Produkty zbożowe

Surowcem zbożowym jest owoc zwany ziarniakiem w którym owocnia zrośnięta jest z nasieniem.
Zboża należą do najdawniej użytkowanych roślin uprawia¬nych. Jęczmień np. znany był już mieszkańcom osad polowych| w neolicie. Hodowano go w Egipcie, Mezopotamii i starożytnej Grecji. Proso również pochodzi z tego okresu, w Chinach w latach 2700 p.n.e. cesarz osobiście wysiewał je w czasie święta wiosny, jako obrzęd mający zapewnić obfite plony. Pszenicę uprawiano już w czasach prehistorycznych w obszarze Morza Śródziemnego, na Bliskim Wschodzie i w Chinach skąd dostała się do Europy.
Ryż w południowej Azji uprawiano około 5000 lat temu. Znany był on wojskom Aleksandra Macedońskiego. Arabowie zapoczątkowali uprawę ryżu w Hiszpanii i Egipcie w VIII wieku. We Włoszech ryż uprawiano od połowy XV wieku, a w Ameryce od XVII. W podzwrotnikowych obszarach Afryki, Australii i Azji znane są różne gatunki ryżu.
Żyto wywodzi się z Azji Mniejszej, ale w Europie najstarsze ślady uprawy przez ludność pochodzą z epoki brązu i wczesnego żelaza. Było ono podstawowym zbożem chlebowym dla Słowian, Celtów i Germanów.
Do produktów zbożowych zalicza się mąki i kasze. Mąki jednak nie jada się w stanie surowym, tylko w postaci różnego rodzaju pieczywa lub ciasta, gotowanego jak makaron, kluski oraz używa się jej do naleśników, omletów, zaprawiania zup itp.
Spożycie wszystkich przetworów zbożowych w przelicze¬niu na mąkę wynosiło w Polsce 135 kg na jed¬nego mieszkańca. Jest to liczba dość wysoka w porównaniu z innymi krajami. W wielu krajach spożycie produktów zbo¬żowych nie przekracza 100 kg rocznie. Natomiast w Grecji, Ju¬gosławii, Rumunii jest ono jeszcze wyższe niż w Polsce.
Wartości odżywcze przetworów zbożowych, czyli mąki i kasz zależą nie tylko od rodzaju ziarna, ale w dużej mierze zwią¬zane są z wysokością przemiału. Główną masę energetyczną we wszystkich produktach zbożowych stanowią węglowodany, a ściśle mówiąc — skrobia. Jej zawartość dochodzi 60—70%. Obok skrobi w produktach zbożowych znajdują się mono- i oligosacharydy, ale w małych ilościach.
Drugim składnikiem energetycznym występującym w pro¬duktach zbożowych jest białko. Ilość jego jest dość wy¬soka, gdyż średnia jego ilość zamyka się w granicach 10—15%. Frakcja białkowa nie stanowi jednorodnej masy. Do tego czasu udało się wyizolować kilka białek, z których największą masę stanowią pro1aminy. Ich ilość może dochodzić do 50% wszystkich białek. Białka te występują wyłącznie w zbo¬żach i zależnie od jego gatunku noszą odpowiednie nazwy. Gliadyna jest prolaminą pszenicy, sekalina — żyta, horedeina — jęczmienia, zeina — kukurydzy. W tej grupie białek znajduje się dużo proliny, co zostało podkreślone w nazwie.
G 1 u t e 1 i n y również występują w bielmie zbóż w dużych ilościach 25—40%. Gluteliny, podobnie jak i prolaminy znaj¬dują się głównie w zewnętrznej warstwie bielma. Mieszanina tych dwóch białek nosi nazwę glutenu. Gluten nie roz¬puszcza się w wodzie. Tworzy z nią tylko ciągliwą masę, która decyduje o wypiekowych wartościach mąki. Mechanizm tego polega na tworzeniu się pod wpływem środków spulchniają¬cych, np. drożdży, otoczek na pęcherzykach gazów wytwarza¬nych w czasie fermentacji. Gluten jako białko ścina się w go¬rącym piecu i w ten sposób utwardza się porowata struktura ciasta.
Innymi białkami, które występują również i w zbożach są albuminy i globuliny. Ich suma nie przekracza 20% białka ogólnego.
