Embedded Files
http://wydawnictwo.pttz.org/wp-content/uploads/2015/02/02_Lewicki.pdf
Faza kiełkowania w życiu rośliny jest najbardziej intensywnym okresem, w któ-
rym substancje zapasowe są rozkładane na łatwo przyswajalne związki proste. Uaktywniają
się enzymy i syntetyzowane są witaminy. Skrobia, białka i tłuszcze rozkładane
są na związki stanowiące źródło energii i substratów dla nowo syntetyzowanych
substancji. Kiełki wykazują bardzo dużą aktywność enzymatyczną. Aktywne są
enzymy amylolityczne, proteolityczne, lipolityczne i inne, a ich ilość jest od 10 do 100
razy większa niż w dorosłych roślinach. Enzymy uruchamiają trzy grupy procesów:
– rozpad substancji zapasowych najpierw w zarodku, a następnie, po przebiciu
okrywy przez korzeń zarodkowy, w bielmie i przetransportowanie produktów hydrolizy
do organów zarodka,
– procesy oddechowe służące jako źródło energii dla rosnącego zarodka,
– synteza związków wielkocząsteczkowych w rosnących częściach zarodka.
Substancje te muszą być najpierw przekształcone w niskocząsteczkowe produkty
rozpuszczalne w wodzie, aby mógł nastąpić transport tych składników do zarodka.
Zmiana substancji zapasowych na prostsze zachodzi przy udziale enzymów, które zostają
wytworzone w czasie kiełkowania. W procesie kiełkowania zachodzą następujące
przemiany: wzrost kiełków, tworzenie enzymów oraz przemiana materii.
Już w pierwszej fazie kiełkowania zaczynają działać enzymy ksylanaza i glukanaza
rozszczepiające hemicelulozy (materiał konstrukcyjny ścian komórkowych) na cukry
proste. Działanie tych enzymów powoduje rozluźnienie komórek bielma i warstwy
aleuronowej ziarniaków, co otwiera innym enzymom drogę do wnętrza wszystkich
komórek. W trakcie kiełkowania ziarniaków polisacharydy są rozkładane przez całą
gamę enzymów do dwucukrów i cukrów prostych. Po ich przemianie są zużywanie przez kiełki jako źródło energii oraz do syntezy wielocukrów ściany komórkowej, lipidów
strukturalnych, aminokwasów i białek oraz innych związków.
W momencie przebicia okrywy przez korzeń zarodkowy rozpoczyna się rozpad
białek zapasowych bielma pod działaniem wielu grup enzymów proteolitycznych. Jednocześnie
następuje synteza dwu- i trójpeptydów oraz nowych białek w zarodku. Według
Kunze, podczas kiełkowania tworzenie enzymów stymulowane jest przez
hormony znajdujące się w tarczce zarodkowej ziarna. Tworzone są enzymy
β-glukanaza, potem α-amylaza i proteazy. Te enzymy znajdują się w warstwie aleuronowej
natomiast β-amylaza powstaje w bielmie.
Lipazy uaktywniają się, gdy zawartość wody w ziarniakach przekroczy tzw. wartość
krytyczną. Duży wpływ na działanie tego enzymu mają światło i temperatura [37].
W początkowym okresie pęcznienia i kiełkowania rozpoczyna się rozpad fityny
na inozytol, kwas fosforowy oraz kationy Ca2+, Mg2+ i K+
pod wpływem enzymu fitazy.
Kwas fosforowy służy do syntezy nukleotydów, kwasów nukleinowych, fosfolipidów
i innych związków.
Kiełki są bogate w takie składniki, jak: witaminy A, B, C, E, H. Zawierają duże
ilości wapnia, żelaza, siarki, magnezu, potasu oraz cynku, selenu, jak również mikroelementy
– lit, chrom. Zawarte w skiełkowanym ziarnie witaminy są bardzo dobrze
przyswajalne. We wszystkich gatunkach skiełkowanych ziaren znajduje się pełny
zestaw witamin, a różnice dotyczą jedyne ich stężenia. Kiełki fasoli mung zawierają
dużo witamin A i B6, a w czasie kiełkowania istotnie wzrasta w nich zawartość
związków fenolowych.
