Tritordeum – nová obilnina pre potravinový priemysel
Pôvod tritordea a dôvody pre jeho vznik
Pšenica, ryža a kukurica patria celosvetovo medzi najdôležitejšie primárne potravinové suroviny. Ryža a kukurica sú diploidné plodiny a pšenica letná je alohexaploid (2n = 6x = 42, AABBDD) pochádzajúci z kríženia Triticum turgidum (AABB) a Aegilops tauschii (DD). Alohexaploidná štruktúra genómu pšenice je čiastočne zodpovedná za dobrú prispôsobivosť tejto plodiny širokému spektru klimatických podmienok.
V humánnej výžive v stredoeurópskych podmienkach je pšeničná múka kľúčovou zložkou pri príprave pekárenských, pečivárenských a cestovinových výrobkov s celkovým podielom 20 % kalórií a bielkovín v jedálničku človeka. Postupne v priebehu storočí smerovali Šľachtiteľské ciele k produkcii takých druhov pšenice, ktoré sa vyznačujú vysokými výnosmi a prirodzený výber a hybridizácia medzi rôznymi druhmi a odrodami pšenice vytvorili modernú pšenicu tvrdú (Triticum turgidum spp., genóm AABB) a hexaploidnú pšenicu letnú, často vo vedeckej literatúre označovanú ako chlebovú (Triticum aestivum spp. aestivum, AABBDD). Vplyv podmienok prostredia a jeho rýchle globálne zmeny v posledných desaťročiach však spôsobujú, že poľnohospodárska produktivita pšenice nie je stabilná. Celosvetovo sú najmä stúpajúce teploty a znížená dostupnosť vody hlavnými dôvodmi strát na úrode a znížení zberovej plochy chlebovej pšenice.
Jačmeň, na druhej strane, je plodina prispôsobená širokému spektru podmienok prostredia, vrátane lokalít s vysokou nadmorskou výškou, zvýšenou salinitou pôdy alebo nízkou dostupnosťou vody. Múka z jačmenných zŕn má však v porovnaní s pšeničnou nízku spracovateľnosť v potravinárstve a slabú pekárenskú výkonnosť.
Šľachtitelia zamerali preto svoje úsilie na rozvoj medzidruhových hybridov pšenice s cieľom získať nové obilniny so zvýšeným obsahom nutrične hodnotných látok, vylepšenými agronomickými ukazovateľmi a dostatočnou technologickou kvalitou. Od začiatku 20. storočia bola pozornosť zameraná na vývoj nových syntetických amfiploidov medzi jačmeňom a pšenicou, ale fertilné amfiploidy sa podarilo získať až krížením s divorastúcim jačmeňomHordeum chilense. Tento nový druh dostal názov tritordeum (×Tritordeum martini A. Pujadas). Krížením medzi Hordeum chilense (matka) a obyčajnou alebo tvrdou pšenicou ako donormi peľu boli získané oktoploidné a hexaploidné tritordeá. Z nich oktoploidné tritordeum vykazovalo vysokú chromozómovú nestabilitu a preto sa ďalší výskum uberal k hexaploidu. Podobná situácia bola pozorovaná aj pri tritikale. Hoci boli vyvinuté a študované rôzne úrovne ploidie, iba hexaploidné tritikale (× Triticosecale Wittmack, 2n = 6x = 42) má komerčnú aplikáciu.
|
Obr. 1: Tritordeum rastlina |
Hexaploidné hybridné tritordeum (AABBHchHch) je teda výsledkom kríženia druhu Hordeum chilense (juhoamerický divorastúci diploidný druh jačmeňa) a tvrdej pšenice (Triticum durum). Jeho názov je kombináciou názvu rodičovských materiálov v latinčine: Triticum a Hordeum. Vývoj tohto tritordea začal koncom 70. rokov skupinou výskumníkov z Inštitútu udržateľného poľnohospodárstva (IAS) Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) v Córdobe, Španielsko. Prvou úradne registrovanou odrodou bola odroda Aucan v roku 2010 a následne v roku 2015 odroda Bulel. V apríli 2013 uviedla po 30 rokoch výskumu spoločnosť Agrasys (Barcelona, Španielsko) tritordeum na trh. Druh bol vyvinutý tradičnou šľachtiteľskou technikou hybridizácie, preto nespadá do kategórie geneticky modifikovaných organizmov (GMO). Táto hybridizácia kombinuje vynikajúce vlastnosti jačmeňa (napr. vysoký obsah karotenoidov v endosperme a vyššia tolerancia rastliny na biotický a abiotický stres) s technologickými kvalitami pšenice.
|
Obr. 2: Bulel zrno |
Rastlina a pestovateľské podmienky
V súčasnosti komerčne dostupné odrody Aucan a Bulel sa zhodne vyznačujú odolnosťou voči suchu a chorobám (hlavne Septoria tritici a Puccinia striformis), dobre odolávajú vyšším teplotám a salinite a odolné sú i voči nedostatku kyslíka. Charakterizuje ich efektívne využitie dusíka a sú schopné selén v hnojive veľmi dobre utilizovať pre ďalšie využitie zrna v potravinovom priemysle.