Wartość biologiczna białek żyta i pszenicy jest stosunkowo niska. Aminokwasem limitującym dla pszenicy jest 1 i z y n a, a następnie tryptofan. Podobnie dla żyta takim amino¬kwasem jest metionina. Wartość tych białek można jednak łatwo uzupełnić dodatkiem produktów zawierających większe ilości aminokwasów limitujących. Będą to przede wszystkim produkty mleczne, ryby i inne produkty pochodzenia zwierzęcego. Spośród produktów roślinnych stosunkowo duże ilości lizyny zawierają nasiona strączkowych i one mogą dać pewne uzupełnienia wartości białkowej mąki. Podanie np. zupy fasolowej z zacierkami, co się dość często spotyka, ma swoje uzasadnienie teoretyczne. Gdyby jarzyny liściaste zawierały i więcej białka, to również mogłyby uzupełniać wartość białek zbożowych, gdyż są stosunkowo bogate w lizynę. Zwiększenie wartości biologicznej białek zbóż można również uzyskać przez dodatek drożdży.
Ilość tłuszczu tak w życie, jak i pszenicy nie przekra¬cza 2%, nie wpływa więc właściwie na wartość odżywczą produktów zbożowych. W tłuszczu ziaren zbożowych stwierdza się obecność w dość dużych ilościach wielonienasycone kwasy tłuszczowe, lecytyny, kefaliny oraz fitosterole: sitosterol i sigmasterol.
Prócz składników energetycznych w zbożach znajduje się dość dużo popiołu, bardzo różnorodnego w swoim składzie. Duża zawartość siarki i fosforu powoduje, że produkty te mają właściwości zakwaszające. Fosfor zawarty w tych produktach występuje głównie w postaci kwasów fitynowych. W niektórych produktach do 70% fosforu ogólnego znajduje się w tej formie. W popiele z ziaren zbożowych poza innymi mikroelementami stwierdzono obecność selenu.
Przetwory zbożowe są jednym z lepszych źródeł witamin grupy B, ich zawartość jest znacznie wyższa niż w innych produktach spożywczych. Spośród składników trudno przy¬swajalnych przez człowieka zboża zawierają stosunkowo du¬żo błonnika. Jego zawartość może przekraczać 1,5%. W produktach zbożowych znajdują się również niektóre wi¬taminy rozpuszczalne w tłuszczach, mianowicie: tokoferol i nieduże ilości witaminy K. Brak jest natomiast witamin A i D oraz kwasu askorbinowego.
Wszystkie omówione składniki rozmieszczone są w ziarnie nierównomiernie i dlatego wartość odżywcza mąki ściśle zwią¬zana jest z przemiałem. Środek ziarna zwany bielmem jest najbogatszy w skrobię. Inne składniki, łącznie z błonnikiem w tej części ziarna, znajdują się w dużo mniejszej ilości. Ze¬wnętrzna część bielma, stykająca się z okrywą owocowo-nasienną zwaną warstwą aleuronową, charakteryzuje się zupełnie innymi właściwościami. Błony komórkowe tej warstwy są grube, a więc zawartość błonnika jest duża. Treść komórek jest znacznie bogatsza we wszystkie składniki po¬karmowe. Białka, składniki mineralne i witaminy grupy B, znajdują się przede wszystkim w tej właśnie warstwie.
Łuska jak potocznie nazywa się okrywa owocowo-nasienna składa się głównie z błonnika i składników mineralnych. W zarodku, z którego rozwija się nowa roślina, zgroma¬dzona jest główna masa tłuszczu o dużej zawartości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Tu również znajdują się tokoferole (witamina E).
Nierównomierność w rozłożeniu składników pokarmowych w ziarnie zbóż powoduje, że wartości odżywcze mąki z róż¬nego przemiału różnią się znacznie. Zarodek ze względu na dużą zawartość tłuszczu z reguły usuwany jest przed przemia¬łem dla zwiększenia trwałości mąki. Dalszą czynnością jest zmielenie ziarna, jeżeli ma być otrzymana mąka razowa. Dla otrzymania mąki jasnej przy usuwaniu zarodka prowadzi się jednocześnie obłuszczanie ziarna, czyli usuwanie łuski, a czę¬sto również i warstwy aleuronowej. Nie trudno się domyślić, że mąka otrzymana przez zmielenie bielma, czyli części środ¬kowych ziarna, zawierać będzie znacznie mniej białka, skład¬ników mineralnych i witamin grupy B, niż mąka uzyskana z całego ziarna. Zawartość skrobi natomiast jest wyższa.