Zmiany w kiełkujących ziarnach następują szybko; zawartość witamin wzrasta
wielokrotnie w ciągu kilku dni. Szczególnie gwałtownie wzrasta zawartość witaminy
C. Jej ilość podczas kiełkowania zwiększa się wielokrotnie, a w niektórych strączkowych
nawet 80 razy w stosunku do suchego nasiona. Kwas askorbinowy w nasionach
rzodkwi, rzodkiewki i rzepaku występował w ilościach śladowych, natomiast po
5 - 6 dniach kiełkowania jego zawartość wynosiła od 23,2 do 31,8 μmoli/g s.m.
Oprócz witamin i pierwiastków śladowych skiełkowane ziarno zawiera dużo aminokwasów,
np. w skiełkowanych nasionach lucerny znajdują się wszystkie aminokwasy
egzogenne. Węglowodany i tłuszcze z kiełków są łatwiejsze do przyswojenia przez
ludzki organizm. W żywych zarodkach jest także błonnik, enzymy, chlorofil i wiele
innych składników. Skiełkowane ziarna są doskonałym źródłem makro- i mikroelementów.
Obok bogactwa mikroelementów zawierają one enzymy, które ułatwiają
przyswajanie pierwiastków śladowych przez organizm. W skiełkowanym ziarnie znajdują
się ponadto substancje smakowe, aromatyczne i zapachowe, aktywizujące enzymy trawienne, a także saponiny, flawonoidy, fitohormony, które mają korzystny wpływ na
organizm.
Białka i aminokwasy
Kiełki gryki zawierają kwas glutaminowy (2764 mg/100 g s.m.) i kwas asparaginowy
(1698 mg/100 g s.m.). Zawartość tryptofanu, alaniny, tyrozyny i histydyny
była 1,7 - 1,9 razy większa w kiełkach niż w nasionach. Zawartość białka wynosi
20,8 % w s.m. Podczas kiełkowania nasion amarantusa (Amaranthus hypochondriacus)
zawartość białek ogółem i błonnika wzrastała i po 3 dniach kiełkowania wynosiła
21,9 % w s.m. Zawartość lizyny wynosiła 4,9 g/100 g białka, a strawność białka była
na poziomie 79,2 %. W czasie kiełkowania orzeszków ziemnych wzrosła istotnie
zawartość wolnych aminokwasów, a jednocześnie występował intensywny rozkład
białek o dużej masie molowej. W kiełkach soi stwierdzono od 36,5 do 44,2 %
białka w s.m.
Węglowodany
Błonnik w nasionach amarantusa kiełkowanych przez 3 dni stanowił 4,7 % s.m. Kiełkowanie orzeszków ziemnych powoduje istotny wzrost zawartości sacharozy i glukozy. Analizowano zawartość błonnika strawnego w kiełkach różnych odmian
uprawianych w Korei. W 30 odmianach zawartość błonnika strawnego wynosiła
od 18,03 do 33,38 % przy średniej wartości 24,48 %. Średnio kiełki zawierały 1,6 razy
więcej błonnika niż wyjściowe nasiona. Najwięcej błonnika było w korzeniach w porównaniu
do liścieni i hypokotylu. Kiełkowanie nasion rzodkwi, rzodkiewki
i rzepaku przez 7 dni z dostępem światła powoduje liniowe zmniejszanie się zawartości
białek rozpuszczalnych. Z początkowej wartości od 166,3 do 197,5 mg/g s.m. zawartość
tych białek zmniejszyła się do 25 - 30 mg/g s.m. W kiełkach soi stężenie
cukrów ogółem zawiera się w granicach 31,0 - 34,1 % w s.m.
