Antioksidantu koncentrācija un noturība kviešos: eksperimentāls pētījums starp vecajām un mūsdienu kviešu šķirnēm, graudu malšanas, fermentācijas un cepšanas procesā

Abstract

Bakalaura darba nosaukums: Antioksidantu koncentrācija un noturība kviešos: eksperimentāls pētījums starp senajām un mūsdienu kviešu šķirnēm, graudu malšanas, fermentācijas un cepšanas procesā Bakalaura darba autors: Valters Bukovskis, Rehabilitācijas fakultātes, profesionālās bakalaura programmas “Uzturs” students. Bakalaura darba vadītāja: Dr. Biol., Anna Lece, RSU Bioķīmijas laboratorijas vadošā pētnieka p.i.. Darba zinātniskais konsultants: Dr. biol., asoc. prof., Andrejs Šķesters, RSU Bioķīmijas laboratorijas vadītājs, vadošais pētnieks. Pētījuma mērķis: eksperimentāli noteikt un salīdzināt antioksidatīvo aktivitāti un kopējo polifenolu koncentrāciju Valsts Stendes graudaugu selekcijas institūta selekcionēto kviešu šķirnēs, papildus nosakot antioksidatīvās aktivitātes noturību šajās šķirnēs, maizes cepšanas procesā. Pētījuma aktualitāte: oksidatīvais stress, kas ir iesaistīts hronisku slimību attīstībā, var tikt samazināts ar uzturā esošiem antioksidantiem, un pilngraudu, īpaši kviešu, ir atzīti kā potenciāli noderīgi. Jāņem vērā graudu apstrādes procesi, jo tie var negatīvi ietekmēt antioksidantus. Pētījuma metodes: pētījumā tika analizētas 6 dažādas bioloģiskās ziemas kviešu šķirnes. Antioksidatīvās aktivitātes un kopējo polifenolu koncentrācijas noteikšanai tika izmantota spektrofotometrija. Rezultāti un secinājumi: selekcijas process būtiski neietekmē antioksidatīvo aktivitāti starp šķirnēm. Toties mīklas raudžešana un termiskā apstrāde antioksidatīvās spējas ietekmē būtiski. Raudzēšanas proces atbrīvo antioksidatīvos savienojumus, palielinot antioksidatīvās spējas, savukārt termiskā apstrāde šīs spējas būtiski samazina. Grauda izmērs korelē ar ABTS radikāļu inhibēšanas spēju un TPC koncentrāciju. Gaudam pieaugot gan ABTS, gan TPC koncentrācija samazinaš. Kopumā modernās šķirnes vairāk atbrīvo antioksidatīvos savienojumus raudzēšanas procesā, bet arī termiskās apastrādes laikā, samazinājums ir vislielākais starp grupām. Gala produktā atšķirība ir vienlīdzīga starp senajām un modernajām šķirnēm. Rezultātu praktiskā pielietojamība: pilngraudu kviešu milti satur izturīgus antioksidantus, kuri saglabā savu pozitīvo ietekmi arī pēc termiskās apstrādes. Garšaugu pievienošana, kā alternatīva ilgstošai kviešu šķirņu selekcijai, varētu būt efektīvāks veids antioksidantu palielināšanai maizē.

Title of Bachelor's Thesis: Concentration and Stability of Antioxidants in Wheat: An Experimental Study Among Ancient and Modern Wheat Varieties during Grain Milling, Fermentation, and Baking Processes Author of Bachelor's Thesis: Valters Bukovskis, Student of the Professional Bachelor's Program "Nutrition" at the Faculty of Rehabilitation. Thesis Supervisor: Dr. Biol. Anna Lece, Acting Leading Researcher at the RSU Biochemistry Laboratory. Scientific Consultant: Dr. Biol., Assoc. Prof. Andrejs Šķesters, Head of the RSU Biochemistry Laboratory, Leading Researcher. Research Objective: Experimentally determine and compare the antioxidant activity and total polyphenol concentration in wheat varieties selected by the State Stende Crop Research Institute, additionally assessing the stability of antioxidant activity in these varieties during the bread baking process. Relevance of the Study: Oxidative stress, implicated in the development of chronic diseases, can be reduced with dietary antioxidants, and whole grains, especially wheat, are recognized as potentially beneficial. Grain processing methods need to be considered, as they can negatively impact antioxidants. Research Methods: The study analyzed six different winter wheat varieties biologically. Spectrophotometry was used to determine antioxidant activity and total polyphenol concentrations. Results and Conclusions: The selection process did not significantly affect antioxidant activity among varieties. However, dough fermentation and thermal processing significantly influenced antioxidant abilities. Fermentation released antioxidant compounds, increasing antioxidant activity, while thermal processing significantly reduced these abilities. Grain size correlated with ABTS radical inhibition and TPC concentration. As the grain size increased, both ABTS and TPC concentrations decreased. Overall, modern varieties released more antioxidants during fermentation, but also had the greatest reduction during thermal processing compared to ancient varieties. There was an equal difference between ancient and modern varieties in the final product. Practical Applicability of Results: Whole wheat flour contains resilient antioxidants that maintain their positive impact even after thermal processing. Adding herbs, as an alternative to prolonged wheat selection, could be a more effective way to increase antioxidants in bread.