SLU Ra Kvalitet #10829, 020325

Kvalitetsindikatorer
för vete – att mäta
nyttigt och farligt
Rapport MAT 21 nr 1/2002
Författare i bokstavsordning: Ingmar Börjesson, Cerealia R&D; Magdalena
Oscarsson Bergh, Lyckeby Stärkelsen FoU; Bengt Ingestam, Konsumenter i
Samverkan; Lisbeth Jonsson, Uppsala Universitet; Agneta Oskarsson, SLU;
Ingrid Ostreus, Cerealia R&D; Gunnar Svensson, SLU; Maria Saxer, Karolinska Institutet; Camilla Välimaa, SvL, Chef hållbar utveckling; Per Åman, SLU.
Innehåll
Sammanfattning
3
Inledning
4
Näringsegenskaper
5
5
6
6
7
7
Allmänt
Morfologisk sammansättning och mikrostruktur
Kemisk sammansättning
Biologiskt aktiva föreningar
Enzymaktiviteter
Teknologisk kvalitet
Allmänt
Mjölutbyte
Proteinhalt
Brödvolym, volymvikt och tusenkornvikt
Falltal
Reologi
Hygien
Allmänt
Mögelsvampar och mykotoxiner
Toxikologiska indikatorer
Allmänt
Polycykliska aromatiska kolväten (PAH)
Bekämpningsmedelsrester
Kadmium
Mögelsvampgifter
Överkänslighet för gluten
Sammanfattning av några viktiga kvalitetsindikatorer
för brödvete och dess egenskaper.
Litteratur om Du vill fördjupa dig inom något område:
Lite information om författarna och deras adresser:
2
9
9
9
10
10
10
11
12
12
13
14
14
14
14
14
15
15
16
17
17
Sammanfattning
•
•
•
•
•
•
•
I MAT 21 är det övergripande målet att nå en hållbar livsmedelsproduktion. Det
innebär forskning och syntesarbete framförallt inom områdena miljö, djuromsorg,
produktkvalitet och konsumentattityder. En av syntesgrupperna inom MAT21 arbetar med att utveckla indikatorer för mätning av livsmedelskvalitet i en hållbar livsmedelsproduktion. Syntesgruppen har börjat med att inventera mätbara kvalitetsindikatorer för vete.
Kvalitetsindikatorerna kan fungera som verktyg för industrin (bonde, produkttillverkare och förädlare) och som information till forskare för att uppmärksamma dem
om vilka kunskapsluckor som finns. Vi har inventerat kvalitetsindikatorer för vete
(spannmål) inom områdena näringsegenskaper, sensorik, teknologisk kvalitet, toxikologi och hygien.
Vete konsumeras bland annat som bröd, pasta och frukostcerealier. Vetestärkelse är
en av våra viktigaste energikällor och veteprotein står för en betydande del av vårt
proteinbehov. Fullkornsvete innehåller mycket fibrer och bioaktiva ämnen som kan
vara av stor betydelse för vår hälsa och välbefinnande. Vetets sammansättning och
egenskaper beror både av sort och odlingsbetingelser.
Förändrade produktionsmetoder kan påverka vetets kvalitet på många sätt. Ur
näringssynpunkt diskuteras bland annat följande parametrar; morfologisk sammansättning, mikrostruktur, kemisk sammansättning, polymerernas finstruktur, innehåll
av biologiskt aktiva föreningar/stressmetaboliter, enzymaktiviteter och biotillgänglighet.
Ur teknologisk synvinkel kan egenskaper som brödvolym, mjölutbyte, enzymaktivitet, innehåll och sammansättning av protein, reologi och renhet vara viktiga aspekter.
Det är av stor betydelse att myndigheters direktiv om säkra livsmedel och konsumenters krav uppfylls. Som hygieniska indikatorer för vete är mikrobiologisk
tillväxt av bakterier och mögelsvampar viktiga. Några vanliga mögelsvampar och
bakterier som angriper vete är fusariumsvampar, Penicillium verrucosum, stinksot,
Enterobacteriaceae.
Inom det toxikologiska området diskuteras indikatorer som kadmium polycykliska
aromatiska kolväten (PAH), bekämpningsmedelsrester och överkänslighet.
3
Inledning
Bild 1.
