3. Průměrné složení sušiny obilek (%), (u ječmene a ovsa byly hodnoceny pluchaté obilky). (Chloupek, 2005)

Minerální

Druh

látky

Protein

Škrob

Tuk

Vláknina

Ostatní

Pšenice

1,8

13,0

68

2,0

2,3

11,9

Žito

1,8

11,0

72

1,8

2,3

10,8

Ječmen

2,6

11,0

69

2,3

4,5

10,6

Oves

3,5

12,0

50

7,0

12,0

15,5

3.2.4 Vitaminy V podstatně větším množství se vitaminy vyskytují zejména v podobalových vrstvách a klíčku, endosperm obilovin je na vitaminy poměrně chudý. Obiloviny jsou převážně zdrojem vitaminů skupiny B. Thiamin a riboflavin se vyskytují v obalových vrstvách většiny obilovin a také v klíčcích. Kyselina nikotinová a nikotinamid se ve vyšších množstvích vyskytují v pšenici a ječmeni. Z ječného sladu se pak dostávají do 16

piva, které je bohatým zdrojem těchto látek. Z lipofilních vitaminů je přítomen vitamin E, a to především v pšeničných klíčcích. Toho využívá farmaceutický průmysl při výrobě vitaminových preparátů. (Příhoda, 2007) 3.2.5 Minerální látky Tyto látky lze označit jako „popel”, jde tedy o anorganický zbytek po spálení rostlinného materiálu. V celých zrnech se obsah popela pohybuje přibližně v rozmezí od 1,25 - 2,5 %. Nejvyšší je koncentrace popela v podobalových vrstvách a nejnižší v endospermu. Z převážné části je popel obilovin tvořen oxidem fosforečným a některými kovy, např. hořčíkem, vápníkem a železem. Nežádoucí jsou minerální kontaminanty, kterými jsou zejména těžké kovy. (Příhoda, 2007) Ve velmi malém množství se v obilovinách mohou vyskytovat některé další významné látky: -

kyselina fytová (přítomna ve formě solí – fytátů, má schopnost vázat na svou molekulu atomy výše zmiňovaných prvků, nejvíce zastoupena v obalových vrstvách zrna),

-

cholin (významný pro nervomotorickou činnost organizmu),

-

kyselina para – aminobenzoová (růstový faktor, nejvíce zastoupena v obalových vrstvách zrna). (Příhoda, 2007)

3.3 Ječmen (Hordeum sativum L.) Ječmen je jednou z nejstarších zemědělských plodin na světě. Současná produkce ječmene se zpracovává především sladovnicky a následně pro vaření piva a výrobu destilátů, část produkce se zpracovává na výrobu krmiv pro hospodářská zvířata. Díky tomu je jen relativně malá část produkce zpracovávána přímo na výrobu potravin (zejména krup, vloček, krupice, mouky a mouky z ječného sladu), přestože má ječmen vysokou nutriční hodnotu. Ječmen má nízký obsah tuku, vysoký podíl vlákniny, vyvážený poměr bílkovin, obsahuje minerály, vitaminy, zejména pak vitamin E, polyfenoly a další antioxidanty. Je také zdrojem β-glukanů, které pozitivně ovlivňují hladinu sérového cholesterolu a glukózy. (Baik, 2008) V našich podmínkách se ječmen zpravidla rozděluje do dvou základních skupin podle jeho uplatnění: ječmen dvouřadý, jarní se používá jako sladovnický či

17

potravinářský, zatímco ječmen víceřadý, ozimý lze použít pro výrobu krmiv. (Kučerová, 2007)

3.3.1 Sladovnický ječmen V ČR převažuje jarní, v zahraničí, zejména v západní Evropě, i ozimá forma dvouřadého ječmene. Hlavními kritérii jakosti jsou: obsah bílkovin (N-látek), podíl předního zrna, obsah β-glukanů (neškrobových polysacharidů), zvýšená klíčivost a další. Sladovnická jakost zrna je ze dvou třetin ovlivněna vnějšími podmínkami (půda, počasí, agrotechnika), zbytek je ovlivněn odrůdou. (Zimolka, 2006) 3.3.2 Výroba sladu Postup při výrobě sladu zahrnuje:  Příjem, čištění, třídění ječmene Při přejímce ječmene se provádí základní rozbor dle kupní smlouvy.

Při

předčištění je odstraněn prach, lehké části a kovové části. Samotné čištění probíhá ve dvou krocích – nejprve jsou odstraněny hrubé nečistoty, cizí příměsi a jemné příměsi a následně jsou odstraněny půlky ječných zrn a kulatá zrna různých plevelů. Ječmen se třídí podle velikosti zrn, což má velký význam pro docílení jednotného máčení a klíčení a tím i získání dokonale homogenního sladu. Podle velikosti zrn je ječmen rozdělen následovně: I. třída – velikost zrna nad 2,5 mm II. třída – velikost zrna 2,2 – 2,5 mm Propad – zrna pod 2,2 mm a jiné příměsi, které při čištění nebyly odstraněny (Kosař, 2000)  Skladování Ječmen lze uložit na podlahových skladištích (sýpkách) nebo v silech. Významnou roli při skladování hraje především obsah vody, teplota zrna, stupeň poškození obilek, ale i kvalita čištění a třídění či přítomnost škůdců. (Kosař, 2000)  Máčení ječmene Cílem máčení je řízeným způsobem zvýšit obsah vody v zrnu pro zahájení enzymatických reakcí a pro klíčení zrna. Současně se odstraní splavky (směs lehkých zrn a nečistot, které nelze odstranit mechanickým tříděním a odsáváním) a lehké 18

nečistoty, zrno se umyje a vylouží se nežádoucí látky. Tento krok rozhoduje o budoucí kvalitě sladu. Rychlost příjmu vody zrnem ovlivňuje zejména teplota vody, velikost zrna, struktura zrna a provětrávání ječmene. (Kosař, 2000)  Klíčení ječmene Cílem klíčení je aktivace a syntéza enzymů, docílení požadovaného rozluštění zrna (vnitřní přeměny, rozštěpení vysokomolekulárních látek na jejich štěpné produkty). Syntéza nových enzymů je iniciována prostřednictvím činnosti fytohormonů. Nejprve vzniká β-glukanasa, poté ɑ-amylasa a proteasy. Enzym β-amylasa je tvořen volně v endospermu, nikoli v aleuronu. (Kosař. 2000) ɑ-amylasa: není v ječmeni přítomna, největší množství se tvoří od druhého do čtvrtého dne klíčení. Pro výrobu enzymaticky velmi bohatých sladů se proto nechává slad klíčit velmi dlouho, přičemž obsah ɑ-amylasy se nadále zvyšuje. β-amylasa: vyskytuje se v malém množství již v ječném zrnu. Její tvorba je bezprostředně spojena s dýcháním v prvním dni klíčení, proto je důležité již v první fázi klíčení dostatečné provětrávání. (Kosař, 2000)  Hvozdění sladu Jedná se o závěrečnou fázi výroby sladu, jejímž cílem je převést zelený slad s vysokým obsahem vody do skladovatelného a stabilního stavu, zastavit životní a luštící pochody v zrně a vytvořit aromatické a barevné látky, charakteristické pro jednotlivé druhy sladu. (Kosař, 2000) Z hlediska chemických a biochemických změn lze rozlišit tři fáze: 1. Fáze růstová – obsah vody v zrně je ještě vysoký, teplota nepřekročila 40°C, jsou tedy příznivé podmínky pro další luštění zrna a pro růst kořínků a střelky. 2. Fáze enzymatická – při snížení obsahu vody v zrnu pod 20 % a při teplotách 4060°C dochází k zastavení růstu kořínků i střelky, ale v zrnu dále pokračují enzymatické reakce (především amylolytické, proteolytické, v menší míře i cytolytické) 3. Fáze chemická – při obsahu vody v zrně pod 10 % a při teplotě nad 60°C probíhají v zrně chemické reakce za vzniku barevných a aromatických látek, charakteristických pro daný typ sladu. (Pelikán, 2002)  Odkličování, uskladnění sladu Při odkličování se slad zbaví kořínků a klíčků (tzv. sladový květ), poškozených zrn a prachu. Současně se slad dochladí, poté se uskladní do sladových sil nebo na sladové půdy. Slad se nechá 4 až 6 týdnů dozrát, přičemž se mírně zvýší vláha sladu. 19

Neodleželý slad způsobuje při zpracování v pivovaru potíže při scezování a kvašení, varní výtěžky jsou nižší. (Kosař, 2000) Při výrobě sladu je nejcennějším odpadem sladový květ (viz fotografie 5 v příloze). Používá se pro průmyslové zpracování v drožďárnách, k přípravě léčiv či výživných krmiv. Sladový květ je silně hygroskopický, a proto je jeho skladování problematické. (Kosař, 2000) Množství sladového květu (ulámané kořínky, popř. klíčky z usušeného sladu) závisí na délce klíčení a jeho složení je ovlivněno surovinou a způsobem sladování. Čím rychlejší je průběh klíčení zrna, tím je sladový květ chudší na obsah bílkovin. Sladový květ je hodnotnější ze světlých sladů. (Pelikán, 2002) 3.3.3 Úprava sladu Šrotování, vystírání Cílem šrotování je dokonalé rozdrcení endospermu sladu na optimální podíl jemných a hrubších částic při zachování celistvosti obalů. Na kvalitě šrotu závisí průběh varného procesu i výtěžek extraktu. Pokud dojde k nadměrnému rozdrcení, do roztoku se vyluhují nežádoucí látky z pluch, naopak při nedostatečném rozdrcení endospermu se snižuje výtěžek extraktu. (Pelikán, 2002) Účelem vystírání je dokonalé smíchání sladového šrotu s vodou. K tomu je zapotřebí stálý chod míchadla. Důležitá je i teplota vystírání, vystírá se převážně při 37°C, což je nejpříznivější teplota pro zvýšení kyselosti vystírky. (Drdák, 1996) Rmutování Cílem rmutování je rozštěpení a převedení optimálního podílu extraktu surovin do roztoku. Během tohoto procesu probíhají děje mechanické, chemické, fyzikální, biochemické a především enzymové. Rozhodující je činnost amylolytických, proteolytických a kyselinotvorných enzymů. (Drdák, 1996) Při rmutování jsou důležité teploty:  35-38°C – tzv. kyselinotvorná teplota  45-55°C – peptonizační teplota  60-65°C – nižší cukrotvorná teplota  70-75°C – vyšší cukrotvorná teplota  78°C – odrmutovací teplota

20

Štěpení škrobu probíhá ve třech etapách: 1) zmazovatění škrobu - škrobová zrna při zahřívání vodní suspenze sladového šrotu postupně bobtnají,

praskají,

amylóza

se

rozpouští

na

koloidní

roztok

a z amylopektinu vzniká viskózní škrobový maz (Kosař, 2000) 2) ztekucení škrobu - je provázeno rychlým poklesem viskozity, působením ɑ-amylázy dochází k rozpadu molekul amylopektinu, optimální teplota zmazovatění je 65-70°C, pH 4,6 (Drdák, 1996) 3) zcukření škrobu - je výsledkem hydrolytického působení komplexu amyláz, ɑ-amylázy a β-amylázy, významný vliv při působení amyláz má teplota a pH, nejvyšší koncentrace zkvasitelných cukrů se tvoří v rozmezí teplot 6065°C (Drdák, 1996) Tabulka 4. Optimální teploty a pH působení amylolytických enzymů ve vystírce. (Kosař, 2000)

Štěpené vazby

Enzym ɑ-amyláza β-amyláza hraniční dextrináza maltáza sacharáza

ɑ-1,4 nespecificky uprostřed řetězců ɑ-1,4 od neredukujících konců řetězců ɑ-1,6 hraničních dextrinů ɑ-1,4 v molekule maltózy ɑ1, β2 v molekule sacharózy

Optimální pH

Optimální teplota [°C]

Teplota inaktivace [°C]

5,6-5,8

72-75

> 80

5,4-5,6

60-65

> 70

5,1

55-60

> 65

6

35-40

> 40

5,5

50

> 55

Štěpení bílkovin probíhá rychleji při klíčení, tedy při sladování než při rmutování. Během rmutování přechází do roztoku přímo rozpustné dusíkaté látky, které se štěpí pomocí proteolytických enzymů. K maximálnímu štěpení dusíkatých látek dochází při teplotě v rozmezí 40-60°C. (Drdák, 1996) Proteolytické enzymy se dělí na endopeptidázy a exopeptidázy. Endopeptidázy (proteinázy) hydrolyzují peptidické vazby uvnitř řetězců nativních bílkovin a produkují polypeptidy s různou molekulovou hmotností.

