Analiza zawartości szczawianów w naparach czarnych herbat i kaw dostępnych na polskim rynku (Sperkowska, Bazylak).pdf

N auka P rzyroda T echnologie

2010

Tom 4

Zeszyt 3

ISSN 1897-7820 http://www.npt.up-poznan.net

Dział: Nauki o Żywności i Żywieniu

B EATA S PERKOWSKA , G RZEGORZ B AZYLAK

Katedra i Zakład Bromatologii

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

ANALIZA ZAWARTOŚCI SZCZAWIANÓW

W NAPARACH CZARNYCH HERBAT I KAW

DOSTĘPNYCH NA POLSKIM RYNKU

Streszczenie. W badaniach oznaczono zawartość szczawianów w naparach 149 próbek wybra-

nych czarnych herbat, naturalnej kawy mielonej oraz kawy typu instant popularnie spożywanych

w Polsce. Wykazano, że średnia zawartość szczawianów osiąga największe wartości w naparach

naturalnej kawy typu instant (152,19 mg w 100 cm 3 naparu, czyli 25,36 mg/g suchej, sypkiej

kawy). Średnie zawartości obserwowane w naparach czarnych herbat oraz naturalnej kawy mie-

lonej są mniejsze (odpowiednio: 89,19 mg w 100 cm 3 naparu, czyli 14,87 mg/g suchej herbaty

oraz 47,94 mg w 100 cm 3 naparu, czyli 7,99 mg/g suchej kawy). Stwierdzono ponadto, że napary

z kawy naturalnej instant z domieszką kawy zbożowej oraz napary z kawy zbożowej typu instant

zawierają znacznie wyższy poziom szczawianów niż napary uzyskane z mielonych kaw natural-

nych. Napary z kawy naturalnej instant pozyskiwanej metodą suszenia rozpyłowego lub podda-

wane procesowi aglomeracji charakteryzują się nieco większą średnią zawartością szczawianów

niż napary uzyskiwane z kawy instant liofilizowanej. W analizowanych naparach z siedmiu han-

dlowych marek kaw naturalnych mielonych nie wykazano znacznych różnic w średniej zawarto-

ści szczawianów. Stwierdzono, że napary z czarnych herbat liściastych charakteryzują się większą

zawartością szczawianów niż napary z czarnych herbat tzw. ekspresowych. Największą średnią

zawartość szczawianów oznaczono w naparach herbat liściastych „Ceylon Sir Roger” (125,44 mg

w 100 cm 3 naparu, czyli 20,91 mg/g suchej herbaty), następnie „Yunnan” (109,35 mg w 100 cm 3

naparu, czyli 18,23 mg/g suchej herbaty) oraz „Madras” (94,68 mg w 100 cm 3 naparu, czyli 15,78

mg/g suchej herbaty). W naparach czarnych herbat ekspresowych oznaczono szczawiany na

poziomie: 33,52 mg w 100 cm 3 naparu, czyli 11,97 mg/g suchej herbaty („Saga”), oraz 38,36 mg

w 100 cm 3 naparu, czyli 9,59 mg/g suchej herbaty („Lipton”).

Słowa kluczowe: kwas szczawiowy, szczawiany, kawa, czarna herbata, kamienie nerkowe, kami-

ca nerkowa

Sperkowska B., Bazylak G., 2010. Analiza zawartości szczawianów w naparach czarnych herbat i kaw dostępnych

na polskim rynku. Nauka Przyr. Technol. 4, 3, #42.

