Pszeudo-cereáliák szerepe az egészséges táplálkozásban. Pohánka (hajdina) alapú élelmiszerek táplálkozási elınyei, a pohánka természetes antioxidáns hatású vegyületei* Léder Ferencné Adányiné Kisbocskói Nóra Daood Hussein Kardos Györgyné Cserhalmi Zsuzsanna Bevezetés A gabonafélék ma is alapvetı szerepet töltenek be mindennapi táplálkozásunkban. A gabona alapú élelmiszerek fogyasztása mellett, egyre nagyobb jelentıségő a pszeudocereáliák (pohánka, amaránt, quinoa) felhasználása, különösen az egészségesen táplálkozó, az étrendjüket tudatosan alakító fogyasztók, a reformtáplálkozók étrendjében. A gabona alapú élelmiszerek tápértékét jelentısen növelhetjük természetes úton a nagyobb tápértékő, védıanyagokban (vitaminok, ásványi anyagok, élelmi rostok, polifenolok, antioxidánsok) gazdag pszeudo-cereáliák, például a pohánka felhasználásával, kiegészítésével. Természetesen a három pszeudo-cereália termesztése, felhasználása, táplálkozás-élettani elınyei kissé eltérıek. A pohánka ısi ételünk, míg az amaránt termesztése csak a 80-as évektıl honosodott meg hazánkban. A quinoa termesztése még nem valósult meg, magját csak a reformboltok polcain találhatjuk meg. A pohánka A pohánka botanikailag a keserőfőfélék (Polygonaceae) családjába tartozik, kétszikő növény, álgabona. A gabonafélék közé csak azért sorolják, mert lisztes magját a gabonafélékhez hasonlóan ételkészítéshez hántolva, ırölve használják. A pohánka ıshazája Közép-Ázsia. Az V. századtól már Kínában és Japánban is termesztették, Európába a tatárok, majd a törökök közvetítésével került. Hazánkban az ország délnyugati, nyugati részére feltehetıleg Németországból Ausztrián át, a Felsı-Tisza vidékén lengyelek, csehek révén terjedt el. A világban döntıen két fajtája honosodott meg, a közönséges pohánka (Fagopyrum esculentum MÖNCH), melyet fıként Európában, és a tatárka (Fagopyrum tatarikum /L/ GÁRTN), melyet fıként Kínában, Japánban fogyasztanak. A közönséges pohánka magjai a tatárkáénál nagyobbak, kellemesebb ízőek és könnyebben hántolhatók. A közönséges pohánkát több névvel is illetik, így például pohánka, hajdina, haricska, krupa, szerecsenbúza, tatárbúza, tatárkenyér, tátorja, stb. Pohánkatermesztéssel legrégebben Vas és Zala megyében foglalkoznak. Termesztése igénytelen, bio termesztésre is alkalmas. A világban 2010- ben megtermelt mennyiségét az 1. ábrán mutatjuk be. 1. ábra: Pohánka termelés mennyisége 2010-ben (forrás: faostat.fao.org/site/339/)
Magyarországon jelenleg kevesebb, mint 1000 ha-on termesztenek pohánkát, a termesztés legfıbb gátja a megfelelı teljesítményő pohánka feldolgozó üzem hazai hiánya. A pohánkát korábban elsıdlegesen rizs helyettesítésére, hurka készítéséhez, kásaételek, lepénykenyerek, kenyerek készítéséhez használták. A szegény emberek eledelének nevezett pohánkát ma már korszerő hidrotermikus technológiával, kedvezı íző, nagy tápértékő pohánkapehely, puffasztott, extrudált élelmiszerek elıállítására is használják. A növény fızetét a népi gyógyászatban magas vérnyomás ellen itták, illetve a rákkezelésben a sugárkezelések kellemetlen mellékhatásai ellen alkalmazták, jó eredménnyel. Az irodalmi adatok szerint a pohánka jó fehérje, esszenciális aminosav és B-vitamin forrás. A B-vitaminokon kívül tokoferolokat és C-vitamint is tartalmaz (a gabonafélék nem tartalmaznak C-vitamint). Shim (1989) szerint, a mag C-vitamin tartalma 5,52 mg/100 g. A koreai pohánka fajták