Przemiał mąki oznacza się obecnie w procentach. Liczba 100% wskazuje, że ze 100 kg ziarna uzyskano 100 kg mąki tzn., że jest to mąka razowa, z której nic nie usunięto. Mąka 85% to mąka otrzymana z obłuszczonego ziarna, z którego usu¬nięto 15% warstwy zewnętrznej.
Produkt uboczny zwany otrębami znacznie różni się swym składem od mąki, zwłaszcza białej. Największe różnice wystę¬pują w składnikach mineralnych. Chlor, sód i siarka są dość równomiernie rozłożone w ziarnie pszenicy, gdyż nie ma wy¬raźnych różnic w ich zawartości między mąką a otrębami. Na¬tomiast żelazo, magnez i niektóre pierwiastki śladowe w otrę¬bach znajdują się w ilościach wielokrotnie wyższych niż w bia¬łej mące. Zawartość fosforu w mące jasnej w liczbach bez¬względnych jest znacznie niższa, ale niższy jest również pro¬cent fosforu fitynianowego. W mące 100% fosfor fitynianowy stanowi 70% ogólnego, w mące białej tylko 30%. Z prostego wyliczenia wynika, że ilość fosforu pozafitynianowego, a więc przyswajalnego jest zbliżona — ok. 100 ug. Podobnie witaminy grupy B z reguły znajdują się w większej ilości w mąkach ciemnych niż jasnych. Mąki jasne są również znacznie uboż¬sze w tokoferole, gdyż praktycznie biorąc w bielmie ich w ogóle nie ma. Ogólna zawartość białka również jest znacznie niższa w mące białej, niż w ciemnej. Dotyczy to i mąki żytniej i pszennej. Występują również pewne przesunięcia w zawartości poszczególnych aminokwasów. Zmniejsza się zawartość lizyny, zwiększa natomiast fenyloalaniny. Ogólna zawartość aminokwasów egzogenicznych tak w białkach pszenicy, jak i żyta wynosi 33%.
Strawność mąki związana jest z ilością błonnika, która zależy z kolei od wysokości przemiału. Obniżenie strawności przy wyższym przemiale obserwuje się tak przy mące pszennej, jak i żytniej. Z mąki pszennej 95 i 100% strawione zostaje około 85% suchej masy i 75% białek. Dla mąki żytniej liczby te wynoszą 83% i 60%. Białko mąki pszennej jasnej ulega strawieniu w 87%, a z żytniej w 76%. Jak widać różnice występują bardzo wyraźnie.
Jęczmień. Światowa produkcja jęczmienia używanego głównie w przemyśle fermentacyjnym stoi na czwartym miejscu. Jest ona wyższa niż pszenicy, owsa i żyta. W Polsce konsumpcyjnymi przetworami jęczmiennymi są kasze: perłowa, łamana i pęczak. Rodzaje te zależą od procesów technologicznych.
Białko jęczmienia zawiera około 36% aminokwasów egzo¬genicznych. Aminokwasem ograniczającym jest metionina. Natomiast argininy i waliny jest w białkach jęczmienia więcej niż w innych zbożach.
Tłuszcz jęczmienia nie odgrywa większej roli, bo jest go bardzo mało. Zawartość skrobi waha się w granicach 63—67%. Odmiany bogatsze w białko mniej mają skrobi. Frakcja błonnikowa składa się w dużej mierze nie tylko z celulozy, ale również z pentozanów. Popiół uzyskany; z kasz jęczmiennych ma charakter kwaśny, podobnie jak i innych zbóż. Kasza perłowa, w której błonnika jest znacznie mniej niż w pęczaku, charakteryzuje się większą strawnością. Zawartość jednak składników mineralnych i witamin grupy B oraz białka jest niższa.