I MAT 21 är det övergripande målet att nå en hållbar livsmedelsproduktion. Det innebär
forskning och syntesarbete framförallt inom områdena miljö, djuromsorg, växtodling,
produktkvalitet och konsumentattityder. I detta arbete ryms bland annat frågeställningar
kring hållbara odlingssystem och insatsvaror. Organiska näringsämnen behöver cirkuleras mellan samhälle och jordbruk och mineralgödsel tillverkas med hållbara energiformer. Insatsvaror får inte ge upphov till koncentrationsökningar av ämnen i de naturliga
systemen, då detta kan ge upphov till störningar. Exempel på ämnen som kan påverka
spannmålskvaliten negativt är brist på kväve och fosfor och för höga kadmiumhalter i
marken. Vi behöver kvalitetsmål för miljö vid livsmedelsproduktion. Produkter från ett
uthålligt jordbruk måste leva upp till den kvalitet, konsumenterna har rätt att kräva.
Syntesgruppen har inventerat mätbara kvalitetsindikatorer för vete i en hållbar produktion. Med hållbar menas att produktkvaliteten inklusive konsumenternas behov och
miljömålen ska hålla i framtiden. Kvalitetsindikatorerna kan fungera som verktyg för
industrin (bonde, produkttillverkare och förädlare) och som information till konsumenter vid val av produkter och till forskare för att uppmärksamma dem om vilka kunskapsluckor som finns. Vi har inventerat kvalitetsindikatorer för vete med avseende på
näringsegenskaper, sensorik, teknologisk kvalitet, toxikologi och hygien.
4
Längdsnitt av vetekärna. A: mjölkropp
(stärkelserikt endosperm)
B: aleuronskikt
Näringsegenskaper
Allmänt
Huvuddelen av den mat som produceras i Sverige konsumeras inom landet. De flesta
näringsämnen produceras i tillräcklig mängd, undantag är t ex vitamin C (citrusfrukter)
och fleromättat fett (vegetabiliska oljor) där behovet säkerställs genom import. Med
en bra sammansatt blandad kost blir intaget av de olika näringsämnena balanserat och
enskilda livsmedels näringsinnehåll får en underordnad betydelse.
Vete konsumeras bland annat som bröd, pasta och frukostcerealier. Vetestärkelse är
en av våra viktigaste energikällor. I västvärlden eftersträvar vi en mer långsam stärkelse
som ger ett lägre blodsockersvar och insulinfrisättning efter en måltid. Proteinet från
vete utgör ungefär 15 % av vårt proteinintag. Det är relativt fattigt på lysin vilket emellertid lätt kan kompenseras för genom intag av andra livsmedel med lysinrikare protein
som baljväxter. Det siktade vetemjölet innehåller endast 2- 4 % kostfibrer. Tack vare
den stora konsumtionen ger detta ändå ett betydande bidrag till vårt kostfiberintag som
bör öka. En ökad konsumtion av fullkorn från vete (ca 11 % kostfibrer) eller råg (ca
15 % kostfibrer) skulle få mycket stor betydelse för kostfiberintaget liksom för intaget
av bioaktiva ämnen som vitaminer, antioxidanter och fytohormoner. För att uppnå en
bestående förändring mot en högre konsumtion av grövre spannmålsprodukter t ex fiberrikt bröd bör produkterna göras smakliga. Med sensoriska metoder, enkla jämförande
test och/eller analytiska test som beskriver sensoriska avvikelser, kan kvalitet mätas både
under framtagningen av uthålliga råvaror, under produktutveckling fram till olika typer
av veteprodukter. Konsumenternas preferens för produkter, som produceras i en uthållig
produktion kan testas med sensorik metodik. Dessutom kan informationen om vad som
påverkar konsumentens preferens tas fram.
Malningsfraktioner
Energi
kJ
kcal
Kolhydrater
g
Kostfibrer
g
Protein Fett
g
g
Vetemjöl
1425
341
72.5
3.5
8.5
1.3
Grahamsmjöl
1318
315
62.1
9.9
11.0
3.3
986
236
30.5
30.5
16.6
5.0
1351
323
31.5
14
27.5
9.4
Vetekli
Vetegroddar
Energi- och näringsvärde i malningsfraktioner av vetemjöl
(kJ, kcal eller g per 100 g) (Livsmedelstabellen,1996).