Wstęp

Od kilkunastu lat na całym świecie obserwuje się systematyczny wzrost liczby

przypadków zachorowań na kamicę nerkową. R AMELLO i IN . (2000) stwierdzili, że

w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku najniższy wskaźnik zachorowań tego

typu odnotowano w Azji (1-5%), następnie w Europie (5-9%), Ameryce Północnej

(13%), a najwyższy w Arabii Saudyjskiej (20%). Według danych Głównego Urzędu

Statystycznego w roku 2004 w Polsce odnotowano ogółem 530,6 tys. zachorowań

wśród osób dorosłych, co stanowi 2% populacji w przedziale wiekowym od 15 do 70 lat

(R OCZNIK ... 2004). Stanowi to poważny problem zdrowotny i społeczny, który dotyczy

przede wszystkim starszych pacjentów w wieku produkcyjnym, przedemerytalnym

i emerytalnym, tj. w grupach wiekowych 40-49 lat (101,1 tys.), 50-59 lat (143,1 tys.)

oraz 60-69 lat (101,3 tys.) (R OCZNIK ... 2004). W USA, w porównaniu z wynikami ba-

dań z lat 1976-1988, stwierdzono ponad 30-procentowy wzrost zachorowań na kamicę

nerkową w latach 1988-1994, ze szczególnym nasileniem tego wzrostu w grupie star-

szych mężczyzn (S TAMATELOU i IN . 2003). W badaniach przeprowadzonych we Wło-

szech w latach 1993-1994 częstość występowania kamicy nerkowej szacowano na bli-

sko 1,7% populacji, czyli na poziomie zbliżonym do obserwowanego w naszym kraju

(S ERIO i F RAIOLI 1999).

Liczne badania naukowe dowodzą, że na częstość występowania kamicy nerkowej

wpływają różne czynniki, takie jak: rodzaj diety, stan środowiska oraz uwarunkowania

genetyczne (C URHAN i IN . 1997). Pomimo tego, iż czynnik genetyczny był dotychczas

traktowany jako mało istotny, T HORLEIFSSON i IN . (2009) dowiedli ostatnio na podsta-

wie wyników badań kilku tysięcy pacjentów z Islandii i Holandii, że powszechnie wy-

stępujące synonimowe warianty genu CLDN14, zlokalizowanego na chromosomie

21q22.3, wykazują istotny związek ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na kamicę

nerkową u ludzi. Gen ten koduje biosyntezę klaudyny 14, czyli transmembranowego

białka uszczelniającego, które reguluje przepuszczalność parakomórkową w nabłonko-

wej obwódce desmosomalnej podczas procesu filtracji kłębuszkowej krwi w nerkach,

a defekty struktury i zaburzenia aktywności tego białka przyczyniają się do zwiększenia

prawdopodobieństwa powstawania kamieni nerkowych.

Najpopularniejszą odmianą kamicy nerkowej jest kamica wapniowo-szczawianowa

(około 80% przypadków), w której złogi wapniowe są w dominującej części zbudowane

ze szczawianu wapnia. Istotną przyczyną krystalizacji złogów szczawianu wapnia

w drogach moczowych jest wtórna hiperoksaluria, która jest związana z nadmiernym,

przekraczającym 60 mg na dobę wydalaniem szczawianów z moczem. Może to być

wynikiem zarówno zbyt dużego spożycia szczawianów w diecie, jak i nasilonej syntezy

endogennej, spowodowanej m.in. przyjmowaniem dużych dawek witaminy C lub zatru-

ciem glikolem etylowym (T SAI i IN . 2005, M ARCASON 2006, T AŁATAJ i IN . 2009). Do

wzrostu jelitowej absorpcji szczawianów może dochodzić również w następstwie sto-

sowania farmakoterapii z udziałem antybiotyków makrolidowych, β-laktamowych lub

tetracyklinowych. Antybiotyki te niszczą m.in. saprofityczną mikroflorę jelitową

w postaci beztlenowych bakterii Oxalobacter formigenes , biorących udział w metaboli-

zowaniu kwasu szczawiowego w świetle przewodu pokarmowego (P OROWSKI i IN .

2006).

Sperkowska B., Bazylak G., 2010. Analiza zawartości szczawianów w naparach czarnych herbat i kaw dostępnych

na polskim rynku. Nauka Przyr. Technol. 4, 3, #42.

