Effect of processing on antioxidant activity of buckwheat grains

W pracy zbadano wpływ wybranych procesów tj. prażenia i gotowania na aktywność przeciwutleniającą ziaren gryki. Oznaczono zawartość polifenoli i fitynianów, zdolność do chelatowania jonów żelaza(ll), a także aktywność przeciwrodnikową wobec kationorodników ABTS∙+ i aktywność antyoksydacyjną wobec nadtlenków w emulsji kwasu linolowego ekstraktów ziaren, płatków, kaszy nieprażonej i prażonej (surowej i gotowanej). Wykazano, że ziarna i produkty z gryki charakteryzują się wysoką zawartością polifenoli. Procesy prażenia i gotowania obniżyły zawartość polifenoli w produktach z gryki oraz pogorszyły ich właściwości antyoksydacyjne, z wyjątkiem zdolności do chelatowania.In the thesis the effect of chosen treatment on buckwheat grains’ antioxidant activity was investigated. Total phenolic and phytate content, iron chelating ability, as well as anti radical activity against ABTS∙+ radicals, and antioxidant activity against peroxides in linoleic acid emulsion were tested in extracts of buckwheat grains, flakes, unroasted and roasted groats (raw and cooked). It was shown that in grains the content of polyphenols is high and surpasses the values available in literature for wheat and amaranthus. Roasting and cooking decreased both the amount of polyphenols and the activity of investigated products, except chelating

The content of trypsin inhibitors, oligosccharides and phytic acid in the bean seed (Phaseolus vulgaris) preparations obtained by crystallization and classical isolation

W pracy porównywano zawartość oligosacharydów, kwasu fitynowego oraz inhibitora trypsyny w preparatach białkowych otrzymanych z nasion fasoli białej (Phaseolus vulgaris) dwoma metodami: izolacji klasycznej i krystalizacji w środowisku kwaśnym. Podczas izolacji klasycznej białka odzyskano z ekstraktów alkalicznych w punkcie najmniejszej rozpuszczalności jako postać amorficzną (PBA). W drugiej metodzie wykorzystano zdolność białek fasoli do tworzenia struktur krystalicznych w środowisku kwaśnym (PBK). Przeprowadzane badania wykazały, że zastosowanie metody krystalizacji pozwoliło na otrzymanie preparatów o mniejszej zawartości inhibitora trypsyny oraz fosforu fitynowego w porównaniu z izolacją klasyczną. W otrzymanych preparatach w porównaniu z mąką fasolową zmniejszała się również zawartość oligosacharydów. Proces krystalizacji wpływał na zmniejszenie ilości galaktocukrów do takiego samego bądź niższego poziomu niż izolacja klasyczna. Zastosowana obróbka termiczna (100°C , t = 30 min) wpłynęła na zmniejszenie ilości kwasu fitynowego, natomiast zmiana zawartości galaktocukrów i inhibitora trypsyny zależała od odmiany nasion.In this paper, the comparison was made between the content of oligosccharides, phytic acid, and trypsin inhibitors contained in protein preparations manufactured from bean seeds with the use of two methods: classical isolation and crystallization under acidic conditions. During the classical isolation process, proteins were reclaimed from alkaline extracts at a minimum solubility; they had an amorphous form (PBA). The second method consisted in the utilization of the ability of bean proteins to create crystalline structures at acidic conditions (PBK). The investigations performed showed that when the crystallization method was applied, it was possible to obtain preparations of lower contents of phytic acid and inhibitors compared to the classical isolation process. In the preparations obtained, the content of oligosaccharides was also decreased compared to the bean flour. The crystallization process caused a decrease in the content of galactosaccharides and their content was either at levels similar or lower than the respective levels of their content obtained using the classical isolation method. A thermal processing applied (100°C , t = 30 min) produced a decrease in the content of phytic acid, whereas the change in the contents of oligosaccharides and trypsin inhibitors depended upon the variety of seeds used

Assessment of patulin content in apple juice concentrate in regard to production process stages

