Mąka orkiszowa. Zdrowsza alternatywa zwykłej mąki pszennej?

Zboża i produkty z nich pozyskiwane (mąka, pieczywo, makarony, kasze, płatki) są zwykle podstawą energetyczną diety [1]. Pszenica i jej odmiany są zaś zbożem produkowanym w Polsce w największej ilości. Zbiory wynoszą ok. 9 mln ton rocznie. Obecnie występuje ok. 20 podgatunków pszenicy, wśród których dominujące znaczenie w uprawie ma pszenica zwyczajna (Triticum vulgare), a następnie pszenica twarda (Triticum durum) [1,2]. Coraz większą popularność zyskują również starsze odmiany pszenicy, przede wszystkim orkisz (Triticum aestivum ssp. spelta), który znany był człowiekowi już 7-9 tys. lat temu. Prawdopodobnie powstał przez naturalne skrzyżowanie gatunku ośćca (Aegilops quarrosa) z gatunkiem pszenicy płaskurki (Triticum dicoocum) [3]. Do starszych podgatunków pszenicy zaliczamy także samopszę (Triticum monococcum) [1].

Pochodzenie orkiszu

Pierwotne orkisz wywodził się z południowo-zachodniej Azji, najprawdopodobniej z Iranu. Później uprawiany był również w Europie Środkowej i Północnej. Obecnie pozyskiwany jest głównie na terenie Niemiec, Austrii, Szwajcarii Belgii, Włoch, Hiszpanii, Czech, Słowacji, Słowenii, a także Kanady i USA oraz Australii [3,4]. W Europie tereny uprawne pod orkisz wynoszą ponad 100 tys. ha, z czego ok. ¼ znajduje się w Niemczech. Szacuje się, że w Polsce powierzchnia upraw orkiszu wynosi ok. 500 ha i przeważają w nich gospodarstwa rolnictwa ekologicznego [5].

Obecnie zainteresowanie orkiszem wzrosło szczególnie wśród prowadzących uprawy ekologiczne. Zboże to ma mniejsze wymagania glebowe i klimatyczne, jest bardziej odporne na czynniki zewnętrzne od pszenicy zwyczajnej, a przez to dobrze nadaje się m.in. do uprawy na terenach górzystych i o słabych glebach. Jednak gorsze plonowanie i trudniejszy zbiór wyparło orkisz z upraw konwencjonalnych. Ze względu na większe rozpowszechnienie produktów pochodzących z rolnictw upraw organicznych i rosnącą świadomość konsumencką dotyczącą wartości żywieniowej, orkisz znów cieszy się dużym popytem [4].

Mąka orkiszowa – czy faktycznie taka zdrowa?

Ziarno orkiszu wykorzystywane jest przede wszystkim do produkcji mąki, zaś z niej pozyskuje się pieczywo, w tym także chrupkie, makarony, ciastka. Dojrzałe ziarno służy również do wytworzenia kasz i innych produktów zbożowych [4].

Liczne doniesienia wskazują, że starsza odmiana pszenicy orkisz ma wyższą wartość odżywczą i prozdrowotną niż pszenica zwyczajna. Stąd postuluje się częstsze wybieranie orkiszu lub nawet zastąpienie zwykłej mąki pszennej – orkiszową. W dalszej części artykułu porównane zostaną wartości odżywcze i zdrowotne tych dwóch podgatunków pszenicy, aby sprawdzić prawdziwość powyższego stwierdzenia.

Wartość odżywcza ziarna orkiszu i produktów orkiszowych

Badania potwierdzają, że mąka orkiszowa ma wyższą wartość odżywczą od zwykłej mąki pszennej. Białko ziarna orkiszu cechuje się wyższą strawnością i lepszym składem aminokwasowym – większa zawartość aminokwasów ograniczających (lizyny, treoniny, leucyny i izoleucyny). Wykazuje też większą zawartość tłuszczów nienasyconych (tj. kwas oleinowy i linolenowy). Dodatkowo orkisz dostarcza większej ilości witamin z grupy B i rozpuszczalnych w tłuszczach oraz składników mineralnych, takich jak: żelazo, cynk, miedź, magnez, potas i selen, obecnych zwłaszcza w mące wysokowyciągowej (o wysokim typie) [3,4].

