Данная статья иранских ученых в Journal of Human Environment and Health Promotion от Июня 2024г - это обзор различных научных статей об однозернянке. Особенно интересны описания статей о технологических и питательных особенностях однозернянки в приготовлении различных изделий таких как макароны, булгур, хлеб, печенье.
Аннотация
Первым отечественным сортом однодольной диплоидной пшеницы стала однозернянка. Всесторонняя оценка качества однозернянки показала, что по сравнению с другими полиплоидными сортами пшеницы эта древняя пшеница обладает рядом диетических преимуществ. Блюда на основе однозернянки богаты белком, липидами (в основном полиненасыщенными жирными кислотами), фруктанами и микроэлементами, такими как железо и цинк, но содержат мало клетчатки. С точки зрения питательной ценности, однозернянка обладает значительно лучшими питательными качествами благодаря надлежащей концентрации различных антиоксидантных соединений, включая каротиноиды, токолы (жирорастворимые компоненты, состоящие из токоферолов и токотриенолов), конъюгированные полифенолы, алкилрезорцины и фитостеролы, а также низкой активности бета-амилазы и липоксигеназы, что уменьшает разрушение антиоксидантов в процессе переработки пищевых продуктов. И наоборот, однозернянка обладает более высокой активностью полифенолоксидазы и сравнительно низким содержанием полифенолов, хотя эти характеристики приводят к меньшему количеству побочных эффектов по сравнению с другими сортами пшеницы. Однако следует отметить, что однозернянка не подходит для людей с целиакией. Нынешнее изменение потребительских предпочтений в отношении функциональных блюд свидетельствует о том, что пшеница все еще может быть полезна для потребления человеком, особенно при разработке новых высококачественных продуктов питания и специальных деликатесов.
Введение
Первоначально пшеница была выращена примерно 10 000 лет назад во время неолитической революции, когда источники продовольствия перешли от охоты и собирательства к устойчивому выращиванию (Venske et al., 2019). Наиболее важными видами древних сортов пшеницы являются спельта, однозернянка, полба и камут (Shewry & Hey, 2015). Ранние культуры включали однозернянку и полбу, которые являются диплоидными (содержат два набора хромосом) и тетраплоидными (количество хромосом в четыре раза превышает обычное) видами соответственно. Считается, что оба вида произошли из юго-восточного региона Турции, а полба является результатом спонтанной генетической гибридизации между однозернянкой и аналогичными видами дикорастущих растений. Современная твердая пшеница (для макаронных изделий) представляет собой усовершенствованный вариант дикой разновидности полбы, и оба сорта - полба и твердая пшеница - считаются формами одного и того же вида"Triticum (T.) turgidum". В отличие от однозернянки и полбы, хлебная пшеница была выведена путем скрещивания эммера с "Triticum tauschii" около 9000 лет назад. Хлебная пшеница - гексаплоидный вид, имеющий три генома, каждый из которых содержит семь пар хромосом (Shewry, 2018). Используя доступные древние виды пшеницы в наших продуктах питания, мы, возможно, сможем разработать целостный и устойчивый метод увеличения биоразнообразия культивируемых зерновых культур. Кроме того, такое включение обогащает наше пищевое разнообразие за счет злаков, богатых ценными питательными веществами. Древние генотипические группы пшеницы, в частности, отличаются значительным содержанием минералов, особенно высоким содержанием Zn и Fe (Johansson et al., 2021; Longin & Würschum, 2016). Например, пшеница спельта (Triticum spelta), древний сорт пшеницы, может содержать больше белка, растворимых пищевых волокон и минералов, чем обычная хлебопекарная пшеница (Triticum aestivum). В однозернянке, полбе и спельте содержание сырых липидов значительно выше, чем в цельнозерновой муке, полученной из твердой красной яровой пшеницы (Kulathunga et al., 2021). Пшеница Эйнкорн, также известная как однодольная пшеница, состоит из трех диких видов: T. urartum, T. boeoticum, and T. monococcum. T. monococcum первая отечественная диплоидная пшеница, развившаяся из T. boeoticum. Однозернянка (T. monococcum L. subsp. monococcum), близкий родственник твердой пшеницы (T. turgidum) и хлебной пшеницы (T. aestivum), представляет собой одомашненную диплоидную пшеницу в оболочке, которая существовала в районе Карасада в Турции около 10 000 лет назад. Однозернянка, наряду с ячменем и полбой, сыграла ключевую роль в развитии сельского хозяйства, а затем распространилась по Европе во время неолитической революции. Согласно анализу содержимого толстого кишечника Утци (замороженного тела человека медного века, обнаруженного в Альпийских горах в 1991 году) и археологических находок, однозернянка была основным продуктом питания европейских фермеров на протяжении нескольких тысячелетий. В то время как его дикий вид, T. monococcum ssp. boeoticum, все еще выращивается в центральной и восточной частях Плодородного Полумесяца (историческая часть Ближнего Востока, включающая восточную часть Средиземного моря, Месопотамию и Древний Египет), традиционные культуры натуральной однозернянки в настоящее время можно найти на окраинах Средиземноморья, в Турции, балканских странах, южной Италии, южной Франции, Испании, Марокко и некоторых районах Ближнего Востока (Рисунок 1) (Hidalgo & Brandolini, 2019). Результаты исследования, проведенного Pourabughadareh et al. (2016) продемонстрировали, что разнообразие диких сортов однозернянки, собранных в различных регионах Ирана, оказывает значительное влияние на генетическое разнообразие. Провинции Керманшах и Лурестан были определены в качестве подходящих географических мест для генетического разнообразия (Pourabughadareh et al., 2016). Что касается характеристик семян, то средний вес семян айнкорна составляет от 25 до 28 г на тысячу семян. Размер семян играет решающую роль в различных композиционных и качественных характеристиках благодаря более высокой доле крахмалистого эндосперма и уменьшенному количеству наружного околоплодника и алейроновых слоев в более крупных и тяжелых семенах. Примечательно, что процентное содержание зародышей пшеницы в зернах однозернянки от общей массы семян несколько выше (2,9%) по сравнению с хлебной пшеницей (1,3%). Однако наблюдались значительные различия в соотношении эндосперма (74 против 81%) и внешней оболочки (22,9 против 16%). Распределение питательных веществ в ядре также сильно различается. Внешняя оболочка содержит значительное количество белка, минералов, ферментов и некоторых антиоксидантов, таких как фенолы и токотриенолы. Белок, липиды, ферменты и токоферол в изобилии содержатся в корне. Крахмалистый эндосперм содержит белки, глиадины, глютенины и углеводы (Hidalgo & Brandolini, 2014).
