שאילת שאלות

מדוע כמות החלבונים בקטניות משתנה בעקבות תהליך ההנבטה?

כיצד טמפרטורת החדר משפיעה על תהליך ההנבטה?

כיצד גורם הזמן משפיע על כמות החלבון בתהליך ההנבטה?

כיצד תהליך ההנבטה משפיע על הטעם?

היכן יש ערכים תזונתיים גבוהים יותר, לאחר ההנבטה או בקטניות עצמן?

שאלת חקר

כיצד תהליך ההנבטה משפיע על כמות החלבון המצוי בקטניות שונות?

השערה

אנו משערים כי לאחר תהליך ההנבטה כמות החלבון בקטניות תגדל בצורה משמעותית לעומת המצב ההתחלתי.

מדוע? זרעים שנבטו הם בעלי ערך תזונתי גבוה יותר יחסית לזרעים. אחוזי חומרי התשמורת שקיים בזרע המקורי ירד וחומרים אחרים, כמו ויטמינים וחלבון, שנמצאים בזרע הופכים להיות זמינים יותר לעיכול.

רקע עיוני קצר

חלבון

חלבון הוא תרכובת אורגנית גדולה הבנויה משרשרת מקופלת של חומצות אמיניות הקשורות ביניהן בקשרים פפטידיים.

תפקידי החלבון הם:

• בניית רקמות חדשות והחלפת רקמות ש”יצאו משימוש” או שניזוקו.
• בניית גופי-חיסון הלוחמים בזיהומים.
• הובלת המ זון והחמצן בדם, אל התאים ומהם.
• ויסות מאזן המים, החומצות והבסיסים בגוף.
• ויסות התהליכים הכימיים והפיזיים הקרויים “חילוף החומרים”, שהוא – “שריפת” המזון והפיכתו לאנרגיה.

החלבונים בנויים מחומרי-בניין הקרויים חומצות אמיניות, הנושאות חנקן, שהוא גורם חיוני לחיים. אנו מכירים 22 חומצות אמיניות. 13 מהן, הגוף מסוגל לייצר בעצמו מהמזון שהוא מקבל. 9 האחרות, הקרויות “חומצות אמיניות חיוניות”, הגוף אינו מסוגל לייצר וחייב לקבל מהמזון ולספוג אותן דרך הדם. לכן, צריך לקבל אותן מהמזון, יום יום.

החלבון מן החי מצוי בבשרים, בביצים, בעוף, בדגים ובמוצרי החלב. אמנם החלבון מן החי הינו חלבון מלא, אך חלבונים אלו מגיעים כ”עסקת חבילה”.  הכוונה לכך שהם מלווים בשומן רווי, ברעלים ,באנטיביוטיקה ובהורמונים שהחיה אוכלת בתזונה היומיומית שלה.

לעומת החלבון מן החי, החלבון מן הצומח הינו חלבון חסר, אך בשילובים נכונים הוא מהווה חלבון מלא העולה בערכו על החלבון מן החי.

החלבון מן הצומח מצוי בעיקר בקטניות כגון: חומוס, מאש, לוביה, פול, סויה, עדשים, אפונה ועוד ובכוס קטניות כ-15 גרם חלבון. על מנת לקבל חלבון מלא, את הקטניות יש לאכול בשילוב עם דגנים מלאים כגון: אורז מלא, כוסמת, שיבולת שועל, קוסקוס מלא ועוד ובמידה פחותה יותר בירקות, באגוזים, בזרעים ובירקות עליים. הקטניות מהוות מקור עשיר לאבץ, ברזל, סידן וסיבים תזונתיים והדגנים המלאים גם כן מהווים מקור לוויטמיני B  ולסיבים תזונתיים. צריכה קבועה של קטניות נמצאה כמסייעת בשמירה על תחושת שובע לאורך זמן, כמורידה רמות כולסטרול ולחץ דם, וכמונעת סרטן, סוכרת ומחלות לב.

קטניות

הקטניות היא משפחת צמחים בעלי פרחים הכוללות שלוש תת משפחות: קסאליפיניים, מימוסיים ופרפרנים.

השימוש בקטניות נפוץ בכל התרבויות, כמאכל לבני אדם ולבהמות.

המאפיין העיקרי של הקטניות הוא תרמיל פרי בצורת עלה. לפרחי הקטניות צורות שונות, אך חלקיהם תמיד עומדים בטורים של חמש.

לקטניות תכונה ייחודית של קיבוע חנקן אטמוספרי בעזרת חיידקים סימביוטיים החיים על שורשיהן. לתכונה זו חשיבות רבה באקולוגיה ובחקלאות משום שהיא מאפשרת את העשרת הקרקע בחומרי ההזנה, לאחר שנצרכו על ידי גידולים חקלאיים או על ידי הפרעה כמו שרפה. תכונה זו גם גורמת לתכונת חלבון גבוהה יותר בקטניות בהשוואה לצמחים אחרים. הזרעים של הקטניות משמשים מרכיב חשוב במאכל האדם והם בעלי ערך תזונתי רב הכולל חלבונים, פחמימות, סיבים וויטמינים שונים מקבוצת B.

רבים משרים את הקטניות במים לפני בישולם ולכך מספר יתרונות:

• מסייע בחיסכון באנרגיה כמו חשמל וגז, שהוא סביבתי וכלכלי למשל.
• מסייע לפירוק של מולקולות גורמות-גז הנמצאות בהן, מרככת את הקטניות ומקלה על העיכול.
• ריכוך הקטניות באמצעות השרייה יכיל לסייע לשמירה על הערך התזונתי הטבעי של הקטניות.

הזרעים המקומיים שלנו, חיטה, שעורה, אפונה, חומוס, עדשים ופול ותיקים מאד. אפונה, למשל, נמצאה פה כבר מהתקופה הניאנדרטלית. כיום, אנו כבר לא מגדלים אותם פה, אלא מייבאים אותם לכאן מארצות רחוקות.

הדרך הבריאה ביותר לאכול קטניות היא בעודן טריות ממש ונתונות בתרמיליהן, או מיד לאחר פתיחת התרמיל. התייבשותו של הזרע על הגבעול היא דרכו של הצמח לשמר את זרעו לעונה הבאה. בתהליך הייבוש משתנה גם הרכב הסוכרים של הזרע ונוצרות חומצות שונות המגנות עליו עד תקופת הגשמים הבאה, בתקופה זו הוא נובט. בני משפחת הקטניות עשירים בפחמימות מסוג אוליגו-סוכרים (מיוונית – אוליגו=מעט). אלה שרשראות שמכילות שלוש עד תשע מולקולות של חד-סוכרים (למשל, גלוקוז), בניגוד לרב-סוכרים כמו עמילן שיש בהם הרבה יותר חד-סוכרים. כשאנו אוכלים קטניות יבשות, גם כאלה שבושלו, אנו מכניסים לגופנו גם את הסוכרים המורכבים והחומצות הללו, וזו הסיבה העיקרית לתופעות הבלתי נעימות המלוות את אכילת הקטניות, למשל, גזים. קטניות יבשות מכילות כמויות גדולות של מעכבים – חומרים שחוסמים את הפירוק של חלבונים בגוף האדם ובכך מקשים על תהליך העיכול. לכן, יש לבשל קטניות במשך זמן רב (חומר מעכב מתפרק במים רותחים במשך שעה אחת).

הידעתם? כוס קטנה (בגודל חד-פעמית) של קטניות מבושלות מכילה 3-5 מ”ג ברזל – כמות שמשתווה לזו שב-400-500 גרם חזה עוף!

הנבטה

הנבטה (Sprouting) היא פעולה המאפשרת לזרעים לנבוט כדי לאכול אותם (בצורה גולמית או מבושלת) או כדי לגדל אותם לצמחים. הזרעים שנבטו נקראים נבטים או נבטוטים. הם בעלי ערך תזונתי גבוה יותר יחסית לזרעים משום שאחוז חומרי התשמורת שקיים בזרע המקורי ירד וחומרים אחרים, כמו ויטמינים וחלבון, שנמצאים בזרע הופכים להיות זמינים יותר לעיכול. הנבטים הם מרכיב מרכזי של אוכל גולמי במאכלים ממזרח אסיה, ובתזונה טבעונית.
יתרונות ההנבטה כוללים גישה לערך תזונתי גבוהה כמו גם החיסכון באנרגיה של בישול. חסרון מרכזי שלה הוא שתהליך ההנבטה הוא מצע לגדילת חיידקים. צריכה של נבטים גולמיים שגודלו בהנבטות מסחריות הובילה לכך שבמשך העשורים האחרונים דווחו עשרות מקרים של הרעלות של חיידקי אי. קולי וסלמונלה שהסתיימו בחלקן במוות.
במהלך הנבטת הקטניות, חומרים מזיקים בהן מתחילים להפוך לחלבונים מועילים שנספגים בקלות. נבטים של רוב הקטניות עדיין עשויים להכיל כמות זעירה של חומרים מזיקים שנהרסים סופית על ידי הרתחה. לכן אפשר, להרתיח  אותם לפרק זמן קצר. רק העדשים נטולות כל  החסרונות האלה, ומכל הקטניות זוהי הקטנייה שהכי מתאימה להנבטה. הנבטים שלה בלתי מזיקים לחלוטין וניתן לאכול אותם ללא הרתחה.
אבותינו הכירו את תהליך ההנבטה ועשו בו שימוש רב. אפשר למצוא קטניות מונבטות במתכונים בני אלף שנה ויותר.

תהליך ההנבטה אורך יום עד מספר ימים, הוא יכול להתבצע בבית, או בקנה מידה גדול יותר, לשם שימוש מסחרי.
לפני הנבטה כדאי לשטוף את הזרעים משאריות קרקע ומחיידקים גורמי מחלות שעלולים להימצא בקרקע או על הזרעים.
לאחר שלב זה משרים את הזרעים במים. שלב זה יכול לקחת בין 20 דקות לבין 12 שעות, כתלות בסוג הזרעים. ההשריה מגדילה את תכולת המים בזרעים  ומוציאה אותם ממצב התרדמה שלהם.
לאחר מכן יש לסנן את הזרעים במסננת. לוקחים את הזרעים הלחים ומניחים בקערה, מגש בצנצנת בעלי תחתית עם חורים בד או מגבת נייר, או במתקן הנבטה ושמים בארון חשוך או במקרר (כתלות בטמפרטורה) פעם -פעמיים ביום מוציאים את הנבטים, שוטפים קלות מתחת לברז, או מלחלחים קלות עם מעט מים, מסננים היטב כדי למנוע עודף נוזלים ומחזירים לארון. תהליך זה נמשך במשך יומיים או שלושה – או עד שמתחילה הנביטה.
במשך התהליך הנבטים צריכים לשמור על לחלוחיות – לא רטובים מידי (כי אז יתרחש ריקבון) ולא יבשים מידי. הזרעים צריכים להימצא בטמפרטורה נוחה – בין 13 ל-21 מעלות. ולכן בישראל קל יותר להנביט בזמן החורף. תהליך ההנבטה של חלק מהנבטים (עדשים, מאש) יכול להתרחש גם במקרר, במיוחד בקיץ, אבל לפעמים קר מידי במקרר והתהליך לא יתרחש. ניתן להשתמש בכך כדי להאט או לעצור תהליך הנבטה בצורה יזומה כדי לאכול את הנבטים במשך מספר ימים.
קיימים סוגים שונים של מתקני הנבטה – שניתן לקנות או לייצר לבד. מתקן אחד או צנצנת זכוכית פשוטה. את קצה הצנצנת סוגרים עם חתיכת בד גאזה או בד דומה, המוחזק במקומו באמצעות גומייה או חבל. אפשרות סגירה אחרת היא מכסה מחורר. אפשרויות אחרות כוללות מגש הנבטה או צלחת שטוחה שבתחתית שלהם יש מגבת-נייר או בד.

אופן ההכנה:
משרים את הקטניות במים בטמפרטורת החדר למשך שמונה שעות עד לילה שלם. מלאחר ההשריה מסננים את המים ומשאירים את הקטניות במסננת. כל כמה שעות שוטפים את הקטניות מעל הכיור. אחרי כ-24-48 שעות של שגרת מסננת ושטיפות מגיחים נבטוטים זעירים לאוויר העולם ומסמנים לנו כי הקטנית מוכנה למאכל. מכניסים את הנבטוטים לקופסה ומאפסנים במקרר, ואוכלים מהם בארבעת או חמשת הימים הקרובים.

אם הקטניות אינן נובטות ייתכן שהזרע קלוי או מקולקל (ואז כמובן שלא כדאי לאכול אותו), או שההוראות לא מולאו כראוי. זרעי השעועית נובטים לעתים כלפי פנים ולכן במבט מבחוץ קשה לדעת אם אכן נבטו. כדי לוודא שוברים את אחד הזרעים ובודקים. החומוס מתקלקל בקלות ולכן בקיץ מומלץ להנביטו במקרר ולהניח מעליו מגבת רטובה כדי שלא יתייבש; אפונה חצויה ועדשים כתומות דורשות השריה בת כשעה בלבד עד שהן נובטות.

שעועית לבנה

השעועית היא קטניה מזינה ומשביעה, בעלת ערך תזונתי גבוה. היא עשירה בחלבון, סידן וברזל וטובה לשיפור מצבם של חולי אנמיה. השעועית עשירה גם בסיבים תזונתיים התורמים להורדת רמות הכולסטרול ואיזון הסוכר בדם.

שעועית אדומה

השעועית האדומה עשירה בנוגדי חמצון הידועים כמגנים על הגוף מפני גידולי סרטן והזדקנות התאים. כמו שאר הקטניות גם הן עשירות בחלבון ומהוות מקור טוב למינרלים חיוניים: אשלגן, סידן, מגנזיום וברזל, וויטמינים מקבוצת B.

אפונה ירוקה             

מלבד האפון המתורבת קיימים עוד שלשה מיני בר בסוג אפון: אפון מצוי, אפון קיפח, ואפון נמוך. שלושתם קיימים בארץ ישראל. הורי הבר של האפון התרבותי הם האפון הקיפח והנמוך, מכיוון שהם ברי הכלאה איתו וצבע הפרחים הארגמני שלהם מתאים לאפונה התרבותית, בעוד צבע הפרחים של האפון המצוי הוא כתום-קרם. באפוני הבר היה מנגנון הפצה של זרעים, בצורה שבה התרמילים היו מתפתלים סביב עצמם, מתבקעים וזורקים את הזרעים למרחק של מספר מטרים. בתרמיל אפונה יהיו בין חמישה אפונים לשמונה אפונים בזנים של אפונה עדינה יותר. אפונת גינה מלאה בחומרים מזינים. היא מספקת כמות טובה מאוד של 8 ויטמינים שונים, 7 מינרלים שונים, סיבים תזונתיים וחלבון.

בתור התחלה, אפונה מספקת חומרים שחשובים לשמירה על בריאות העצם. היא מקור טוב מאוד לוויטמיןK  (52% מהצריכה היומית המומלצת), שחלק ממנו הגוף הופך לוויטמין K2 שקשור לתהליך ששומר על המולקולות של הסידן במקומן, בתוך העצמות.

אפונה היא גם מקור מעולה לחומצה פולית (25% מהצריכה היומית המומלצת) ולוויטמין B6 (17% מהצריכה היומית המומלצת). כל אחד מהם חשוב בפני עצמו. חומצה פולית אחראית לבניית תאי דם אדומים, וויטמין B6 אחראי בין היתר לחילוף החומרים של חלבונים, פחמימות ושומנים, וגם של חלק מהמינרלים כמו אבץ ומגנזיום. ביחד, שני החומרים האלה עוזרים להפחית את ההצטברות של הומוציאסטין, אחד מתוצרי הלוואי של חילוף החומרים, ומולקולה מסוכנת שלא כדאי להתעסק איתה. אחרת, היא עשויה לגרום לדילול מסת העצם ולהתפתחות אוסטיאופורוזיס (מחלה של העצם שבה דחיסות המינרלים בעצם פוחתת בגלל פגיעה במשק הסידן, ועקב כך העצם נפגעת. עצמות הלוקות במחלה חשופות יותר לשברים).

בנוסף להשפעה הרעה שלה על בריאות העצם, הומוציאסטין יכולה הגיע גם ללב ולהוביל להתפתחות מצב שנקרא טרשת העורקים. לכן, תכולת החומצה הפולית וויטמין B6 באפונה תומכים גם בבריאות הלב. למעשה, חומצה פולית כל-כך
חשובה לבריאות ותפקוד הלב שמחקר בתחום מצא כי תוספת של 400 מק”ג ממנה ביום, מנעה 28,000 מקרי מוות בשנה בארצות-הברית שנגרמו כתוצאה ממחלות-לב.

הניסוי

כלים וחומרים

• 200 גרם שעועית אדומה
• 200 גרם שעועית לבנה
• 200 גרם אפונה ירוקה
• 12 צלחות
• נייר מגבת
• ביורט
• משקל

מהלך הניסוי

1. מבשלים 50 גרם שעועית אדומה, 50 גרם שעועית לבנה, 50 גרם אפונה ירוקה במשך 30 דקות.
2. מועכים את 50 גרם שעועית אדומה, 50 גרם שעועית לבנה, 50 גרם אפונה ירוקה.
3. מטפטפים לכל אחת מהקטניות 3 טיפות של ביורט.
4. מצלמים את שינוי הצבע של הביורט מתכלת-שקוף לסגלגל.
5. משרים 150 גרם שעועית אדומה, 150 גרם שעועית לבנה, 150 גרם אפונה ירוקה במשך 12 שעות.
6. שמים נייר מגבת לח בשש הקערות.
7. שמים בכל שתי קערות מעל נייר המגבת הלח 50 גרם שעועית אדומה, 50 גרם שעועית לבנה, 50 גרם אפונה ירוקה (2 קערות שבכל אחת מהן יש 50 גרם שעועית אדומה, 2 קערות שבכל אחת מהן יש 50 גרם שעועית לבנה, 2 קערות שבכל אחת מהן יש 50 גרם אפונה ירוקה).
8. מעל לכל הקטניות בקערות שמים נייר לח.
9. שמים בשלוש קערות 50 גרם שעועית אדומה, 50 גרם שעועית לבנה, 50 גרם אפונה ירוקה (בקרה – עדשים שלא יעברו תהליך הנבטה, ללא נייר לח)
10. מחכים 5 ימים כאשר מרטיבים את הנייר הסופג כמה פעמים ביום (הנייר צריך להיות לח תמיד).
11. לאחר 5 ימים שבהם נבטו הקטניות מבשלים אותן במשך 30 דקות.
12. מועכים אותן.
13. מטפטפים לכל אחת מהקטניות 3 טיפות של ביורט.
14. מצלמים את שינוי הצבע של הביורט מתכלת-שקוף לסגלגל.
15. משווים את שינוי הצבע במצב ההתחלתי, לאחר ההנבטה בדגש על החזרות והביקורת.

תוצאות

הצבע שהתקבל לאחר טפטוף הביורט היה סגלגל- כהה יותר בקטניות המונבטות מאשר בקטניות שלא הונבט

מסקנות

ניתן לראות כי תהליך ההנבטה אכן השפיעה על כמות החלבונים המצויים בקטניות. מהתוצאות נסיק, כי כאשר הקטניות מונבטות כמות החלבונים המצויה בהם גדולה יותר מאשר בקטניות שאינן מונבטות.

רפלקציה על התהליך

בעבודה הנ”ל התעשרנו רבות על חלבונים וקטניות וכמובן על תהליך ההנבטה. יחד, הצלחנו לחשוב על ניסוי מעניין ומסקרן בו כולנו נהנינו מאוד.

עבודת הצוות בינינו הייתה מעולה. ייעלנו את הזמן אך גם הקדשנו מקום לדיון קבוצתי וסיעור מוחין.

אנחנו חושבים שעבודה זו מעניינת, מעשירה וחשובה. עבודה זו למעשה מדגימה לנו, התלמידים כיצד מנהלים מחקר, כיצד מתמודדים עם בעיות וחשיבות עבודת הצוות.

רעיונות נוספים להמשך החקר הם, לבדוק האם תהליך ההנבטה משפיע גם על כמות הפחמימות ואו השומנים בקטניה?

רפלקציות אישיות

טליה: נהניתי מאוד בעשיית העבודה, למדתי כיצד נראה מחקר אמיתי וכיצד “לנצל” את כל ידיעות חבריי הקבוצה. במהלך העבודה, למדתי על עצמי שאני יודעת לעבוד ברצינות ובאחריות.

תמר:עבודת החקר הייתה מעניינת עבורי ונהניתי לחקור את הנושא שבחרנו- חלבונים בקטניות. נושא זה עניין אותי כי הוא מתקשר אליי מכיוון שאני צמחונית וקטניות הן חלק חשוב מהתזונה של צמחונים. בנוסף, העבודה בקבוצה הייתה טובה, עבדנו בעבודת צוות וכולם היו מעורבים.

 עמית:  העבודה הזאת הייתה מאוד חוויתית עבורי מכיוון שזה פעם ראשונה שנתנו לנו עבודת חקר רצינית בה חקרנו תחום מדעי. תהליך החקירה והניסוי היה מעניין מאוד עבורי וזאת הייתה התנסות נהדרת.

שחף: עבודה זו שונה מהעבודות שאני רגילה לבצע, שינוי מרענן בהחלט. נהנתי לחוות תהליך של עבודת חקר מתחילתו ועד סופו ולצאת עם תוצר. למדתי רבות על אופן חיפוש וסינון מידע, מבנה של עבודת חקר ואיך מתנהל החקר עצמו. כמו כן, נהנתי לעבוד יחד עם חבריי לקבוצה ולהחשף לדברים רבים חדשים.