Bild 2.
ej kostfibrer
Vetets sammansättning och egenskaper beror av sort och odlingsbetingelser. Med hjälp
av förädling (klassisk eller modern bioteknik) kan snabba och drastiska förändringar
erhållas medan odlingsbetingelserna ger ett mer varierat resultat. Förändrade produktionsmetoder kan påverka vetets kvalitet på många sätt och en förändring i halter av
näringsämnen, kostfibrer och antinutritionella ämnen skulle kunna orsaka såväl positiva
som negativa hälsoeffekter. I dag mäts inte så många av dessa faktorer men de kan få
betydelse i framtiden och är några av de kunskapsluckor som finns. Ur näringssynpunkt
kan bland annat följande parametrar diskuteras; morfologisk sammansättning, mikrostruktur, kemisk sammansättning, biotillgänglighet, polymerernas finstruktur, innehåll
av biologiskt aktiva föreningar/stressmetaboliter och enzymaktiviteter. I framtiden behöver betydelsen av dessa parametrar studeras ytterligare.
5
Frukt och
fröskal
Aleuronskikt
Bild 3.
Stärkelserikt
endosperm med
svarta stärkelsegranuler
Tvärsnitt av vetekärna
(mikroskopibild)
Morfologisk sammansättning och mikrostruktur
Kärnans utveckling och fyllnad är beroende av sort och miljöfaktorer som tillgången på
näringsämnen, t.ex. kväve, i samspel med vattentillgång och andra väderfaktorer. Detta
kan leda till att andelen och sammansättningen av morfologiska delar som blomfjäll,
fruktskal, fröskal, endosperm och grodd med scutellum påverkas. Även mikrostrukturen
kan påverkas av sort och odlingsbetingelser. Som exempel kan nämnas cellernas form,
cellväggarnas tjocklek, proteinkropparnas struktur och stärkelsekornens form och storleksfördelning. Storleksfördelningen av stärkelsegranulerna kan efter isolering analyseras med olika typer av partikelräknare. I ett försök kunde emellertid inga skillnader i
granulstorleksfördelning påvisas för vete som gödslats med organiska kvävegödselmedel respektive urea. Både den morfologiska sammansättningen och mikrostrukturen kan
studeras med olika typer av mikroskopiska metoder. Efter malning kan komponenter
som är specifika för olika morfologiska delar identifieras med fluorometriska metoder.
Kemisk sammansättning
Det är välkänt att t ex proteininnehållet kan ökas med kvävegödsling. Organiska gödselmedel och urea har i försök givit en likartad ökning, vilket är positivt ur bakningssynpunkt (se det teknologiska avsnittet). Kvävegödsling ökar även andelen lagringsproteiner i vetekärnan. Detta leder till att relationen mellan olika typer av proteiner förändras
och därmed proteinkvaliteten. Lagringsproteinerna är fattiga på lysin och ett högt proteininnehåll kan därför medföra att andelen lysin minskar. En ökad kvävegödsling kan
emellertid medföra ökat kväveläkage vilket är negativt ur miljösynpunkt. Även växtens
tillgång på mineralämnen som t ex svavel och selen kan påverka proteinernas egenskaper. Svavel ingår i proteinernas svavelbryggor och selen i vissa enzymer. Ett ökat proteininnehåll i endospermet medför att innehållet av stärkelse och cellväggar minskar.
Dessutom leder dålig kärnfyllnad till en hög skalhalt. Ett högt skalinnehåll leder t ex
till ett högt innehåll av olösliga fibrer samt ett lågt innehåll av stärkelse, protein och
endospermcellväggar. Andelen lösliga fibrer i endospermet kan t ex påverkas av kärnans
utvecklingsstadium. Det sker en ständig uppbyggnad och nedbrytning av endospermcellväggar beroende på tillgång och efterfrågan av näringsämnen i växten. Kostfibrer
behövs för en normal mag- och tarmfunktion. Lösliga kostfibrer sänker kolesterolhalten
och blodglukos nivån vilket ger fördelaktiga effekter för diabetiker men även för friska
personer. Med kemiska och fysikaliska metoder kan polymerernas finstruktur och egenskaper analyseras.
6
Strukturformel av fytinsyra och hur
den binder mineraler, Ca, Fe, Zn, Mg
Bild4.
Markens innehåll av mineraler (t ex selen och svavel) kan påverka växtens tillgång till
makro- och mikronäringsämnen (se även ”proteinkvalitet” ovan). Svavel kan behöva
tillföras vissa jordar. Selengödsling används i Finland för att öka spannmålens innehåll
av denna mineral. Ett för högt innehåll är emellertid inte heller bra för folkhälsan och
i Sverige föredrar vi kosttillskott för grupper med särskilda behov. Fytinsyra (myoinositolhexafosfat) är växtens sätt att lagra in fosfor. Fytinsyrainnehållet borde minska
vid begränsad tillgång av fosfor i marken. Om detta är positivt eller negativt ur näringssynpunkt kan diskuteras eftersom fytinsyra begränsar vissa mineralers (t ex järn och
kalcium) biotillgänglighet medan fytinsyra i andra sammanhang tillskrivits positiva
egenskaper. Innehållet av näringsämnen och mineraler kan lätt analyseras och följas
med kemiska metoder. Kemiska analyser, in vitro- och djurexperimentella studier samt
humanstudier behövs för att studera biotillgänglighet.