Tłuszcze
W kiełkach gryki kwasy linolowy i oleinowy stanowiły 45,9 i 18,4 %
wszystkich tłuszczów. W czasie kiełkowania zawartość kwasu oleinowego i stearynowego
malała, a zwiększała się zawartość kwasu linolowego i linolenowego odpowiednio
1,3 i 5,4 razy. Zawartość tłuszczu w kiełkach stanowiła 1,3 % s.m. W nasionach
amarantusa zawartość lipidów ulegała zmniejszeniu w czasie kiełkowania i po 3 dniach
wynosiła 3,3 % s.m. Bogatym źródłem kwasów tłuszczowych są kiełki soi, które
zawierają od 19,4 do 22,8 % tłuszczu w s.m.
Składniki mineralne
Kiełki gryki zawierają Ca w ilości 152 mg/100 g s.m., Zn – 9,9 mg/100 g
s.m., Mg – 485 mg/100 g s.m., Fe – 5,4 mg/100 g s.m. Związki mineralne, oznaczone
w postaci popiołu, stanowią w kiełkach gryki 2,6 % s.m. Popiół w trzydniowych kieł-
kach amarantusa stanowił 3,2 % s.m. Zawartość popiołu w kiełkach soi wynosi
od 5,7 do 6,7 % s.m.
Witaminy
Zawartość witamin A, C i E w kiełkach gryki wynosiła odpowiednio
1180 I.U./100 g s.m. (357,6 μg/100 g s.m.), 203 mg/100 g s.m. i 32,1 mg/100 g s.m. Zawartość α-tokoferolu w kiełkach wzrosła 27,5 razy w stosunku do nasion.
W kiełkach rzodkiewki po 7 dniach kiełkowania stwierdzono od 55 do 70 mg witaminy
C w 100 g. Natomiast kiełki słonecznika i lucerny nie były tak bogatym źródłem
witaminy C – zawierały one około 10 mg/100 g. Zawartość karotenoidów i ksantofili
w kiełkach słonecznika wynosiła około 5 mg/100 g, natomiast w kiełkach lucerny
i rzodkiewki ich stężenie było w granicach 1 - 2 mg/100 g. Nasiona rzodkwi, rzodkiewki
i rzepaku są bogatym źródłem tokoferoli. Zawartość α-tokoferolu wzrastała liniowo
w czasie kiełkowania i w ciągu 5 - 7 dni osiągała poziom 0,224 - 0,247 μmoli/g
s.m. W tym samym czasie zawartość γ-tokoferolu zmniejszała się, przy czym proces
ten bardzo zależał od gatunku nasion. W kiełkach 4-dniowych rzepaku zawartość
α-tokoferolu wynosiła 104,37 μg/g s.m., a γ-tokoferolu 148,93 μg/g s.m. Łączna zawartość
tokoferoli wynosiła 311,52 μg/g s.m. W kiełkach rzodkwi γ-tokoferolu było
334,01 μg/g s.m., łączna zawartość tokoferoli wynosiła 506,52 μg/g s.m.
Związki fenolowe
W czasie kiełkowania nasion gryki zawartość rutyny (343,67 mg/100 g s.m.)
wzrosła 18 razy w stosunku do nasion. W kiełkach fasoli mung stwierdzono zawartość
fenoli ogółem od 1054 do 1167 mg/100 g. Kiełkowanie fasoli mung (Vigma radiata
L.) powoduje co najmniej 2-krotny wzrost zawartości fenoli ogółem i znaczny
wzrost zawartości proantocyjanidyn. Wykazano, że w kiełkach fasoli mung zawartość
fenoli wzrasta w czasie kiełkowania. Kiełki słonecznika, rzodkiewki
i lucerny są dobrym źródłem polifenoli. Po 7 dniach kiełkowania ich zawartość wynosiła
odpowiednio 80, 160 i 30 mg/100 g. W kiełkach słonecznika, rzodkwi, fasoli
mung, pszenicy i soczewicy stwierdzono następujące zawartości związków fenolowych,
odpowiednio: 31,7 ± 0,6; 16,5 ± 0,5; 5,7 ± 0,1; 5,1 ± 0,1 i 4,1 ± 0,1 mg/g s.m. W 5-dniowych kiełkach owsa stwierdzono od 336 do 727 mg/100 g s.m.