Обсуждение
Пищевые характеристики
Пищевые волокна и крахмал
Крахмалистый эндосперм составляет большую часть зерна пшеницы. Он состоит из двух типов полимеров: разветвленного амилопектина и линейной амилозы. Размеры зерен крахмала различны, и они состоят из полукристаллических частиц. Однозернянка имеет гранулы типа А (12-24 мм в диаметре), которые образуются вскоре после цветения, а также более мелкие гранулы типа В (5 мм), которые появляются через несколько дней после созревания. Большая часть крахмала состоит из гранул типа А, которые по количеству меньше гранул типа В. Гранулы эйнкорна типа А меньше, чем гранулы хлебной пшеницы (обычной пшеницы или Triticum aestivum), и имеют диаметр 13/2 мм. Кроме того, разница в размере гранул влияет на такие качества муки, как растворимость, чувствительность к ферментам, пастообразность, набухание и желатинизация (Morrison & Gadan, 1987; Stoddard, 1999). Однозернянка содержит фруктаны, которые представляют собой низкомолекулярные углеводы, обладающие пребиотическим действием. Эти углеводные цепочки избирательно стимулируют рост полезных бактерий, обитающих в толстой кишке, что способствует ее пребиотическим свойствам. (Brandolini et al., 2011).
Белок
В ядрах однозернянки содержится больше белка (в среднем 18 г на 100 г сухого вещества), чем в пшеничном хлебе. Эндосперм является еще одним богатым источником белка (Brandolini et al., 2008; Corbellini et al., 1999). Согласно таблице 1, содержание белка в однозернянке было выше по сравнению с другими сортами пшеницы, такими как твердая пшеница (13,68 г/100 г), камут (14,54 г/100 г), спельта (14,57 г/100 г), полба (12,5 г/100 г)
Жиры
В однозернянке содержится на 50% больше липидов, чем в хлебной пшенице. Таким образом, в однозернянке содержится больше мононенасыщенных жирных кислот (MUFA), меньше полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) и больше насыщенных жирных кислот (SFA), чем в хлебной пшенице (Hidalgo et al., 2009). Анализ содержания жирных кислот в зерне однозернянки выявил до 14 различных составов. Линолевая, олеиновая и пальмитиновая кислоты являются самыми жирнокислотными в составе, которые содержат 50.9-54.0%, 24.8- 26.4%, и 13,9-16,7% в составе, соответственно (Suchowilska et al., 2009). По сравнению с обычной пшеницей, в зерне однозернянки содержится больше MUFA, меньше PUFA и SFA. Высокое содержание MUFA и PUFA в рационе питания в сочетании с низким содержанием SFA помогают в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. MUFA и PUFA влияют на выработку жиров и холестерина, что способствует снижению атеросклероза и тромбообразования. Кроме того, высокий уровень MUFA и низкий уровень PUFA повышают устойчивость продуктов к окислению и увеличивают срок их хранения (Hidalgo et al., 2009). Согласно результатам исследования, зародыши однозернянки имеют наибольшее содержание жира - более 28% (Hoseney, 1994).