Mimo iż brak jednoznacznych dowodów świadczących o wpływie szczawianów

zawartych w diecie (średnia przyswajalność 3-10%) na proces powstawania kamieni

nerkowych (H OLMES i A SSIMOS 2004, T SAI i IN . 2005, M ARCASON 2006), to świadome

kontrolowanie codziennej diety wydaje się istotnym elementem pierwotnej i wtórnej

prewencji kamicy dróg moczowych. Zalecane jest ograniczenie spożycia produktów

zawierających szczawiany w taki sposób, aby sumaryczna ilość tych związków antyod-

żywczych w diecie nie przekraczała poziomu 40-50 mg na dzień (S IENER i H ESSE 2002,

T SAI i IN . 2005, M ARCASON 2006, M ASSEY 2007). Ponadto zaleca się zmniejszenie

nadmiernego spożycia białka do około 0,8-1,0 g na 1 kg masy ciała na dobę, ogranicze-

nie zawartości cukrów prostych w diecie i zredukowanie spożycia jonów sodu do po-

ziomu poniżej 100 mmol na dobę (M ARCASON 2006), jak również zapewnienie podaży

wapnia na poziomie 800 mg na dobę dla mężczyzn oraz 1200 mg na dobę dla kobiet.

Zaleca się także konsumpcję produktów spożywczych o stosunku molowym kwasu

szczawiowego do wapnia (mEq) < 1,0, a więc takich produktów, które pomimo wystę-

powania w nich kwasu szczawiowego zawierają także dużo wapnia (N OONAN i S AVAGE

1999). Herbata czarna należy do produktów spożywczych charakteryzujących się sto-

sunkiem molowym kwasu szczawiowego do wapnia na poziomie (mEq) = 1,14, w ka-

wach natomiast jest to wartość ponad trzykrotnie większa (mEq) = 3,7 (N OONAN

i S AVAGE 1999, H ONOW i H ESSE 2002). Wydaje się, że kawy będą mniej zasilały pulę

litogennego kwasu szczawiowego, ale, podobnie jak herbaty, powinny być spożywane

w ograniczonych ilościach (Z AREMBSKI i H ODKINSON 1962, H ONOW i H ESSE 2002,

M ARCASON 2006). Potwierdzają to m.in. badania G ASIŃSKIEJ i G AJEWSKIEJ (2007),

w których wykazano ponad 80-procentowy udział tych naparów w tworzeniu kamieni

nerkowych u osób dorosłych w Polsce. Ponadto C HARRIER i IN . (2002) zalecają spoży-

cie czarnej herbaty z dodatkiem mleka w ilości 160 mg wapnia na 100 cm 3 , co odpo-

wiada 25 cm 3 odtłuszczonego mleka. Istotne jest także przyjmowanie odpowiedniej

ilości płynów w całodziennej diecie, wykazane jest 2,5 l dziennie (Z AREMBSKI i H OD-

KINSON 1962, C HARRIER i IN . 2002, M ARCASON 2006). Zmniejszenie ilości szczawia-

nów w diecie można osiągnąć, redukując spożycie m.in. szpinaku, szczawiu, rabarbaru,

nasion roślin strączkowych, koncentratu pomidorowego, czekolady, kawy naturalnej

oraz mocnej, długo parzonej czarnej herbaty.

Produktami zaliczanymi do bogatoszczawianowych są również czarne herbaty,

zwłaszcza liściaste, które, w porównaniu z czarnymi herbatami ekspresowymi, stanowią

istotne źródło litogennego kwasu szczawiowego w diecie (G ALLI i B ARBAS 2004). Jak

wskazują badania prowadzone w różnych ośrodkach naukowych, przeciętna dieta do-

starcza szczawianów w ilości 100-150 mg dziennie (H OLMES i A SSIMOS 2004). Typowa

dieta zachodnia zawiera 112 mg na dzień kwasu szczawiowego, podczas gdy dieta mie-

szana i dieta wegetariańska dostarczają dziennie, odpowiednio, 92 i 191 mg kwasu

szczawiowego (S IENER i H ESSE 2002). W badaniach M ASSEY (2007) analizowano diety

osób ze zdiagnozowaną kamicą nerkową i odnotowano średnie dzienne spożycie szcza-

wianów na poziomie 316 mg.