21

Exopeptidázy (peptidázy) štěpí peptidy, působí na peptidické řetězce zvenčí a odštěpují z jejich konců dipeptidy a aminokyseliny. Dále je lze dělit na: -

karboxypeptidázy (odštěpují

koncové

aminokyseliny obsahující

volnou

karboxylovou skupinu) -

aminopeptidázy

(odštěpují

koncové

aminokyseliny

obsahující

volnou

aminoskupinu) -

dipeptidázy (štěpí dipeptidy na dvě aminokyseliny) (Kosař, 2000)

Tabulka 5. Optimální hodnoty pH a teplot proteolytických enzymů. (Kosař, 2000)

Enzym Endopeptidázy Exopeptidázy - Karboxypeptidázy - Aminopeptidázy - Dipeptidázy

Optimální pH 5

Optimální teplota [°C] 40-50

5,2 7,2 8,2

50 40-45 40-45

Během rmutování jsou také částečně štěpeny ve sladu obsažené lipidy. Tato reakce je katalyzována enzymy lipázami, které mají dvě teplotní optima: při 35-40°C a při 65-70°C. Působením těchto enzymů stoupá obsah glycerinu a volných mastných kyselin. (Kosař, 2000) Všeobecně se rychlost enzymových reakcí se vzrůstající teplotou zvyšuje a je nejvyšší při teplotě optimální. Se stoupající koncentrací rmutu se ochranný účinek před inaktivací zvyšuje. Při rmutování se pH plynule mění a v důsledku enzymatického rozkladu fosforečných esterů a tuků postupně klesá. (Pelikán, 2002) 3.3.4 Druhy sladů Podle suroviny, z které je slad vyroben, rozlišujeme slad ječný, pšeničný a žitný. Pokud je použit jiný druh suroviny než ječmen, musí být u sladu deklarován. (Pelikán, 2001) Podle způsobu výroby a vlastností se dělí na: -

slady běžných typů

-

speciální slady

22

3.3.4.1 Slady běžných typů a) slad světlý (český, plzeňský) b) slad bavorský (mnichovský) Slad světlý Vyrábí se z nejkvalitnějších ječmenů s nízkým či středním obsahem bílkovin. Používá se k výrobě světlých alkoholičtějších piv, méně chlebnatých, s nižším obsahem extraktu, více chmelených. (Pelikán, 2001)

Slad bavorský Vyrábí se z ječmenů s vyšším obsahem bílkovin. Používá se k výrobě extraktivnějšího a chlebnatějšího piva, s nižším obsahem alkoholu. Bavorský slad má vysokou barvu, výraznější aroma a hlubší rozluštění zrna. (Pelikán, 2001)

3.3.4.2 Speciální slady Výroba speciálních sladů činí asi 5% z celkové produkce sladu v ČR. Do skupiny speciálních sladů řadíme: slad diastatický slad karamelový slad barvicí slad pšeničný Diastatický slad K jeho výrobě se obvykle používá ječmen s vyšším obsahem bílkovin, dává totiž předpoklady vyššího obsahu enzymů a tento efekt je ještě podpořen používáním ječmene s nižší absolutní hmotností zrna. Tím se docílí toho, že na jednotku hmotnosti ječmene je více obilek, které při sladování s vyšším obsahem vody a déle klíčené poskytnou zelený slad s vysokou diastatickou mohutností. (Kosař, 2000)

23

Karamelový slad Pro tento slad je charakteristický vysoký obsah cukrů, aromatických a barevných sloučenin. Karamelový slad je enzymaticky inaktivní. Používá se při výrobě tmavých a speciálních piv. Karamelový slad rozdělujeme podle barvy na světlý, polotmavý a tmavý karamel. (Kosař, 2000) Barvicí slad Používá se při výrobě tmavých piv. Stupeň vybarvení sladu je úměrný době pražení při 220°C. Barvicí slad je enzymaticky inaktivní. (Kosař, 2000) Pšeničný slad Tento slad se používá při výrobě speciálních (tzv. bílých) piv či v pekárenství. Sladování pšenice se liší pro snadný příjem vody do zrna, zrno je bezpluché. Obsah vody ve sladu je cca 5%. (Pelikán, 2001)

3.3.5 Ječmen potravinářského typu Ve vyspělých zemích světa se ječmen používá pro výrobu tzv. funkčních potravin, obsahujících účinné složky – tzv. nutriceutika. Tyto potraviny poskytují konzumentovi kromě běžných živin něco navíc – podporují jeho fyziologické funkce, jsou tedy zdraví prospěšné. (Zimolka, 2006) Největší zásluhu na rozšíření zájmu o konzumaci ječmene mají neškrobové polysacharidy zrna ječmene. Z celkového obsahu dieteticky příznivé vlákniny připadá asi 86 % na neškrobové polysacharidy, z toho je asi 56 % β-glukanů a 23 % arabinoxylanů (arabinoxylany jsou polymery obsahující v molekulách podstatný podíl pentóz, nejvíce arabinózy a xylózy). Nejvyšší koncentrace β-glukanů se vyskytuje v endospermu, zatímco arabinoxylany jsou rozmístěny především v obalových vrstvách zrna. Obsah β-glukanů je u ječmene nejvyšší ze všech cereálií, existují však rozdílnosti podle typů, odrůd a povětrnostních podmínek ročníků pěstování. (Zimolka, 2006)

24

Naopak pro sladovnický průmysl nejsou odrůdy s vyšším obsahem β-glukanů vhodné, protože brzdí rychlost scezování mladiny, případně filtrace piva, a snižuje tak výtěžnost varného procesu. Část β-glukanů je však při klíčení (výrobě sladu) enzymaticky štěpena β-glukanázou, čímž je odbourávána. Ječmen je bohatým zdrojem lipofilního vitaminu E a jeho izomerů, jejich obsah je však ovlivněn odrůdou. Poměrně největší množství ɑ-tokotrienolu se nachází v endospermu. Absolutně nejvyšší množství všech forem tokoferolů z pohledu základních částí zrna je v klíčku. (Zimolka, 2006) Využití: V České republice jsou dosud nejrozšířenější ječnou potravinou ječné kroupy. Kromě krup se vyrábí i ječné vločky, které lze použít do cereálních výrobků, např. müsli tyčinek, cereálních snídaní, dále do pudinků nebo se využívají v pekárenství při výrobě cereálních směsí. Ječné otruby jsou bohatým zdrojem vlákniny a mohou být využívány jako součást cereální snídaně nebo přídavek k pekařským či masným výrobkům, do polévek apod. Ječná mouka a krupice se vyrábí z obroušeného zrna ječmene pluchatého - tedy z krup. Ječná mouka se od pšeničné liší hlavně vyšším obsahem popelovin a téměř dvojnásobnou absorpcí vody, což souvisí především s obsahem β-glukanů. (Zimolka, 2006) Celozrnná ječná mouka je vhodným doplňkem při výrobě chleba, koláčů a sušenek. Také sladové výtažky nachází uplatnění jako doplněk při výrobě cukrovinek a nápojů, jedná se však o zanedbatelné množství v celkovém objemu vyrobeného sladu. V současné době je oblíbený přímý konzum v podobě naklíčených zrn, nakličováním totiž dochází v obilce k mobilizaci enzymů a stoupá i obsah dalších nutričně cenných látek. (Zimolka, 2006)

25

Tabulka 6. Přehled možných způsobů zpracování a využití zrna ječmene v lidské výživě. (Zimolka, 2006)

Mouka:

Otruby:

chléb, čajové pečivo, sušenky, koláče, placky, dia pečivo, nápoje obohacené vlákninou, extrudované výrobky RTE (ready to eat) cereální výrobky, křehké chlebíčky, sušenky

Vločky:

koláče, kaše, cereální směsi, pečivo

Slad a sladové výtažky:

cukrovinky, náhražky čaje a kávy

Kroupy:

polévky, masné výrobky

Krupice:

instantní kaše, pečivo, saláty

Pražený ječmen:

sušenky, koláče, náhražky kávy

Celé zrno:

náhražka rýže, saláty s ovocem a zeleninou

Modifikované škroby:

mléčné výrobky

Beta-glukany: Nezralá zrna ječmene:

tukové náhražky do mléčných či masných výrobků, přísada do cereálních výrobků nápoje ve směsi s nápoji mléčného typu, vyrobených z ostatních obilovin (zejména ovsa)

3.3.6 Ječmen betaBARLEY® Jedná se o speciálně vyšlechtěnou odrůdu ozimého ječmene s vysokým obsahem β-glukanů určenou pro lidskou výživu. BetaBARLEY® je registrované obchodní označení firmy DIECKMANN Seeds, Nienstädt, Německo. Ječmen betaBARLEY® má určité výhody oproti ostatním odrůdám ječmene: při výrobě pečiva lze použít vyšší podíl ječné mouky než bylo možné dříve s obvyklými odrůdami, vzhledem k vyšší vaznosti vody je pečivo vláčnější, dále má vyšší výnos a v neposlední řadě má příjemné zbarvení i chuť. Ječmen betaBARLEY® má široké potravinářské využití a umožňuje tak značné rozšíření produktů bohatých na β-glukany v oblasti pekařských výrobků, těstovin, snídaňových cereálií, mlékárenských produktů a dalších. (Krejčířová, 2011) Konvenční ječmeny obsahují okolo 4 % β-glukanů v oloupaném zrnu (s ovsem dosahují podobných hodnot), ječmen betaBARLEY® se svým více než 6 % obsahem tedy dosahuje o 50 % vyššího podílu β-glukanů v obroušeném zrně ve srovnání s běžnými odrůdami ječmene a ovsa a až 12x vyššího množství než je u běžných pekařských odrůd žita a pšenice. (Příhoda, 2011) 26

Ječmen obsahuje asi 12,5 % bílkovin. Bílkoviny ječmene betaBARLEY® jsou extra bohaté na aminokyselinu lysin. Podobně jako u žita nejsou bílkoviny ječmene schopny tvořit lepek, což je mimo jiné způsobeno i vysokým obsahem β-glukanů a pentozanů. Pentozany a β-glukany pevně váží vodu a neumožňují bílkovině vytvoření plně nabobtnalé a souměrně propojené sítě. (Krejčířová, 2011) Ve srovnání s ostatními odrůdami obilovin, které ve svém škrobu obsahují zhruba 75 % amylopektinu a 25 % amylózy, se liší betaBARLEY® obsahem 95 % amylopektinu a 5 % amylózy. Unikátní kombinace amylopektinového škrobu a vysokého obsahu β-glukanů dává této odrůdě velmi specifické funkční vlastnosti při pečení. Nejen že na sebe výrobky z betaBARLEY® váží více vody, ale vaznost vody je zachována i v průběhu dlouhodobého skladování. Přídavek betaBARLEY® tak značně zvyšuje výtěžnost těsta a vláčnost výrobků po dlouhou dobu. (Krejčířová, 2011) Ječmen betaBARLEY® je, stejně jako ostatní druhy ječmene, bohatý na vitaminy. Obsahuje velký podíl thiaminu, riboflavinu, niacinu a vitaminu B6. Přestože celkový obsah vitaminu E je menší než u žita a pšenice, obsahuje větší množství tokotrienolů, což jsou vysoce aktivní antioxidanty a kterých ječmen obsahuje více než ostatní obiloviny. Podobně jako oves, ječmen obsahuje také velké množství železa, dále hořčík, draslík, sodík, zinek a měď. (Dieckmann, 2011)

3.4 Pšenice Pšenice je celosvětově nejvýznamnější obilovinou zajišťující lidskou výživu. Je nejrozšířenější obilovinou pro pekařské využití a současně je nejvýznamnější obchodní komoditou na úseku potravin. Roční produkce pšenice se pohybuje kolem 580 mil. tun. Mezi nejvíce produkčně využívané druhy pšenice patří: pšenice obecná (Triticum aestivum), pšenice tvrdá (Triticum durum) a pšenice špalda (Triticum spelta). (Kučerová, 2010) 3.4.1 Pšenice setá /obecná (Triticum aestivum L.) Jedná se o druh pšenice s vyšším obsahem škrobu, má široké využití: -

pšenice pro pekárenské účely: vhodné pro pekařské zpracování, obsah N- látek v sušině min. 11, 5 %, dle jakosti se člení do následujících skupin: E – elitní pšenice (dříve označované jako velmi dobré, zlepšující)

27

A – kvalitní pšenice (dříve označované jako dobré, samostatně zpracovatelné) B – chlebové pšenice (dříve označované jako doplňkové, zpracovatelné ve směsi) C – nevhodné pšenice (odrůdy nevhodné pro výrobu kynutých těst) -

pšenice pro pečivárenské účely: požadavek na kvalitu bílkovin je malý, významnou roli hraje vaznost mouky (měla by dosahovat alespoň 54%)

-

pšenice k výrobě (získání) škrobu: mezi hlavní požadavky patří větší podíl velkozrnného škrobu (škrob A), malý podíl drobných škrobových zrn (škrob B). (Kučerová, 2007)

3.4.2 Pšenice tvrdá (Triticum durum desf.) Zrno pšenice tvrdé se vyznačuje obsahem pevného lepku, který není vhodný pro pečení chleba ani jiných pekárenských výrobků, protože vytváří malý objem pečiva. Z tohoto důvodu se využívá hlavně k výrobě těstovin (těstárenská pšenice). Pšenice tvrdá má ozimé i jarní formy. Ve světě převažují jarní odrůdy, a to především pro svou vyšší jakost. (Zimolka, 2005)

3.4.3 Pšenice špalda (Triticum spelta L.) Pšenice špalda je stará kulturní evropská pšenice. Archeologické nálezy z oblasti Alp dokazují, že se na výrobu potravin používala již v době bronzové. Na našem území se pěstovala jako surovina pro výrobu kávoviny, v první polovině 20. století však téměř z polí vymizela. (Burešová, 2013) Pšenice špalda se řadí mezi pluchaté druhy pšenice a její uplatnění souvisí s výrobou ekologických potravin. Zrno špaldy je ceněno pro vyšší obsah bílkovin, tuku, minerálních látek, vitaminů a esenciálních aminokyselin v porovnání s obsahem v zrnu pšenice obecné. Obsah lepku je rovněž vyšší, je však horší kvality (má větší tažnost a nízkou bobtnavost). (Kučerová, 2007) Zrno špaldy lze použít jako základ nebo přídavek do těstovin a müsli, nedozrálá zelená zrna se upravují pražením (Grünkern) nebo jako kořeninový přípravek (zelený kaviár). Mouka je vhodná pro přípravu chleba, palačinek či krupice na kaše. Příznivě ovlivňuje čerstvost a aroma produktů. (Zimolka, 2005)

28

Tabulka 7. Složení zrna pšenice špaldy a pšenice seté (%). (Prugar, 2008)

Pšenice špalda Pšenice setá

N-látky 12,1 11,6

Vláknina 2,3 1,8

Tuk 1,7 1,4

Popeloviny 2,4 1,8

Tabulka 8. Obsah minerálních látek pšenice špaldy a pšenice seté (mg/kg). (Prugar, 2008)

Pšenice špalda Pšenice setá

P 4 060 3 550

K 4 740 4 530

Mg 1 090 950

Ca 425 437

Na 43,9 38,2

Cu 5,2 4,1

Zn 49,8 32,8

Fe 69,5 60,6

Tabulka 9. Rozdíly v zastoupení vybraných esenciálních aminokyselin pšenice špaldy a pšenice seté (g/100g proteinu). (Prugar, 2008)