Антиоксиданты, витамины и микроминералы
Витамины - органические соединения, которые необходимы организму в небольших количествах. На грамм сухого вещества приходится 429-678 нанограммов фолиевой кислоты, водорастворимой формы витамина В9, которая защищает развивающийся плод от аномалий нервной трубки (Piironen et al., 2008). Содержание каротиноидов в зерне однозернянки значительно выше, чем в образцах полиплоидной пшеницы. Исследования показали, что лютеин составляет более 90% желтого пигмента, присутствующего во всех видах однозернянки. Лютеин является наиболее распространенным каротиноидом, который содержится в почках, эндосперме (3,6 мг/кг) и внешней оболочке (4,3 мг/кг) однозернянки (Corbellini et al., 1999). Таким образом, содержание каротиноидов в однозернянке в 4-8 раз выше, чем в хлебной пшенице, и в два раза выше, чем в твердой пшенице, а желтый цвет манной крупы и макаронных изделий, приготовленных из нее, считается неотъемлемым атрибутом (Borghi et al., 1996). Токолы (витамин Е) состоят из четырех видов токоферолов и токотриенолов: α, β, γ, и δ. Они защищают от долгосрочных последствий, таких как воспалительные заболевания, рак, катаракта, неврологические и сердечно-сосудистые расстройства. Токотриенолы содержатся во внешней оболочке, тогда как токоферолы в основном содержатся в зародышах. Было продемонстрировано, что обработка паром способствует перемещению токотриенолов из внешней оболочки в эндосперм (Becker, 2013). По сравнению с хлебной и твердой пшеницей, однозернянка имеет более высокое общее содержание токола, с максимальной плотностью 115,85 мг/кг сухого вещества и средней плотностью 77,96 мг/кг. Бета-токотриенол составляет около 61,9% от общего химического содержания в зерне пшеницы T. monococcum, что делает его наиболее распространенным компонентом. Следующими по распространенности молекулами являются бета-токоферол (6,1%), альфа-токотриенол (16,4%) и альфа-токоферол (15,6%). Токоферолы содержатся только в проростках, хотя мука, проростки и внешняя оболочка содержат значительное количество токотриенолов (Hidalgo & Brandolini, 2019; Lachman et al., 2013). Ранее, Hidalgo et al. (2006) исследовали содержание токолов, каротиноидов и питательных свойств однозернянки. Результаты показали, что содержание каротиноидов, особенно лютеина, в 2-4 раза выше, чем в других видах пшеницы, и составляет в среднем 8,41 мг/г сухого вещества. Наиболее распространенным видом токола был бета-токотриенол, за которым следовали альфа-токотриенол, бета-токоферол и альфа-токоферол. В среднем соотношение токотриенола и токоферола составляло 68,3 мг/г (Hidalgo et al., 2006). Растительные метаболиты, известные как полифенолы (фенольные кислоты, флавоноиды, алкилрезорцины и др.) в основном содержатся во внешних слоях ядер семян и жизненно важны как для роста и размножения растений, так и для борьбы с болезнями растений. Они обеспечивают защиту людей от окислительных заболеваний, включая рак, инсульт и болезни сердца. В то время как содержание фолиевой кислоты и свободных полифенолов в однозернянке и хлебной пшенице совпадает, T. monococcum бладает большей концентрацией конъюгированных фенольных кислот и меньшим количеством связанных фенольных кислот. Алкилрезорцины - это соединения, обладающие свойствами, влияющими на биологические мембраны, и антибактериальной активностью, которые содержатся в более высоких концентрациях в цельнозерновой муке из однозернянки (595 мг/кг) по сравнению с хлебной и твердой пшеницей (Andersson et al., 2008; Hidalgo & Brandolini, 2019; Quiñones et al., 2013). Согласно исследованию, проведенному Fogarasi et al. (2015), было показано, что антиоксидантные свойства и общее содержание фенолов в образцах однозернянки и ячменя, а также в их солодовых экстрактах проявляют заметную антиоксидантную активность во всех образцах. (2015). Уровень полифенолов в образцах однозернянки был выше, чем в других образцах и в хлебной пшенице. Солодовый экстракт из цельного зерна пшеницы обладает более сильным ингибирующим действием на свободные радикалы, но более низким содержанием фенолов по сравнению с образцами пшеницы (Fogarasi et al., 2015). Фитостеролы обладают противовоспалительными, антиаллергенными и антиоксидантными свойствами (Bakrim et al., 2022). Кроме того, фитостеролы связываются с холестерином и желчными кислотами и снижают уровень общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (LDL.C). Оптимального периода можно достичь, употребляя 3 г фитостеролов в день, и эта доза может снизить уровень холестерина LDL примерно на 10,7% (Li et al., 2022). С его помощью также можно предотвратить рак молочной железы, толстой кишки, предстательной железы и других органов. Поскольку фитостеролы физически связываются с канцерогенами, они обладают антиканцерогенным действием (Jones & Abumweis, 2009). При средней плотности фитостерола 1054 мг/кг, что на 25% больше, чем в озимой пшенице, однозернянка, разновидность Triticum, обладает наибольшей плотностью фитостерола. Ситостерол является основным фитостеролом в составе T. monococcum, а общее количество станолов, кампестерола и других веществ занимает второе и третье места. По сравнению с мукой из внешней оболочки, приготовленной из хлебной пшеницы, однозернянка содержит больше антиоксидантов, что делает ее более эффективной в подавлении свободных радикалов (Nurmi et al., 2008; Nyström et al., 2007). T. monococcum содержит более высокие концентрации питательных микроэлементов, чем T. estivum, включая железо (45,9-52 мг/кг соответственно), цинк (53-72 мг/кг), марганец (28-46 мг/кг), медь (9 мг/кг), стронций (5,4 мг/кг), молибден (1,2 мг/кг).кг), магний (1,5-1,6 г/кг), фосфор (5,2-5,4 г/кг) и селен (50,0-54,8 мкг/кг) (Erba et al., 2011; Suchowilska et al., 2012). В таблице 1 представлены некоторые данные о составе макро- и микроэлементов в зерне однозернянки по сравнению с другими сортами пшеницы.