tokoferol tartalma 5,9-9,8 mg% között változik (Shim, 1998), más szerzık szerint a hántolt mag tokoferol tartalma 2,0 mg/100 g szárazanyag érték (Holosova, 2002). A tokoferol mellett a pohánka növény (szár, levélzet, virág) és a pohánka mag további antioxidáns hatású vegyületeket, fenolos vegyületeket, flavonoidokat, fıként rutint tartalmaz nagy mennyiségben. A rutin mellett megtalálható még kisebb mennyiségben különösen a pohánka levél és héj mintákban klorogénsav, orientin, isoorientin, vitexin, isovitexin flavonoid is (Kim, 2008). Napjainkban számos kísérleti munka eredménye támasztja alá a pohánkában található flavonoidok antioxidáns, antikarcinogén és gyulladáscsökkentı, hatását (Lugasi, 2001). A flavonoidokat az emberi szervezet nem tudja elıállítani, azokat a táplálékkal tudjuk felvenni. Flavonoidokból a klinikai hatás eléréséhez szükséges javasolt napi beviteli érték 180 és 350 mg közötti (Schilcher et al., 1990). Ennek elérését segítheti a pohánka fogyasztása. Egyes szerzık szerint a pohánka flavonoid tartalma magasabb, mint a vörös bor vagy a tea flavonoid tartalma (Hertog et al., 1992; 1993). Kitobayashi (1995) a közönséges pohánkában 12,6 és 35,9 mg/100 g rutint talált, míg Fabjan (2003) a tatárka fajta magjában 800-1700 mg rutint mutatott ki 100 g mag szárazanyagra számítva. Kreft (1999; 2006) a terméshéjban 29 mg/kg, a maghéjban 131-476 mg/kg, a liszt frakcióban 19-168 mg/kg rutin koncentrációt, míg a hajdina levelében, szárában, virágjában átlagosan 300, 1000 és 46000 mg/kg rutint mutatott ki, és javasolta a pohánka levélliszt hozzáadását élelmiszerekhez, azok antioxidáns hatásának növelése céljából. Holosova (2002) hántolt hajdina magban, hajdina levélben 18,4 mg illetve 2344 mg/100 g szárazanyag rutin tartalmat mért. A teljes flavonoid- és a rutin tartalom függ a hajdina fajtától. A F. tataricum 2,04% és 1,67%-ban, a F. esculentum fajta csak 0,04, illetve 0,02%-ban tartalmazza ezeket a komponenseket (Jiang, 2007). A konyhatechnikai mőveletek (sütés, fızés) során a flavonoid tartalomban Kreft 2006-ban 50%-os veszteséget mért, ez azonban csak látszólagos veszteség, mivel a flavonoidok hıre nem érzékenyek, nem bomlanak, csak kioldódnak a fızı vízbe. A pohánka növény, a pohánka levél a különbözı stresszhatásokra (UV-B sugárzás, hideg, szárazság) az antioxidáns hatású rutin növelésével (122%, 129%, 129%), valamint a rutin glukozidáz enzim aktivitásának növelésével (363%, 190%, 158%) válaszol, melynek hatására a quercetin antioxidáns tartalom is növekszik a levélben (Suzuki, 2005). Érdemes megjegyezni, hogy a pohánka méz antioxidáns tartalma egyes szerzık szerint háromszorosa az akácmézének (Schramm & Keen, 2002). A pohánka héj (terméshéj) is jelentıs antioxidáns forrás, fogyasztása humán célra és állatok etetésére 100%-os mennyiségben mégsem javasolt, mert olyan fotoszenzitív anyagokat tartalmaz (fagopyrin, filloeritrin), melyek fıként pigmenthiányos betegeknél mérgezést (fagopirizmus) okozhatnak (Kárpáti, 1980). Más szerzık szerint a fagopyrin fıként a pohánka virágban és a héjban fordul elı (Eguchi et al., 2009). A pohánka humán célú felhasználásának elıfeltétele a héj eltávolítása hántolással, ırléssel. Európában a közönséges pohánkából készített élelmiszerek az elterjedtebbek, míg