Pšenice špalda Pšenice setá

Leucin 9,0 6,0

Methionin 4,0 2,4

Lysin 2,8 3,4

Fenylalanin 7,0 5,0

3.5 Oves Pro své vynikající chemické složení obilek lze oves řadit k nejlepším potravinářským a krmným cereáliím. Vyniká obsahem a příznivou skladbou bílkovin a tuků. Vláknina ovsa má vysoký podíl rozpustné složky včetně β-glukanů. Také se cení vysoký obsah minerálních látek, především hořčíku, vápníku, železa, zinku a manganu. Oves je také zdrojem vitaminů skupiny B (zvláště thiaminu a niacinu) a vitaminu E, dále obsahuje lecitin a antioxidanty. (Petr, 1997) Oves slouží jako dietní potravina určená pro děti, mládež, sportovce, ale i pro nemocné či staré lidi. Byl prokázán vliv ovesné diety na snížení výskytu nádorového onemocnění zažívacího traktu, snížení hladiny cholesterolu v krvi, redukci glukózy v krvi u diabetiků, omezení kardiovaskulárních onemocnění, zvýšení psychické stability organizmu a další pozitivní účinky. (Pelikán, 2001) V potravinářství se oves využívá při výrobě různých druhů vloček (klasické, sněhové, instantní, pražené), celé škále různých müsli (směs ovesných vloček se sušeným ovocem, oříšky, čokoládou či jinými příměsmi), ovesných polévek či mixovaných cereálních snídaní. Dále je z ovsa možné vyrábět proteinové izoláty, kroupy, krupice, mouky, plnidla do jogurtů, kulinářské oleje či kosmetické výrobky. (Petr, 1997) 29

Z ovesné mouky nelze připravit chléb ani běžné pečivo, protože to nedovolují vlastnosti lepku, ale pro svůj vysoký obsah antioxidantů je vhodné ovesnou mouku nebo vločky do chleba přidávat. (Petr, 1997) Při výrobě pšeničného pečiva lze do těsta dle studie Outi (2012) přidávat až 5% mouky z ovesného sladu. Ovesný slad snižuje pevnost těsta, čímž dochází ke zvětšení objemu při pečení, což je pravděpodobně důsledek vyšší lipolytické aktivity ovesného sladu. Výrobky s přídavkem mouky z ovesného sladu také vykazují nižší drobivost než výrobky s přídavkem ječného nebo pšeničného sladu. Díky přirozenému složení ovsa se také zlepší nutriční vlastnosti finálního výrobku. (Mäkinen, 2012) Z ovesného sladu lze dle studie Klose (2011) vyrobit 100% ovesné pivo. Díky vyššímu obsahu proteinu v ovesném sladu je ve srovnání s ječným pivem méně alkoholické a má lehce vyšší hodnotu pH. Chuť a vůně piva je podobná ječnému pivu, avšak má svá specifika, např. silné aroma bobulovitých plodů (berries flavour). Toto pivo je také pravděpodobně vhodné pro osoby trpící celiakií a právě ovesný slad může hrát důležitou úlohu v přípravě speciálních piv pro tyto osoby. (Klose, 2011) Tabulka 10. Chemické složení zrna ovsa nahého a ovsa pluchatého. (Šroller, 1997)

N-látky

škrob

hrubá celulóza

lipidy

Oves pluchatý

12,4%

39,6%

11,8%

3,3%

Oves nahý

16,5%

56,3%

1,4%

8,3%

3.6 Kvalita obilovin Termín kvalita obilovin vyjadřuje, do jaké míry se blíží skutečné parametry obilovin očekávanému standardu. Protože různí spotřebitelé a zpracovatelé mohou mít na zrno rozdílné požadavky, je třeba na kvalitu zrna pohlížet jako na relativní veličinu tvořenou mnoha složkami. (Burešová, 2013) Požadavky na technologickou kvalitu obilovin definují České technické normy (ČSN). Kvalita potravinářských obilovin je zahrnuta v ČSN řady 461100 se společným názvem Obilí potravinářské, které obsahují tyto samostatné části: -

Část 1: Společná ustanovení,

-

Část 2: Pšenice potravinářská,

-

Část 3: Pšenice tvrdá,

-

Část 4: Žito, 30

-

Část 5: Ječmen sladovnický,

-

Část 6: Ječmen potravinářský,

-

Část 7: Oves potravinářský. Požadavky na kvalitu zrna jako zemědělského výrobku k průmyslovému

zpracování jsou uvedeny v ČSN řady 461200, metody používané pro hodnocení kvality obilovin jsou zahrnuty v ČSN řady 461011 s názvem Zkoušení obilovin, luštěnin a olejnin. Další možností hodnocení kvality obilovin jsou požadavky uvedené v Nařízení Komise (EU) č. 1272/2009 ze dne 11. prosince 2009, kterým se stanoví společná prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 1234/2007, pokud jde o nákup a prodej zemědělských produktů v rámci veřejné intervence. (Burešová, 2013)

31

4 Materiál a metodika 4.1 Znaky obilní masy 4.1.1 Senzorické (smyslové) hodnocení Hodnotí se barva, velikost a tvar zrna , vůně a jemnost pluchy. 4.1.2 Objemová hmotnost (hektolitrová) Objemová hmotnost je hmotnost jednoho litru zrna vyjádřená v gramech. Stanoví se pomocí litrového obilního zkoušeče. Objemová hmotnost v gramech je následně přepočtena pomocí tabulek na jednotku kg / hl. 4.1.3 Hmotnost tisíce zrn (HTZ) – absolutní hmotnost Odpočítá se 2 x 500 zrn bez výběru a poté se zváží. 4.1.4 Stanovení příměsí a nečistot Navážka vzorku činí 100,0 g, prosévá se na Steineckerově prosévadle po dobu 5 minut. Pro vzorky ovsa se používají síta o velikosti 2,5 mm, 2,2 mm, 2,0 mm, 1,8 mm a 1,2 mm. Obsah nečistot je vyjádřen v procentech. 4.1.5 Stanovení sušiny Do suché předem zvážené vysoušecí misky se naváží 5g pošrotovaného vzorku s přesností na 4 desetinná místa a suší se v sušárně při 130°C po dobu 60 minut. Zjistí se rozdíl mezi hmotností vzorku před sušením a po vysušení, úbytek hmotnosti po sušení představuje vlhkost.

4.2 Znaky sladu 4.2.1 Senzorické (smyslové) hodnocení Hodnotí se barva, velikost a tvar zrna, vůně a chuť. 4.2.2 Objemová hmotnost (hektolitrová) Stanovuje se pomocí čtvrtlitrového obilního zkoušeče. 4.2.3 Hmotnost tisíce zrn (HTZ) – absolutní hmotnost Provádí se stejně jako u nezesladovaného zrna.

32

4.2.4 Stanovení vlhkosti Do suché předem zvážené vysoušecí misky se naváží 5g pošrotovaného sladu s přesností na 4 desetinná místa a suší se v sušárně při 130°C po dobu 60 minut. Zjistí se rozdíl mezi hmotností vzorku před sušením a po vysušení, úbytek hmotnosti po sušení představuje vlhkost.

4.3 Výroba sladu Výroba sladu byla provedena v mikrosladovně typu M-3BX (výrobce Ravoz Olomouc, Česká republika). 4.3.1 Popis mikrosladovny typu M-3BX Slad byl vyroben v mikrosladovně, která se skládá z těchto zařízení: -

máčící skříň

-

klíčící skříň

-

skříň na hvozdění

-

řídící rozvaděč

-

PC pro sběr dat a řízení mikrosladovny

1. Máčící skříň (máčírna) Úkolem máčírny je suché zrno řízeně namáčet. Pracovní prostor nádoby je střídavě zaplněn vodou (maximální hladina), anebo je bez vody (minimální hladina) vzdušná přestávka. Namáčecí cyklus trvá 48 hodin. Veškerý časový harmonogram stavu vody i doprovodných činností je předdefinován uživatelem v zadání technologického postupu na operátorském PC. Proto četnost provzdušňování - odsávání CO2 je předem přesně určena. Mezi vzorkovníky, deskou a úchytem musí být docíleno vzduchotěsného uzávěru. Do vzorkovníku je nutné dávat vyčištěný a vytříděný ječmen. V jednom vzorkovníku je 1000 g zrna, toto množství je třeba dodržet. Před vložením vzorku je nutno odvážit vzorkovník. 2. Klíčící skříň (klíčírna) Úkolem klíčírny je namočené zrno naklíčit. V prostředí klíčírny s dostatečným přívodem zvlhčeného vzduchu dochází k postupnému klíčení zrna, tvoří se zelený slad. Uspořádání skříně umožňuje klíčení s konvenčním chlazením s cirkulací vody. Pomocí 33

zabudovaných zařízení lze udržovat automaticky požadovanou teplotu. Horní část skříně tvoří vlastní klíčící prostor - nádoba. Zde je umístěno 8 ks vzorkovníků se vzorky, které byly předtím v máčírně. Ty tvoří s deskou a rámem již zmiňovaný vzduchotěsný

uzávěr.

Pracovním

prostorem

proudí

vzduch

prostřednictvím

zabudovaného ventilátoru. Díky vzduchotěsnému uzávěru vzduch proudí přes děrované dno vzorkovníku, tedy přes vzorky. Na sání tohoto ventilátoru je napojena recirkulační klapka, která umožňuje plynule měnit poměr mezi čerstvým a vratným vzduchem. V tlakovém prostoru pod deskou se vzorkovníky je vlhčící deska (filtr). Zvlhčovaná deska slouží k chlazení a sycení vzduchu vlhkostí před jeho vstupem do vzorkovníku se vzorky. Pod vlhčícím filtrem je deska usměrňovací sloužící k rovnoměrnému rozložení proudu vzduchu do vzorkovníků. Tato deska je vyjímatelná. Na dně nádoby je voda, která je chladícím šnekem za pomocí chladícího agregátu udržována na požadované teplotě. Výška hladiny je snímána hladinovým snímačem, který ovlivňuje připouštění čerstvé vody. 3. Skříň na hvozdění (hvozd) Úkolem hvozdění je naklíčený slad řízeně usušit. Vlastní hvozdění se skládá z několika etap. Hvozdění je tedy sušení naklíčeného sladu za přesně definovaných podmínek časových, teplotních a výkonových. Proces končí v zadaném čase a za předpokladu dosažení dané vlhkosti odcházejícího vzduchu (cca nižší než 10%). Hvozd mikrosladovny je postaven na principu jednolískového hvozdu. V horní části skříně se nachází hvozdící prostor pro 8 ks vzorkovníků se vzorky, které jsou postaveny na desce. Pod ní se nachází tlakový prostor s difuzorem (deska usměrňovací), který zabezpečuje rovnoměrné proudění vzduchu. Vzduch je za pomoci zabudovaného ventilátoru vháněn přes topné těleso do hvozdícího prostoru (nádoby) pod difuzor (usměrňovací desku). Na sání tohoto ventilátoru je napojena recirkulační klapka, která umožňuje plynule měnit poměr mezi čerstvým a vratným vzduchem. Před vložením vzorkovníků se vzorky do hvozdící skříně je třeba provést zkypření zeleného sladu. Je třeba dbát na to, aby všechny vzorkovníky stály dobře na desce vzorkovníku, aby vzduch procházel děrovaným dnem - vzorky a nedocházelo k unikání vzduchu netěsnostmi. Během celého hvozdícího procesu je automaticky regulována teplota a měřena vlhkost odcházejícího vzduchu.

34

4. Řídící rozvaděč Řídící rozvaděč obsahuje kompletní vybavení pro řízení všech skříní mikrosladovny a komunikaci s řídícím PC. Pro řízení technologického procesu celé mikrosladovny je použit programovatelný řídící automat TECOMAT, firmy TECO umístěný v řídícím rozvaděči. Snímané parametry v jednotlivých skříních mikrosladovny MÁČÍRNA - teplota zrna - teplota vody - výška hladiny vody - otevření víka KLÍČÍRNA - teplota zrna - teplota vody - teplota pod zrnem - pracovní hladina vody - vlhkost a teplota odcházejícího vzduchu - otevření víka HVOZD - teplota zrna - teplota a vlhkost odcházejícího vzduchu - teplota pod lískou - otevření víka

35

4.4 Postup výroby sladu Máčení: Vyčištěný a vytříděný oves a ječmen je navážen po 1000 g do jednotlivých vzorkovníků a je vložen do máčící skříně mikrosladovny typu M-3BX. V operátorském PC je nastaven trojprogram máčení. Zrno je po dobu 48 hodin střídavě namáčeno a provzdušňováno vždy v intervalu 6 hodin máčení a 10 hodin provzdušnění, viz schéma nastavení parametrů řídícího softwaru na obrázku 2.

Obrázek 2. Nastavení parametrů máčení

Klíčení: Po dokončení máčení jsou vzorkovníky přemístěny do klíčící skříně. Nastavení požadovaných parametrů do softwaru a schéma klíčící skříně jsou na obrázku 3. Klíčení probíhá 6 dní při teplotě 13°C dle nastavených parametrů.

36

Obrázek 3. Schéma klíčící skříně a parametry nastavené v softwaru

Hvozdění: Na začátku sedmého dne klíčení jsou vzorkovníky přemístěny do skříně na hvozdění. Hvozdění probíhá dle přednastaveného programu ve 4 etapách při teplotách / časech: 45°C / 360 min, 55°C / 360 min, 60°C / 480 min a 80°C / 240 min. Po hvozdění je slad upraven odklíčováním.