Активность ферментов
Целый ряд ферментов, включая липазы, оксидазы, протеазы и амилазы, активны при переработке пищевых продуктов и содержатся в цельнозерновой муке. Среди этих ферментов бета- и альфа-амилазы катализируют расщепление крахмала. По сравнению с T. turgidum и T. estivaum, цельнозерновая мука из однозернянки обладает пониженной активностью альфа-амилазы. Более высокая активность бета-амилазы, возникающая в результате синтеза мальтозы с высоким содержанием мальтозы на стадии смешивания, способствует сильному термическому повреждению (реакция Майяра) хлебобулочных изделий, что, следовательно, сказывается на качестве конечного продукта (Hidalgo & Brandolini, 2019; Hidalgo et al., 2013). PUFA, в основном линолевая и линоленовая кислоты, окисляются до радикалов жирных кислот ферментом липоксигеназой. Каротиноиды и токолы - два антиоксиданта, которые подвергаются окислительному разложению под действием этих радикалов. Следовательно, повышенная активность липоксигеназы снижает пищевую ценность готовых продуктов. Однозернянка обладает более низкой активностью липоксигеназы (0,12-0,91 мкмоль/мин на г сухого вещества), чем твердые сорта пшеницы и хлебная пшеница (Leenhardt et al., 2006). Полифенолоксидазы способствуют превращению монофенолов в о-дифенолы и о-дифенолов в о-хиноны. Полимеризация и получение темных продуктов являются результатом взаимодействия между аминами и тиольными группами, или же это катализатор, который разрушает полифенолы и придает им коричневый цвет. В то время как виды T. turgidum и T. estivum имеют более низкий уровень полифенолоксидазы, цельнозерновая пшеничная мука из T. monoccocom имеет более высокий показатель (Okot-Kotber et al., 2002).
Содержание глютена
Общепризнано, что белки пшеничной клейковины играют определенную роль в развитии определенных заболеваний. Глиадин, одна из коротких пептидных цепей, входящих в состав белков пшеничной клейковины, а также аналогичных белков, содержащихся в ячмене и ржи, непосредственно участвует в возникновении целиакии. Было обнаружено, что эти белки, известные как целиакические эпитопы или определяющие антигены, оказывают сходное воздействие на Т-клетки и клетки иммунной системы, когда глиадины, содержащиеся в хлебной пшенице и однозернянке, расщепляются в пищеварительной системе. Однако эти глиадины теряют часть своих иммуностимулирующих свойств при дальнейшем расщеплении ферментами пищеварительной системы (Shewry, 2018). В ходе исследования для определения количества белка клейковины (глиадинов и глютенинов) в спельте, твердых сортах пшеницы, полбе и однозернянке был модифицирован спектрофотометрический тест Брэдфорда. Во всех четырех регионах содержание клейковины и белка в полбе, спельте и однозернянке было выше, чем в обычной пшенице. Соотношение глиадинов и глютенинов увеличилось с обычной пшеницы (< 3,8) до спельты, полбы и однозернянки (до 12,1), при этом в обычной пшенице уровень глютенина был выше, чем в однозернянке, полбе и спельте (Geisslitz et al., 2019). Тем не менее, однозернянка, являясь одним из хорошо изученных диплоидных сортов пшеницы, демонстрирует более низкий иммунологический ответ у пациентов с целиакией по сравнению с другими видами пшеницы. Однако она не считается безопасной для пациентов с целиакией (Picascia et al., 2020).
Технологическая особенность
По сравнению с хлебом, приготовленным из сортов Turgidum или Testivum, хлеб, приготовленный из цельнозерновой муки T. monoccocum (однозернянка), имеет уникальный внешний вид, в том числе желтую корочку и приятный и насыщенный вкус. Хотя некоторые генотипы однозернянки больше подходят для выпечки хлеба, все варианты лучше, чем те, которые используются для приготовления печенья и кондитерских изделий. По сравнению с пшеничной мукой для выпечки хлеба, в муке из однозернянки более высокое соотношение глиадин/глютенин и меньше высокомолекулярной клейковины. Кроме того, однозернянка имеет более высокие показатели вязкости по сравнению с другими сортами пшеницы. Однозернянка обладает большей максимальной и конечной вязкостью, чем T. turgidum и T. estivum. Вероятно, это связано с тем, что гранулы однозернянки имеют меньший размер и различную градацию (Hidalgo & Brandolini, 2019). La Gatta et al. (2017) исследовали влияние использования однозернянки вместо обычной муки на содержание белка в макаронных изделиях. На протяжении всего эксперимента макароны готовились с использованием муки из манной крупы и постепенно увеличивающегося количества пшеничной муки (в процентном соотношении 30%, 50% и 100%). Добавление муки из однозернянки и муки из манной крупы твердых сортов пшеницы усиливало полимерную структуру белков при производстве макаронных изделий. Несмотря на то, что мука из однозернянки содержит меньше белка глютена, чем мука из манной крупы, макароны, приготовленные из смеси двух видов муки в соотношении 50/50, обладают повышенной плотностью (La Gatta et al., 2017). Кроме того, Brandolini et al. (2018) провели исследование качества теста из однозернянки, чтобы оценить его совместимость с производством макаронных изделий, а также качество конечных продуктов. Между макаронными изделиями из твердых сортов пшеницы и макаронными изделиями из однозернянки было несколько различий в отношении концентрации каротиноидов, размера, цвета и характеристик анализа изображений.
