Dizertační práce řeší problematiku zlepšení nutriční hodnoty luštěnin pro konzumenty, a tím přispívá k řešení globálního problému hladu a podvýživy. Luštěniny jsou potenciálním zdrojem bílkovin pro rozvojový svět a mohou snížit projevy a důsledky tohoto globálního problému.
Byly studovány nutriční vlastnosti 8 luštěnin: Pisum sativum (odrůdy Terno, Xantos, Svit, Achat), Glycine max, Lupinus albus (odrůda Amiga), Pisum sativum var. arvense (odrůda Arkta) a Faba vulgaris (odrůda Pieštiansky). Do studie byly také zahrnuty produkty 48 hodinového klíčení - naklíčené semeno a klíček. Rovněž byl sledován vliv různých způsobů vaření (konvenční, tlakové a za použití mikrovlného ohřevu) po různou dobu (vždy 4 časy) na stravitelnost bílkovin. Pro studium byly použity základní chemické metody (obsah sušiny, tuku, hrubých bílkovin apod.), analýza aminokyselin (iontově-výměnná kapalinová chromatografie s postkolonovou ninhydrinovou detekcí), frakcionace proteinů a jejich rozpustnost v různých médiích a in vitro stravitelnost proteinů a sušiny. Základní chemický rozbor ukázal, že testované luštěniny jsou bohatým zdrojem bílkovin (21.5-34.4 %) s vysokým obsahem albuminů. Ve zkoumaných luštěninách byly zjištěny následující relativní obsahy bílkovinných frakcí albuminů, globulinů, prolaminů, glutelinů a nerozpustného podílu: 40.3-48.5 %, 38.6-42.0 %, 3.5-5.3 %, 3.4-6.4 % a 2.8-7.2 %. Nejvyšší obsah aminokyselin v naklíčených semenech a klíčcích byl zjištěn u P. sativum (Xantos).In vitro stravitelnost sušiny a proteinů se u syrových luštěnin pohybovala v intervalech 51.1-71.5 % a 54.1-75.0 %. In vitro stravitelnost proteinů u naklíčených semen se pohybovala nad 80 % a u klíčků nad 86 % (doba klíčení 48 hodin). Proces klíčení semen je jednoduchou metodou pro zlepšení stravitelnosti proteinů testovaných luštěnin.Tlakové vaření a mikrovlnný ohřev (8-14 minut) po 6hodinovém máčení (0.2 % NaHCO3) může být doporučen pro tepelnou úpravu testovaných luštěnin. Navrhované procesy zajistily dostatečnou stravitelnost proteinů. Z hlediska dostupnosti v rozvojových zemích lze doporučit zejména tlakové vaření. Zjištěné údaje potvrzují, že některé odrůdy P. sativum mohou být úspěšnou alternativou G. max.
Annotation in English
The scope of this dissertation is primarily to find the ways to make the best use of legumes to alleviate the problem of protein energy malnutrition and full fill the nutritional needs of the global population.
Properties of legumes namely, Pisum sativum (Terno, Xantos, Svit, Achat), Glycine max, Lupinus albus (Amiga), Pisum sativum var. arvense (Arkta), Faba vulgaris (Piestansky) were studied with the objectives to characterisation of legumes, to investigate the protein quality of cotyledons and radicles (shoot) after germinating for 48 hours and to study the nutritional quality of cooked legumes by normal, pressure and microwave cooking. Cooked samples were analysed in four cooking times different in each of the methods of cooking, with the aim to increase protein digestibility. Methods used for the investigation were basic chemical composition; analysis of amino acids with ion exchange chromatography with post column ninhydrin-based detection, protein fractionation, in vitro protein digestibility and dry matter digestibility. According to basic chemical composition of all legumes, it was revealed that these legumes are a rich source of protein (21.5-34.4%) with higher level of albumins including all other nutrients. The ranges of the albumin, globulin, prolamin, glutelin and residue were 40.3-48.5%, 38.6-42.0%, 3.5-5.3%, 3.4-6.4% and 2.8-7.2% respectively of the total protein. The highest amino acid content in cotyledons and radicles were noted in P. sativum (Xantos). In vitro dry matter and protein digestibility of raw seeds ranged from 51.1-71.5% and 54.1-75.0% respectively. In vitro protein digestibility of cotyledons and radicles was above 80% and above 86% respectively. Therefore, germination of legumes for 48 h could be used as a simple method to improve the quality of protein of legumes. Pressure cooking and microwave cooking within 8-14minutes could be recommended after soaking 0.2% NaHCO3 to reduce the cooking time as well as to maintain high quality of protein for legumes. Pressure cooking (8-12 minutes) could be used as the most effective way to utilize and to improve the quality of protein of legumes. Based on the nutritive improvements after germination and cooking, it was revealed that studied P. sativum could be used as an alternative to G. max.
Legumes, amino acids, crude protein, protein fractionation, characterisation, germinating, normal cooking, pressure cooking, microwave cooking, in vitro dry matter digestibility, in vitro protein digestibility.