Przy porównaniu mąk z pełnego przemiału wykazano, że mąka orkiszowa zawierała istotnie więcej białka, tłuszczu i składników mineralnych, ale zawierała najmniej błonnika pokarmowego w porównaniu do mąki pszennej i żytniej [6].

W jednym z badań porównano zawartości tłuszczu i białka oraz strawność białka w nasionach orkiszu i produktach orkiszowych. Stwierdzono, że mąka i makaron zawierały mniej tłuszczu i białka niż ziarno i kasza, lecz białko to było bardziej strawne w wyniku bardziej złożonych procesów technologicznych i rozdrobnienia surowca. Najmniejszą strawność białka, przy dużej jego zawartości miały otręby, które też cechowały się najwyższą zawartością tłuszczu spośród wszystkich produktów orkiszowych.

Produkty te zawierały przeważającą część skrobi wolno trawionej (70-90%), lecz nieznaczną ilość skrobi opornej (< 1%). Całkowita zawartość błonnika pokarmowego w nasionach orkiszu jest wysoka – wynosi 13,7% suchej masy ziarna, przy czym znacznie przeważa frakcja błonnika nierozpuszczalnego. Podobne wartości uzyskuje kasza orkiszowa. Największe ilości błonnika wśród produktów orkiszowych zawierają natomiast otręby orkiszowe (25% sm), lecz jest to wartość o prawie połowę mniejsza niż dla otrąb pszennych, które są produktem o największej zawartości błonnika ze wszystkich źródeł pokarmowych.

Co ciekawe, makaron i mąka mimo niższych zawartości błonnika (ok. 8% sm), cechują się wysokim udziałem jego frakcji rozpuszczalnej, która ma właściwości redukujące stężenie cholesterolu i glukozy we krwi [7]. Dodatkowo orkisz, w podobnym stopniu do pszenicy zwykłej i żyta, jest miernym źródłem B-glukanów (ok. 1% sm); większe jego ilości znajdziemy w owsie i jęczmieniu.

Biorąc pod uwagę kaloryczność orkiszu, wykazano, że może być ona nieco wyższa od pszenicy zwyczajnej, ze względu na większy udział tłuszczów w składzie. Różnica ta wynosi jednak nie więcej niż 3% (324 vs. 315 kcal na 100 g), a nawet według innych badań mniej (321 vs. 318 kcal na 100 g) [8].

W badaniach wykazano, że sposób uprawy i czynniki środowiskowe mają niewielki wpływ na wartość odżywczą orkiszu, jednak zawartość makro- i mikroelementów w ziarnie może różnić się znacząco od odmiany. Zależność tą potwierdzono dla zawartości białka. Ziarno orkiszu, pochodzące z upraw na Podkarpaciu, zawierało w 100 g średnio 15 g białka ogółem, 370 mg fosforu, 330 mg potasu, 120 mg magnezu oraz 31 mg wapnia. Wartości te świadczą o wysokiej zawartości makroelementów w ziarnie orkiszu i jego wysokiej wartości odżywczej [9].

Zarodki orkiszowe

Zarodki orkiszowe również mogą być cennym uzupełnieniem diety. Spośród wszystkich rodzajów zarodków zbóż (pszennych, żytnich, pszenżytnich i orkiszowych) cechowały się one największą zawartością błonnika (15,6 g/ 100 g) oraz związków fenolowych (niecałe 300 mg GAE / 100 g ś.m.). Co warto zaznaczyć, zarodki orkiszowe wykazywały też największą aktywność antyoksydacyjną (12,9 μmol Troloxu/g ś.m.), nie tylko porównując ją do innych zarodków zbożowych, ale także wśród otrąb i płatków pszennych, żytnich, owsianych i jęczmiennych. Zarodki orkiszowe stanowią też dobre źródło cynku (15,4 mg/ 100 g), podobnie jak zarodki żytnie i pszenżytnie, ale nie pszenne [10].