Благодаря значительно более мягкой текстуре - вероятно, из-за особой структуры клейковинной матрицы в однозернянке - макароны, приготовленные из муки из однозернянки, готовятся быстрее. Хотя макароны из твердых сортов пшеницы уступали макаронным изделиям из однозернянки по питательной ценности, оба вида были технологически эквивалентны (Brandolini et al., 2018). В отдельном исследовании Løje et al. (2003) изучали химический состав, функциональные свойства и вкусовые качества однозернянки. Очищенные образцы однозернянки обладали рядом общих свойств, в том числе мелкими зернами, очень мягкой структурой эндосперма, высоким содержанием золы, различным содержанием белка и низким содержанием бета-глюкана. Однозернянка в целом содержала меньше пищевых волокон, чем обычная пшеница. В некоторых образцах наблюдались значительные различия в количестве лизина (1,5-3,15 г на 100 г белка). Большинство образцов однозернянки показали высокую скорость осыпания (в среднем 362 секунды) и высокую амилографическую вязкость (в среднем 1185 БУ). Приготовленная однозернянка продемонстрировала вкусовые качества, сравнимые с образцами других видов пшеницы, за исключением более мягкой консистенции, меньшей питательной ценности, липкости и меньшего содержания клетчатки. Результаты показали, что благодаря высокой вязкости при желатинизации, высокому содержанию белка, низкому содержанию пищевых волокон, приемлемой консистенции и приятному вкусу вареная однозернянка может использоваться в качестве пищевой добавки или альтернативы рису (Løje et al., 2003). В ходе египетского исследования участники высоко оценили кус-кус из камута (блюдо, приготовленное из органической цельнозерновой пшеницы Хорасан), назвав его пикантным, маслянистым, хрустящим и вкусным с множеством полезных свойств (Abdel- Haleem et al., 2012). Камут используется в различных продуктах питания, включая хлопья, хлеб, печенье, закуски, блинчики, хлебобулочные смеси, булгур, макароны и хлебобулочные изделия (Brester et al., 2009). Анализ хлеба, приготовленного из смесей древних злаков, таких как камут и полба, показал, что по органолептическим и физическим свойствам он не отличается от хлеба, приготовленного из обычной пшеничной муки. Таким образом, включение древних сортов пшеницы в хлебобулочные смеси обеспечивает многочисленные питательные и сенсорные преимущества (Angioloni & Collar, 2011). Hendek Ertop (2019) впервые исследовал, как технология производства булгура влияет на твердую пшеницу и однозернянку. Для выявления различий в микроструктуре однозернянки и твердой пшеницы была использована сканирующая электронная микроскопия. Зерна булгура из однозернянки были крупнее, чем зерна булгура из твердых сортов пшеницы. Хотя сорт пшеницы влиял на физико-химические свойства, это не повлияло на процесс приготовления булгура из однозернянки. Кроме того, на микроструктуру образцов булгура из однозернянки повлияла технология приготовления, в результате чего он получился более густым и коричневым, чем из твердых сортов пшеницы. В булгуре из однозернянки также содержалось большее количество жира и золы, а также необычные, но необходимые компоненты, включая цинк, железо и алюминий (Hendek Ertop, 2019; Mirza Alizadeh et al., 2017). В другом исследовании изучалось влияние термической обработки, соединений сахара, амилаз и цвета на хлеб из хлебной пшеницы, твердой пшеницы и однозернянки. Результаты показали, что фурозин, гидроксиметилфурфурол и глюкозилизомальтол - индикаторы термической деструкции - увеличивались только на стадии выпечки. Содержание фурозина в однозернянке было значительно ниже. Гидроксиметилфурфурол и глюкозилизомальтол были обнаружены только в шелухе однозернянки, однако их количество было меньше, чем в хлебе и твердых сортах пшеницы. Особые характеристики пшеничного теста из однозернянки, скорее всего, обусловлены его умеренной активностью бета-амилазы и низкой концентрацией мальтозы (Mirza Alizadeh et al., 2022). Была отмечена связь между цветом и термическим повреждением, при этом другие буханки имели более темный цвет, чем пшеничный хлеб из однозернянки. Результаты показывают, что пшеничный хлеб из однозернянки менее подвержен термическому воздействию, чем аналогичные продукты, такие как твердые сорта пшеницы и хлеб, что свидетельствует о лучшем сохранении его питательных свойств (Hidalgo& Brandolini, 2011). Hidalgo et al. (2016) исследовали влияние быстрого набухания на технические и химические свойства однозернянки и хлебной пшеницы. Вспучивание значительно изменило большинство структурных и химических характеристик однозернянки и хлебной пшеницы. Большинство химических и структурных характеристик каротиноидов были значительно изменены в процессе обжаривания, при этом средняя потеря каротиноидов составила 54%; однако изменений в протоколе не наблюдалось (Hidalgo et al., 2016). Nakov et al. (2018 исследовали влияние цельнозерновой муки из однозернянки с содержанием 0, 30, 50, 70, и 100% на физические и химические свойства, биологически активные компоненты и переваривание крахмала в печеньях в лабораторных условиях. Печенье, приготовленное полностью из муки из хлебной пшеницы, имеет меньший диаметр, чем печенье, приготовленное из однозернянки. Сладости, обогащенные однозернянкой, имели более высокое содержание белка, золы, общего количества полифенолов, антиоксидантной активности, общего количества каротиноидов и бета-глюканов, но более низкий уровень рН и влажности. Показатели переваривания крахмала в печеньях, приготовленных из 100%-ной однозернянки в лабораторных условиях (120 мин), были аналогичны показателям, полученным из 100%-ной пшеничной муки несмотря на то, что скорость переваривания была ниже при 180 мин. Эти результаты показали, что печенье, приготовленное из однозернянки, содержит больше питательных веществ и обладает лучшими физико-химическими качествами по сравнению с печеньем, приготовленным из пшеничного хлеба (Nakov et al., 2018). В ходе отдельного исследования манная крупа из твердых сортов пшеницы, пшеничная хлебопекарная мука и очищенная мука из однозернянки были использованы для анализа содержания токола при производстве хлеба, водяного печенья (разновидность печенья, приготовляемого только из муки и воды) и макаронных изделий. Общее количество токола уменьшалось по мере увеличения количества этапов обработки. Приготовление теста для хлеба и водяного печенья приводило к ухудшению качества токола, в то время как замес и выпечка хлеба оказывали минимальное влияние. В процессе приготовления макаронных изделий наблюдался значительный износ (44,2%) из-за длительной стадии приготовления теста. Исключение этапа экструзии привело к снижению содержания токола примерно на 3,7% в условиях вакуума и на 29,7% в условиях без вакуума. Этап сушки практически не повлиял на содержание токола. Несмотря на заметное снижение, однозернянка содержит больше токола в конечных продуктах и имеет более длительный срок хранения, чем твердая и хлебопекарная пшеница (Hidalgo& Brandolini, 2010).