Z hľadiska striedania plodín v osevných postupoch je pre tritordeum vhodné pestovať ho po strukovinách, bielkovinových plodinách, prípadne po úhori. Plodina je vhodná pre ekologické poľnohospodárstvo a dobre znáša výsev na jar aj na jeseň.
Habitus rastliny na konci odnožovania je polorovný, zrno obsahuje ostiny. Hektolitrová hmotnosť je v priemere 72-80 kg/hl, hmotnosť tisíc semien 33-37 g. Úrodnosť je bez dodatočného zavlažovania priemerne 3-5 t/ha a pri zavlažovaní 5-8 t/ha.
Využitie a aplikácie
Tritordeum je dnes komercializované ako inovatívna alternatíva konvenčných minoritných obilnín s podobnými reologickými a pekárskymi vlastnosťami ako má chlebová pšenica. Zrno je vhodné pre širokú škálu produktov na báze obilnín, ako je pečivo (chlieb, koláče a podobne), raňajkové obilninové zmesy, sušienky, obilninové tyčinky, cestoviny, pizza, pivo a iné.
Z hľadiska výroby chleba porovnávajú pekári tritordeum zvyčajne so štandardnou pšenicou, referenčnou a celosvetovo najrozšírenejšou obilninou. Tritordeum však podľa majiteľa plodiny nie je vhodné považovať za nový druh pšenice, ale je to nová, samostatná plodina s vlastnými reologickými, nutričnými a organoleptickými vlastnosťami. Zrno tritordea má, podobne ako zrno chlebovej pšenice, vhodné vlastnosti pre chlebo-pekárenské využitie. Obsahuje lepok, ale jeho kvalita sa líši od iných obilnín obsahujúcich lepok, ako je pšenica alebo špalda. V aplikáciách na pečenie sa odporúča miešať cesto pri nízkej rýchlosti a skrátiť čas kysnutia v porovnaní s pšeničnou múkou. Príjem vody môže dosiahnuť 60 až 80 % hmotnosti múky, čo umožňuje výrobu produktu s uzavretou alebo otvorenou štruktúrou striedky. Cestá majú nízku elasticitu, vysokú rozťažnosť a dobrú retenciu vody. Voda potrebuje v porovnaní s pšenicou viac času na vstrebanie, no napriek tomu sa s cestom ľahko manipuluje a dá sa s ním pracovať pri všetkých druhoch pečiva. Prítomnosť tritordea v ceste umožňuje výrobu inovatívnych produktov a využitie nájde nielen v kysnutých cestách, ale aj pri výrobe takých potravinových produktov ako je lístkové cesto a produkty z neho (napr. croissanty), prípadne rôzne iné typy koláčov a sušienok.
Výhody
Prezentované sú tri hlavné výhody tritordea, ktoré výrazne oceňuje nielen profesionálny pekár, ale aj spotrebiteľ:
- organoleptický profil,
- nutričné vlastnosti (najmä pre jeho lepkové vlastnosti a stráviteľnosť)
- a v neposlednom rade jeho udržateľnosť (rastlina má nižší vplyv na životné prostredie a úplná sledovateľnosť v porovnaní s inými obilninami).
Porovnaním obsahu bielkovín v zrnách tritordea, tvrdej a mäkkej pšenice pestovaných v rôznych klimatických podmienkach štúdie konštatujú, že tritordeum má najvyšší obsah celkových bielkovín v zrne a aj v múke (11 - 17 %, prípadne 9 – 11 %). Tritordeum vypestované v ekologickom poľnohospodárstve dokonca malo vyšší obsah bielkovín ako tvrdá pšenica s väčším počtom vysokomolekulárnych glutenínových jednotiek.
Tritordeum je stráviteľnejšie, pretože obsahuje menej nestráviteľných bielkovín ako pšenica. Konkrétne má preukazne nižšie hladiny gliadínových proteínov, ktoré spôsobujú celiakiu a neceliakálnu gluténovú citlivosť, a koncentrácie ω-gliadínov v múke a lepku sú približne o 50 % nižšie ako v pšenica. Preto sa tritordeum považuje za vhodnú voľbu pre ľudí, ktorí chcú znížiť príjem lepku, aj keď zrno nie je vhodné pre pacientov trpiacich celiakiou. V klinickej štúdii zahŕňajúcej jedincov s neceliakálnou citlivosťou na lepok boli chleby pripravené z tritordea senzoricky lepšie hodnotené ako bezlepkové ekvivalenty a tiež sa vyznačovali dobrou gastrointestinálnou toleranciou u sledovaných jedincov. Z hľadiska lepšej stráviteľnosti zrna tritordea je tiež prospešné, predovšetkým pre pacientov so syndrómom dráždivého čreva, že obsahuje menej sacharidov a fruktánov ako zrno pšenice.