Wykazano, że rolnictwo ekologiczne sprzyja osiągnięciu wyższych parametrów odżywczych przez orkisz (dobry skład aminokwasowy, wysoka zawartość składników mineralnych i błonnika pokarmowego), nie skutkuje zaś mniejszymi plonami, co obserwowane jest dla zwyczajnej pszenicy [11].

Tak jak inne zboża, orkisz i produkty z niego uzyskane, jest źródłem kwasu fitynowego, który zaliczany jest do związków antyodżywczych, zmniejszających wchłanialność składników mineralnych. Jednak jego zawartość spada w trakcie cieplnej obróbki i aktywacji enzymów rozkładających ten związek. Dodatkowo pełni on korzystne role, gdyż wykazuje działanie przeciwutleniające [12]. Zaobserwowano, że większe ilości kwasu fitynowego występują w chlebie sitkowym, czyli wypiekanym z mąki wysokowyciągowej (typ 1400) niż w chlebie jasnym. Chleb ciemny cechował się także 2-krotnie większym stężeniem błonnika pokarmowego. W badaniu tym stwierdzono również, że chleb orkiszowy okazał się lepszym źródłem błonnika pokarmowego niż chleb wypieczony z mąki pszenicy zwyczajnej [13].

Substancje bioaktywne w ziarnach orkiszu

Do głównych grup związków biologicznie czynnych wykrytych w orkiszu należą: kwasy fenolowe, dihydroksyfenole, alkilorezorcynole oraz fitosterole. Ich zawartość może różnić się w zależności od odmiany zboża.

W jednym z badań ziaren orkiszu uprawianego w Polsce wykazano, że zawartość wolnych kwasów fenolowych wahał się w nich od 16,0 do 27,3 mg/kg, z przewagą kwasu ferulowego (ok. 45,8%) i kwasu p-kumarowego (około 18,6%). Całkowita zawartość kwasów fenolowych wynosiła od 206 do 557 mg / kg (345 mg/ kg średnio). Kwasy fenolowe są silnymi antyoksydantami o działaniu przeciwcukrzycowym, kardioprotekcyjnym, przeciwnowotworowym, przeciwzapalnym, neuro- i hepato-protekcyjnym, przeciwstarzeniowym i przeciwbakteryjnym. Jednak są one słabo absorbowane z jelita cienkiego, gdyż związane są z matrycą komórek roślinnych.

Stwierdzono, że średnia zawartość alkilorezorcynoli wynosiła 723 mg/ kg i wahała się od 561 do 919 mg/ kg. Związki te są lipidami fenolowymi i wykazują silne właściwości antyoksydacyjne, ale także antybakteryjne i antymutagenne.

W kontekście zdolności do akumulacji bioaktywnych związków fenolowych największą różnicę stwierdzono między odmianami Schwaben Speltz i Oberkulmer Rotkorn, które zawierały odpowiednio 1425 i 859 mg związków fenolowych ogółem na kg suchego ziarna [5].

Wyniki innego badania sugerują, że orkisz pochodzący z upraw ekologicznych może zawierać większą ilość O-dihydroksyfenoli (wyrażonych jako ekwiwalenty kwasu kawowego) o 16% w porównaniu do orkiszu z upraw konwencjonalnych. Oprócz tego wykazano, że orkisz był zbożem o największej zawartości związków fenolowych spośród innych zbóż: pszenicy zwyczajnej i prosa [11].

W ziarnach orkiszu, jak i w innych zbożach, obecne są niewielkie ilości fitosteroli o potwierdzonym działaniu hipolipemizującym. Do zidentyfikowanych fitosteroli orkiszu należą m.in.: ß-sitosterol, kampesterol, awenasterol oraz stigmasterol [14].