Выводы
Повышенный интерес к муке из однозернянки объясняется ее недорогим происхождением и предполагаемой высокой питательной ценностью, что делает ее особенно идеальной для использования в органическом сельском хозяйстве с низкими затратами. Обычно точная оценка пищевой ценности T. monococcum подтверждается рядом недавних исследований. По сравнению с твердой пшеницей и хлебной пшеницей, ядра однозернянки естественно, содержат больше белков, липидов (в основном поли- и мононенасыщенных жирных кислот) и фруктанов. Кроме того, в них повышена концентрация нескольких всегда важных микроминералов, таких как цинк и железо. В них содержатся значительные концентрации функциональных антиоксидантов, таких как фитостеролы, алкилрезорцины, каротиноиды, токолы и конъюгированные фенолы. Поскольку цельнозерновая мука из однозернянки содержит небольшое количество липоксигеназы и бета-амилазы, эти антиоксиданты не разрушаются в процессе пищевой обработки, сохраняя превосходные питательные свойства этого вида муки. По сравнению с хлебной пшеницей, однозернянка содержит меньшее количество пищевых волокон и нерастворимых связанных полифенолов, а также обладает большей активностью полифенолоксидазы. Современные достижения в области экологически чистого сельского хозяйства с низким уровнем воздействия на окружающую среду, а также все более широкое использование биологических и функциональных продуктов позволяют предположить, что однозернянка все еще можно использовать для потребления человеком. Это особенно актуально, учитывая, что однозернянка является потенциальным компонентом для приготовления хлебобулочных изделий, детского питания или продуктов с высоким содержанием токолов, каротиноидов и пищевых волокон..
Вклад авторов
Aida Mahdavi, Nesa Azimzadeh, Sara Moradpey, и Maryam Abolhassani: Сбор данных; Расследование; Написание первоначального проекта. Majid Aminzare, Behrouz Tajdar-Oranj и Hamid Barani- Bonab: Написание-рецензирование и редактирование. Adel Mirza Alizadeh: Концептуализация; Расследование; Администрирование проекта; Авторский надзор; Написание-рецензирование и редактирование.
Финансирование
Автор(ы) не получал(ы) никакой финансовой поддержки для исследования, авторства и/или публикации этой статьи.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.
Признание
Это исследование не получило специального гранта от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.
Этические соображения
В этом исследовании не было никаких этических соображений, которые необходимо было бы учитывать.
Источники
1. Abdel-All, E., Hucl, P., & Sosulski, F. (1995). Compositional and nutritional characteristics of spring einkorn and spelt wheats. Cereal Chemistry, 72(6).
2. Abdel-Haleem, A. M., Seleem, H. A., & Galal, W. K. (2012). Assessment of Kamut® wheat quality. World Journal of Science, Technology and Sustainable Development, 9(3), 194-203.
3. Akar, T., Cengiz, M., & Tekin, M. (2019). A comparative study of protein and free amino acid contents in some important ancient wheat lines. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 11(2), 191-200.
4. Andersson, A. A., Kamal-Eldin, A., Fras, A., Boros, D., & Åman, P. (2008). Alkylresorcinols in wheat varieties in the HEALTHGRAIN diversity screen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(21), 9722-9725.
5. Angioloni, A., & Collar, C. (2011). Nutritional and functional added value of oat, Kamut®, spelt, rye and buckwheat versus common wheat in breadmaking. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91(7), 1283- 1292.
6. Arzani, A. (2019). Emmer (Triticum turgidum ssp. dicoccum) flour and bread. In Flour and bread and their fortification in health and disease prevention (pp. 89-98). Elsevier.
7. Bakrim, S., Benkhaira, N., Bourais, I., Benali, T., Lee, L. H., El Omari, N., . . . & Bouyahya, A. (2022). Health benefits and pharmacological properties of stigmasterol. Antioxidants, 11(10).
8. Becker, F. (2013). Tocopherols in wheat and rye.
9. Borghi, B., Castagna, R., Corbellini, M., Heun, M., & Salamini, F. (1996). Breadmaking quality of einkorn wheat (Triticum monococcum ssp. monococcum). Cereal Chemistry, 73(2).
10. Brandolini, A., Hidalgo, A., & Moscaritolo, S. (2008). Chemical composition and pasting properties of einkorn (Triticum monococcum L. subsp. monococcum) whole meal flour. Journal of Cereal Science, 47(3), 599-609.
11. Brandolini, A., Hidalgo, A., Plizzari, L., & Erba, D. (2011). Impact of genetic and environmental factors on einkorn wheat (Triticum monococcum L. subsp. monococcum) polysaccharides. Journal of Cereal Science, 53(1), 65-72.