W podjętych przez nas badaniach określono zawartość kwasu szczawiowego w na-

parach popularnie spożywanych gatunków herbat czarnych, naturalnych kaw mielonych

oraz tzw. kaw rozpuszczalnych, dostępnych w handlu detalicznym, jako potencjalnie

bogatych źródeł litogennego kwasu szczawiowego (G ASIŃSKA i G AJEWSKA 2007). Uzy-

skane wyniki mogą być wykorzystane do racjonalnego planowania diety niskoszcza-

wianowej przez zainteresowanych konsumentów, pacjentów, dietetyków i lekarzy.

Sperkowska B., Bazylak G., 2010. Analiza zawartości szczawianów w naparach czarnych herbat i kaw dostępnych

na polskim rynku. Nauka Przyr. Technol. 4, 3, #42.

Materiał i metody

Przeprowadzono badania naparów uzyskanych z sześciu marek handlowych herbaty

czarnej: liściastej, ekspresowej i granulowanej pochodzącej z różnych regionów upraw,

siedmiu marek handlowych naturalnej kawy mielonej uzyskanej z gatunku ziaren Ara-

bika (kawy jednoskładnikowe) lub Robusta i Arabika (kawy mieszane) oraz sześć ma-

rek handlowych kawy instant, wyprodukowanej z użyciem trzech odmiennych proce-

sów technologicznych. Charakterystykę badanych produktów zamieszczono w tabelach

1 i 2. Produkty do badań zakupiono w różnych sklepach spożywczych i hipermarketach

na terenie Bydgoszczy w okresie od jesieni 2007 do lata 2008 roku.

Tabela 1. Charakterystyka badanych czarnych herbat

Table 1. Characteristic data of studied types of black teas

Lp.

Nazwa handlowa

Rodzaj herbaty, kraj pochodzenia

1 „Madras”

Herbata czarna, liściasta, drobne listki, Indie

2 „Yunnan”

Herbata czarna, liściasta, duże liście, Chiny

3 „Ceylon Sir Roger”

Herbata czarna, liściasta, b. duże liście, Sri Lanka

4 „Saga”

Herbata czarna, ekspresowa, saszetka 1,4 g, Indie

5 „Lipton”

Herbata czarna, ekspresowa, saszetka 2,0 g, Indie

6 „Granulowana-Indyjska”

Herbata czarna, granulowana, Indie

Tabela 2. Charakterystyka badanych rodzajów kawy

Table 2. Characteristic data of studied types of coffees

Lp.

Nazwa handlowa

Rodzaj kawy, gatunek

1 „MK Cafe Feelings”

Kawa średnio mielona, Arabika

2 „MK Cafe Premium”

Kawa średnio mielona, Arabika

3 „Jacobs Krönung”

Kawa drobno mielona, Arabika

4 „Jacobs Cronat Gold”

Kawa średnio mielona, Arabika

5 „Tchibo Family”

Kawa średnio mielona, Arabika

6 „Prima Finezja”

Kawa mielona, mieszanka kawy Arabika i Robusta

7 „Mocca Fix-Woseba”

Kawa mielona, mieszanka kawy Arabika i Robusta

8 „Expresso Carte Noire”

Kawa instant, suszona rozpyłowo, Arabika

9 „Cafe d’Or”

Kawa instant, liofilizowana, Arabika

10 „Cafe Fugo”

Kawa instant, liofilizowana, Arabika

11 „Arabia”

Kawa instant, aglomerowana, Arabika

12 „O Poranku”

Kawa instant, aglomerowana, mieszanka kawy naturalnej

Arabika i zbożowej (30:70 w/w)

13 „Inka”

Kawa instant, suszona rozpyłowo, zbożowa

Sperkowska B., Bazylak G., 2010. Analiza zawartości szczawianów w naparach czarnych herbat i kaw dostępnych

na polskim rynku. Nauka Przyr. Technol. 4, 3, #42.