Porównując różne produkty orkiszowe wykazano, że największą zawartością składników bioaktywnych charakteryzowały się produkty o największym udziale warstw zewnętrznych ziarna tj. otręby i kasza, które uzyskały również lepszą aktywność przeciwrodnikową. Stwierdzono, że wielkość właściwości antyoksydacyjnych orkiszu zbliżona jest do jęczmienia. W ziarnach orkiszu wykazano obecność związków o działaniu przeciwutleniającym, takich jak: kwas fitynowy i związki fenolowe. Jednak im większe przetworzenie ziarna, tym mniej związków bioaktywnych pozostawało w surowcu – najmniej występowało ich w makaronie [15].

Orkisz – wpływ na zdrowie

Kontrola glikemii

Dzięki dużej ilości błonnika pokarmowego (obejmującego m.in. β-glukany, arabinoksylany, lignany) w ziarnach orkiszu, może on modulować glikemię poposiłkową. Przyczyniają się do tego również inne fitochemikalia, takie jak: kwas fitynowy i alkilorezorcynole, mogące wpływać na kontrolowanie poziomu glukozy we krwi, wrażliwość na insulinę czy występowanie hiperinsulinemii. Także związki przeciwutleniające (m.in. kwasy fenolowe, karotenoidy) obecne w ziarnie orkiszu mogą działać ochronnie przed negatywnymi skutkami przewlekłej hiperglikemii, hamując glikację białek i uszkodzenie śródbłonka naczyń krwionośnych. Wyższa zawartość białka i tłuszczu w ziarnie orkiszu, w porównaniu do ziarna pszenicy zwyczajnej, sprzyja lepszej kontroli glikemii [16].

Mimo wyższej wartości odżywczej i większej zawartości bioaktywnych związków w orkiszu, w badaniu porównującym odpowiedź glikemiczną chleba orkiszowego i chleba białego z pszenicy zwyczajnej, nie wykazano różnicy w indeksie glikemicznym (IG). Oba rodzaje pieczywa cechowały się wysokim IG. Może to być jednak spowodowane użyciem rafinowanej mąki, która pozbawiona zewnętrznych części ziarna i błonnika pokarmowego, silniej wpływa na glikemię poposiłkową [17].

Warto byłoby przeprowadzić większy eksperyment badający wpływ orkiszu i jego pełnoziarnistych produktów na glikemię, aby określić potencjalne zalety spożycia dla diabetyków czy w prewencji cukrzycy.

Element dobrze zbilansowanej diety ważnej w prewencji chorób cywilizacyjnych

Dzięki wysokiej zawartości błonnika pokarmowego, witamin i składników mineralnych orkisz może być wykorzystywany jako element zdrowej, dobrze zbilansowanej diety. Należy jednak pamiętać, by możliwie wybierać produkty orkiszowe z pełnego ziarna, gdyż wtedy dostarczamy organizmowi większej ilości związków odżywczych i prozdrowotnych [15].

Celiakia

Mimo doniesień o mniejszym wpływie uczulającym orkiszu od pszenicy zwyczajnej należy pamiętać, że orkisz jest nadal zbożem glutenowym i osoby cierpiące na chorobę trzewną czy alergię lub nietolerancję na gluten powinny unikać tego składnika diety [8,12].

Wartość technologiczna mąki orkiszowej

Badania dotyczące wartości wypiekowej mąki orkiszowej są niespójne. Wiele z nich przemawia za zbliżoną lub równie dobrą jakością w porównaniu do zwykłej mąki pszennej [1-4]. W jednym z badań nie wykazano istotnych statystycznie różnic w ocenie wodochłonności i cech reologicznych ciasta sporządzonego z pełnoziarnistych mąk pszennych (z pszenicy zwyczajnej i orkiszowej) [6].