Biologiskt aktiva föreningar
Vete innehåller en hel rad biologiskt aktiva föreningar som vitaminer, antioxidanter,
växthormoner och stressmetaboliter. Odlingssystemet kan påverka innehållet av dessa
föreningar på åtminstone två sätt. Om mer gluten och stärkelse lagras in i kärnan så
späds de bioaktiva ämnena ut. Om växten utsätts för stress så aktiveras en bildning av
stressmetaboliter. Stressmetaboliter kan vara såväl nyttiga som skadliga. Eftersom innehållet av biologiskt aktiva föreningar varierar i olika morfologiska strukturer så varierar
innehållet också relativt morfologisk sammansättning. Föreningar av speciellt intresse
kan vara; folater, antioxidanter som tex. E-vitamin och kanelsyror (ex. ferulasyra) och
fytohormoner (matairesinol och secoisolariciresinol). Specifika men dyra kemiska metoder finns utvecklade för analys av många av dessa föreningar.
Enzymaktiviteter
Endogena enzymaktiviteter i växten kan vara av betydelse för vetets näringsegenskaper. Exempel är cellväggsnedbrytande enzymer som kan påverka fibrernas löslighet och
molekylviktsfördelning, fytasaktiviteten som kan påverka fytinsyrans mineralbindande
egenskaper och enzymer som aktiveras vid stress och därmed påverkar innehållet av
stressmetaboliter. Enzymernas aktiviteter är ofta svåra att analysera på ett ur näringssynpunkt meningsfullt sätt.
7
Indikatorer på näringsvärde
•
•
•
•
•
•
8
Morfologisk sammansättning
Mikrostruktur
Kemisk sammansättning
Polymerernas finstruktur
Biologiskt aktiva föreningar
Enzymaktiviteter
Teknologisk kvalitet
Allmänt
Provtagning av spannmål
Bild 5.
Framtagning av nya spannmålsprodukter bör följas upp med beskrivande sensoriska
metoder som mäter flera egenskaper hos produkten och även graden av skillnad mellan
de produkter som testas. Dessutom krävs högt ställda krav på kvalitetsegenskaperna i en
hållbar produktion. Bageriindustrin behöver en sort med lättmald kärna och hård kärnstruktur, som ger ett högt mjölutbyte och ett ”örigt” mjöl, vilken öppnar möjlighet att
optimera andelen ”skadad” stärkelse. Kexindustrin vill ha en mjuk kärna med låg andel
skadad stärkelse och därmed en låg vattenupptagning under degberedningen. Kexet skall
inte jäsa utan förbli platt och sprött.
Bageriindustrin kräver också en avvägd proteinhalt och en god proteinkvalitet med
rätt glutenproteiner, som ger balanserade reologiska egenskaper (förklaring se under
rubrik reologi) hos degen och en bra avbakning. Hög brödvolym har inget egenvärde,
men är ett mått på att vetet tål den industriella bakningstekniken i storbagerier med intensiv degknådning och höga jäsningstemperaturer.
Det ställs speciella krav på vete för pastatillverkning. Här behöver analystekniken
och kunskapen om kraven på råvaran utvecklas. Allt tyder på att det krävs ett starkt, styvt
gluten.
Renhet dvs frihet från annat än vetekärnor är ett grundkrav. Sortren vara blir ett allt
vanligare krav. Numera har vi ett alltmer diversifierat sortiment med en produktspecifik
kvalitet, och då blir sortblandningar en nackdel.
Mjölutbyte
Mjölutbyte är en viktig kvalitetsindikator för kvarnindustrin. I grunden ligger en sortbunden hård kärnstruktur för att få en önskad hög utmalningsgrad vid malning av vitt
mjöl. Odlingsförhållandena och årsmånen inverkar också. Olika former av stress som
torka, sjukdomar och bristande näringstillgång kan ge en skrumpen kärna med lägre
andel mjölkropp.