4.5 Výroba cereálního nápoje Jako základ pro výrobu cereálního nápoje byl z hlediska vhodných nutričních vlastností pro výživu člověka zvolen ovesný slad. Záměrem bylo získat tekutinu mléčného zbarvení, příjemné vůně a příjemné chuti a pokud možno s nízkým obsahem monosacharidů. Pro zjištění optimálního postupu výroby nápoje byla provedena série pokusů. 4.5.1 Postup rmutování Do rmutovací kádinky je vsypáno 50 g šrotu sladu, popřípadě směsi (tab. 11) a přidáno 300 ml vody o dané teplotě. Po promíchání je takto připravený roztok vložen do rmutovací lázně vyhřáté na předem stanovenou teplotu a dobu, respektive doby (tab. 12). Následně je rmutovací kádinka zchlazena na laboratorní teplotu a výsledný roztok scezen a senzoricky ohodnocen. 37

Tabulka 11. Směsi šrotů použité při výrobě cereálního nápoje a vzorků pro analýzu HPLC.

Surovina

Ovesný slad světlý (g)

Ovesný slad karamelový (g)

Ječný slad Ječný slad (méně

(lépe

Oves nahý

rozluštěný)

rozluštěný)

(g)

(g)

(g)

Navážka 1

50

0

0

0

0

Navážka 2

25

25

0

0

0

Navážka 3

25

0

25

0

0

Navážka 4

25

0

0

25

0

Navážka 5

25

0

0

0

25

Navážka 6

0

50

0

0

0

Navážka 7

0

0

50

0

0

Navážka 8

0

0

0

50

0

Tabulka 12. Základní časy a teploty rmutování použité při výrobě cereálního nápoje.

Teplota

45°C

50°C

70°C

Čas 1 (min)

30

0

30

Čas 2 (min)

15

15

0

Čas 3 (min)

15

30

0

Čas 4 (min)

15

45

0

Čas 5 (min)

0

30

0

Čas 6 (min)

0

45

0

Čas 7 (min)

0

60

0

Pro stanovení optimálního času rmutování jsou použity navážky 1 – 5 (tabulka 11), které byly postupně rmutovány za podmínek uvedených v tabulce 11. Během rmutování byly roztoky průběžně každých 5 minut senzoricky hodnoceny na barvu a chuť a zjištěné skutečnosti jsou zaznamenávány do tabulek. Pro další práci s nápojem je na základě výsledků senzorických hodnocení jednotlivých pokusů (viz kapitola 5.5.) vybrán následující postup: Do rmutovací kádinky je vsypáno 25 g šrotu ovesného sladu světlého a 25 g šrotu ovsa nahého a přidáno 300 ml vody o teplotě 50°C. Po promíchání se takto připravený roztok vloží do rmutovací lázně vyhřáté na teplotu 50°C na dobu 30 minut. Poté je roztok zchlazen na 20°C a scezen. Tímto postupem lze získat asi 220 ml 38

ovesného nápoje. Stejným způsobem jsou také zpracovány navážky 1, 5, 6, 7 a 8 pro následnou analýzu HPLC. 4.5.2 Ochucení cereálního nápoje 4.5.2.1 Ochucující složky (dle specifikace výrobce) 1. Vanilkové aroma v prášku Chuť a vůně: vanilková Barva: bílá Vzhled: jemný sypký prášek, drobné rozpadající se hrudky nejsou na závadu Složení: Nosiče – cukr, pšeničný škrob (deproteinovaný), oxid křemičitý (E 551) Aromatické složky – aromatické látky, aromatické přípravky Konzervační látky – nejsou přítomny Antioxidanty – nejsou přítomny Barviva – nejsou přítomna Alergeny – Produkt neobsahuje alergeny vyjmenované v Příloze č. 1 Vyhl. MzeČR č. 113/2005 Sb. ve znění vyhlášek č. 368/2005 Sb., č. 497/2005 Sb., č. 101/2007 Sb. a č. 127/2008 Sb. Minimální trvanlivost: za podmínek doporučeného skladování - 6 měsíců, skladováno při +5 °C - 12 měsíců od data výroby Skladování: doporučené: v dobře uzavřených originálních obalech, v suchu, chladu a temnu, při relativní vlhkosti vzduchu do 75% a teplotě 5-20 °C Dávkování: doporučené: 500 g / 100 kg potraviny maximální: 2000 g / 100 kg potraviny Energetická hodnota: 1445 kJ / 100 g Obsah bílkovin: 0 g / 100 g Obsah sacharidů: 85,0 g / 100 g (z toho cukr: 80,5 g, škrob 4,5 g) Obsah tuků: 0 g / 100 g Doporučené aplikace: pekařské, cukrářské a sypké potravinářské výrobky, krémy, zmrzliny, pudinky, expandované cereálie, práškové nápoje

39

2. Čokoládové aroma v prášku Chuť a vůně: charakteristická čokoládová Barva: světle červenohnědá Vzhled: jemný sypký prášek, drobné rozpadající se hrudky nejsou na závadu Složení: Nosiče – cukr, pšeničný škrob (deproteinovaný), oxid křemičitý (E 551) Aromatické složky – aromatické látky, aromatické přípravky Konzervační látky – nejsou přítomny Antioxidanty – nejsou přítomny Barviva – nejsou přítomna Alergeny – Produkt neobsahuje alergeny vyjmenované v Příloze č. 1 Vyhl. MzeČR č. 113/2005 Sb. ve znění vyhlášek č. 368/2005 Sb., č. 497/2005 Sb., č. 101/2007 Sb. a č. 127/2008 Sb. Minimální trvanlivost: za podmínek doporučeného skladování - 6 měsíců, skladováno při +5 °C - 12 měsíců od data výroby Skladování: doporučené: v dobře uzavřených originálních obalech, v suchu, chladu a temnu, při relativní vlhkosti vzduchu do 75% a teplotě 5-20 °C Dávkování: doporučené: 500 g / 100 kg potraviny maximální: 3000 g / 100 kg potraviny Energetická hodnota: 1564 kJ / 100 g Obsah bílkovin: 0 g / 100 g Obsah sacharidů: 92,0 g / 100 g (z toho cukr: 88,5 g, škrob 3,5 g) Obsah tuků: 0 g / 100 g Doporučené aplikace: sypké potravinářské výrobky, krémy, zmrzliny, pudinky, extrudované výrobky, expandované cereálie, práškové nápoje 3. Jahodové aroma v prášku Chuť a vůně: jahodová Barva: mírně nažloutlá Vzhled: jemný sypký prášek, drobné rozpadající se hrudky nejsou na závadu Složení:

40

Nosiče, rozpouštědla – cukr, pšeničný škrob (deproteinovaný), fosforečnan vápenatý (E 341), pšeničná vláknina (bez proteinů) Aromatické složky – aromatické látky, aromatické přípravky Konzervační látky – nejsou přítomny Antioxidanty – nejsou přítomny Barviva – nejsou přítomna Alergeny – Produkt neobsahuje alergeny vyjmenované v Příloze č. 1 Vyhl. MzeČR č. 113/2005 Sb. ve znění vyhlášek č. 368/2005 Sb., č. 497/2005 Sb., č. 101/2007 Sb. a č. 127/2008 Sb. Minimální trvanlivost: za podmínek doporučeného skladování - 6 měsíců, skladováno při +5 °C - 12 měsíců od data výroby Skladování: doporučené: v dobře uzavřených originálních obalech, v suchu, chladu a temnu, při relativní vlhkosti vzduchu do 75% a teplotě 5-20 °C Dávkování: doporučené: 1000 g / 100 kg potraviny maximální: 3200 g / 100 kg potraviny Energetická hodnota: 1615 kJ / 100 g Obsah bílkovin: 0 g / 100 g Obsah sacharidů: 95,0 g / 100 g (z toho cukr: 93 g, škrob 2 g) Obsah tuků: 0 g / 100 g Doporučené aplikace: sypké potravinářské výrobky, krémy, zmrzliny, pudinky, extrudované výrobky, expandované cereálie, práškové nápoje, trvanlivé pečivo, cukrářské a mléčné výrobky, náplně 4. Jogurtové aroma v prášku Chuť a vůně: jogurtová Barva: bílá až mírně nažloutlá Vzhled: jemný sypký prášek, drobné rozpadající se hrudky nejsou na závadu Složení: Nosič – cukr Protispékavá látka – oxid křemičitý (E 551) Aromatické složky – aromatické látky, aromatické přípravky Konzervační látky – nejsou přítomny Antioxidanty – nejsou přítomny 41

Barviva – nejsou přítomna Alergeny – Produkt neobsahuje alergeny vyjmenované v Příloze č. 1 Vyhl. MzeČR č. 113/2005 Sb. ve znění vyhlášek č. 368/2005 Sb., č. 497/2005 Sb., č. 101/2007 Sb. a č. 127/2008 Sb. Minimální trvanlivost: za podmínek doporučeného skladování - 6 měsíců, skladováno při +5 °C - 12 měsíců od data výroby Skladování: doporučené: v dobře uzavřených originálních obalech, v suchu, chladu a temnu, při relativní vlhkosti vzduchu do 75% a teplotě 5-20 °C Dávkování: doporučené: 250 g / 100 kg potraviny maximální: 4000 g / 100 kg potraviny Energetická hodnota: 1615 kJ / 100 g Obsah bílkovin: 0 g / 100 g Obsah sacharidů: 95,0 g / 100 g (z toho cukr: 93 g, škrob 2 g) Obsah tuků: 0 g / 100 g Doporučené aplikace: trvanlivé pečivo, zmrzliny, náplně, krémy, pudinky, sypké potravinářské výrobky, extrudované výrobky, expandované cereálie, práškové nápoje, cukrářské a cukrovinkářské výrobky 5. Sušená syrovátka natural Složení: sušená syrovátka, bez konzervačních látek, barviv, aromat a emulgátorů Alergeny – obsahuje mléčnou bílkovinu a mléčný cukr Dávkování: 20 g syrovátky na 200 ml vody Průměrné výživové hodnoty ve 100 g výrobku: Obsah bílkovin: 12,7 g Obsah sacharidů: 75,8 g Obsah tuků: 0,5 g Doporučené aplikace: instantní syrovátkový nápoj Přirozeně obsahuje: 

vitaminy B1, B2, B6, B12, E a C



rozpustné bílkoviny a mléčný cukr (alergeny)



minerály - hořčík, fosfor, vápník, draslík, sodík, zinek



niacin 42



biotin



kyselinu listovou



pantoten 6. Sušená stévie (list)

Složení: list Stevia rebaudiana Bertoni Použití: příprava výluhu ke slazení Listy přirozeně obsahují sladivé látky steviosid, rebaudiosidy A-F, steviolbiosid a dulkosid. (Prakash Chaturvdula, 2011) Tabulka 13. Množství sladivých glykosidů v listech Stevia rebaudiana. (Gupta, 2013)

Glykosid

(%)

Steviosid Steviol Steviolbiosid Rebaudiosid A Rebaudiosid B Rebaudiosid C Rebaudiosid D Dulkosid

2,0 0,70 1,2 5,0 0,50 2,0 3,3 1,0

Stévie je díky svému látkovému složení ideálním sladidlem pro diabetiky a osoby trpící obezitou. Steviosid se navíc ukazuje jako vhodný prostředek v boji proti zubnímu kazu, neboť likviduje řadu patogenních bakterií ústní mikroflóry. (Valíček, 2007) 7. BIO vanilkový cukr (50g) Složení: fruktóza, přírodní vanilka Použití: pro přípravu moučníků, vhodný v omezeném množství i pro diabetiky Sladivost odpovídá cca 75g řepného cukru (sladivost fruktózy je asi 1,5x větší ve srovnání se sacharózou).

43

4.5.3 Aplikace ochucujících složek Neochucený cereální nápoj získaný výše uvedeným postupem byl dále ochucen jednotlivými příměsmi uvedenými v tabulce 14. Množství aromatických přídatných látek se řídilo doporučeným dávkováním od výrobce pro jednotlivé příchutě. Množství vanilkového cukru (fruktóza s drceným vanilkovým luskem) bylo zvoleno 9 g (při vyšší sladivosti fruktózy odpovídá asi 3 kostkám cukru = 13,2g sacharózy) na 400 ml nápoje. Množství sušené syrovátky bylo zvoleno jako 1/4 dávky pro přípravu syrovátkového nápoje uvedené výrobcem, to je 2,5g na 100 ml nápoje. 10g sušených listů stevie sladké bylo přelito 2 dcl vroucí vody a ponecháno luhovat 1 hodinu a následně scezeno. Do 400 ml nápoje bylo přidáno 15 ml tohoto extraktu (1 čajová lžička = 5ml, jež přibližně odpovídá sladivosti 1 kostky cukru). Tabulka 14. Ochucující složky a množství přidané do 400 ml nápoje.

Aroma vanilkové + výluh stévie

2g + 15ml

Aroma jogurtové + výluh stévie

1g + 15ml

Aroma čokoládové + výluh stévie

2g + 15ml

Aroma jahodové + výluh stévie

4g + 15ml

Vanilkový cukr

9g

Sušená syrovátka + výluh stévie

10 g + 15ml

Výluh listů stévie sladké

15 ml

Celkem bylo tímto způsobem připraveno 7 vzorků ochuceného cereálního nápoje a jeden vzorek neochucený, které byly podrobeny senzorickému hodnocení skupiny 10 hodnotitelů.

44

4.6 Senzorické hodnocení cereálního nápoje Pro senzorické hodnocení cereálního nápoje je použito celkem 8 vzorků. Základem všech vzorků je nápoj vyrobený z ovesného sladu světlého a ovsa nahého (1:1). Přehled vzorků je uveden v tabulce 15. Tabulka 15. Vzorky připravené pro senzorické hodnocení.

Číslo a název vzorku

Aromatická složka

Sladidlo

-

-

2 - syrovátka

sušená syrovátka

výluh stévie

3 - jogurt

jogurtové aroma

výluh stévie

4 - vanilka

vanilkové aroma

výluh stévie

čokoládové aroma

výluh stévie

6 - jahoda

jahodové aroma

výluh stévie

7 - stévie

-

výluh stévie

vanilkový lusk

fruktózový cukr

1 – natural

5 - čokoláda

8 – vanilkový cukr

Počet osob účastnících se senzorického hodnocení je celkem 10. Hodnotitelům je postupně předloženo všech 8 vzorků. Jednotlivá hodnocení jsou zapisována do připraveného formuláře. Výsledky senzorického hodnocení jsou zpracovány do grafů. Sledovanými parametry jsou: -

Vůně

-

Přítomnost aromatické složky

-

(Ne)přítomnost cizího pachu

-

Barva

-

Textura

-

Přítomnost ochucující složky

-

Sladkost

-

(Ne)přítomnost cizí chuti

-

Chuť

45

4.7 Konzervace nápoje Dílčím pokusem je konzervace výrobku vysokou teplotou. Připravený ovesný nápoj je uzavřen v zavařovací sklenici a po dobu 20 minut je při teplotě ±120 °C sterilován v Papinově (tlakovém) hrnci.