W czasie kiełkowania nasion rzodkwi, rzodkiewki i rzepaku zawartość związków fenolowych
zwiększała się z około 15 μmoli/g s.m. do około 35 μmoli/g s.m. Zawartość
związków fenolowych w 4-dniowych kiełkach rzepaku wynosiła 8,11 mg/g s.m.,
a w kiełkach rzodkwi 8,9 mg/g s.m. W kiełkach soi zawartość polifenoli wynosi
od 494,0 do 537,2 mg/100 g s.m.
Stan mikrobiologiczny kiełków
Nasiona stosowane do produkcji kiełków powierzchniowo są skażone rodzimą
mikroflorą. Kiełkowanie prowadzone w temperaturze pokojowej i w wysokiej wilgotności
środowiska sprzyja rozwojowi mikroflory. W rezultacie, produkt przeznaczony
do konsumpcji może zawierać znaczne ilości różnych drobnoustrojów, zależne głównie
od czasu i temperatury przechowywania produktu.
Podjęto wielokierunkowe badania, których celem jest ograniczenie liczby drobnoustrojów
w kiełkach. Badania te dotyczą surowca oraz samych kiełków. Stosowane
techniki wykorzystują metody fizyczne, jak i chemiczne. Zastosowanie pulsującego
pola magnetycznego w stosunku do 5-dniowych kiełków powodowało istotne zmniejszenie
skażenia mikrobiologicznego produktu, zależne od natężenia pola i jego często-
ści. Przy 5 impulsach o natężeniu 5T w odstępach 250 μs liczba bakterii zmniejszyła
się o połowę, a pleśni i drożdży – dziesięciokrotnie. Napromieniowanie kiełków
koniczyny promieniami UV-C o natężeniu od 1 do 10 kJ/m2
w niewielkim stopniu zmniejszało ogólną liczbę drobnoustrojów tlenowych, o 1,03 - 1,45 log jtk. Połą-
czenie napromieniowania z zanurzeniem w roztworze kwasu fumarowego powodowało
znacznie lepszy efekt. Krótkotrwałe zanurzenie kiełków lucerny siewnej (alfa-alfa) i fasoli mung w wodzie o temp. od 70 do 100 ºC w ciągu od 20 do 5 s powodowało całkowite usunięcie Salmonella z materiału. Kiełki zainfekowano odpowiednio 7,6 i 6,9 log jtk przed procesem. Usunięcie bakterii z kiełków alfa-alfa wymagało niższej temperatury niż w przypadku kiełków fasoli mung.
kiełki wielu roślin są bogatym źródłem podstawowych składników diety człowieka. Prócz tego zawierają wiele związków, które w innych produktach nie występują lub występują w mniejszych ilościach. Kiełki wykazują właściwości atrakcyjne dla przemysłu spożywczego, takie jak wygaszanie rodników czy opóźnianie procesów utleniania. Skład chemiczny kiełków może być w prosty sposób modyfikowany, co stwarza możliwości uzyskiwania produktów bogatych w pożądane składniki. Kiełkowanie jest procesem szybkim i prostym w wykonaniu. Z tego też względu kiełki mogą być tanim źródłem uzupełniającym żywność w substancje naturalne. Kieł- ki mogą być wielokierunkowo wykorzystane w produkcji żywności, co mogłoby przyczynić się do ich większego spożycia.
Page updated
Report abuse