Owies. Produkcja owsa na świecie zajmuje piąte miejsce. Zużycie owsa jak paszy dla koni maleje z roku na rok. W dal¬szym ciągu jednak popularne są płatki owsiane. Owies różni się nieco swoimi wartościami od innych zbożowych. Przede wszystkim rozłożenie składników pokarmowych jest bardziej równomierne. Tłuszcz np. znajduje się we wszystkich częściach ziarna. Ilość jego też jest wyższa niż w innych kaszach, gdyż dochodzi do 7%, dlatego też ten rodzaj kaszy łatwo ulega zepsuciu, bo tłuszcz jełczeje. Główna masa tego tłuszczu to glicerydy kwasu oleinowego. Kwasy wielonienasycone stanowią około 30%. W tłuszczu owsa znajdują się również fitosterole i fosfatydy.
Dla białek owsa aminokwasem ograniczającym jest lizyna. W porównaniu z innymi białkami zbóż, owies jest sto¬sunkowo bogaty w izoleucynę, walinę i argininę. Aminokwa¬sy egzogeniczne stanowią 41%. Wartość biologiczna białka oznaczona metodą Mitchella wynosi dla płatków owsianych 65—69%. W białkach owsa mało jest białek o charakterze glutein, dlatego też z mąki owsianej piec można tylko podpło¬myki, czyli cienkie niewyrośnięte placki.
Spośród witamin grupy B w owsie występują w dużych ilo¬ściach b i o t y n a. Ilość jej jest znacznie wyższa niż w in¬nych produktach zbożowych, dochodzi do 30 ug %. Natomiast zawartość pirydoksyny jest bardzo niska.
W popiele z owsa znajduje się bardzo dużo fosforu i siarki oraz magnezu. Prawie 70% fosforu występuje w owsie w postaci fosforu fitynowego, co może obniżać przyswajalność wapnia, żelaza i magnezu. W owsie brak jest f i t a z y — en¬zymu współdziałającego w rozkładzie kwasów fitynowych.
Proso. Z prosa otrzymuje się kaszę jaglaną zwaną potocznie „polskim ryżem”. Jest to obłuszczone i wypolero¬wane ziarno o charakterystycznym żółtym zabarwieniu. War¬tości odżywcze tej kaszy nie odbiegają od innych przetworów zbożowych.
Gryka. W systematyce botanicznej stoi daleko od zbóż, ale właściwości jej owoców i zastosowanie są bardzo podobne.
Z gryki otrzymuje się parę gatunków kaszy oraz mąkę, ale ta obecnie rzadko jest używana, gdyż praktycznie znajduje tylko zastosowanie do sporządzaniu blinów. Do wypieków się nie nadaje.
Ojczyzną gryki jest Azja wschodnia i środkowa. Do Europy przywieźli ją w średniowieczu Mongołowie. Spożycie kaszy gryczanej rozpowszechnione jest głównie wśród narodów sło¬wiańskich. Wartość odżywcza tej kaszy jest znacznie wyższa niż kasz jęczmiennych, kukurydzianych lub pszennych.
Białko gryki, o stosunkowo dużej wartości biologicznej, występuje w ilości 11—13%. Kasza gryczana bogata jest rów¬nież w tłuszcz, którego jest 3—3,5%, kasza krakowska za¬wiera tłuszczu znacznie mniej — około 1,5%.
W gryce znajduje się mniej niż w innych przetworach fosforu, siatki, chloru i dlatego też jest produktem o właściwościach bardzo słabo zakwaszających. Kasze gryczane dostarczają dużo witaminy, bo aż 0,5 mg% i ryboflawiny — 0,12 mg%. Kasza krakowska tych witamin zawiera znacznie mniej — 0,17 mg% i 0,09 mg%. W gryce stwierdzona została obecność rutyny, jednego ze związków określanych dawniej mianem witaminy P. Obecnie związki takie zaliczane są do bioflawonidów.
Ryż. W skali światowej produkcja ryżu stoi na drugim miejscu. Jest on podstawowym produktem spożywczym wielu milionów ludzi, zwłaszcza w Azji. W Polsce jest to artykuł importowany, którego spożycie wynosi około 24 kg rocznie per capite.
Ryż znajdujący się w Polsce jest ryżem nie tylko obłuszczonym, ale i polerowanym, w którym znajduje się dużo skrobi a mniej błonnika, popiołu i witamin grypy B niż w ryżu rodzimym.