Celem pracy była ocena jakości zagęszczonego soku jabłkowego pod względem zawartości patuliny oraz próba zbadania zmian zawartości tej mikotoksyny w siedmiu głównych etapach procesu produkcji w wybranym zakładzie przetwórczym w środkowym okresie kampanii. Przedmiotem analizy były pobrane w zakładzie przetwórczym próbki: surowca, półproduktów i produktu końcowego tj. zagęszczonego soku jabłkowego. Zawartość patuliny oznaczono metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Otrzymane wyniki odniesiono do aktualnych regulacji prawnych w zakresie najwyższych dopuszczalnych zawartości mikotoksyny w produktach spożywczych. Granice wykrywalności i oznaczalności metody dla produktów stałych wynosiły odpowiednio 3,2 i 9,7 |mikro/g/kg, zaś dla produktów płynnych 1,5 i 4,6 |mikro/g/kg. Zawartość patuliny w próbkach płynnych, w tym koncentratu nie przekroczyła 10 |mikro/g/kg. Najwyższą zawartość patuliny stwierdzono w jabłkach pobranych w jednym z terminów w listopadzie ok. 49 |mikro/g/kg.The aim of this work was to assess apple juice concentrates quality in regard to the patulin content as well as an attempt to investigate the mycotoxin content changes at seven main processing stages in a selected production plant in the middle of a campaign. An object of the analysis were raw material (apples), semi-products, and final product (apple juice concentrate) samples taken in the plant. Patulin content was determined by means of high-performance liquid chromatography. Results obtained were compared with statutory regulations as to the maximum acceptable patulin concentrations in foodstuffs. Limits of detection and quantitation for the method developed were 3,2 and 9,7 |micro/g/kg and 1,5 and 4,6 |micro/g/kg for solid and liquid samples, respectively. Patulin content in liquid samples did not exceed 10 |micro/g/kg. The highest patulin content was found in apples taken in one of the batches from November - approx. 49 |micro/g/kg

Content of some selected biologically active compounds in the extracts of dried apricots and their antioxidant properties

Celem pracy było oznaczenie zawartości wybranych związków biologicznie aktywnych oraz określenie właściwości przeciwutleniających ekstraktów uzyskanych z suszonych moreli. W owocach oznaczono zawartość suchej masy, natomiast w ekstraktach zawartość polifenoli ogółem, katechin, witaminy C i karotenoidów. Właściwości przeciwutleniające ekstraktów z suszonych owoców zbadano metodą z wykorzystaniem rodników DPPH•, kationorodników ABTS•+ oraz oznaczono ich zdolność do chelatowania jonów żelaza(II). Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że suszone morele są cennym, lecz ciągle niedocenianym źródłem ważnych dla organizmu człowieka składników. Wszystkie ekstrakty wykazały silne właściwości przeciwutleniające wobec syntetycznych rodników oraz zdolność do chelatowania jonów żelaza(II).The objective of this paper was to determine the contents of some selected biologically active compounds in the extracts produced of dried apricots and their antioxidant properties. The value of dry mass was determined in dried fruit whereas in the extracts - the contents of: polyphenols, catechins, vitamin C, and carotenoids. Antioxidant properties of extracts were investigated using DPPH• radicals and ABTS•+ cation radicals; the ability of those extracts to chelate iron ions was also determined. Based on the results obtained, it was concluded that dried apricots were a valuable, but still underestimated source of food compounds appearing important for human organisms. All the extracts showed strong antioxidant properties towards synthetic radicals as well as the ability to chelate iron ions

Antioxidant activity of the selected green teas

Celem pracy było porównanie składu związków biologicznie aktywnych, przede wszystkim przeciwutleniających, zawartych w naparach herbat zielonych, a także określenie zróżnicowania właściwości przeciwutleniających tych związków, mierzonych wobec nadtlenków kwasu linolowego oraz kationorodników ABTS. Ponadto celem badań była ocena jakości sensorycznej naparów badanych herbat. Herbaty pochodziły z krajów o różnym położeniu geograficznym. Stwierdzono duże zróżnicowanie zawartości polifenoli, kwasu askorbinowego, teiny oraz teaniny w uzyskanych naparach, przy czym najmniejszą zawartość związków aktywnych oznaczono w herbacie z Tajwanu. Skutkowało to najsłabszymi jej właściwościami przeciwutleniającymi w procesie autooksydacji kwasu linolowego i wobec rodników ABTS. Wykazano ponadto niewielkie różnice aktywności trzech kolejnych naparów uzyskanych z tej samej porcji liści. Pod względem sensorycznym najbardziej akceptowana okazała się, najuboższa w składniki prozdrowotne, herbata z Tajwanu. Herbaty z wyspy Jawa, z Nepalu i Wietnamu nie różniły się istotnie pod względem pożądalności sensorycznej.The objective of the study was to compare the composition of biologically active compounds, first of all antioxidants, contained in the infusions of green teas, as well as to determine the diversity of antioxidant properties of those compounds measured towards the linoleic acid peroxides and ABTS radical cations. Moreover, the other objective of the study was to assess the sensory quality of the infusions of the teas investigated. The teas studied originated from countries located in various part of the world. A high diversity was found in the contents of polyphenols, ascorbic acid, theine, and theanine in the infusions made, and the lowest content of active compounds was determined in the tea from Taiwan. This fact resulted in its worst antioxidant properties under the linoleic acid auto-oxidation process and towards the ABTS radicals. Furthermore, small differences were found in the activity of three subsequent infusions obtained from the same batch of leaves. The tea from Taiwan appeared to be the best acceptable one from the sensory point of view, although it contained the lowest amounts of pro-healthy components. The teas from Java, Nepal, and Vietnam significantly differed in their sensory desirability