W celu oznaczenia szczawianów w naparach herbat oraz kaw mielonych odważano

na wadze technicznej 3,0 g odpowiednio herbaty i kawy, zalewano 50 cm 3 wody dejo-

nizowanej o temperaturze 100°C. Po 5 min ekstrakcji przesączano uzyskany napar dwu-

stopniowo: 1) przez sączki wykonane z bibuły jakościowej średniej (61-69 g/m 2 , Pol-

skie Odczynniki Chemiczne, Polska), 2) uzyskany przesącz w ilości 10 cm 3 filtrowano

ponownie z wykorzystaniem filtra strzykawkowego Chromafil PES-45/25 (Macherey-

-Nagel, Niemcy). W przypadku herbat tzw. ekspresowych badany napar sporządzano jak

wyżej z jednej saszetki (torebki). W przypadku kaw typu instant napar przygotowywano

z 1,0 g produktu, który zalewano 50 cm 3 wody o temperaturze 100°C i filtrowano jed-

norazowo z wykorzystaniem wspomnianego filtru strzykawkowego. Z tak przygotowa-

nych i przefiltrowanych naparów pobierano do analizy 2,5 cm 3 i przenoszono do pro-

bówki wirówkowej o pojemności 15 cm 3 , dodawano 1,0 cm 3 25-procentowego chlorku

wapnia oraz 2,5 cm 3 acetonu. Próbki chłodzono przez 30 min w lodówce w temperatu-

rze –6°C. Powstały osad szczawianu odwirowywano przez 5 min przy 3000 obr/min.

Płyn znad osadu dekantowano, dodawano 5,0 cm 3 10-procentowego kwasu siarkowego

i przenoszono ilościowo uzyskany roztwór do kolbki stożkowej o pojemności 100 cm 3 ,

następnie rozpuszczano go na gorąco w łaźni wodnej w temperaturze 90°C. Miarecz-

kowanie na gorąco wykonywano z użyciem 0,002 M roztworu nadmanganianu potaso-

wego do uzyskania barwy różowej utrzymującej się około 1 min. Każde oznaczenie

wykonywano w trzech powtórzeniach dla danego naparu. Oznaczoną i przeliczoną na

1,0 g suchej masy badanego produktu (czyli 1,0 g sypkiej, suchej herbaty lub kawy)

oraz na 100 cm 3 naparu ilość szczawianów zamieszczono w tabeli 3, a uzyskane wyniki

poddano analizie statystycznej z zastosowaniem programu Statistica 8.0 (StatSoft,

USA). Rezultaty przedstawiono jako średnią (x̄ ) i odchylenie standardowe (SD). Do po-

równania wyników między grupami produktów zastosowano test t Studenta.

Tabela 3. Wyniki oznaczania zawartości szczawianów w popularnych czarnych herbatach i ka-

wach dostępnych na polskim rynku

Table 3. Determined content of soluble oxalate in some black teas and coffees available in Poland

Lp.

Nazwa handlowa

Liczba

próbek

Średnia ±SD

(mg/g suchego produktu)

Średnia ±SD

(mg w 100 cm 3 naparu)

1 „Madras”

15,78 ±3,13

94,68 ±18,81 a

0,0001*

(10,50-18,90)

(63,00-113,4)

2 „Yunnan”

18,23 ±7,97

109,35 ±47,84 a

0,0054*

(9,30-27,90)

(55,80-167,40)

3 „Ceylon Sir Roger”

20,91 ±2,31

125,44 ±13,86 a

0,0000*

(19,65-27,00)

(117,90-162,00)

4 „Saga”

11,97 ±3,17

33,52 ±8,87 b

0,0034*

(5,40-14,87)

(15,15-41,63)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: