Kvalitetsindikatorer för vete att mäta nyttigt och farligt

Transkript

1 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.

2 Innehåll Sammanfattning 3 Inledning 4 Näringsegenskaper 5 Allmänt 5 Morfologisk sammansättning och mikrostruktur 6 Kemisk sammansättning 6 Biologiskt aktiva föreningar 7 Enzymaktiviteter 7 Teknologisk kvalitet 9 Allmänt 9 Mjölutbyte 9 Proteinhalt 10 Brödvolym, volymvikt och tusenkornvikt 10 Falltal 10 Reologi 11 Hygien 12 Allmänt 12 Mögelsvampar och mykotoxiner 13 Toxikologiska indikatorer 14 Allmänt 14 Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) 14 Bekämpningsmedelsrester 14 Kadmium 14 Mögelsvampgifter 15 Överkänslighet för gluten 15 Sammanfattning av några viktiga kvalitetsindikatorer för brödvete och dess egenskaper. 16 Litteratur om Du vill fördjupa dig inom något område: 17 Lite information om författarna och deras adresser: 17 2

3 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

4 Inledning 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. Bild 1. Längdsnitt av vetekärna. A: mjölkropp (stärkelserikt endosperm) B: aleuronskikt 4

5 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 Kolhydrater Kostfibrer Protein Fett kj kcal g g g g ej kostfibrer Vetemjöl Grahamsmjöl Vetekli Vetegroddar Energi- och näringsvärde i malningsfraktioner av vetemjöl (kj, kcal eller g per 100 g) (Livsmedelstabellen,1996). Bild 2. 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

6 Frukt och fröskal Aleuronskikt Stärkelserikt endosperm med svarta stärkelsegranuler Bild 3. 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

7 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. Strukturformel av fytinsyra och hur den binder mineraler, Ca, Fe, Zn, Mg Bild4. 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

8 Indikatorer på näringsvärde Morfologisk sammansättning Mikrostruktur Kemisk sammansättning Polymerernas finstruktur Biologiskt aktiva föreningar Enzymaktiviteter 8

9 Teknologisk kvalitet Allmänt 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. Provtagning av spannmål Bild 5. 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

10 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 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

11 Farinogrammet beskriver mjölets degegenskaper. Bild 7. 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

12 Hygien Allmänt 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. Bild 8. Korn angripet av mögelsvamp. 12

13 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

14 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

15 Kadmiumflöden i livsmedelsproduktionen Tobaksrökning Övrig mat & dryck Vitaminer & mineraler Proteinfoder (raps, soja, ärter) Människa Grisar och kor Spannmål Industriförbränning Övriga vegetabilier Stallgödsel Slam (Avloppsrening) Mark Fosfatgödsel, kalk Deposition från luft Kretslopp kadmium från faktablad MAT21. FAKTA Jordbruk. nr 18, 1999 Bild 9. 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

16 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. Indikatorer Egenskaper/Funktion Odlings- och miljöpåverkan Stärkelse Energikälla, bra stärkelsekvalitet Hög kvävegödsling och vatten ger goda bakningsegenskaper 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 Hög kvävegödslig och vatten goda bakningsegenskaper tillgång + Enzymer Katalyserar protein och Hög och sen kvävegödsling - stärkelseomsättningen Fytinsyra Binder mineralämnen Lågt fosfortal i marken - Folater Viktigt näringsämne för kvinnor i Okänt fertil ålder, Motverkar ryggmärgsbråck hos foster, Påverkar celldelning och tillväxt Antioxidanter Påverkar både växtens- och Goda växtbetingelser +, människans försvar mot fria angrepp av växtskadegörare - radikaler. 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. Lågt kadmium i marken +, benskörhet Kalkning +, Tillförsel via luftnedfall och fosforgödsel - 16

17 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, ISBN Nordiska näringsrekommendationer NORD Livsmedel. NORD 1996:28. ISBN 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 Donner Kluwer Academie Publishers. Principals of Cereals Science and technology. R. Carl Hoseny, 1994, 2nd edition, AACC ISBN Hygien: Storage of Cereal Grains and Their Products. D. B. Sauer. Cereal Grain, Mycotoxins, Fungiand Quality in Drying and Storage ISBN Toxikologi: Toxikologi (bok) utarbetad av Inst. f. Farmaceutisk biovetenskap, Uppsala Universitet och Inst. f. Farmakologi och toxikologi, SLU, 6.e upplagan, 1998 ISBN Food saftey and toxicity, de Vries, J. Ed. CRC Press, New York, 1997 ISBN 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, 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, Uppsala. Hans specialområde är stärkelse och kostfiber. 17

18 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 ISBN Ansvarig utgivare: Rune Andersson Distribution: MAT21, Box 7051, Uppsala Telefon: E-post: mat21@slu.se Hemsida: www-mat21.slu.se 18