Koreában és Kínában fıként a tatárka fajtát használják, melynek élettani hatását B- vitaminokban vagy mikroelemekben különösen gazdag gyógyhatású egyéb főszerekkel egészítik ki (Wang, 1995). A pohánka glutén tartalma a lisztérzékenyek részére megengedett glutén határérték alatti, így a pohánka alapú élelmiszerek felhasználásával jelentısen bıvíthetı a gluténmentes élelmiszerek választéka (Biacs et al., 1999). Anyagok és módszerek Vizsgálataink során, két magyar, Oberon és Hajnalka megnevezéső pohánka mintáit vizsgáltuk, amelyek a F. esculentum, az úgynevezett közönséges pohánka fajtához tartoztak. Az Oberon pohánka minta termesztési helye Szombathely volt, míg a Hajnalka pohánka fajtát Nyíregyházán termesztették. A termesztés éve 2007 és 2008. A pohánka magokat hideg vizes elıkezelés (nedvességtartalom beállítás 15,5%-ra), két órás pihentetés után, laboratóriumi köves hántoló berendezésen hántoltuk, majd a héjat laboratóriumi légosztályozó berendezésen elkülönítettük. 2007-ben mindkét pohánkafajta azonos összetartozó levél mintáit is begyőjtöttük. A leveleket 50 C-on kíméletes szárítással, 10% nedvességtartalomig szárítottuk. A hántolt mag és a szárított levélmintákat késes ırlıberendezésen 250 µ szemcseméret alá ıröltük. A beltartalmi vizsgálatokat a hántolt mag, héj és levélliszt átlag mintáiból végeztük. A mag és levélliszt minták vizsgálati eredményeit a fıbb gabonafélék, így a búza, zab és árpa Tápanyagtáblázatban és egyéb irodalmi forrásban megadott értékeivel hasonlítottuk össze. A beltartalmi vizsgálatokat az érvényben lévı magyar elıírásoknak megfelelıen végeztük. A nedvességtartalmat 105 C-on súlyállandóságig történı szárítással, az olajtartalmat Soxlet berendezésben petroléterrel történı extrahálással, a hamutartalmat 550 C-on hamvasztással, súlyállandóságig történı szárítással mértük. A nyersfehérje tartalom meghatározása Elementar Rapid N Cube berendezéssel történt. A nyersrost tartalmat MSz 6830/7-81, az élelmi rost tartalmat AOAC No. 991.431 (2003) módszer szerint határoztuk meg. A makro- és mikroelem meghatározását atomabszorpciós eljárással (Solaar M5 Thermo Elemental, Waltham, MA, USA) az AOAC 986.15 (2003), 965.09 (2003), 983.02 (2003) hivatalos módszer-elıírás szerint végeztük. A pohánka minták vitamintartalmának meghatározása, savas és enzimes feltárást követıen HPLC módszerrel, külsı standard alkalmazásával történt. A B-vitaminok meghatározása a Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, a C-vitamin és az E-vitamin meghatározása Intézetünkben történt. A gyökfogó kapacitás mértékét Yamaguchi (1988) módszerével spektrofotometriásan, az összes fenol tartalmat Folin-Cioceltau fotometriás módszerével Singleton (1969) szerint határoztuk meg, és az eredményt galluszsav egyenértékben adtuk meg. A flavonoid tartalom, illetve a rutin tartalom meghatározás HPLC-s módszerrel történt. A HPLC-s elválasztás körülményei az alábbiak voltak: kivonás Kim (2008) módosított módszere szerint, oszlop: Nucleodur Sphinx RP, A: (víz/hangyasav 900/10), B: (víz/hangyasav/acetonitril 390/10/600), áramlási sebesség: 0,6 ml/perc, detektálás: PDA 320 nm-en (Sass-Kiss et al., 2009). A meghatározásokat három párhuzamos méréssel végeztük, a táblázatok az átlageredményeket tartalmazzák, a hibahatár 5% alatt volt. Eredmények és értékelésük A vizsgált magyar pohánka fajták ( Hajnalka, Oberon ) héja sötétbarna, ezerszem tömege 22-28 g illetve 33-37 g volt. Az Oberon pohánka fajtát az ország déli részén termesztették, ahol a napos órák száma magasabb, mint az ország többi részében.
A két évben vizsgált (2007 és 2008) különbözı talajon és klimatikus viszonyok között termesztett mag minták fehérje-, zsír-, szénhidrát-, vitamin-, és ásványi anyag tartalom értékei, valamint a levéllisztek fıbb beltartalmi vizsgálati eredményei jó egyezést mutattak, így átlagolhatók voltak. A beltartalmi és az ásványi anyag tartalomra vonatkozó vizsgálati eredményeket az 1. táblázatban mutatjuk be. 1. táblázat: Két pohánkafajta beltartalmi értékei a búza megfelelı értékeivel összehasonlítva Összetevık Búza Hántolt pohánka Pohánka levélliszt (egész Hajnalka Oberon Hajnalka Oberon szem)* Beltartalmi érték g/100 g sz.a. Nyersfehérje 16,76 15,10 17,12 25,42 26,60 Nyerszsír 2,10 2,84 3,51 2,81 3,00 Nyersrost 1,76 1,34 1,50 6,81 6,40 Hamutartalom 2,09 2,20 2,46 14,37 15,60 N-mentes kivonat 77,29 78,52 75,40 50,59 48,40 Energiatartalom(KJ) 1457 1565 1563 1323 1283 Diétás rosttartalom 11,71 13,05 12,89 - - Ásványi anyag tartalom mg/100 g sz.a. K 434,10 ** 554,00 592,00 1535,00 1515,00 Na 2,01 ** 2,31 2,48 4,36 3,40 Mg 130,50 ** 284,00 300,00 1375,00 1067,00 Ca 45,40 22,00 24,32 1797,00 1879,40 Cu 0,47 0,85 0,81 0,88 0,89 Zn 3,60 3,12 3,15 7,99 3,70 Mn 3,48 1,51 1,31 21,46 10,42 Fe 1,98 3,80 4,05 43,20 49,50 Se (µg/100 g sz.a.) 4,46 2,37 2,37 2,15 2,30 * Bíró & Lindner, 1995; ** Léder et. al., 2001; - nem mért A hántolt pohánka minták átlagos fehérjetartalma 15,1 és 17,1 g/100 g volt, az irodalmi adatok értékeivel (11,2-16,9 g/100 g) közel megegyezıen (Pomeranz, 1982; Robinson, 1980; Zielinsky et al., 2001). A levélliszt minták átlagos fehérjetartalma 25,4-26,6 g/100 g szárazanyag (sz.a.) volt. A beltartalmi értékek közül kiemelendı továbbá a pohánka levéllisztek nagy nyersrost tartalma, amely 6,4-6,8 g/100 g sz.a. érték. A táblázatból jól látható, hogy a búza megfelelı értékeihez viszonyítva a hántolt mag és levélliszt minták ásványi anyag tartalma igen jelentıs. A hántolt mag K, Mg, Fe tartalma kiemelkedı, ugyanakkor, Na tartalma kicsi. A levélliszt gazdag Ca, K, Mg és Fe tartalomban. A hajdina minták vitamin tartalmának vizsgálata során a hántolt mintákban C-vitamint nem találtunk. A Hajnalka pohánkafajta hántolt magjának B 1 -vitamin tartalma (0,33 mg/100 g sz.a.) közel megegyezı, B 2 -vitamin tartalma közel kétszerese (0,28 mg/100 g sz.a.) és niacin tartalma is magasabb volt (5,4 mg/100 g sz.a.), mint a teljes búzaszem megfelelı értékei.
A hántolt mag- és a levélliszt minták egyaránt jó tokoferol források, a levélliszt különösen gazdag α-tokoferol komponensben. A tokoferol tartalmat a 2. táblázatban: Vizsgált minták Összes fenol mg GS/100 g sz.a.* Rutin mg/100 g sz.a. Tokoferol mg/100 g sz.a.** *GS:galluszsav; **TE:trolox equivalens, *** Holosova (2002) Gyökfogó kapacitás µmol trolox/g Zab 120 < 0,1 4,1*** 11 Árpa 250 < 0,1 4,7*** 27 Hántolt pohánka Hajnalka Hántolt pohánka Oberon Pohánka levélliszt Hajnalka Pohánka levélliszt Oberon Pohánka héj Hajnalka Pohánka héj Oberon 324 4,6 13,6 272 512 6,4 14,1 492 2909 2857 49 4216 9123 8840 54,9 5543 529 6,0-681 563 12,6-789 Két fajta pohánkamag -, levél-, és héj minták összes fenol, rutin, tokoferol tartalma és gyökfogó kapacitása a tokoferolok megoszlását a 2. ábrán mutatjuk be. 2. ábra: Hántolt pohánka és pohánka levélliszt tokoferol tartalmának megoszlása α β γ δ Hántolt pohánka (összes tokoferol: 13,6 mg/100 g sz.a.) Pohánka levélliszt (összes tokoferol 49 mg/100 g sz.a.)