4.8 Stanovení nutričních parametrů u cereálního nápoje 4.8.1 Stanovení obsahu N- látek (hrubý protein) Stanovení dusíkatých látek se provádí metodou dle Kjeldahla s úpravou metody podle Winklera. Obsah dusíku je vynásoben faktorem, který závisí na druhu bílkoviny (dle Szekereš, 2013 je tento faktor pro oves 5, 83). Principem Kjeldahlovy metody je mineralizace vzorku kyselinou sírovou za přítomnosti katalyzátoru, čímž jsou veškeré organické dusíkaté látky převedeny na síran amonný. Amoniak z této soli je vytěsněn působením koncentrovaného NaOH při následné destilaci a v předloze je vytěsněný amoniak vázán na kyselinu. Množství dusíku je určeno pomocí výpočtu na základě acidimetrické titrace odměrným roztokem kyseliny sírové. Pro výpočet obsahu N- látek je použit následující vzorec:

Postup: Do suché Kjeldahlovy baňky je vpravena navážka 2 g (s přesností 0,0001 g) zhomogenizovaného vzorku, k navážce vzorku je přidáno 10 g katalyzátoru (směs síranu sodného, síranu draselného a selenu) a obsah baňky je dokonale promíchán. Poté je přidáno 20 ml koncentrované kyseliny sírové a obsah baňky je opět promíchán. (Dudáš, 1992) Mineralizační baňka je vložena do hrnce s křemičitým pískem, jenž je umístěn na vařič do digestoře. Obsah baňky je spalován za dokonalého odtahu digestoře po dobu 4 hodin. Teplota pískové lázně je 220°C a je průběžně kontrolována pomocí teploměru. Po vyjasnění tekutiny spalování pokračuje ještě 10 minut, po uplynutí této doby je baňka zchlazena. Poté je obsah baňky zředěn destilovanou vodou, promíchán a převeden do 250 ml odměrné baňky. Odměrná baňka je doplněna destilovanou vodou po rysku a její obsah je důkladně promíchán. Následně je z odměrné baňky 46

odpipetováno 50 ml roztoku do destilační baňky. Destilační baňka je uzavřena pryžovou zátkou, kterou prochází nálevka k přidání NaOH a trubice přestupníku odvádějící páry přes chladič do předlohy (kuželovitá baňka o objemu 300 ml). Do předlohy je vpraveno 25 ml kyseliny borité o koncentraci 2% a přidáno 3-5 kapek Tashirova indikátoru. Baňku je nutno umístit tak, aby po sestavení aparatury byl konec chladiče ponořen v kapalině. Pomocí nálevky je do destilační baňky přidáno 50 ml NaOH o koncentraci 30% a obsah baňky je přiveden k varu. Po 15 minutách je předloha snížena, aby byl konec chladiče nad tekutinou, a ještě asi 1 minutu je roztok destilován, až jsou vymyty poslední zbytky amoniaku. Poté je konec chladiče opláchnut a obsah předlohy je titrován 0,05M odměrným roztokem kyseliny sírové do růžovofialového zbarvení. (Dudáš, 1992) 4.8.2 Stanovení celkových lipidů extrakcí podle Hara a Radin Stanovení lipidů extrakcí podle Hara a Radin má oproti některým dalším metodám řadu výhod: použitá rozpouštědla hexan / isopropanol jsou méně toxická a jsou levnější ve srovnání s chloroformem a methanolem (používanými např. v metodě Folch et al. nebo Bligh, Dyer) a také extrakt obsahuje méně nelipidových složek ve srovnání s extraktem dle Folcha. (Hara, 1978)

Postup: K navážce 10 g vzorku navážené do plastové zkumavky s přesností 0,0001 g je přidáno 20 ml extrakční směsi HIP1 (směs n-hexan/ isopropanol v poměru 3:2) a směs je homogenizována po dobu 1 minuty při 10 000 ot./ min. Poté je směs zfiltrována přes skládaný filtrační papír do 100 ml dělicí nálevky, do níž je přidáno 40 ml vodného roztoku Na2SO4 pro odstranění nelipidových složek z tukové fáze. Směs je protřepána a po ustanovení rovnováhy je rozdělena na 2 nemísitelné kapaliny: horní vrstva je tvořena lipidy s hexanem, spodní vrstva je tvořena isopropanem a vodným roztokem Na2SO4. Ke spodní vrstvě je po jejím odpuštění do další dělicí nálevky přidáno 40 ml HIP2 (směs n-hexan/ isopropanol v poměru 7:2) a objem dělicí nálevky je opět protřepán. Po ustanovení rovnováhy mezi oběma nemísitelnými fázemi je horní vrstva tvořena lipidy a rozpouštědlem, přičemž spodní vrstva je tvořena nelipidickými složkami a vodou. Lipidové vrstvy z obou extrakcí jsou odpuštěny do předem vysušené a zvážené srdcové baňky. Rozpouštědlo je odpařeno pomocí vakuové rotační odparky (IKA HB4 BASIC) při 50°C a 50 ot./ min. Zbytky rozpouštědla jsou odstraněny pomocí 47

proudu dusíku a baňka je následně vložena do sušárny (130°C, 30 min). Po ochlazení je srdcová baňka zvážena pomocí analytických vah s přesností 0,0001g. (Hara, 1978, Němcová, 2013)

4.8.3 Měření cukrů pomocí metody HPLC Vysokotlaká (vysoce účinná) kapalinová chromatografie (HPLC) je separační metoda, která na základě povahy sledovaných látek, mobilní fáze a pevné fáze slouží k separaci, identifikaci a kvantifikování jednotlivých složek vzorku. Celá metoda je sestavena převážně přístroji firmy Ecom. Metoda sestává z dvoupístové pumpy LCP 4000, dávkovacího ventilu D, termostatu kolon LCO 101, kolony dodané firmou Labio, předkolony HEMA BIO Q+Sb 10 m, diferenčního refraktometrického detektoru Laboratorní přístroje Praha RIDK-102. Dále je použita deionizovaná voda pro HPLC, použité standardy čistoty HPLC, laboratorní odstředivka Hettich EBA 12. Pro vyhodnocení byl použit program Clarity. Postup: Připravený vzorek je vložen do centrifugy Hettich na dobu 5 minut při 18 000 ot./ min. Poté je asi 1 ml tekutiny nad sedimentem nasát do injekční stříkačky, jež je vložena do připravené aparatury popsané výše a následně je spuštěna analýza vzorku. Výsledky analýzy jsou znázorněny pomocí chromatogramu, viz kapitola 5.8. 4.8.3.1 Podmínky analýzy kolona: ocelová 7,8 x 300 mm náplň kolony: Rezex RCM-Monosaccharide Ca2+ teplota: 80 °C mobilní fáze: deionizovaná voda průtok: 0,8 ml/min nástřik: 5 μl tlak: 2,8 MPa detekce: refraktometrická citlivost detektoru: 64 kalibrace: 0 - 1 - 5 / 100 ml maltóza, sacharóza, glukóza, fruktóza, maltotrióza (Merci, Germany)

48

4.8.4 Stanovení obsahu škrobu dle Ewerse Princip metody spočívá v převedení nerozpustného škrobu zrna slabou kyselinou chlorovodíkovou ve škrob rozpustný, který je opticky aktivní a jehož množství lze určit polarimetricky. Navážka 5,00 g jemného šrotu je kvantitativně vpravena do 100 ml odměrné baňky, je přidáno 25 ml Ewersovy kyseliny (pro obilí 1,124 % vodný roztok HCl) a po důkladném promíchání je přidáno dalších 25 ml kyseliny. Baňka je vložena do vroucí lázně a zahřívána přesně 15 minut (první 3 minuty je třeba stálého míchání). Po vyjmutí z vodní lázně je do baňky přidáno asi 30 ml destilované vody a obsah baňky je zchlazen na cca 20°C. Poté je roztok vyčeřen pomocí 5 ml Carrezova čiřidla I a stejného množství Carrezova čiřidla II. Následně je obsah baňky promíchán a doplněn destilovanou vodou po rysku (100 ml), poté je opět promíchán a zfiltrován do suché kádinky, přičemž první podíl filtrátu je vrácen zpět na filtr. Čirý filtrát je měřen pomocí polarimetru. (Dudáš, 1992) Vzorec pro výpočet obsahu škrobu: š α – úhel otáčení v kruhových stupních l – délka polarizační trubice v dm (α)D20 – specifická otáčivost škrobu při teplotě 20°C (pro ječmen 181,5, pro oves 181,3) (Dudáš, 1992)

4.9 Výroba sirupu z ječného sladu Základem pro výrobu sirupu je ječná sladina, k jejíž výrobě je použit ječný slad méně rozluštěný. Záměrem je získat sirup senzoricky srovnatelný s výrobkem dostupným na trhu, jenž se používá jako přírodní sladidlo. Postup: Do vytárované rmutovací kádinky je naváženo 50g jemného šrotu, k navážce je přidáno 200 ml destilované vody 45°C teplé a obsah kádinky je promíchán. Následně je rmutovací kádinka vložena do rmutovací lázně předem vyhřáté na 45 °C a zde je ponechána po dobu 30 minut. Po uplynutí této doby je teplota během 25 minut zvýšena na 70°C. Poté je přidáno 100 ml vody 70°C teplé a teplota je udržována po dobu 60 49

minut. Po uplynutí této doby je rmut zchlazen na laboratorní teplotu, kádinka je osušena a obsah je dovážen destilovanou vodou na 450g. Po promíchání tyčinkou je obsah kádinky zfiltrován pomocí skládaného filtru, přičemž prvních 100 ml je vráceno zpět na filtr. (Dudáš, 1992) Získaná ječná sladina je následně vložena do sušárny a při teplotě 80°C je sušena po dobu 8 hodin. Z původního objemu 2 litry je vyrobeno 100 ml sirupu, tedy 5% původního objemu sladiny.

4.10 Parametry sladiny pro výrobu sirupu

4.10.1 Stanovení extraktu sladiny refraktometricky Stanovení je prováděno pomocí Zeissova ponorného refraktometru. Metoda je založena na určení indexu lomu měřeného roztoku. Ve vodní lázni vytemperované přesně na 20°C je pomocí ponorného refraktometru určena refrakce destilované vody a refrakce měřené sladiny. Extrakt je pak vypočten podle vzorce:

E = 0,499 + 0,2376 x R R – refrakce sladiny při 20°C zmenšená o refrakci destilované vody při 20°C Výsledek je v % hmotnostních. (Dudáš, 1992)

4.10.2 Stanovení hustoty sladiny (stanovení extraktu pyknometricky) Jedná se o přímou metodu, jež je prováděna pomocí pyknometru. Na analytických vahách je zvážen pyknometr s destilovanou vodou vytemperovanou na 20°C, poté je zvážen pyknometr se sladinou při stejné teplotě. Hustota sladiny je určena podle vztahu:

Výsledek je vyjádřen pomocí tabulek v % hmotnostních, jež odpovídají vypočtené hodnotě. (Dudáš, 1992) 50

5 Výsledky a diskuse 5.1 Senzorické hodnocení obilní masy (oves nahý) Barva: slámově žlutá, rovnoměrné zbarvení Tvar: podélný Vůně: typická obilná, bez cizího pachu Zdravotní stav: dobrý

5.2 Senzorické hodnocení sladu Ovesný slad světlý – Barva: žlutohnědá, matná Tvar: stejný jako u nezesladovaného zrna Vůně: typická sladová, bez cizího pachu Chuť: nasládlá Ovesný slad karamelový – Barva: hnědá, matná Tvar: podélný Vůně: chlebová Chuť: slabě nahořklá

Ječný slad (lépe rozluštěný) – Barva: žlutohnědá, lesklá Tvar: vejčitý, střední velikost zrna Vůně: typická sladová, bez cizího pachu Chuť: nasládlá Ječný slad (méně rozluštěný) - Barva: žlutohnědá, lesklá Tvar: vejčitý, střední velikost zrna Vůně: typická sladová, bez cizího pachu Chuť: nasládlá

51

5.3 Parametry obilní masy (oves nahý) Tabulka 16. Parametry obilní masy ovsa nahého. HTZ (g) Oves nahý

29,04

Objemová hmotnost (kg/hl) 61,3

Sušina (%)

Vlhkost (%)

88,25

11,75

Příměsi a nečistoty jsou stanoveny u ovsa z podílu na sítě 1,8 mm a 1,2 mm, přičemž podíl nad sítem 1,8 mm tvoří 90 %. Zbylých 10 % tvoří příměsi a nečistoty. Dle Šrollera (1997) jsou hodnoty základních ukazatelů pro oves nahý: Vlhkost 12 %, objemová hmotnost 680 g/ l, podíl zrna nad sítem 1,8 x 22 mm 80 %, příměsi 3,0 %, nečistoty 0 %.

5.4 Parametry sladu Tabulka 17. Parametry sladu. HTZ (g) Ovesný slad světlý Ovesný slad karamelový Ječný slad (lépe rozluštěný) Ječný slad (méně rozluštěný)

25,22 24,45 41,02 43,67

Objemová hmotnost (kg/hl) 57,85 56,11 63,35 66,65

Sušina (%)

Vlhkost (%)

91,24 92,69 91,44 89,97

8,76 7,31 8,56 10,03

Objemová hmotnost sladu je obvykle v rozmezí 500-580 g/ l, u českých sladů bývá vyšší, závisí především na odrůdě a technologii sladování. HTZ se u světlých sladů pohybuje v rozsahu 30-36 g, u tmavých sladů je rozsah 28-32 g. S vyšším stupněm rozluštění hmotnost klesá. (Dudáš, 1992) Ovesný slad světlý má nižší HTZ ve srovnání s ječným sladem, což může být ovlivněno jak odlišnou anatomií zrna, tak i změnami probíhajícími v zrnu v průběhu sladování. Dle Dudáše (1992) je nejvyšší přípustná vlhkost u českého sladu 6 %.

