Развитие и хранителна оценка на допълващи храни от ферментирали зърнени култури и соя

* Автора за кореспонденция:

Резюме

Ключови думи

ВЪВЕДЕНИЕ

Бобовите растения и зърнените култури са основният източник на хранителни вещества за традиционните допълващи храни в развиващите се страни [1]. Основните зърнени култури като сорго, ориз, пшеница и царевица съставляват около 85% от общото производство на зърнени култури в световен мащаб, което възлиза на около 200 милиона тона реколта годишно при средно 10% съдържание на протеин, от които значителен дял отива за консумация от човека [2 ].

Бобовите култури като соята, отглеждана в Африка и другаде, са един от най-богатите и евтини източници на растителен протеин, който може да бъде добър заместител на животинските продукти. За разлика от други зърна, соята предлага достатъчно протеини и това може да се използва за подобряване на диетите на милиони хора, особено общество с ниски и ниски доходи в развиващите се страни поради хранителни качества, привлекателност и функционални свойства [3]. Зърнените и бобовите култури също са богати на микроелементи; наличността на тези хранителни вещества обаче обикновено е ниска поради наличието на антинутриционни фактори като фитинова киселина и танини. Ферментацията и накисването са прости традиционни обработки, които намаляват нивото на антинутриенти в зърнените и бобовите култури и увеличават съдържанието на хранителни вещества в диетата, като увеличават съдържанието на минерали, витамини, аминокиселини и други [4].

Недохранването при децата е основен хранителен проблем в африканските развиващи се страни, което води до заболеваемост и смъртност, изоставане във физическия растеж и умствено развитие, работоспособност и повишен риск от заболявания на възрастни [5]. Този проблем с храненето се дължи на ниската хранителна стойност на традиционните допълващи храни, неподходящите практики за допълващо хранене и високата цена на качествени допълващи храни, базирани на протеини. В световен мащаб повече от един милиард души са недохранени, а в Африка има над 70 милиона недохранени деца поради бедност и недостиг на храна [6]. Тази уязвима популация оцелява главно с нишестени основни зърнени храни като царевица, пшеница, ориз, сорго и просо с малко или никакво месо и млечни продукти [7].

Традиционните допълващи храни са предимно на зърнена основа и тези допълващи храни на растителна основа не са достатъчни за растежа и развитието на бебета и деца. Например, прегледите показват, че само на базата на зърнени храни допълнителна храна често не успява да задоволи хранителния прием на бебето поради лошо хранително качество [8]; следователно те са замесени в етиологията на протеиново-енергийното недохранване в общността, където се използват единствено като допълваща храна.

Растежът на бебета и малки деца през първите две години от живота им е много бърз. Само кърменето няма да бъде достатъчно за хранителните нужди на бебето. След около шестмесечна възраст бебето се нуждае от допълнителни храни, особено от храна с адекватна хранителна плътност, консистенция и подходяща текстура и трябва да се храни по-често от възрастните [9]. С оглед на хранителния проблем, свързан с традиционните допълващи храни, настоящото проучване следователно има за цел да формулира допълващи храни както от зърнени култури, така и от соя. Формулирането на допълващи храни с разнообразие от най-евтините бобови растения като соя е получило значително внимание от специалисти по хранене и учени в областта на храните в африканските страни [10].

Очевидно е, че когато разумно се подбират и комбинират зърнени и бобови култури, се получава желан модел на незаменими аминокиселини с висока биологична стойност [11].

Зърнените храни имат дефицит на незаменими аминокиселини като лизин и триптофан [12]. Докато бобовите растения имат недостиг на аминокиселини, съдържащи сяра, т.е. метионин и цистин, но богати на триптофан и лизин. Подобряването на хранителните качества на традиционните допълващи храни със соя е удобно, евтино и високо ефективно за насърчаване на качеството на традиционните допълващи храни. Добавянето дори на малки количества соя може много да увеличи съдържанието на протеини и качеството на традиционните допълващи храни [11]. Целта на това проучване е да се разработи и оцени хранителното качество на допълващите храни от комбинацията от зърнени култури и соя. Тези хранителни материали са били целенасочено подбрани поради наличието им на местно ниво и също така да се допълват, за да се получи балансиран аминокиселинен профил.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Материали

Методи

Преработка на сорго и царевица: Зърната от семена бяха сортирани и почистени ръчно, за да се отстранят счупените семена, прах и други странични материали. Цялото зърно от сорго и царевица се накисват във вода (1: 3) при стайна температура съответно за 48 и 24 часа. След накисване зърната се сушат във фурна за 12 часа и се смилат на фино брашно с чукова мелница и се пресяват с решетка с размер 0,425 отвора за получаване на брашното [13,14].

Ферментация: Естествената ферментация се извършва чрез смесване на избрани проби с дестилирана вода (1: 3 w/v). Триста грама избрани проби брашно се смесва с деветстотин мл дестилирана вода в почистена пластмасова кофа и се оставя да ферментира при стайна температура за 72 часа. Суспензиите се прехвърлят в алуминиево фолио, след което се сушат с помощта на сушилня за замразяване в продължение на 10 часа. Ферментиралите и изсушени продукти за проби бяха допълнително смлени до фино брашно с помощта на чукова мелница и опаковани в полиетиленов плик и съхранявани при стайна температура за последващ анализ [13].

Формулировка на храната: Използвани са методите на материалния баланс, за да се постигне контролна смес от 70% зърнени култури до 30% соево брашно за смесване с оглед на протеиновите нужди на бебетата 18g/ден, 59% въглехидрати [16] и минималната необходима енергийна стойност от 380kcal/100g в сухи вещества, както е посочено в таблица 1.

Химичен анализ: Съдържанието на влага в пробата се определя по метода на пещта с горещ въздух [17]. Общата пепел се определя чрез запалване на пробите в муфелна пещ при 550 ° С за 5 часа [15]. Методът Micro-Kjeldahl е използван за определяне на съдържанието на суров протеин [15]. Суровата мазнина се определя чрез екстракция с диетилов етер, като се използва екстракционната камера Soxhlet [18]. Съдържанието на сурови фибри се изчислява чрез метод на разлагане на киселина/алкал, предложен от Yimer [15]. Общото съдържание на въглехидрати се изчислява чрез разлика [8]. Това означава,

Въглехидрати (g/100g) = 100 - (протеин (g) + мазнини (g) + пепел (g) + фибри (g))

Енергийната стойност се определя чрез изчисляване на съдържанието на мазнини, въглехидрати и протеини, като се използват коефициентите на преобразуване на Atwater [19]. Микронутриенти като калций, желязо и цинк бяха определени с помощта на атомно-абсорбционна спектроскопия след разграждане със солна киселина. Храносмилането обикновено се извършва със сярна киселина, азотна киселина, перхлорна киселина или комбинации, тъй като това са силни окислители [17].

Антинутриционни фактори: Съдържанието на танин се определя чрез модифицираните методи ванилин-HCl [20]. Съдържанието на фитат се определя, като се следва Latta et al., Метод [21], модифициран от Vaintraub et al., Метод [22].

Изчисляване на моларно съотношение на фитатни минерали: Моларното съотношение на фитатно минерално вещество се определя съгласно метода Bains K et al. [23].

Физикохимични и функционални свойства: pH и TTA: рН на ферментиращото тесто се наблюдава за различен период от време с помощта на рН-метър от стъклен електрод [16]. Общата титруема киселинност се определя чрез смесване на 10 g от всяка проба със 100 ml дестилирана вода и титруване на 10 ml аликвотни части със стандартен алкален разтвор от 0,10 N NaOH до 3 капки фенолфталеинова крайна точка, докато се получи постоянен светлорозов цвят. Изчислява се процентната титруема киселинност [24].

% Млечна киселина = V × 0,009008 × 100/W

Където: V = обем от 0,1 N NaOH, използван за титруване на пробата; 0,009008 = Факторен еквивалент, при който 1 ml 0,1 N NaOH = 0,009008 g C3H6O5; W = Тегло в грам проба в сместа.

Насипна плътност: Проба от 5 g брашно се поставя в 100 ml измервателен цилиндър. Цилиндърът се потупва, докато няма допълнителна промяна в обема. Теглото на измервателния цилиндър и съдържанието му беше взето и записано. Насипната плътност се изчислява като тегло на единица обем на пробата [25].

Дисперсионност: Проби от 10 g брашно се претеглят в 100 ml измервателен цилиндър и се добавя дестилирана вода до обем 100 ml. Пробата се разбърква енергично и се оставя да се утаи за 3 часа. Обемът на утаените частици се записва и се изважда от 100, за да се получи разлика, която се приема като процентна дисперсионност [26].

Капацитет на абсорбция на вода: WAC, който дава индикация за количеството вода, налично за желатинизиране, е определено съгласно методите на Beuchat et al., [27]. Измерват се 1 g от всяка проба и се смесват с 10 ml дестилирана вода и се завихря за 1 min и след това се центрофугира при 3000 rpm за 45 min. Обемът на супернатантата се записва в 10 ml градуиран цилиндър и се използва за определяне на абсорбцията на вода; WAC се изразява като теглото на вода, свързана с грам сухо брашно.

Където Ws е теглото на пробата, W1 е теглото на тръбата за центрофуга плюс пробата и W2 е теглото на тръбата за центрофуга плюс утайките.

Капацитет на абсорбция на масло: OAC се определя по метода на Chau et al., [28]. 1 g от всяка проба брашно се измерва и се смесва с 10 ml масло. Сместа се разбърква в продължение на 30 минути при стайна температура. След като пробата се центрофугира при 2500 rpm в продължение на 30 минути, супернатантата се прехвърля в градуиран цилиндър от 10 ml, където се измерва обемът. OHCA се изразява като тегло на масло, свързано с 1 g сухо брашно.

Където Ws е теглото на пробата, W1 е теглото на тръбата за центрофуга плюс пробата и W2 е теглото на тръбата за центрофуга плюс утайките.

Приготвяне на каши: Каши се приготвят от двата контрола и формулират проби от храна чрез смесване на 20 g от всяка проба, разтворена в 400 ml чешмяна вода и се вари при 92 ° C в продължение на 15 минути в експерименталната кухня на етиопския институт за обществено здраве (EPHI). Сварените каши се оставят да се охладят до около 45 o C.

Сензорна оценка: Приета е деветточкова хедонична скала [29]. Девет представляват най-високата оценка, а 1 е най-малката при тестването на степента на харесване на пробите от каши въз основа на цвят, аромат, вкус, текстура и над всички приемливости. Десет полуобучени майки-участници бяха избрани на случаен принцип от служителите на Етиопския институт за обществено здраве (EPHI). По време на ориентацията участниците бяха запознати с метода, картата с резултати и продукта, използван в проучването. Членовете на панела бяха седнали индивидуално в изолирана кабина, която осигуряваше тиха и комфортна обстановка. Участниците в дискусията бяха снабдени с бутилирана вода, за да изплакнат устата си преди и след оценка на всяка проба. Накрая данните бяха събрани и анализирани статистически.

Стойностите, дадени в таблицата, са средната стойност на трикратно ± SD. Средните стойности с една и съща буква в колона не се различават значително (р 0,24, показателни за лош калций и са открити в диета 1, диета 2, диета 5 и диета 6 със стойности съответно 1,21, 0,63, 1,57 и 2,72, докато високият калций наличност е наблюдавана при диета 3 (0,07), диета 4 (0,06), диета 7 (0,06) и диета 8 (0,09) [48]. Моларните съотношения на фитат: желязо> 1, което показва лоша бионаличност на желязо във всички проби от храни [49]. Това може да се дължи на високото ниво на фитат в тези проби от храни.

• Приказни ферментирали храни Положителен живот
• Преглед на целиакия и съображения за разработването на храни без глутен - ScienceDirect
• Ферментирали храни и здраве на червата; Новини-Медицински
• Ферментирали храни и кандида, ако ги избягвате
• Ферментационни безплатни пълнотекстови ферментирали храни и напитки в диетата на човека и тяхното влияние върху червата