Phytinsäure in Getreide und Getreideerzeugnissen

Summary

Phytic acid in food is considered to be responsible for a reduced bioavailability of essential dietary minerals; its detrimental effects can be diminished by hydrolysis with phytase during processing. The average phytic acid content was 8.18 mg/g and 3.44 mg/g and average phytase activity was 3.7 U/g and 2.6 U/g in rye kernels and in flour (Type 997, 1.09 ash content), respectively. Phytate and Phytase were about equally distributed between the two kernel halves (cross sections). During the early stages of germination (3 days) phytase activity did not change, and phytic acid content was reduced to 67%. After milling most of the phytic acid and phytase activity were found in the bran fractions. It is concluded that substrate and enzyme are present in the same kernel structures but separate within the cells. Cooking of ground rye caused a phytate hydrolysis which was the more effective 1.) the smaller the particle sizes were, 2.) the more water was added, and 3.) the longer phytase worked at optimum temperature. Extrusion cooking of the rye whole flour at up to 100 °C did not influence the phytic acid level but caused a 23% reduction at 170 °C. Phytase activity was reduced by 80% by extrusion cooking at 80 °C.

Zusammenfassung

Phytinsäure in Lebensmitteln wird für eine verringerte Bioverfügbarkeit von essentiellen Mineralstoffen verantwortlich gemacht; sie kann während der Verarbeitung durch Phytase teilweise abgebaut werden. Der durchschnittliche Phytinsäuregehalt betrug in Roggen 8,18 mg/g und im Mehl der Type 997 3,44 mg/g; im Ganzkornmaterial wurden durchschnittlich Phytaseaktivitäten von 3,7 U/g und im Mehl 2,6. U/g gefunden. In den beiden Kornhälften (quergeteilt) waren Phytat und Phytase etwa gleichmäßig verteilt. Während der dreitägigen Keimung blieb die Phytaseaktivität konstant, der Phytinsäuregehalt nahm um ein Drittel ab. Bei der Vermahlung und dem Schälen von Roggen wurden die größten Mengen an Phytinsäure und Phytase mit Schrot- und Grießkleien bzw. Schälfraktionen entfernt. Es wird daraus geschlossen, daß Substrat und Enzym in den gleichen morphologischen Strukturen, wenn auch intrazellulär getrennt, vorkommen. Küchentechnische Zubereitungsformen von Vollkornprodukten waren für eine Phytatreduzierung um so wirkungsvoller, 1.) je feiner das Getreide vermahlen war, 2.) je mehr Wasser zugegeben wurde und 3.) je länger Phytase im optimalen Temperaturbereich einwirken konnte. Extrusion von Vollkornschrot bewirkte erst bei einer hohen Temperatur ( 170 °C) eine 23%ige Reduktion, während Phytase schon bei 80 °C um etwa 80% geschädigt wurde.