5.5 Výroba ovesného nápoje Výsledky průběžných senzorických hodnocení jednotlivých navážek (dle tabulky 11) při stanovených časech a teplotách rmutování (dle tabulky 12) jsou uvedeny v následujících tabulkách 18, 19 a 20.

52

Zkratky použité v tabulkách pro barvu: K – krémová, H – hnědá, zkratky použité pro chuť: N – neutrální, SK – slabě kyselá, S – sladká, SS – slabě sladká, H – hořká, SH – slabě hořká Tabulka 18. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při čase 1 (tabulka 12).

navážka 1 čas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

t °C 42 44 46 43 45 46 56 64 68 70 69 71

barva

chuť

K K K K K K K K K H H H

N N SK SK SK SK N,SS SS S S S S

navážka 2

navážka 3

barva chuť barva K K K K K K K H H H H H

N N SH SH SH SH SH H H H H H

K K K K K K K K H H H H

navážka 4

navážka 5

chuť

barva

chuť

barva

chuť

N N,SS SS SS SS,SH SS,SH SS SS S S S S

K K K K K K K K H H H H

N N,SS SS SS SS SS SS SS S S S S

K K K K K K K K K K K K

N N SK SK SK,SH SK,SH N N,SS SS SS S S

navážka 1: 50g ovesného sladu světlého navážka 2: 25g ovesného sladu světlého, 25g ovesného sladu karamelového navážka 3: 25g ovesného sladu světlého, 25g ječného sladu méně rozluštěného navážka 4: 25g ovesného sladu světlého, 25g ječného sladu více rozluštěného navážka 5: 25g ovesného sladu světlého, 25g ovsa nahého

Při rmutování v čase 1 (tab. 12) bylo zjištěno, že při přechodu z teploty 45°C na 70°C se při teplotě okolo 50°C ztrácí nepříjemná kyselá příchuť rmutu. Při dalším zvýšení teploty nad cca 65°C docházelo ke ztmavnutí rmutu a ke zvyšování sladkosti, způsobené aktivací dextrinázy a amyláz, u rmutů s přídavkem ječných sladů byl tento jev pozorován už při cca 56°C. Ovesný slad světlý s přídavkem ovesného sladu karamelového vykazoval téměř po celou dobu rmutování hořkou chuť, jejíž intenzita postupně rostla. Ovesný slad světlý s přídavkem ječných sladů vykazoval během rmutování stále rostoucí sladkost. Vzhledem k tomu, že v požadavcích na produkt je příjemná chuť a mléčné zbarvení, jevila se jako nejvhodnější navážka 5 a navážka 1, avšak i tyto dosahovaly nejlepších senzorických vlastností pouze v určité části rmutování, proto byla v další sérii pokusů stanovena počáteční teplota rmutování na 45°C na dobu 15 minut a dále maximální teplota rmutování na 50°C (+- 2°C) a pro rmutování vybrány pouze navážky 1 a 5.

53

Tabulka 19. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při čase 2, 3 a 4 (tabulka 12).

čas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

t °C 41 45 44 49 51 50 52 50 49 51 50 51

navážka 1 barva chuť K N K N K SK K SK K SS,SK K SS,SK K SS,SK K SS,SK K SS K SS K SS K S

navážka 5 barva chuť K N K N K SK K SK,SH K SK K N,SK K N K N,SS K N,SS K N,SS K N,SS K SS

Při dalším rmutování, tentokrát při nižších teplotách se rmuty chovaly obdobně, jako při prvním rmutování, ale pouze do doby, kdy v prvním případě došlo ke zvýšení teploty. Čistý ovesný slad začal po zhruba 25 minutách rmutování postupně sládnout a po asi 55 minutách začal rmut nepatrně tmavnout. Ovesný slad s přídavkem ovsa nahého vykazoval poměrně stabilní chování, co se týče chuťových vlastností, což je projevem nižší enzymatické aktivity a i barva byla stálá, mléčná až krémová. Při rmutování na nižší teploty, cca 45°C, se ve rmutech začala objevovat lehce nakyslá chuť, která však začala při cca 50°C postupně ustupovat. Pro další sérii pokusů byla tedy stanovena počáteční teplota rmutu 50°C (+-2°C), která se udržovala po celou dobu rmutování. Tabulka 20. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při časech 5, 6 a 7 (tabulka 12).

čas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

t °C 48 48 51 52 50 49 51 50 48 51 50 50

navážka 1 barva chuť K N K SK K SK K N,SK K N,SS K SS,SK K SS,SK K SS,SK K SS,SK K SS K SS K S

54

navážka 5 barva chuť K N K N,SK K N,SK K N K N K N K N K N K N,SS K N,SS K N,SS K SS

V tomto případě se oba rmuty chovaly, co se týče senzorických vlastností, poměrně stabilně. Po zhruba 30 minutách začal rmut z čistého ovesného sladu opět sládnout a ke konci rmutování i lehce ztmavnul. V chuti byla však stále přítomna lehce nakyslá příchuť. Rmut z ovesného sladu s přídavkem ovsa nahého vykazoval po 30 minutách varu požadované senzorické vlastnosti. Při delším varu se však začala vytrácet svěží ovesná vůně a začal sládnout. Na základě výsledků průběžného senzorického hodnocení a senzorických požadavků produktu byl jako optimální průběh rmutování zvolen čas 30 minut při stálé teplotě 50°C (+-2°C) a jako výchozí surovina byl zvolen ovesný slad světlý s přídavkem šrotu ovsa nahého v poměru 1:1.

55

5.6 Senzorický profil cereálního nápoje Pro senzorické hodnocení cereálního nápoje je použito celkem 8 vzorků. Základem všech vzorků je ovesný slad světlý a oves nahý (1:1). Vzorky jsou následující: neochucený cereální nápoj označen jako natural, nápoj s přídavkem sušené syrovátky, jogurtového, vanilkového, čokoládového a jahodového potravinářského aroma oslazené výluhem ze stévie sladké, jeden vzorek pouze oslazený výluhem a nápoj s přídavkem bio vanilkového cukru. Počet hodnotitelů je celkem 10, postupně je jim předloženo všech 8 vzorků. Jednotlivá hodnocení jsou zapisována do připraveného formuláře. Výsledky senzorického hodnocení jsou graficky znázorněny v následujících grafech. 5.6.1 Hodnocení vůně

Vůně Natural 90 80 70 60 50 40

Bio vanilkový cukr

Stevie

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 4. Graf senzorického hodnocení vůně

V hodnocení je sledována celková vůně ovesného nápoje, její typičnost pro cereální nápoj a její celková intenzita. Jako nejlépe hodnocený je vzorek natural a vzorek s vanilkovým cukrem. Naopak nízkého hodnocení dosahují vzorky s přídavkem potravinářského aroma.

56

Přítomnost aromatické složky

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 100 80 60 40 20 0

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 5. Graf senzorického hodnocení přítomnosti aromatické složky

Hodnocením je zjišťována přítomnost aromatické (ochucující) složky ve vůni předloženého vzorku. Jako nejlepší je hodnocen vzorek s přídavkem přírodní vanilky, další v pořadí jsou vzorky s vanilkovým a jogurtovým aroma. Nízkého hodnocení dosahuje přirozeně vzorek natural a vzorky syrovátka a stévie, což je dáno neutrálním nebo nevýrazným aroma přidaných surovin.

(Ne)přítomnost cizího pachu

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 95 90 85 80 75

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 6. Graf senzorického hodnocení nepřítomnosti cizího pachu

Hodnocením je zjišťována případná přítomnost cizího pachu. Většina vzorků je hodnocena bez výrazné přítomnosti cizího pachu, pouze mírná přítomnost je zaznamenána u vzorku syrovátka a vzorku s čokoládovým aroma, avšak cizí pachy nejsou nikým z dotazovaných blíže specifikovány.

57

5.6.2 Hodnocení barvy a textury

Barva

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 76 74 72 70 68 66 64

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 7. Graf senzorického hodnocení barvy

Jako standardní a tedy i nejlepší barva nápoje je určena mléčně bílá. Tomuto standardu se nejvíce blíží vzorek syrovátka, kdy přidaná sušená syrovátka dodává nápoji světlejší odstín. Jako nejhůře hodnocený je vzorek s přírodní vanilkou, kde však standardní barvu narušuje přítomnost mletého vanilkového lusku.

Textura

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 80 75 70 65 60

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 8. Graf senzorického hodnocení textury

Hodnocením textury je sledována přítomnost pevných částic ve vzorku, a to jak vizuálně, tak i chuťově. Všechny vzorky jsou hodnoceny přibližně stejně, až na vzorek s přírodní vanilkou, jenž obsahuje drobné částice vanilkového lusku.

58

5.6.3 Hodnocení chuti

Přítomnost ochucující složky

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 100 80 60 40 20 0

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 9. Graf senzorického hodnocení přítomnosti ochucující složky

Tímto hodnocením je v chuti zjišťována přítomnost a intenzita ochucující složky přidané do nápoje. Nejlépe hodnocený je vzorek s přídavkem přírodní vanilky. Přirozeně nejnižšího hodnocení dosahuje vzorek natural, horšího hodnocení dosahuje i vzorek se sušenou syrovátkou.

Sladkost

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 90 80 70 60 50 40

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 10. Graf senzorického hodnocení sladkosti

Při tomto hodnocení je sledována intenzita sladké chuti nápoje. Nejvyšší sladkosti dosahuje nápoj s přídavkem jahodového aroma. Tuto skutečnost lze vysvětlit tím, že nosičem aroma je cukr a jahodového aroma je dle doporučených údajů výrobce přidáváno největší množství. Kromě vzorku natural, do něhož není přidáno žádné sladidlo, dosahují ostatní vzorky poměrně stejných výsledků, což potvrzuje fakt, že 5 ml

59

připraveného výluhu stévie má obdobnou sladivost jako 1 kostka cukru, přičemž nikým z hodnotitelů není sladkost označena za nepříjemnou.

(Ne)přítomnost cizí chuti

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 90 85 80 75 70

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 11. Graf senzorického hodnocení nepřítomnosti cizí chuti

Tímto hodnocením je zjišťována případná přítomnost cizí chuti ve vzorku. Výsledky jsou podobné jako při hodnocení nepřítomnosti cizího pachu, opět je hodnocení nižší u vzorků syrovátka a čokoládové aroma, avšak ani nyní není přítomnost cizí chuti nikým z hodnotitelů blíže specifikována.

Chuť

Bio vanilkový cukr

Stevie

Natural 85 80 75 70 65 60

Jahodové aroma

Syrovátka

Jogurtové aroma

Vanilkové aroma Čokoládové aroma

Obrázek 12. Graf senzorického hodnocení chuti

Hodnocením chuti je sledována celková příjemnost chuti daného vzorku. Nejlépe hodnoceným je vzorek s přídavkem přírodní vanilky, dále vzorek ochucený pouze stévií a vzorek natural. Nejhoršího hodnocení dosahuje vzorek se sušenou

60

syrovátkou a jahodovým aroma. Ostatní vzorky s potravinářským aroma jsou také hodnoceny nižšími známkami. Celkově jsou jako senzoricky nejlepší hodnoceny vzorky s přídavkem přírodních surovin, tedy vanilky, samotné stévie a vzorek neochucený. Naopak nejhůře hodnoceným je vzorek s přídavkem sušené syrovátky a vzorky s přídavkem potravinářského aroma. Výluh stévie v tomto případě plnohodnotně nahrazuje doslazování nápoje cukrem. Tento fakt potvrzuje i malý rozdíl v senzorickém hodnocení intenzity a příjemnosti sladké chuti mezi vzorkem se stévií a vzorkem s fruktózovým (vanilkovým) cukrem.

5.7 Konzervace cereálního nápoje Nápoj je uzavřen v zavařovací sklenici a následně je sterilován v tlakovém hrnci při teplotě asi 120°C po dobu 20 minut, což je teplota dostatečná pro bezpečnou likvidaci spor. Ve sklenici je vytvořen požadovaný podtlak, avšak v nápoji dochází k tvorbě sraženiny a ke změně zbarvení z mléčně krémového na čiré žlutohnědé. Po otevření sklenice je zjištěna i změna vůně a chuti nápoje z obilné na vůni a chuť připomínající sterilovanou kukuřici. Tento způsob konzervace je tedy nevyhovující. Připravený nápoj je možné bez jakýchkoliv úprav skladovat cca 3 dny v lednici v uzavřené nádobě, po této době však začíná ztrácet svěží obilnou vůni. Po 5 dnech začíná nápoj vykazovat známky kvašení. Při laboratorní teplotě nápoj vykazuje známky kvašení již do 24 hodin.

61

5.8 Analýza HPLC Pro stanovení sacharidů pomocí analýzy HPLC jsou připraveny vzorky sladiny dle tabulky 11., navážky 1,5,6,7 a 8. Postup je stejný jako při výrobě cereálního nápoje. Ve vzorcích je sledován obsah fruktózy, glukózy, maltózy, maltotriózy, oligosacharidů I (5-10

glukózových

jednotek)

a

oligosacharidů

II

(4

glukózové

jednotky).

Oligosacharidy I a II jsou v případě výskytu obou píků sečteny. Pro stanovení koncentrace jednotlivých sacharidů ve vzorku je použita metoda vnějšího standardu. Výsledky analýzy jsou znázorněny v následujících chromatogramech: Vzorek 1: 50g ovesného sladu světlého Vzorek 2: 25g ovesného sladu světlého, 25g ovsa nahého Vzorek 3: 50g ovesného sladu karamelového Vzorek 4: 50g ječného sladu méně rozluštěného Vzorek 5: 50g ječného sladu více rozluštěného

Vzorek 1:

Obrázek 13. Chromatogram vzorku sladiny z čistého ovesného sladu světlého

Tento vzorek vykazuje nejvyšší celkové množství sledovaných cukrů, tedy 5,83 g/100g. Nejvyšší podíl tvoří maltóza, a to 49,4 %, 18,5 % tvoří oligosacharidy, 14,8 % glukóza, 12,9 % maltotrióza a 4,4 % fruktóza.