12. Brandolini, A., Lucisano, M., Mariotti, M., & Hidalgo, A. (2018). A study on the quality of einkorn (Triticum monococcum L. ssp. monococcum) pasta. Journal of Cereal Science, 82, 57-64.
13. Brester, G. W., Grant, B., & Boland, M. A. (2009). Marketing organic pasta from big sandy to Rome: It's a long Kamut®. Applied Economic Perspectives and Policy, 31(2), 359-369.
14. Corbellini, M., Empilli, S., Vaccino, P., Brandolini, A., Borghi, B., Heun, M., & Salamini, F. (1999). Einkorn characterization for bread and cookie production in relation to protein subunit composition. Cereal Chemistry, 76(5), 727-733.
15. Erba, D., Hidalgo, A., Bresciani, J., & Brandolini, A. (2011). Environmental and genotypic influences on trace element and mineral concentrations in whole meal flour of einkorn (Triticum monococcum L. subsp. monococcum). Journal of Cereal Science, 54(2), 250-254.
16. Fogarasi, A. L., Kun, S., Tankó, G., Stefanovits-Bányai, É., & Hegyesné- Vecseri, B. (2015). A comparative assessment of antioxidant properties, total phenolic content of einkorn, wheat, barley and their malts. Food Chemistry, 167, 1-6.
17. Geisslitz, S., Longin, C. F. H., Scherf, K. A., & Koehler, P. (2019). Comparative study on gluten protein composition of ancient (einkorn, emmer and spelt) and modern wheat species (durum and common wheat). Foods, 8(9), 409.
18. Hendek Ertop, M. (2019). Comparison of industrial and homemade bulgur produced from einkorn wheat (Triticum monococcum) and durum wheat (Triticum durum): Physicochemical, nutritional and microtextural properties. Journal of Food Processing and Preservation, 43(2), e13863.
19. Hidalgo, A., & Brandolini, A. (2010). Tocols stability during bread, water biscuit and pasta processing from wheat flour. Journal of Cereal Science, 52(2), 254-259.
20. Hidalgo, A., & Brandolini, A. (2011). Evaluation of heat damage, sugars, amylases and colour in bread from einkorn, durum and bread wheat flour. Journal of Cereal Science, 54(1), 90-97.
21. Hidalgo, A., & Brandolini, A. (2014). Nutritional properties of einkorn wheat (Triticum monococcum L.). Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(4), 601-612.
22. Hidalgo, A., & Brandolini, A. (2019). Nutritional, technological, and health aspects of einkorn flour and bread. In Flour and bread and their fortification in health and disease prevention (pp. 99-110). Elsevier.
23. Hidalgo, A., Brandolini, A., Pompei, C., & Piscozzi, R. (2006). Carotenoids and tocols of einkorn wheat (Triticum monococcum ssp. monococcum L.). Journal of Cereal Science, 44(2), 182-193.
24. Hidalgo, A., Brandolini, A., & Ratti, S. (2009). Influence of genetic and environmental factors on selected nutritional traits of Triticum monococcum. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(14), 6342- 6348.
25. Hidalgo, A., Brusco, M., Plizzari, L., & Brandolini, A. (2013). Polyphenol oxidase, alpha-amylase and beta-amylase activities of Triticum monococcum, Triticum turgidum and Triticum aestivum: A two-year study. Journal of Cereal Science, 58(1), 51-58.
26. Hidalgo, A., Scuppa, S., & Brandolini, A. (2016). Technological quality and chemical composition of puffed grains from einkorn (Triticum monococcum L. subsp. monococcum) and bread wheat (Triticum aestivum L. subsp. aestivum). LWT-Food Science and Technology, 68, 541- 548.
27. Hoseney, R. C. (1994). Principles of cereal science and technology. American Association of Cereal Chemists (AACC).
28. Jiang, X. L., Tian, J. C., Zhi, H., & Zhang, W. D. (2008). Protein content and amino acid composition in grains of wheat-related species. Agricultural Sciences in China, 7(3), 272-279.
29. Johansson, E., Prieto-Linde, M. L., & Larsson, H. (2021). Locally adapted and organically grown landrace and ancient spring cereals-A unique source of minerals in the human diet. Foods, 10(2), 393.
30. Jones, P., & Abumweis, S. (2009). Phytosterols as functional food ingredients: Linkages to cardiovascular disease and cancer. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 12, 147-151.
31. Kulathunga, J., Reuhs, B. L., Zwinger, S., & Simsek, S. (2021). Comparative study on kernel quality and chemical composition of ancient and modern wheat species: Einkorn, emmer, spelt and hard red spring wheat. Foods, 10(4), 761.
32. La Gatta, B., Rutigliano, M., Rusco, G., Petrella, G., & Di Luccia, A. (2017). Evidence for different supramolecular arrangements in pasta from durum wheat (Triticum durum) and einkorn (Triticum monococcum) flours. Journal of Cereal Science, 73, 76-83.
33. Lachman, J., Hejtmánková, K., & Kotíková, Z. (2013). Tocols and carotenoids of einkorn, emmer and spring wheat varieties: Selection for breeding and production. Journal of Cereal Science, 57(2), 207-214.
34. Leenhardt, F., Lyan, B., Rock, E., Boussard, A., Potus, J., Chanliaud, E., & Remesy, C. (2006). Genetic variability of carotenoid concentration, and lipoxygenase and peroxidase activities among cultivated wheat species and bread wheat varieties. European Journal of Agronomy, 25(2), 170- 176.