Jednak istnieją badania wykazujące gorsze wartości wypiekowe mąki orkiszowej [18]. Przyczyną gorszego wypieku chleba i jego jakości po upieczeniu (mniejsze objętościowo bochenki) może być duża zawartość a słaba jakość glutenu w niektórych odmianach orkiszu, co zaś wymaga nieco innej obróbki ciasta chlebowego. Wcześniejsze badania donosiły, że chleb orkiszowy może dłużej zachowywać świeżość, lecz nie wszystkie badania to potwierdzają [18]. Mimo to różnego rodzaju pieczywo orkiszowe jest specjalnością m.in. w Niemczech. Dodatkowo otręby orkiszowe mogą posłużyć jako prozdrowotny składnik ciasteczek i batoników zbożowych [8]. Także makaron produkowany z mąki orkiszowej nie odbiega zwykle jakością pod względem walorów kulinarnych, choć czasami może mieć on lekko czerwonawe odcienie [8,19].

Możliwość wykorzystania orkiszu w domowej kuchni

Mąkę orkiszową możemy wykorzystać w kuchni jako zamiennik zwykłej mąki pszennej. Posłuży świetnie jako baza do naleśników, ciast i ciasteczek czy innych produktów mącznych. Otręby lub zarodki orkiszowe zaś nadają się jako dodatek np. do jogurtu naturalnego, lub jako składnik domowych ciastek czy batonów zbożowo-owocowych. W daniach głównych, dla odmiany od innych popularnych kasz i zwykłych makaronów, możemy natomiast wykorzystać kaszę lub makaron orkiszowy. Produktów orkiszowych na polskim rynku przybywa i obecnie są one coraz łatwiej dostępne, a ze względu na ich wysoką wartość odżywczą warto wypróbować je w swojej kuchni.

Podsumowanie

Badania potwierdzają, że ziarno orkiszu ma wyższą zawartość związków odżywczych (błonnika, witamin i minerałów) oraz substancji biologicznie czynnych o działaniu antyoksydacyjnym, lecz często różnice te są niewielkie. Należy pamiętać, że wartość odżywcza i prozdrowotna zależy przede wszystkim od stopnia przetworzenia ziarna. Produkty z pełnego ziarna (mąka wysokowyciągowa, chleb razowy, kasze czy zarodki i otręby) są dużo bardziej wartościowe niż rafinowana mąka i produkty z niej uzyskiwane (biały chleb czy makaron). Dlatego, sięgając po wyroby orkiszowe, należy wybierać te najmniej przetworzone i najmniej oczyszczone. Jednakże warto włączyć do swojej diety produkty orkiszowe lub zamienić w naszej kuchni zwykłą mąkę pszenną na orkiszową w produkcji domowych ciast czy naleśników, pamiętając przy tym o różnorodności diety, w tym spożywanych produktów zbożowych.

Bibliografia:

1. Rachoń, L., Szumiło, G., & Stankowski, S. (2011). Porównanie wybranych wskaźników wartości technologicznej pszenicy zwyczajnej (Triticum Aestivumssp. Vulgare), twardej (Triticum Durum) i orkiszowej (Triticum Aestivum ssp. Spelta). Fragmenta Agronomica, 28(4), 52-59.
2. Cacak-Pietrzak, G., & Gondek, E. (2010). Właściwości przemiałowe ziarna orkiszu i pszenicy zwyczajnej. Acta Agrophysica, 16(2), 263-273.
3. Krawczyk, P., Ceglinska, A., & Izdebska, K. (2008). Porownanie wlasciwosci reologicznych ciasta i jakosci pieczywa otrzymanego z maki orkiszu i pszenicy zwyczajnej. Żywność Nauka Technologia Jakość, 15(4), 141-151.
4. Majewska, K., Dabkowska, E., Zuk-Golaszewska, K., & Tyburski, J. (2007). Wartosc wypiekowa maki otrzymanej z ziarna wybranych odmian orkiszu [Triticum spelta L.]. Żywność Nauka Technologia Jakość, 14(2), 60-71.
5. Skrajda-Brdak, M., Konopka, I., Tańska, M., & Sulewska, H. (2018). Phenolic nutrient composition and grain morphology of winter spelt wheat (Triticum aestivum ssp. spelta) cultivated in Poland. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 10(3), 285-295.
6. Litwinek, D., Gambuś, H., Sabat, R., Wywrotka-Gurgul, A., & Lakoś, M. (2015). Porównanie jakości i wartości odżywczej mąki żytniej, pszennej i orkiszowej z pełnego przemiału. W: Technologiczne kształtowanie jakości żywności. Red. KM Wójciak, ZJ Dolatowski. Wyd. Nauk. PTTŻ, Kraków, 171-180.
7. Piecyk, M., Kulka, D., & Worobiej, E. (2009). Charakterystyka i wartość odżywcza ziarna orkiszu i produktów orkiszowych. Bromat. Chem. Toksykol, 3, 247-251.
8. Kohajdová, Z., & Karovicova, J. (2008). Nutritional value and baking application of spelt wheat. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 7(3), 5-14.
9. Krochmal-Marczak, B., & Sawicka, B. (2016). Wartość odżywcza pszenicy orkiszowej (Triticum spelta L.) uprawianej na Podkarpaciu. Herbalism, 1(2), 146-159.
10. Filipiak-Florkiewicz, A., Florkiewicz, A., & Dereń, K. (2016). Zawartość składników bioaktywnych w wybranych przetworach zbożowych. BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLIX, 2, 194 – 202.
11. Kwiatkowski, C. A., Haliniarz, M., Tomczyńska-Mleko, M., Mleko, S., & Kawecka-Radomska, M. (2015). The content of dietary fiber, amino acids, dihydroxyphenols and some macro-and micronutrients in grain of conventionally and organically grown common wheat, spelt wheat and proso millet. Agricultural and Food Science, 24(3), 195-205.
12. Rożnowski, J., Kłosowska, J., & Polzer, P. (2015). Żywieniowe i prozdrowotne znaczenie pszenicy orkisz (Triticum spelta L.). Postępy Fitoterapii, 1, 45-49.
13. Siemianowska, E., Skibniewska, K. A., Tyburski, J., Majewska, K., Meyer-Wieneke, A., & Heistermann, C. (2009). Zawartość błonnika pokarmowego i kwasu fitynowego w chlebie orkiszowym w zależności od odmiany pszenicy. Żywność Nauka Technologia Jakość, 16(2), 75-82.
14. Rozenberg, R., Ruibal-Mendieta, N. L., Petitjean, G., Cani, P., Delacroix, D. L., Delzenne, N. M., … & Habib-Jiwan, J. L. (2003). Phytosterol analysis and characterization in spelt (Triticum aestivum ssp. spelta L.) and wheat (T. aestivum L.) lipids by LC/APCI-MS. Journal of cereal science, 38(2), 189-197.
15. Worobiej, E., Wocial, M., & Piecyk, M. (2009). Porównanie zawartości i aktywności wybranych związków przeciwutleniających w produktach z orkiszu. Bromat. Chem. Toksykol, 42(3), 890-894.
16. Biskup, I., Gajcy, M., & Fecka, I. (2017). The potential role of selected bioactive compounds from spelt and common wheat in glycemic control. Advances in clinical and experimental medicine: official organ Wroclaw Medical University, 26(6), 1013-1019.
17. Marques, C., D’auria, L., Cani, P. D., Baccelli, C., Rozenberg, R., Ruibal-Mendieta, N. L., … & Meurens, M. (2007). Comparison of glycemic index of spelt and wheat bread in human volunteers. Food chemistry, 100(3), 1265-1271.
18. Gambuś, H., Zięć, G., Litwinek, D., Drużkowska, M., Gambuś, F., & Mickowska, B. (2018). Porównanie wartości wypiekowej mąki z pszenicy orkiszowej z mąką z pszenicy zwyczajnej. Żywność Nauka Technologia Jakość, 25(1), 30-49.
19. Makowska, A., Obuchowski, W., & Gutsche, M. (2009). Właściwości mąki orkiszowej jako surowca do produkcji makaronu. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, 14(1), 41-47.