W białkach ryżu aminokwasem limitującym jest 1izyna. W większych ilościach występuje arginina i leucyna. Składniki pokarmowe ryżu są przyswajalne w wysokim procencie, gdyż zawartość błonnika jest bardzo niska.
Ryż preparowany, pospolicie zwany ,,dmuchanym”, otrzymuje się ż wypolerowanych ziaren zbożowych przez ogrzewanie ich pod dużym ciśnieniem. W pewnym momencie ciśnienie to zostaje nagle zredukowane. W tych warunkach przegrzana para znajdująca się w ziarnie gwałtownie się rozszerza i uzyskany produkt staje się lekki i jakby pusty. Ryż taki zawiera 5,7% białka, 1,1% tłuszczu, 85,1% węglowodanów, 6 mg% wapnia i 0,7 mg% żelaza. Wartość kaloryczna tego produktu nie odbiega od wartości innych przetworów.
Przetwory mączne. Najpospolitszym produktem mącznym jest pieczywo. Było ono znane prawie równocześnie z wprowadzeniem do uprawy zbóż. Początkowo pieczywo to miało postać niespulchnionych placków, pieczonych na rozgrzanych kamieniach. W Egipcie, a następnie w Grecji i Rzymie, znano już jednak tajemnicę pieczywa pulchnego, wyrabiano je na drożdżach lub na zakwasie.
Charakterystyka pieczywa ściśle związana jest z surowcem, głównie z mąką i z ewentualnym dodatkiem. Inne pieczywo będzie z mąki pszennej inne z żytniej. Mąka pszenna 100% użyta jako surowiec da inny produkt niż mąka, równie pszenna, ale 40%. Z tej samej mąki jasnej zrobiona bułka inny będzie miała wygląd i smak, jeżeli doda się jaj, masła i cukru. Naturalnie i wartość odżywcza będzie inna.
Gatunków pieczywa istnieje wiele. W zasadzie wartość od¬żywcza odpowiada wartości użytej mąki z ewentualnym wzbo¬gaceniem przez dodatki. Naturalnie składniki odżywcze będą „rozcieńczone” przez wodę użytą do produkcji. W czasie wy¬pieku następuje jednak pewien rozkład witamin grupy B. W pieczywie drożdżowym ubytek nie powinien mieć miejsca, gdyż drożdże są bardzo dobrym źródłem tych związków.
Zawartość niektórych witamin grupy B w mg% oznaczonych w pieczywie warszawskim podaje zestawienie.

Witaminy Graham Bułka paryska Chleb sando¬mierski Chleb lubelski Chleb razowy 82%
B1
B2
PP 0,309 0,075 2,36 0,139 0,034 1,28 0,198 0,041 0,64 0,182 0,039 0,47 0,183 0,054 0,45
Wartość białkowa pieczywa może być jeszcze mniejsza niż odpowiedniej mąki, gdyż lizyna, której i tak jest mało, może tworzyć z aldozami związki trudno przyswajalne. W czasie rośnięcia ciasta pod wpływem fitazy obecnej w mące, część fosforu fitynianowego zostaje uwolniona w postaci łatwiej przyswajalnej.
Podsumowując charakterystykę przetworów zbożowych można powiedzieć, że są one dobrym źródłem węglowodanów, które w dużym procencie pokrywają zapotrzebowanie kalo¬ryczne. Wartość kaloryczna kasz i mąki jest zbliżona, wyno¬sząca około 350 kcal/100 g. Jedynie płatki owsiane dostarczają więcej energii ze względu na większą zawartość tłuszczu. Ob¬niżenie wartości kalorycznej w pieczywie lub gotowanym ma¬karonie jest pozorne, gdyż wpływa na to zwiększona zawar¬tość wody i ta wartość jest wartością realną, gdyż suchej mąki czy makaronu nikt nie je.
Produkty zbożowe mają duży udział w dostarczaniu białka, ale dla jego należytego wyzyskania konieczne jest uzupełnie¬nie jego wartości biologicznej. Zapotrzebowanie na witaminy grupy B oraz na wiele składników mineralnych w dużej mie¬rze pokrywane jest przez produkty zbożowe, chociaż i ich przyswajalność jest ograniczona. Produkty zbożowe nie biorą żadnego udziału w pokryciu zapotrzebowania na kwas askor¬binowy i witaminę A.