35. Li, X., Xin, Y., Mo, Y., Marozik, P., He, T., & Guo, H. (2022). The bioavailability and biological activities of phytosterols as modulators of cholesterol metabolism. Molecules, 27(2), 523.
36. Løje, H., Møller, B., Laustsen, A., & Hansen, Å. (2003). Chemical composition, functional properties and sensory profiling of einkorn (Triticum monococcum L.). Journal of Cereal Science, 37(2), 231-240.
37. Longin, C. F. H., & Würschum, T. (2016). Back to the future-tapping into ancient grains for food diversity. Trends in Plant Science, 21(9), 731-737.
38. Mirza Alizadeh, A., Haj Heidary, R., Tajkey, J., Aminzare, M., & Hejazi, J. (2017). Assessment of wheat flour fortification by premix (iron and folic acid) in flour factories of Zanjan province, Iran, 2016. Journal of Nutritional Sciences and Dietetics.
39. Mirza Alizadeh, A., Peivasteh Roudsari, L., Tajdar Oranj, B., Beikzadeh, S., Barani Bonab, H., & Jazaeri, S. (2022). Effect of flour particle size on chemical and rheological properties of wheat flour dough. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 41(2), 682-694.
40. Morrison, W., & Gadan, H. (1987). The amylose and lipid contents of starch granules in developing wheat endosperm. Journal of Cereal Science, 5(3), 263-275.
41. Nakov, G., Brandolini, A., Ivanova, N., Dimov, I., & Stamatovska, V. (2018). The effect of einkorn (Triticum monococcum L.) whole meal flour addition on physico-chemical characteristics, biological active compounds and in vitro starch digestion of cookies. Journal of Cereal Science, 83, 116-122.
42. Nurmi, T., Nystrom, L., Edelmann, M., Lampi, A. M., & Piironen, V. (2008). Phytosterols in wheat genotypes in the HEALTHGRAIN diversity screen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(21), 9710-9715.
43. Nyström, L., Paasonen, A., Lampi, A. M., & Piironen, V. (2007). Total plant sterols, steryl ferulates and steryl glycosides in milling fractions of wheat and rye. Journal of Cereal Science, 45(1), 106-115.
44. Okot-Kotber, M., Liavoga, A., Yong, K. J., & Bagorogoza, K. (2002). Activation of polyphenol oxidase in extracts of bran from several wheat (Triticum aestivum) cultivars using organic solvents, detergents, and chaotropes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(8), 2410-2417.
45. Petkova, Z., Stoyanova, M., Stankov, S., Fidan, H., Dzhivoderova, M., Pahopoulou, A., . . . & Stoyanova, A. (2019). Comparison of some bioactive components of emmer wheat [Triticum dicoccum (schrank) schübler] cultivars from two different origins grown under the same conditions. Food and Health, 5(3), 160-167.
46. Picascia, S., Camarca, A., Malamisura, M., Mandile, R., Galatola, M., Cielo, D.,
. . . & Troncone, R. (2020). In celiac disease patients the in vivo challenge with the diploid Triticum monococcum elicits a reduced immune response compared to hexaploid wheat. Molecular Nutrition & Food Research, 64(11), 1901032.
47. Piironen, V., Edelmann, M., Kariluoto, S., & Bedo, Z. (2008). Folate in wheat genotypes in the HEALTHGRAIN diversity screen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(21), 9726-9731.
48. Pour Abughadareh, A., Alavikia, S., Moghadam, M., Mehrabi, A., & Mazinani,
M. (2016). Diversity of agromorphological traits in populations of einkorn wheat (Triticum boeoticum and Triticum urartu) under normal and water deficit stress conditions. Journal of Crop Breeding, 8, 37-46.
49. Quiñones, M., Miguel, M., & Aleixandre, A. (2013). Beneficial effects of polyphenols on cardiovascular disease. Pharmacological Research, 68(1), 125-131.
50. Shewry, P. R. (2018). Do ancient types of wheat have health benefits compared with modern bread wheat? Journal of Cereal Science, 79, 469- 476.
51. Shewry, P. R., & Hey, S. (2015). Do “ancient” wheat species differ from modern bread wheat in their contents of bioactive components? Journal of Cereal Science, 65, 236-243.
52. Stoddard, F. L. (1999). Survey of starch particle‐size distribution in wheat and related species. Cereal Chemistry, 76(1), 145-149.
53. Suchowilska, E., Wiwart, M., Borejszo, Z., Packa, D., Kandler, W., & Krska, R. (2009). Discriminant analysis of selected yield components and fatty acid composition of chosen Triticum monococcum, Triticum dicoccum and Triticum spelta accessions. Journal of Cereal Science, 49(2), 310-315.
54. Suchowilska, E., Wiwart, M., Kandler, W., & Krska, R. (2012). A comparison of macro-and microelement concentrations in the whole grain of four Triticum species. Plant, Soil and Environment, 58(3), 141-147.
55. USDA. (2009). Composition of foods raw, processed, prepared USDA national nutrient database for standard reference, release 22. https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/80400535/DATA/sr22/sr22_doc. pdf
56. Venske, E., Dos Santos, R. S., Busanello, C., Gustafson, P., & Costa de Oliveira,
A. (2019). Bread wheat: a role model for plant domestication and breeding. Hereditas, 156, 16.
57. Zhao, F. J., Su, Y., Dunham, S., Rakszegi, M., Bedo, Z., McGrath, S., & Shewry,
P. (2009). Variation in mineral micronutrient concentrations in grain of wheat lines of diverse origin. Journal of Cereal Science, 49(2), 290-295.