9
Proteinhalt
Sambandet mellan proteinhalt och proteinkvalitet är en mycket viktig fråga i ett uthålligt
produktionssystem. Årsmånen har stor betydelse för proteinets uppbyggnad. En del av
skillnaden torde bero på aktiviteten hos endogena proteaser. Rätt fördelning av N-gödseln under vetets utveckling kan också ge ett effektivare kväveutnyttjande, och en högre
proteinhalt vid samma totalgiva av N-gödsel. För närvarande kräver bageriindustrin höga
proteinhalter i vetemjölet, vilket medför höga kvävegivor i brödveteodlingen. En satsning på ökad proteinkvalitet hos vetesorterna skulle delvis kunna ersätta mängden protein. Även modifierade bakningsmetoder i storbagerierna skulle kunna sänka kraven på
proteinhalten. Hantverksmässig bakning med skonsammare degbearbetning och lägre
jästemperaturer kan utnyttja vete med lägre proteinhalter. Kraven på såväl proteinhalt
som proteinkvalitet är produktspecifika. Kextillverkning kräver låg proteinhalt och svag
proteinkvalitet. Hamburgerbröd ställer höga krav på såväl halt som kvalitet hos proteinet.
Pastatillverkning kräver mycket starkt gluten och relativt hög proteinhalt.
Bild 6.
Brödvolym som funktion av proteininnehåll. Vårvete ( ) och höstvete
( , ) gödslat med benmjöl, stallgödsel och urea i varierade givor.
Brödvolym, volymvikt och tusenkornvikt
Det samlande måttet på ett brödvetes bakningskvalitet anses brödvolymen vara. Även
om den varierar med provbakningsmetod, laboratoriets förhållanden och provbagarens
skicklighet, så har den en viktig samlande utsagokraft, i varje fall vid interna jämförelser.
Kärnans volymvikt ger en viss uppfattning om kärnans utveckling och form. Sjukdomsangrepp eller torkskador kan ge en skrumpen kärna med låg volymvikt. Det föreligger också sortskillnader och årsmånsskillnader i volymvikt. Låga värden - under 760 i
vete - indikerar sort- eller stressrelaterade brister i andel mjölkärna. Låg volymvikt kan
innebära lägre mjölutbyte.
Tusenkornvikt är ett mått på kärnstorleken och är inte knuten till speciella kvalitetsskillnader om den ligger inom normal variation.
Falltal
Falltalet, som är ett samlat mått på α-amylasaktiviteten och stärkelsens motståndskraft
mot enzymatisk nedbrytning, måste nå upp till 200 - 220 för flertalet produkter. För
dagens mjukbröd eftersträvas ett värde som motsvarar ca 220 i falltal. Markant lägre
värde ger brödfel som degrand och skorpsläpp. Med högre amylasaktivitet följer också
förhöjd proteasaktivitet som försämrar glutenkvaliteten, och ofta också högre lipasaktivitet. Alltför höga falltal, över 300, ger ett torrt brödinkråm. De höga falltalen kan dock
reduceras inför bakningen med t ex tillsats av mältat kornmjöl. Årsmån och tex liggsäd
samt skördeförhållanden påverkar falltalet men också vilka sorter som används är av
betydelse.
10
mjölets degegenskaper.
Bild 7.
Farinogrammet beskriver
Reologi
Reologi betyder läran om deformations- och flytningsegenskaper hos viskösa system
tex. vätskor. Reologiska egenskaper kan mätas med farinograf och mixograf och används
för att karakterisera vetemjölets degegenskaper. Mycket olika krav ställs för olika produkter, men man ser också olika regionala krav beroende på bageriindustrins uppbyggnad och tradition när det gäller att blanda olika vetetyper. Vattenupptagningsförmåga och
degutbytet kan bl a testas med farinografen. Degutbytet har stor betydelse för bagarens
ekonomi, men också för saftigheten hos inkråmet och hållbarheten hos brödet. Nya vetesorter, med en del av en rågkromosomarm, ger högre vattenupptagning och degutbyte.
Teknologiska indikatorer
•
•
•
•
•
•
•
Mjölutbyte
Proteinhalt
Brödvolym
Volymvikt
Tusenkornvikt
Falltal
Reologi
11
Hygien
Allmänt
Bild 8.
Konsumenters krav på säkra livsmedel och myndigheters direktiv måste uppfyllas. Som
hygieniska indikatorer för vete använder vi mikrobiologisk tillväxt av bakterier och
mögelsvampar. Åtgärder tidigt i produktionskedjan, ex. valet av radavstånd och gödslingsintensitet kan påverka tillväxten av mögelsvampar. En utveckling mot sorter som är
resistenta mot svampangrepp och en satsning på växtodlingstekniska åtgärder bör ge en
lägre risk. Lika viktigt är att torka spannmålen direkt efter skörd samt lagra den i rena
torra och väl ventilerade behållare. Flera mögelsvampar kan bilda toxiska substanser,
mykotoxiner, som är hälsofarliga för både djur och människor. Nedan nämns de idag
viktigaste mögelsvamparna och hur de kan analyseras.