62

Vzorek 2:

Obrázek 14. Chromatogram vzorku sladiny z ovesného sladu světlého s ovsem nahým v poměru 1:1

Tento vzorek vykazuje celkově nejmenší množství sledovaných cukrů, a to 4,12 g/100g, což je dáno přídavkem šrotu ovsa nahého, jenž snižuje podíl aktivních enzymů a celkově zpomaluje enzymatickou aktivitu během rmutování. Ze sledovaných cukrů je nejvíce zastoupena maltóza, celkem 45,2 %, dále oligosacharidy 24,6 %, glukóza 14 %, maltotrióza 11,1 % a fruktóza 5,1 %. Vzorek 3:

Obrázek 15. Chromatogram vzorku sladiny z ovesného sladu karamelového.

Tento vzorek obsahuje celkově 5,16 g/100g sledovaných sacharidů v zastoupení 47,2 % maltózy, 20,8 % oligosacharidů, 15 % maltotriózy, 13 % glukózy a 4 % fruktózy. V tomto vzorku je na chromatogramu v retenčním čase 9,26 minut zjištěna přítomnost neidentifikovaného sacharidu. 63

Vzorek 4:

Obrázek 16. Chromatogram vzorku sladiny z ječného sladu méně rozluštěného.

Tento vzorek obsahuje nižší celkové množství sledovaných sacharidů, a to 4,47 g/100g. Tento fakt je dán nižší enzymatickou aktivitou sladu způsobenou kratší dobou klíčení. Ze sledovaných sacharidů je nejvíce zastoupena maltóza 49,2 %, dále oligosacharidy 21,2 %, glukóza 16,3 %, maltotrióza 10,5 % a fruktóza 2,8 %. Vzorek 5:

Obrázek 17. Chromatogram vzorku sladiny z ječného sladu více rozluštěného

Tento vzorek obsahuje stejně jako vzorek 1 vysoké celkové množství sledovaných sacharidů, a to 5,82 g/100g. Maltóza je zastoupena 49,8 %, oligosacharidy 19,5 %, glukóza 17,8 %, maltotrióza 10,4 % a fruktóza 2,5 %.

64

Tabulka 21. Přehled množství a zastoupení jednotlivých sacharidů v analyzovaných vzorcích. Sacharid

Maltóza

Oligoscharidy

Glukóza

Maltotrióza

Fruktóza

Celkem % g/100g

g/100g

%

g/100g

%

g/100g

%

g/100g

%

g/100g

vzorek 1

2,88

49,4

1,08

18,5

0,86

14,8

0,75

12,9

0,26

4,4

5,83

vzorek 2

1,86

45,2

1,01

24,6

0,58

14

0,46

11,1

0,21

5,1

4,12

vzorek 3

2,44

47,2

1,07

20,8

0,67

13

0,78

15

0,2

4

5,16

vzorek 4

2,19

49,2

0,95

21,2

0,73

16,3

0,47

10,5

0,13

2,8

4,47

vzorek 5

2,9

49,8

1,14

19,5

1,04

17,8

0,6

10,4

0,15

2,5

5,82

Největší celkové množství analyzovaných sacharidů obsahují vzorky 1 a 5, tedy sladiny z ovesného a ječného sladu vyrobených klasickým způsobem. Vyšší množství také vykazuje vzorek 3, tedy sladina z karamelového ovesného sladu. Nejméně sacharidů obsahuje vzorek 2, tedy směs ovesného sladu světlého s ovsem nahým a vzorek 4, což je sladina z méně rozluštěného ječného sladu. Tento fakt je důsledkem nižší enzymatické aktivity sladu při rmutování dané jednak snížením podílu enzymů přidáním nezesladovaného ovsa u vzorku 2 a nižším množstvím enzymů aktivovaných při kratší době klíčení sladu u vzorku 4. 7 6 5 g/100g

Fruktóza 4

Maltotrióza

3

Glukóza

Oligoscharidy 2

Maltóza

1 0 vzorek 1

vzorek 2

vzorek 3

vzorek 4

vzorek 5

Obrázek 18. Graf celkového množství analyzovaných sacharidů v g/100g sladiny a jejich zastoupení

Celkově nízké množství jednoduchých sacharidů ve sladině je dáno krátkou dobou a nízkou teplotou rmutování, přičemž dochází pouze k částečnému štěpení škrobu u použitých šrotů. Vysoký podíl maltózy lze vysvětlit tím, že při počáteční teplotě rmutování, která je 50°C je již od začátku inaktivován enzym maltáza. Při

65

teplotě rmutování 50°C lze předpokládat vyšší aktivitu pouze u enzymu sacharáza, který štěpí sacharózu na přítomné sacharidy glukózu a fruktózu. Všechny vzorky obsahující ovesný slad (1,2 a 3) mají oproti vzorkům z ječmene vyšší podíl fruktózy, naopak u ječných sladin je vyšší podíl glukózy. Tento fakt je důsledkem rozdílné enzymatické aktivity jednak jednotlivých obilovin a jednak jejich úpravy. Z výsledků celkového množství vyluhovaných sacharidů lze odvodit, že ovesný slad světlý a více rozluštěný ječný slad vykazují nejvyšší enzymatickou aktivitu, zatímco karamelový ovesný slad sníženou enzymatickou aktivitu. K výraznějšímu snížení enzymatické aktivity dochází nedostatečným rozluštěním sladu anebo přidáním nezesladovaného šrotu do sypání.

5.9 Stanovení nutričních parametrů nápoje Stanovení obsahu N-látek je provedeno metodou podle Kjeldahla, přičemž zjištěný celkový obsah dusíku je vynásoben faktorem na bílkoviny, který je pro oves 5,83. Obsah lipidů je stanoven metodou podle Hara a Radin a obsah škrobu metodou dle Ewerse. Obsah jednoduchých sacharidů a oligosacharidů je stanoven pomocí metody HPLC. Tabulka 22. Množství zjištěných nutrientů v neochuceném cereálním nápoji. g/100g bílkoviny

1,12

tuky

0,69

škrob

1,24

oligosacharidy

3,33

monosacharidy

0,79

Výsledný nápoj tedy splňuje požadavky na nízký obsah jednoduchých cukrů. U nápojů s přídavkem ochucujících složek jsou stanoveny nutriční hodnoty dle množství přidaného aditiva a nutričních parametrů udávaných výrobcem.

66

Tabulka 23. Nutriční parametry jednotlivých příchutí cereálního nápoje. Hodnoty jsou uvedeny v g/100g nápoje. Laktóza je pro přehlednost uvedena zvlášť.

Příchuť Natural Syrovátka Jogurt Vanilka Čokoláda Jahoda Stévie Bio vanilkový cukr

Bílkoviny 1,12 1,44 1,12 1,12 1,12 1,12 1,12

Tuky 0,69 0,70 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69

Škrob 1,24 1,24 1,25 1,26 1,26 1,26 1,24

1,12

0,69

1,24

Oligosacharidy Monosacharidy 3,33 0,79 3,33 0,79 3,33 1,02 3,33 1,19 3,33 1,23 3,33 1,72 3,33 0,79 3,33

Laktóza 0 1,90 0 0 0 0 0

3,04

0

Většina vyrobených nápojů splňuje požadavek na nízký podíl jednoduchých cukrů, vyšší podíl je pouze u vzorku syrovátka, kde byla přidána laktóza a u vzorku bio vanilkový cukr, kde byla přidána fruktóza. Vyšší množství cukrů je také u vzorku s přídavkem jahodového potravinářského aroma, kterého se, dle údajů výrobce, přidávalo nejvíce a jehož nosičem je cukr. Vzhledem k výsledkům senzorického hodnocení a nutričním parametrům jsou nejvhodnějšími vzorky natural a stévie. Pokud se bude vycházet z tabulky 10, která uvádí průměrné složení zrna ovsa nahého, z něhož byl vyroben nápoj, je patrné, že do nápoje přešlo jen malé množství živin. Jelikož bylo na výrobu cca 220 ml hotového nápoje (zbytek použité vody zůstalo v mlátě) použito 50g ovsa nahého (25g sladu, 25g ovsa), přešlo do výrobku pouze cca 30% bílkovin, 37% lipidů a 42% sacharidů (předpokládáme-li vznik oligosacharidů a monosacharidů ze škrobu). Tento fakt je dán krátkou dobou a nízkou teplotou rmutování, což bylo nezbytné pro dodržení senzorických a nutričních požadavků na hotový nápoj, tedy mléčné zbarvení a příjemnou chuť, pokud možno s nízkým zastoupením monosacharidů. Většina živin zůstala v odpadu, který má tedy vysoký potenciál dalšího využití.

67

5.10 Výroba sirupu Pro výrobu sirupu je použito 2000 ml ječné sladiny vyrobené z méně rozluštěného ječného sladu. Parametry sladiny jsou stanoveny: Stanovení extraktu pyknometricky:

= 1,0337 → 8,464 %

Stanovení extraktu refraktometricky: b = 8,815 % Sladina je umístěna do sušárny na 8 hodin při teplotě 80°C. Po této době je vysušena na objem cca 100 ml sirupu, tedy na 5 % původního objemu. Výsledným produktem je sirup konzistence medu, hnědého zbarvení a sladko-nahořklé chuti. Svými senzorickými vlastnostmi je srovnatelný se stejným výrobkem dostupným na trhu, pouze jeho konzistence je výrazně hustší. Tento nedostatek lze však upravit naředěním vhodným podílem vody.

68

6 Závěr Obiloviny jsou základním zdrojem energie a živin lidí po celém světě. V moderním, nejen ekologickém, zemědělství se začínají objevovat nové nebo tzv. oživené kultivary těchto kulturních plodin, které mají ve srovnání s konvenčními vyšší nutriční hodnotu pro lidskou výživu. Nevýhodou některých těchto plodin jsou však nižší hektarové výnosy na rozdíl od konvenčních odrůd, což v současnosti snižuje jejich dostupnost na trhu. Tyto alternativní plodiny jsou v současnosti velmi diskutovány, například pro vysoký obsah β-glukanů, jež mají potenciál snižovat rizika vzniku civilizačních chorob. Přestože má oves v lidské výživě velký význam, donedávna byly jeho nutriční vlastnosti opomíjeny či podceňovány. Díky příznivému složení ovsa lze jeho zařazením doplnit dietu osob trpících celiakií, což byl také jeden z důvodů, proč byl vybrán jako výchozí surovina pro výrobu cereálního nápoje. V teoretické části práce byla vypracována rešerše týkající se možností využití vybraných obilovin pro potravinářství. Vybranými druhy jsou ječmen, pšenice, oves a některé zajímavé kultivary těchto plodin, jenž vynikají vyšší nutriční hodnotou oproti konvenčním odrůdám. V práci je uvedeno jejich využití v potravinářství, možnosti využití sladů některých obilovin nebo využití nutričně bohatších druhů pro speciální výživu člověka. V praktické části bylo provedeno stanovení základních parametrů obilní masy a sladu, přičemž k dispozici byl oves nahý, ovesný slad světlý, ovesný slad karamelový a ječný slad méně a více rozluštěný. Byly stanoveny senzorické vlastnosti, HTZ, objemová hmotnost, sušina a příměsi a nečistoty. Následovala série experimentů s cílem vytvořit vhodný cereální produkt, jímž byl zvolen cereální nápoj mléčného zbarvení a příjemné chuti. Jako nejvhodnější surovina pro výrobu tohoto nápoje byl pro své nutriční vlastnosti vybrán oves. Na základě provedených experimentů bylo zvoleno jako optimální složení sypání oves nahý s přídavkem

ovesného sladu světlého

v poměru 1:1 a jako podmínky rmutování teplota 50°C a doba rmutování 30 minut. Následně bylo provedeno senzorické hodnocení připravených vzorků cereálního nápoje. Celkem bylo připraveno 7 ochucených vzorků a jeden neochucený. Jako ochucující složka byly použity 4 druhy potravinářského aroma (vanilka, jahoda, jogurt, čokoláda), dále sušená syrovátka a vanilkový lusk. Jako sladidlo byl použit výluh z listů stévie sladké a u vzorku s vanilkovým luskem fruktózový cukr. Celkově byly nejlépe hodnoceny vzorky s přídavkem přírodních ochucujících složek, tedy vzorek s přírodní 69

vanilkou, vzorek s přídavkem samotné stévie a vzorek neochucený. Fruktóza obsažená v BIO vanilkovém cukru sloužila ke srovnání sladivosti stévie s některými cukry. Z výsledků senzoriky je patrné, že výluh stévie téměř plnohodnotně nahradil použití fruktózy k doslazování nápoje. U neochuceného finálního výrobku byly stanoveny nutriční parametry, a to bílkoviny 1,12 g/100g, tuky 0,69 g/100g, škrob 1,24 g/100g, oligosacharidy 3,33 g/100g a monosacharidy 0,79 g/100g, u ochucených vzorků byly nutriční parametry dopočítány podle množství přidané složky o známém složení. Dílčím pokusem byla konzervace cereálního nápoje při vysoké teplotě, přičemž byl tento způsob konzervace na základě senzorických změn výchozího produktu vyhodnocen jako nevyhovující. Jako doplňkový produkt byl z ječného sladu méně rozluštěného výroben sirup, jenž se vyznačoval sladko-nahořklou chutí, hnědým zbarvením a konzistencí medu. Ze senzorického hlediska je tedy srovnatelný se stejným výrobkem dostupným na trhu, jenž je používán jako přírodní sladidlo, pouze konzistence je výrazně hustší. Tento nedostatek lze však upravit naředěním vhodným podílem vody.