Length of the covering note
-
Language
AN
Annotation
Dizertační práce řeší problematiku zlepšení nutriční hodnoty luštěnin pro konzumenty, a tím přispívá k řešení globálního problému hladu a podvýživy. Luštěniny jsou potenciálním zdrojem bílkovin pro rozvojový svět a mohou snížit projevy a důsledky tohoto globálního problému.
Byly studovány nutriční vlastnosti 8 luštěnin: Pisum sativum (odrůdy Terno, Xantos, Svit, Achat), Glycine max, Lupinus albus (odrůda Amiga), Pisum sativum var. arvense (odrůda Arkta) a Faba vulgaris (odrůda Pieštiansky). Do studie byly také zahrnuty produkty 48 hodinového klíčení - naklíčené semeno a klíček. Rovněž byl sledován vliv různých způsobů vaření (konvenční, tlakové a za použití mikrovlného ohřevu) po různou dobu (vždy 4 časy) na stravitelnost bílkovin. Pro studium byly použity základní chemické metody (obsah sušiny, tuku, hrubých bílkovin apod.), analýza aminokyselin (iontově-výměnná kapalinová chromatografie s postkolonovou ninhydrinovou detekcí), frakcionace proteinů a jejich rozpustnost v různých médiích a in vitro stravitelnost proteinů a sušiny. Základní chemický rozbor ukázal, že testované luštěniny jsou bohatým zdrojem bílkovin (21.5-34.4 %) s vysokým obsahem albuminů. Ve zkoumaných luštěninách byly zjištěny následující relativní obsahy bílkovinných frakcí albuminů, globulinů, prolaminů, glutelinů a nerozpustného podílu: 40.3-48.5 %, 38.6-42.0 %, 3.5-5.3 %, 3.4-6.4 % a 2.8-7.2 %. Nejvyšší obsah aminokyselin v naklíčených semenech a klíčcích byl zjištěn u P. sativum (Xantos).In vitro stravitelnost sušiny a proteinů se u syrových luštěnin pohybovala v intervalech 51.1-71.5 % a 54.1-75.0 %. In vitro stravitelnost proteinů u naklíčených semen se pohybovala nad 80 % a u klíčků nad 86 % (doba klíčení 48 hodin). Proces klíčení semen je jednoduchou metodou pro zlepšení stravitelnosti proteinů testovaných luštěnin.Tlakové vaření a mikrovlnný ohřev (8-14 minut) po 6hodinovém máčení (0.2 % NaHCO3) může být doporučen pro tepelnou úpravu testovaných luštěnin. Navrhované procesy zajistily dostatečnou stravitelnost proteinů. Z hlediska dostupnosti v rozvojových zemích lze doporučit zejména tlakové vaření. Zjištěné údaje potvrzují, že některé odrůdy P. sativum mohou být úspěšnou alternativou G. max.
Annotation in English
The scope of this dissertation is primarily to find the ways to make the best use of legumes to alleviate the problem of protein energy malnutrition and full fill the nutritional needs of the global population.
Properties of legumes namely, Pisum sativum (Terno, Xantos, Svit, Achat), Glycine max, Lupinus albus (Amiga), Pisum sativum var. arvense (Arkta), Faba vulgaris (Piestansky) were studied with the objectives to characterisation of legumes, to investigate the protein quality of cotyledons and radicles (shoot) after germinating for 48 hours and to study the nutritional quality of cooked legumes by normal, pressure and microwave cooking. Cooked samples were analysed in four cooking times different in each of the methods of cooking, with the aim to increase protein digestibility. Methods used for the investigation were basic chemical composition; analysis of amino acids with ion exchange chromatography with post column ninhydrin-based detection, protein fractionation, in vitro protein digestibility and dry matter digestibility. According to basic chemical composition of all legumes, it was revealed that these legumes are a rich source of protein (21.5-34.4%) with higher level of albumins including all other nutrients. The ranges of the albumin, globulin, prolamin, glutelin and residue were 40.3-48.5%, 38.6-42.0%, 3.5-5.3%, 3.4-6.4% and 2.8-7.2% respectively of the total protein. The highest amino acid content in cotyledons and radicles were noted in P. sativum (Xantos). In vitro dry matter and protein digestibility of raw seeds ranged from 51.1-71.5% and 54.1-75.0% respectively. In vitro protein digestibility of cotyledons and radicles was above 80% and above 86% respectively. Therefore, germination of legumes for 48 h could be used as a simple method to improve the quality of protein of legumes. Pressure cooking and microwave cooking within 8-14minutes could be recommended after soaking 0.2% NaHCO3 to reduce the cooking time as well as to maintain high quality of protein for legumes. Pressure cooking (8-12 minutes) could be used as the most effective way to utilize and to improve the quality of protein of legumes. Based on the nutritive improvements after germination and cooking, it was revealed that studied P. sativum could be used as an alternative to G. max.
Legumes, amino acids, crude protein, protein fractionation, characterisation, germinating, normal cooking, pressure cooking, microwave cooking, in vitro dry matter digestibility, in vitro protein digestibility.