12
Korn angripet av
mögelsvamp.
Mögelsvampar och mykotoxiner
Fusariummögel tillhör de s.k. fältsvamparna. De kontrolleras vid mottagning med
mögelanalys. I framtiden bör snabb analys för kvalitetssortering kunna utföras med t.ex.
analys av ergosterol, som ett mått på den totala svampbiomassan. Alternativt kan den
s.k.”elektroniska näsan” användas om den utvecklas. Fusarium bildar många olika toxiner. En stor grupp är Trichotecenerna. De kan kontrolleras genom analys med avancerad
mätteknik tex. gaskromatografiska metoder.
Stinksot, som en indikator kontrolleras vid mottagning genom lukt. Den ”elektroniska näsan” kan utvecklas för kontroll av denna parameter. Mjöldryga kontrolleras
genom okulärbesiktning vid mottagning eller med vätskekromatografi. Ochratoxin A är
ett mykotoxin som bildas efter skörd i ofullständigt torkad spannmål, företrädesvis i vårt
klimat av svampen Penicillium verrucosum. Det kontrolleras genom analys med vätskekromatografi. Gott omhändertagande av spannmålen vid skörd bör minimera riskerna
ansenligt.
För bakterier är det familjen Enterobacteriaceae som är kvalitetsindikator. De kontrolleras genom odling alternativt immunokemiska test.
Hygieniska indikatorer
Mögelsvampar
• Lukt
• Ergosterolanalys
• Elektronisk näsa
• Vätskekromatografi
• Gaskromatografi
Enterobacteriaceae
• Odling av bakterien
• Immunokemiska test
13
Toxikologiska indikatorer
Allmänt
Toxiska ämnen i spannmål kan komma från:
• miljöföroreningar som kontaminerar jord, luft och vatten
• bekämpningsmedel som används i produktionen
• vara av naturligt ursprung
Bedömning av hälsorisker för toxiska ämnen görs av internationella expertgrupper, som
föreslår högsta tolerabla intag. Ett tolerabelt intag anger hur mycket vi dagligen kan inta
av ämnet utan påvisbara hälsorisker. Från dessa intag beräknas sedan toxikologiskt baserade gränsvärden, som inte får överskridas i saluförda produkter.
Polycykliska aromatiska kolväten (PAH)
PAH bildas vid ofullständig förbränning och finns i luft och miljön över huvud taget.
Flera ämnen i denna grupp har visats vara cancerframkallande i djurförsök. I en undersökning som gjorts på Livsmedelsverket visades att 34% av intaget av PAH (9 olika
ämnen analyserades) i kosten kom från spannmålsprodukter. Sannolikt beror detta på
yttre kontamination vid odling.
Någon eller några indikatorföreningar av PAH är lämpliga som kvalitetsindikatorer
på vete.
Bekämpningsmedelsrester
Användning av bekämpningsmedel varierar med gröda, region och jordbrukspolitik. I
Livsmedelsverkets kontrollprogram hittades år 2000 mätbara rester av bekämpningsmedel i 2,5% av de svenska spannmålsproven, medan motsvarande siffra från EU-länder
var 31% och från tredje land 22%. Inget av proven överskred gällande gränsvärden. I
det svenska miljömålsprogrammet har föreslagits att 20% av all växtodling år 2005 ska
vara ekologiskt odlad, dvs utan användning av kemiska bekämpningsmedel. Intaget av
bekämpningsmedel via maten utgör vanligen mindre än några procent av det toxikologiskt acceptabla dagliga intaget. EU har föreslagit mycket stränga regler för rester av
bekämpningsmedel i barnmat.
En viss kontroll av resthalter av bekämpningsmedel kan ingå som kvalitetsindikator
på vete.
Kadmium
Kadmium är en toxisk metall som dels finns naturligt i mark och dels tillförs via luftdeposition och olika typer av gödsel. Absorptionen från föda är visserligen låg men eftersom kadmium ansamlas i njurbarken kan på sikt skadliga halter uppnås i njuren. Det
finns starka hälsomässiga skäl att begränsa kadmiumintaget, då vi ligger nära den intagsnivå, som börjar påverka njurfunktionen. Det finns idag också indikationer på att kadmium kan vara en bidragande orsak till benskörhet. Omkring 50% av intaget via kosten
kommer från spannmålsprodukter. Vete är det spannmålslag som mest effektivt tar upp
kadmium via rotsystemet men det finns stora skillnader mellan vetesorter. Kadmiumhalten är betydligt högre i kli än i siktat mjöl. Sverige arbetar för att begränsa tillförseln av
kadmium nationellt och internationellt till åkermark. Detta medför bl.a. uppmärksamhet
mot ingredienser i vissa foderprodukter vars kadmiuminnehåll kan tillföras åkermark via
stallgödsel. Industrins mål är en halvering av kadmiumhalten i vete på 10 år. Kadmium
mäts idag enkelt genom kemisk analys av livsmedelsextrakt.
.
14
Kadmiumflöden i livsmedelsproduktionen
Tobaksrökning
Övrig mat & dryck
Vitaminer & mineraler
Proteinfoder (raps, soja, ärter)
Människa
Grisar och kor
Industriförbränning
Övriga
Spannvegetabilier mål
Slam
(Avloppsrening)
Stallgödsel
Mark
Deposition från luft
Kretslopp kadmium från faktablad
MAT21.
FAKTA Jordbruk. nr 18, 1999
Bild 9.
Fosfatgödsel, kalk
Mögelsvampgifter
Mykotoxiner som är relevanta för spannmål är framförallt ochratoxin A och trichotecener. Se avsnitt ”Hygien”.
Överkänslighet för gluten
Personer med glutenöverkänslighet, celiaki, tål inte gluten, som finns i vete. Celiaki
har ökat, främst hos barn i Sverige. En misstanke är att detta kan ha samband med den
höga konsumtionen av spannmålsbaserad välling, som tidigare rekommenderades från 6
månaders ålder. Nu rekommenderas en långsam tillvänjning av gluten från 4 månader.
Kontamination av glutenfria produkter vid livsmedelsframställningen och därmed felaktig märkning, är ett stort problem. För glutenöverkänsliga personer är det oerhört viktigt
att få fullständig information för att kunna undvika gluten.
Toxikologiska indikatorer
•
•
•
•
•
PAH
Bekämpningsmedelsrester
Kadmium
Mögelsvampgifter
Överkänslighet för gluten
15
Sammanfattning av några viktiga kvalitetsindikatorer
för brödvete och dess egenskaper.
Påverkan från odling och miljö är markerad med, - för negativa effekter på egenskaperna
och + för postiva effekter på egenskaperna.
16
Indikatorer
Egenskaper/Funktion
Odlings- och miljöpåverkan
Stärkelse
Energikälla, bra stärkelsekvalitet
ger goda bakningsegenskaper
Hög kvävegödsling och vatten
tillgång -
Kostfiber
God mag-tarmhälsa, lågt insulin- Hög kvävegödslig +, varmt och
och blodsockersvar, sänker
torrt +
kolesterol och fria fettsyror i
blodet, binder vatten, i rätt mängd
ger de goda bakningsegenskaper
Protein
Bra proteinkvalitet (gluten) ger
goda bakningsegenskaper
Hög kvävegödslig och vatten
tillgång +
Enzymer
Katalyserar protein och
stärkelseomsättningen
Hög och sen kvävegödsling -
Fytinsyra
Binder mineralämnen
Lågt fosfortal i marken -
Folater
Viktigt näringsämne för kvinnor i
fertil ålder, Motverkar ryggmärgsbråck hos foster, Påverkar celldelning och tillväxt
Okänt
Antioxidanter
Påverkar både växtens- och
människans försvar mot fria
radikaler.
Goda växtbetingelser +,
angrepp av växtskadegörare -
Trichotecener
Toxin, peverkar immunsystemet
Hög kvävegödsling -,
Fuktigt väder -, Täta bestånd -
Ochratoxin A
Toxin, kan ge njurskador
Dåligt torkad spannmål -
Kadmium
Kan ge njurskador och ev.
benskörhet
Lågt kadmium i marken +,
Kalkning +, Tillförsel via luftnedfall och fosforgödsel -
Litteratur om Du vill fördjupa dig
inom något område:
MAT21 programmet:
Se hemsida: www-mat21.slu.se
Näringsegenskaper:
Understanding Normal and Clinical Nutrition. EN Whitney, CB Cataldo and SR Rolfes, West/
Wadsworth, International Thompson Publishing Company, 1998. ISBN 0-534-53334-5.
Nordiska näringsrekommendationer 1996. NORD Livsmedel. NORD 1996:28. ISBN 92-9120930-9.
Teknologisk kvalitet:
Bread-Making Quality of Wheat: A century of Breeding in Europe. B.Belderok, J. Mesdag and D.A.
Donner, Ed on behalf of ECAF: D.A. ISBN 07923-6383-3 Donner Kluwer Academie Publishers.
Principals of Cereals Science and technology. R. Carl Hoseny, 1994, 2nd edition, AACC ISBN
0-913250-79-1.
Hygien: Storage of Cereal Grains and Their Products. D. B. Sauer. Cereal Grain, Mycotoxins,
Fungiand Quality in Drying and Storage ISBN 0-913250-74-0.
Toxikologi:
Toxikologi (bok) utarbetad av Inst. f. Farmaceutisk biovetenskap, Uppsala Universitet och Inst. f.
Farmakologi och toxikologi, SLU, 6.e upplagan, 1998 ISBN 91-506-0630-1
Food saftey and toxicity, de Vries, J. Ed. CRC Press, New York, 1997 ISBN 0-8493-9488-0.
Lite information om författarna och deras adresser:
Ingmar Börjesson, forskningschef, Cerealia och sekreterare i stiftelsen Cerealia.
Magdalena Oscarsson Bergh, (sammankallande och sekreterare). Magdalena arbetar f.n. på
Lyckeby Stärkelsen. När detta arbete genomfördes var Magdalena forskningsledare på Svenska
Lantmännen FoU. Magdalena ansvarade då för området näringsprodukter, framförallt livsmedel,
inom FoU-verksamheten med det övergripande målet att höja värdet på växtprodukter som lämnar
åkern.
Bengt Ingestam, Konsumenter i Samverkan.
Lisbeth Jonsson, Uppsala Universitet. Pensionär.
Agneta Oskarsson, professor i livsmedelshygien särkilt livsmedelstoxikologi., Inst. f. Farmakologi och toxikologi, SLU, Box 573, 751 23 Uppsala. Agneta arbetar med forskning inriktad på
metaller i kedjan mark, djur och människa samt hur nyfödda påverkas vid exponering av kemiska
ämnen.
Ingrid Ostreus, Cerealia R&D, sektionschef hygien.
Gunnar Svensson, adjungerad professor i växtproduktlära särkilt odlingsmaterialets betydelse för
cerealieproduktkvaliten under sydsvenska odlingsförhållanden. SLU, Institutionen för Växtvetenskap. Vid SLU arbetar Gunnar huvudsakligen med spannmålskvalitet men har även 20 % tjänst på
Svalöf Weibull AB, där han sedan 30 år arbetat med veteförädling.
Maria Saxer, Karolinska Institutet, forskarstuderande, tidigare forskningsledare Svenska Lantmänen FoU.
Camilla Välimaa, chef - hållbar utveckling, Svenska Lantmännen (SvL), Camilla arbetar med
miljö och hållbarhetsfrågor inom affärsområde lantbruk.
Per Åman, professor i växtproduktlära, Institutionen för Livsmedelvetenskap, SLU, Box 7051,
750 07 Uppsala. Hans specialområde är stärkelse och kostfiber.
17
Detta är MAT 21
MAT 21 är ett tvärvetenskapligt forskningsprogram kring uthållig livsmedelsproduktion som omspänner hela kedjan från jord till bord. Programmets övergripande mål är att komma fram till lösningar på
livsmedelskedjans svaga länkar för att konsumenterna i än högre grad skall uppfatta maten som såväl
säker som etiskt och uthålligt producerad. Genom att ställa upp ett antal uthållighetsmål när det gäller
mark och växtodling, djurhållning, produktkvalitet samt konsumenters och lantbrukares roll i utvecklingen bedrivs forskningen inom dessa områden.
Anslagen kommer från den miljöstrategiska forskningsstiftelsen, MISTRA. Projektet startade
1997 och beräknas pågå under en period av åtta år. En stor del av forskningen genomförs på SLU men
även forskare på universiteten i Lund, Göteborg, Umeå och Uppsala medverkar.
Rapport MAT 21 nr 1/2002
ISSN 1650-5611
ISBN 91-576-6133-2
18
Ansvarig utgivare:
Rune Andersson
Distribution:
Telefon:
E-post:
Hemsida:
MAT21, Box 7051, 750 07 Uppsala
018-67 30 82
[email protected]
www-mat21.slu.se