70

7 Použitá literatura BAIK, Byung-Kee a Steven E. ULLRICH. Barley for food: Characteristics, improvement, and renewed interest. Journal of Cereal Science [online]. 2008, vol. 48, issue 2, s. 233-242 [cit. 2014-02-15]. DOI: 10.1016/j.jcs.2008.02.002. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0733521008000283 BRENNAN, Charles S. a Louise J. CLEARY. The potential use of cereal (1→3,1→4)β-d-glucans as functional food ingredients. Journal of Cereal Science [online]. 2005, vol. 42, issue 1, s. 1-13 [cit. 2014-02-12]. DOI: 10.1016/j.jcs.2005.01.002. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0733521005000214 BULKOVÁ, Věra. Rostlinné potraviny. Vyd. 1. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2011. ISBN 978-807-0135-327. BUREŠOVÁ, Iva a Eva LORENCOVÁ. Výroba potravin rostlinného původu: zpracování obilovin. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2013. ISBN 97880-7454-278-7.

BUTT, Masood Sadiq, Muhammad TAHIR-NADEEM, Muhammad Kashif Iqbal KHAN, Rabia SHABIR a Mehmood S. BUTT. Oat: unique among the cereals. European Journal of Nutrition [online]. 2008, vol. 47, issue 2, s. 68-79 [cit. 2014-0426]. DOI: 10.1007/s00394-008-0698-7. Dostupné z: http://link.springer.com/10.1007/s00394-008-0698-7 DIECKMANN, Karin. betaBARLEY – the new beta-glucan-rich barley for baking and more. Baking + Biscuit. 2011, issue 1, page 58-62. Dostupné z: http://www.bakingbiscuit.com/id-2011/articles/bakingbiscuit-international-012011.html DRDÁK, Milan. Základy potravinárskych technológií spracovania rastlinných a živočíšnych surovín, cereálne a fermentačné technológie uchovávanie, hygiena a ekológia potravín. 1. vyd. Bratislava: Malé Centrum, 1996. ISBN 80-967-0641-1. 71

DUDÁŠ, František a Miloš PELIKÁN. Využití produktů rostlinné výroby: Návody do cvičení: Určeno pro posl. Agronomické fak. 2., nezm. Vyd. Brno: Vysoká škola zemědělská, 1992, 174 s. ISBN 80-715-7009-5.

GUPTA, Ena, Shalini PURWAR, Shanthy SUNDARAM a G.K. RAY. Utritional and therapeutic values of Stevia rebaudiana: A review. Journal of medicinal plant research [online]. 2013, roč. 46, č. 7, s. 3343-3353 [cit. 2014-03-19]. DOI: 10.5897/JMPR2013.5276. Dostupné z: http://academicjournals.org/article/article1386344782_Gupta%20et%20al.pdf

HARA, Atsushi a Norman S. RADIN. Lipid extraction of tissues with a low-toxicity solvent. Analytical Biochemistry [online]. 1978, vol. 90, issue 1, s. 420-426 [cit. 201404-26]. DOI: 10.1016/0003-2697(78)90046-5. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0003269778900465 HRABĚ, Jan, Otakar ROP a Ignác HOZA. Technologie výroby potravin rostlinného původu: bakalářský stupeň. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2006. ISBN 80-731-8372-2. CHLOUPEK, Oldřich, Blanka PROCHÁZKOVÁ a Ignác HRUDOVÁ. Pěstování a kvalita rostlin: bakalářský stupeň. 1. vyd. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005, 178 s. ISBN 978-80-7157-897-0.

KLOSE, Christina, Alexander MAUCH, Sascha WUNDERLICH, Frithjof THIELE, Martin ZARNKOW, Fritz JACOB a Elke K. ARENDT. Brewing with 100% Oat Malt. Journal of the Institute of Brewing [online]. 2011, vol. 117, issue 3, s. 411-421 [cit. 2014-03-15]. DOI: 10.1002/j.2050-0416.2011.tb00487.x. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1002/j.2050-0416.2011.tb00487.x KOLEK, A., J. MATHONOVÁ, I. GREGAR, Z. HERMANOVÁ, M. TICHÝ a J. DRÁBEK. Occurrence of celiac disease in siblings and offspring of patients with celiac disease. Časopis Lékařů Českých. 2001, roč. 22, č. 140, s. 695-698

72

KOMPRDA, Tomáš. Výživou ke zdraví. Vyd. 1. Velké Bílovice: TeMi CZ, 2009, 110 s. ISBN 978-808-7156-414. KOSAŘ, Karel. Technologie výroby sladu a piva. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, 2000. ISBN 80-902-6586-3. KREJČÍŘOVÁ, Lucie, Josef PŘÍHODA, Marcela SLUKOVÁ a Iva HONCŮ. Nový ječmen betaBARLEY s vysokým obsahem beta-glukanů pro pekařské využití. Pekař cukrář: Odborný časopis pro pekaře a cukráře. 2011, roč. 21, č. 10, s. 48-51. KUČEROVÁ, Jindřiška. Technologie cereálií. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2010. 141 s. ISBN 978-80-7157-811-6. KUČEROVÁ, Jindřiška, Miloš PELIKÁN a Luděk HŘIVNA. Zpracování a zbožíznalství rostlinných produktů. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2007. ISBN 978-80-7375-088-6. LUŽNÁ, Dagmar a Dagmar VRÁNOVÁ. Makrobiotický léčebný talíř, aneb, Nemoc není nepřítel II. Olomouc: ANAG, c2007. ISBN 978-80-7263-421-7. MÄKINEN, Outi E. a Elke K. ARENDT. Oat malt as a baking ingredient – A comparative study of the impact of oat, barley and wheat malts on bread and dough properties. Journal of Cereal Science [online]. 2012, roč. 56, s. 747-753 [cit. 2014-0311]. Dostupné z: http://dx.doi.org/10.1016/j.jcs.2012.08.009 NĚMCOVÁ, Barbora. Možnosti stanovení mastných kyselin ve vybraných potravinách za různých podmínek skladování metodou plynové chromatografie. Brno, 2013. Diplomová práce. Mendelova univerzita. PELIKÁN, Miloš a Lenka SÁKOVÁ. Jakost a zpracování rostlinných produktů. 1. vyd. Jihočeská univerzita, 2001. ISBN 80-704-0502-3.

73

PELIKÁN, Miloš, František DUDÁŠ a Drahomír MÍŠA. Technologie kvasného průmyslu. 2., nezměn. vyd. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2002c1996. ISBN 80-715-7578-X. PETR, Jiří a Jozef HÚSKA. Speciální produkce rostlinná. Vyd. 1. Praha: Česká zemědělská univerzita, Agronomická fakulta, 1997. ISBN 80-213-0152-X.

PRAKASH CHATURVEDULA, Venkata Sai, Mani UPRETI a Indra PRAKASH. Diterpene Glycosides from Stevia rebaudiana. Molecules [online]. 2011, vol. 16, issue 12, s. 3552-3562 [cit. 2014-04-23]. DOI: 10.3390/molecules16053552. Dostupné z: http://www.mdpi.com/1420-3049/16/5/3552/ PRUGAR, Jaroslav. Kvalita rostlinných produktů na prahu 3. tisíciletí. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, 2008. ISBN 978-808-6576-282. PŘÍHODA, Josef, Pavel SKŘIVAN a Marie HRUŠKOVÁ.: Cereální chemie a technologie I: cereální chemie, mlýnská technologie, technologie výroby těstovin. 1. vyd. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2006. 203 s. ISBN 80-7080530-7. PŘÍHODA, Josef a Marie HRUŠKOVÁ. Hodnocení kvality: aplikace doporučených přístrojů, metod a interpretace výsledků pro praxi. Praha: Svaz průmyslových mlýnů České republiky, 2007, 187 s. ISBN 978-80-239-9475-9. PŘÍHODA, Josef, Marie KREJČÍŘOVÁ, Marcela SLUKOVÁ a Iva HONCŮ. Ječmen betaBARLEY - nový ječmen s vysokým obsahem beta-glukanů. Mlynářské noviny. 2011, roč. 22, č. 3, s. 12-13. SZEKEREŠ, Ľudovít. Integrovaný nutriční systém pro FN v Motole. In: MEDSOFT 2013: sborník příspěvků. Praha: Creative Connections s. r. o., 2013, s. 160-174. ISSN 1803-8115. Dostupné z: http://creativeconnections.cz/medsoft/2013/sbornik2013.pdf VALÍČEK, Pavel. Rostliny pro zdravý život. 1. vyd. Benešov: Start, 2007, 229 s. ISBN 978-80-86231-40-2. 74

VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin. Rozš. a přeprac. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009, 2 sv. 580 s. ISBN 978-80-86659-17-6. ZIMOLKA, Josef. Ječmen - formy a užitkové směry v České republice. 1. vyd. Praha: Profi Press, 2006. ISBN 80-867-2618-5.

ZIMOLKA, Josef. Pšenice: pěstování, hodnocení a užití zrna. 1. vyd. Praha: Profi Press, 2005, 179 s. ISBN 80-867-2609-6. ČSN 461100 Obilí potravinářské

75

8 Seznam obrázků a tabulek Seznam obrázků: Obrázek 1. Podélný řez pšeničným zrnem (Bulková, 2011)

11

Obrázek 2. Nastavení parametrů máčení

36

Obrázek 3. Schéma klíčící skříně a parametry nastavené do softwaru

37

Obrázek 4. Graf senzorického hodnocení vůně

56

Obrázek 5. Graf senzorického hodnocení přítomnosti aromatické složky

57

Obrázek 6. Graf senzorického hodnocení nepřítomnosti cizího pachu

57

Obrázek 7. Graf senzorického hodnocení barvy

58

Obrázek 8. Graf senzorického hodnocení tetury

58

Obrázek 9. Graf senzorického hodnocení přítomnosti ochucující složky

59

Obrázek 10. Graf senzorického hodnocení sladkosti

59

Obrázek 11. Graf senzorického hodnocení nepřítomnosti cizí chuti

60

Obrázek 12. Graf senzorického hodnocení chuti

60

Obrázek 13. Chromatogram vzorku sladiny z čistého ovesného sladu světlého

62

Obrázek 14. Chromatogram vzorku sladiny z ovesného sladu světlého s ovšem nahým v poměru 1:1

63

Obrázek 15. Chromatogram vzorku sladiny z ovesného sladu karamelového

63

Obrázek 16. Chromatogram vzorku sladiny z ječného sladu méně rozluštěného

64

Obrázek 17. Chromatogram vzorku sladiny z ječného sladu více rozluštěného

64

Obrázek 18. Graf celkového množství analyzovaných sacharidů v g/100g sladiny a jejich zastoupení

65

Seznam tabulek: Tabulka 1. Zastoupení bílkovinných frakcí v obilovinách vyjádřené v % z celkového obsahu bílkovin. (Burešová, 2013) Tabulka 2. Obsah β-glukanů v obilninách (%). (Bulková, 2011)

12 15

Tabulka 3. Průměrné složení sušiny obilek (%), (u ječmene a ovsa byly hodnoceny pluchaté obilky). (Chloupek, 2005)

76

16

Tabulka 4. Optimální teploty a pH působení amylolytických enzymů ve vystírce. (Kosař, 2000)

21

Tabulka 5. Optimální hodnoty pH a teplot proteolytických enzymů. (Kosař, 2000)

22

Tabulka 6. Přehled možných způsobů zpracování a využití zrna ječmene v lidské výživě. (Zimolka, 2006) Tabulka 7. Složení zrna pšenice špaldy a pšenice seté (%). (Prugar, 2008)

26 29

Tabulka 8. Obsah minerálních látek pšenice špaldy a pšenice seté (mg/kg). (Prugar, 2008)

29

Tabulka 9. Rozdíly v zastoupení vybraných esenciálních aminokyselin pšenice špaldy a pšenice seté (g/100g proteinu). (Prugar, 2008)

29

Tabulka 10. Chemické složení zrna ovsa nahého a ovsa pluchatého. (Šroller, 1997)

30

Tabulka 11. Směsi šrotů použité při výrobě cereálního nápoje a vzorků pro analýzu HPLC.

38

Tabulka 12. Základní časy a teploty rmutování použité při výrobě cereálního nápoje.

38

Tabulka 13. Množství sladivých glykosidů v listech Stevia rebaudiana. (Gupta, 2013)

43

Tabulka 14. Ochucující složky a množství přidané do 400 ml nápoje.

44

Tabulka 15. Vzorky připravené pro senzorické hodnocení.

45

Tabulka 16. Parametry obilní masy ovsa nahého.

52

Tabulka 17. Parametry sladu.

52

Tabulka 18. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při čase 1 (tabulka 12).

53

Tabulka 19. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při čase 2, 3 a 4 (tabulka 12).

54

Tabulka 20. Výsledky průběžného senzorického hodnocení rmutu při časech 5, 6 a 7 (tabulka 12).

54

Tabulka 21. Přehled množství a zastoupení jednotlivých sacharidů v analyzovaných vzorcích.

65

Tabulka 22. Množství zjištěných nutrientů v neochuceném cereálním nápoji.

77

66

Tabulka 23. Nutriční parametry jednotlivých příchutí cereálního nápoje. Hodnoty jsou uvedeny v g/100g nápoje. Laktóza je pro přehlednost uvedena zvlášť.

67

78

9 Přílohy

Fotografie 1. Ovesný slad světlý.

Fotografie 2. Ovesný slad karamelový

79

Fotografie 3. Ječný slad

Fotografie 4. Oves nahý

80

Fotografie 5. Sladový květ

Fotografie 6. Mikrosladovna typ M-3BX

81

Fotografie 7. Rmutovací lázeň Bender a Hobein

Fotografie 8. Rmutovací kádinky se směsí sladu a vody.

82

Fotografie 9. Sklenice s hotovým nápojem připravené ke konzervaci

Fotografie 10. Změna barvy nápoje a sraženiny vzniklé v nápoji po konzervaci

83

Fotografie 11. Sirup vyrobený z ječné sladiny

Fotografie 12. Aparatura HPLC

84