Zrno tritordea obsahuje 10-krát viac luteínu ako pšenica, čo je prírodný pigment s dokázanými antioxidačnými vlastnosťami. Farbivo je zodpovedné nielen za žltú farbu múky a z nej získaných potravinových produktov, ale prospešné je aj pre konzumenta pre zdravie očí, ochranu pokožky pred UV žiarením a svojou schopnosťou vychytávať voľné radikály zabraňuje predčasnému starnutiu organizmu a s tým súvisiacimi ochoreniami.
Tritordeum má v zrne viac kyseliny olejovej ako pšenica, pričom táto mononenasýtená mastná kyselina typická pre stredomorskú stravu pomáha znižovať u konzumenta riziko srdcovo-cievnych ochorení. Okrem toho zrno obsahuje aj viac celkovej potravinovej vlákniny (v priemere o 30 %) a arabinoxylánov v porovnaní so pšenicou. Tritordeum má aj dvojnásobné množstvo β-glukánov v porovnaní s tvrdou pšenicou a podobné množstvo ako chlebová pšenica. Vyššia konzumácia potravinovej vlákniny a jej zložiek má v dnešnej dobe vysoký význam v prevencii nielen srdcovo-cievnych ochorení, ale aj rakoviny tráviaceho traktu a ďalších tzv. civilizačných chorôb. Vyššie koncentrácie rozpustnej potravinovej vlákniny ako sú arabinoxylány a β-glukány prinášajú obilnine okrem protinádorovej a protizápalovej aktivity, aj lepšie prebiotické a imunomodulačné vlastnosti.
Tritordeum je z hľadiska vysokej enzymatickej aktivity vhodnou plodinou pre pivovarníctvo. Tritordeové a jačmenné slady mali v štúdii porovnateľné hodnoty pre väčšinu technologických parametrov vrátane obsahu alkoholu, hoci tritordeové slady vykazovali mierny acidifikačný efekt, nižšiu hladinu glukózy a vyššie množstvo voľného aminodusíka. Okrem toho tritordeový slad nespôsoboval žiadne technologické problémy počas rôznych štádií výroby piva, a preto sa predpokladá, že má vysoký potenciál pre pivovarnícky priemysel. Okrem toho, využitie pivovarského mláta z tritordea, hlavného vedľajšieho produktu pivovarníckeho priemyslu, môže zvýšiť nutričný potenciál cestovín z tvrdej pšenice zlepšením celkovej antioxidačnej kapacity, koncentrácie celkovej potravinovej vlákniny a β-glukánov a neovplyvniť negatívne senzorické aspekty cestovín.
Z hľadiska udržateľnosti sa tritordeum vyznačuje vysokou odolnosťou voči suchu, vysokým teplotám a chorobám. Okrem toho má táto moderná nová obilnina nízky vplyv na životné prostredie, pretože vyžaduje menej vody a má dobrú odolnosť voči stresovým faktorom spôsobenými klimatickými zmenami. Úplná sledovateľnosť tejto plodiny znamená, že spoločnosť Agrasys vybudovala komoditný reťazec na zabezpečenie plnej vysledovateľnosti tejto obilniny: kontroluje osivo, obilie a múku, až kým sa z nej nevytvorí konečný potravinový produkt. Obilninu pestujú miestni farmári na základe zmluvy o spätnom odkúpení. Zrno sa prepravuje do licencovaných mlynov na múku, kde sa melie tradičnými technikami, a dodáva sa spracovateľom vo forme múky.
Záver
Súčasný trend poľnohospodárskej prvovýroby sa uberá smerom k udržateľnosti a zároveň potravinový priemysel má snahu produkovať tzv. funkčné potraviny, inovatívne potraviny prinášajúce konzumentovi nielen nutričné látky a energiu v potrave, ale prevenciu fyzického a psychického zdravia. Tritordeum spĺňa oba tieto atribúty. Udržateľnosť v poľnohospodárskej prvovýrobe a zároveň z hľadiska vysokého obsahu antioxidantov, potravinovej vlákniny a kyseliny olejovej prináša konzumentovi viac ako len zdroj energie a výživných látok. Tritordeum je zatiaľ ešte mladá plodina a jej možnosti pestovania a využitia sú celosvetovo nedostatočne preštudované a v našich podmienkach dokonca úplne nepreštudované, ale už súčasné výskumy ukazujú na veľký potenciál tejto plodiny pre životné prostredie a aj pre zdravie konzumenta.