Influence of enzymatic hydrolysis on the antioxidant properties of protein preparations from buckwheat

Celem badań było porównanie właściwości przeciwutleniających preparatów białek wyizolowanych z gryki odmiany Fagopyrum esculentum Moench oraz hydrolizatów tych białek uzyskanych w wyniku działania pepsyny oraz proteinazy N. Właściwości przeciwutleniające preparatów zbadano oznaczając: zdolność do chelatowania żelaza(II), aktywność wobec kationorodników ABTS i wobec nadtlenków kwasu linolowego. Przeprowadzono także podstawową charakterystykę białek i peptydów otrzymanych preparatów i hydrolizatów białkowych oraz oznaczono zawartość polifenoli ogółem. Zawartość rozpuszczalnych związków peptydowych i polifenoli w hydrolizatach była większa niż w preparatach białek niehydrolizowanych, co prawdopodobnie przyczyniło się do ich lepszej zdolności do chelatowania jonów żelaza(II). Hydrolizaty białkowe otrzymane za pomocą proteinazy N oraz preparaty białek charakteryzowały się mniejszą aktywnością wobec kationorodników ABTS niż hydrolizaty pepsynowe. Preparaty białek wykazywały najlepsze właściwości przeciwutleniające wobec nadtlenków w emulsji kwasu linolowego. Preparaty białkowe hydrolizowane proteinazą N działały w tym układzie reakcyjnym zdecydowanie najsłabiej. Uzyskane wyniki wskazują, że hydrolizaty i preparaty białek gryki mogą być stosowane do żywności jako naturalne składniki o właściwościach przeciwutleniających.The aim of this study was to compare the antioxidant properties of protein preparations isolated from buckwheat and hydrolysates of these proteins achieved due to the reaction of pepsin and proteinase N. The research material consisted of buckwheat grain of Fagopyrum esculentum Moench cv. from the cultivation in Poland, from which the flour was produced in the laboratory, as well as buckwheat flour available on markets. Both types of flour were subjected to obtain the protein preparations. To produce buckwheat protein hydrolysates, two enzymes were used: pepsin and proteinase N. Hydrolysis of the isolate using pepsin was carried out for 4 h, while proteinase N was applied – for 6 h. Basic characteristics of the resulting protein preparations and hydrolysates included determination of: the content of total nitrogen, soluble peptide compounds, surface aromatic hydrophobicity of protein-origin compounds, and content of total polyphenols. The antioxidant properties of preparations were examined by determining: the ability to chelate iron(II) ions, activity against cation radicals ABTS, and against linoleic acid peroxides. Contents of soluble peptide compounds and polyphenols in protein hydrolysates from buckwheat was higher than in the preparations, which probably contributed to their better ability to chelate the iron(II) ions. The protein hydrolysates produced by means of proteinase N demonstrated lower activity against cation radicals ABTS and chelating properties than hydrolysates obtained by the application of pepsin. Buckwheat protein preparations deactivated the cation radicals ABTS to a lesser extent than pepsin hydrolysates. The process of enzymatic protein hydrolysis resulted in a decrease (up to eight-fold) of the surface aromatic hydrophobicity, wherein there was no any clear influence of the type of enzyme used on the degree of these changes. The best antioxidant properties against peroxides in linoleic acid emulsion were showed by protein preparations having the highest surface aromatic hydrophobicity. Protein preparations hydrolyzed using proteinase N had in such reaction system the weakest efficiency

Properties and in vitro digestibility of buckwheat starch compared to wheat starch