Míg a hántolt pohánka teljes tokoferol tartalma 13,6-14,1 mg/100 g sz.a., a búza, zab, árpa megfelelı értékei az irodalmi adatok alapján kisebb, 3,7; 4,1; 4,7 mg/100 g sz.a. értékek voltak (Holosova, 2002; Bíró & Lindner,1988). A minták összes fenol tartalmát, rutin tartalmát, valamint a gyökfogó kapacitását a hántolt árpa és a zab megfelelı értékeivel összehasonlítva szintén a 2. táblázat tartalmazza. A hántolt pohánka- és levélliszt minták összes fenolos vegyület tartalma, rutin tartalma, gyökfogó kapacitása között fajtánként jelentıs különbség volt kimutatható. A vizsgálati eredmények azt mutatták továbbá, hogy a levélminták teljes fenolos komponensének 96-98%- a, a hántolt mag minták teljes fenolos komponenseinek csak 1-2%-a volt rutin. A levélminták ( Oberon, Hajnalka ) összes fenol tartalma 9123 és 2909 mg GS/100 g sz.a., a rutin tartalmuk pedig 8840 és 2857 mg/100 g sz.a. volt. A levélminták rutin tartalmának különbözısége nemcsak a különbözı pohánka fajták jellemzıivel lehet összefüggésben, hanem azzal is, hogy az erısebb napsugárzásnak (klimatikus stressz helyzet) kitett növény nagyobb mennyiségben termeli az antioxidáns hatású vegyületeket. A vizsgálatok során megállapítható volt továbbá, hogy a pohánka növény felsı, fiatalabb, fénynek jobban kitett levelei nagyobb mennyiségben tartalmaztak antioxidáns hatású vegyületeket, ezért minden mintavétel esetében a fiatalabb és oldalt vagy lejjebb található, öregebb leveleket igyekeztünk azonos, 1:1 arányban begyőjteni. Következtetések A vizsgálati eredmények egyértelmően alátámasztják, hogy a pohánka kiváló funkcionális élelmiszer alapanyag. A hántolt magliszt és levélliszt minták mindkét pohánkafajta esetében kiváló, nagy biológiai értékő élelmiszer alapanyagok, amelyek vitaminok, ásványi anyagok és egyéb antioxidáns hatású vegyületek gazdag forrásai. A pohánka kiválóan alkalmas búza alapú termékek tápértékének kiegészítésére. A pohánka kása, a pohánkaliszt, a különbözı puffasztott, extrudált pohánka termékek, hagyományos és diétás étrendek (pl. nagy élelmi rost tartalmú, glutén hiányos) jó alapanyagai. A pohánka termékek táplálkozás-élettani elınye az összetétel alapján érzékelhetı. A KÉKI gyártmányfejlesztési munkája során pohánka kenyér, pohánka tészta, palacsinta mellett, számos speciális pohánka étel receptet dolgozott ki. Irodalomjegyzék A teljes irodalomjegyzék a szerzıknél, illetve a KÉKI (www.keki.hu) és a MÉTE (www.mete.hu) honlapján megtalálható. Bíró, Gy. & Lindner, K. (eds) (1995): Tápanyagtáblázat. Medicina Könyvkiadó Budapest, 61. Biacs, P.Á., Aubrecht, E., Léder, I. & Lajos, J. (1999): A hajdina termesztése, felhasználása, táplálkozás-élettani szerepe. A hajdinamag és termék kémiai, immunokémiai jellemzése. Sütıipar, 46 (3), 9-12. Fabjan, N., Rode, J., Košir, I.J., Wang, Z., Zhang, Z. & Kreft, I. (2003): Tartary buckwheat as a source of dietary rutin and quercetin. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51, 6452-6455. Hagels, H. (1999): Fagopyrum esculentum Moench. Chemical review. Zbornik BFUL, 73, 29-38. Hertog, M.G.L., Holman, P.C.H. & Katan, M.B. (1992): Content of potentially anticarciogenic flavonoids of 28 vegetables and 9 fruits commonly consumed in the Netherlands. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40, 2379-2383.
Hertog, M.G.L., Holman, P.C.H. & van de Putte, B. (1993): Content of potentially anticarciogenic flavonoids of tea infusions, wines, and fruit juices. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 41, 1242-1246. Holasova, M., Fiedlerova, V., Smrcinova, H., Orsak, M., Lachman, J. & Vavreinova, S. (2002): Buckwheat the source of antioxidant activity in functional food. Food Research International, 35, 207-211. Jiang, P., Burczynski, F., Champbell, C., Pierze, G., Austria, J.A. & Briggs, C.J. (2007): Rutin and flavonoid contents in three buckwheat species F. esculentum, F. tataricum, and F. homotropicum and their protective effects against lipid peroxidation. Food Research International, 40, 356-364. Kárpáti, I. & Bányai, L. (eds) (1980): A pohánka és a tatárka. Magyarország kulturflórája, 10. füzet. Akadémiai Kiadó, Budapest, 49. Kim, S.J., Zaidul, I.S.M., Suzuki, T., Mukasa, Y., Hashimoto, N., Takigawa, S., Noda, T. & Matsuura-Endo, C. & Yamauchi, H. (2008): Comparison of phenolic compositions between common and tartary buckwheat (Fagopyrum) sprouts. Food Chemistry, 110, 814-820. *A publikáció az ÉLELMISZER Tudomány Technológia LXVI. évfolyam 2012.3. számában jelent meg.