Produkty z udziałem mąki gryczanej charakteryzują się dobrą wartością odżywczą i obecnością składników o działaniu prozdrowotnym, w tym niskim indeksem glikemicznym. Cechy te mogą być przydatne w projektowaniu nowych produktów z udziałem ziarniaków gryki. Celem pracy było porównanie wybranych właściwości wyizolowanej skrobi z gryki z właściwościami mąki gryczanej oraz skrobi pszennej. Wykazano, że ze względu na ponad 10-krotnie mniejszą wielkość ziarenek skrobi gryczanej w stosunku do skrobi pszennej ich właściwości znacznie się różnią, pomimo że obie mają ten sam typ struktury polimorficznej i podobną zawartość amylozy. Skrobia gryczana charakteryzowała się większą temperaturą i entalpią przemiany kleikowania niż skrobia pszenna. W przypadku mąki gryczanej obserwowano jeszcze większe wartości temperatury przemiany kleikowania oraz niskie wartości siły pęcznienia i zdolności rozpuszczania amylozy, co wynika prawdopodobnie z obecności białek na powierzchni ziarenek skrobi. Te właściwości wpłynęły na podatność skrobi na trawienie. Skrobia w mące gryczanej (surowej) charakteryzowała się dużym udziałem frakcji opornej (RS), ale po wyizolowaniu skrobi z mąki udział RS był znikomy – mniejszy niż w skrobi pszennej. Po gotowaniu udział skrobi szybko trawionej w mące i w wyizolowanej skrobi był na zbliżonym poziomie. Po skleikowaniu udział RS był większy w skrobi gryczanej niż w pszennej, co wskazuje na większą podatność tej skrobi na retrogradację.Products containing buckwheat flour are characterized by a good nutritional value and pro-health substances contained therein as well as by a low glycemic index. Those features can be useful when designing new products containing buckwheat grains. The objective of the research study was to compare some selected properties of starch isolated from buckwheat with the features of buckwheat flour and wheat starch. It has been proved that, because the size of buckwheat starch granules is more than 10 times smaller than that of wheat starch, their properties vary widely, although the two starches have the same type of polymorphic structure and a similar content of amylose. The buckwheat starch had a higher gelatinization temperature and its enthalpy of gelatinization transition was higher than that of the wheat starch. In the case of the buckwheat flour, even higher values of gelatinization transition temperatures were recorded as were low values of swelling power and amylose leaching ability, which, likely, resulted from the presence of proteins on the surface of starch granules. Those properties affected the digestibility of starch. The starch in the buckwheat (raw) flour was characterized by a high content of resistant starch (RS); however, after it was isolated from the flour, the content of RS was insignificant and lower than that in the wheat starch. After cooking, the percentage contents of rapidly digested starch in the flour and in the isolated starch were at a similar level. After gelatinization, the content of RS was higher in the buckwheat than in the wheat starch; this fact indicated that the susceptibility of buckwheat starch to retrogradation was higher than that of the wheat starch

Antioxidant activity of commercial preparations of whey proteins

W pracy badano właściwości przeciwutleniające handlowych preparatów białek serwatkowych różniących się zawartością białka i laktozy. Aktywność przeciwutleniającą preparatów określano wobec kationorodników ABTS•+ i nadtlenków w emulsji kwasu linolowego. Oznaczenia przeprowadzone w celu scharakteryzowania białek preparatów serwatkowych wykazały, że preparat WPI 95 cechował się zarówno największą powierzchniową hydrofobowość aromatyczną, jak i największą zawartością dostępnych grup tiolowych i lizyny. Wszystkie preparaty charakteryzowały się dobrą aktywnością przeciwrodnikową wobec syntetycznych kationorodników ABTS•+. Najskuteczniejszą dezaktywację rodników ABTS•+ wykazały preparaty WPC 60 i WPC 80 (ok. 76 %), a najmniejszą preparat WPI 95 (ok. 65 %). Spośród badanych preparatów największą aktywność przeciwutleniającą wobec emulsji kwasu linolowego stwierdzono w przypadku WPC 34 i WPC 60, w których oprócz białek występuje w znacznych ilościach laktoza. Może to świadczyć o interakcji tych składników i ich wzmożonym wpływie na aktywność przeciwutleniającą.In the study, the antioxidant properties were investigated of commercial preparations of whey proteins that varied in the contents of protein and lactose. Antioxidant activity of those preparations was determined towards the ABTS radical cations and the peroxides in the linoleic acid emulsion. The determinations performed to characterize the proteins contained in the commercial preparations of whey proteins proved that the WPI 95 preparation was characterized by both the highest aromatic surface hydrophobicity and the highest contents of available groups of thiol and of lysine. All the preparations exhibited a high antiradical activity towards ABTS. The WPC 60 and WPC 80 preparations showed the most effective deactivation of the ABTS radicals (approx. 76 %), whereas the lowest – the WPI 95 preparation (approx. 65 %). Among the preparations investigated, the highest antioxidant activity towards the linoleic acid emulsion was found in the case of WPC 34 and WPC 60, in which, except for proteins, the lactose was present in high amounts. This may suggest the interaction of those components and their increased impact on antioxidant activity