Możliwości poprawy wartości odżywczych i dietetycznych pieczywa tradycyjnego i bezglutenowego Prof. dr hab. inż. Halina Gambuś Dr inż. Dorota Litwinek
Olimpijska Deklaracja Żywienia i Kondycji Fizycznej Sposób odżywiania Zdrowia człowieka Genetyka Aktywność fizyczna
Złe nawyki żywieniowe i źle dobrana dieta mogą być przyczyną: miażdżycy, choroby niedokrwiennej serca, nadciśnienia tętniczego, udaru mózgu, nadwagi i otyłości, cukrzycy typu II, niektórych nowotworów osteoporozy. Około 80 jednostek chorobowych lub zaburzeń zdrowia łączy się z wadliwym żywieniem, niewłaściwą jakością zdrowotną żywności oraz nadużywaniem używek (alkoholu, tytoniu).
Całodzienna racja pokarmowa osoby dorosłej (wg DRI Raport 2002/2005) powinna dostarczać: 10-35 % energii z białek, 20-35% energii z tłuszczu, 45-65 % energii z węglowodanów ogółem, z czego: 40 % energii powinny dostarczać produkty skrobiowe (zbożowe), nie więcej niż 10 % sacharoza 2 % glukoza zawarta w owocach i sokach, 3% laktoza z przetworów mlecznych.
1992 USA 1995 Polska 2005 USA
Jedną porcję produktów zbożowych 1 kromka chleba 0,5 szklanki ugotowanych płatków, ryżu, makaronu lub 30g płatków typu gotowe do spożycia. Dzienne spożycie przetworów zbożowych, przez osoby dorosłe, powinno wynosić łącznie 250-600 g.
kg/osobę/miesiąc Spożycie pieczywa w Polsce 8 7 Zalecane minimalne spożycie chleba pozwalające na pokrycie 70% zapotrzebowania na produkty zbożowe 6 5 4 3 2 1 0 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Wg GUS
Częstotliwość spożycia pieczywa pełnoziarnistego nigdy 27% kilka razy w roku 22% 2-3 razy w miesiącu 17% raz dziennie 10% raz na tydzień 11% kilka razy dziennie 13% Badania ankietowe, Borowska i Rejman 2011
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Pieczywo pszenne z udziałem nasion lnu oleistego, w których mąkę pszenną typu 650 zastępowano zmielonymi nasionami lnu oleistego w ilości 7,5 lub 10%. (Żywieniowe i funkcjonalne właściwości chleba z dodatkiem nasion lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) praca doktorska A Mikulec, promotor prof. dr hab..h. Gambuś)
Wpływ udziału nasion lnu oleistego na cechy jakościowe chleba pszennego Rodzaj chleba Objętość chleba ze 100 g mąki [cm³] Strata wypiek owa Ocena organoleptyczna Ilość punktów Klasa jakości Wilgotność miękiszu [%] Dzień wypieku Po 3 dniach Twardość miękiszu [kg] Dzień wypieku Po 3 dniach Standard 555 10,4 40 I 43,6 42,5 0,31 0,82 7,5 % lnu oleistego 557 11,1 40 I 43,1 42,2 0,35 0,59 10 % lnu oleistego 565 11,8 40 I 42,9 42,5 0,32 0,69 (Żywieniowe i funkcjonalne właściwości chleba z dodatkiem nasion lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) praca doktorska A Mikulec, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Wpływ udziału nasion lnu oleistego na skład chemiczny chleba pszennego (wg praca doktorska A Mikulec, promotor prof. dr hab. H. Gambuś) Rodzaj chleba Białko Włókno pokarmowe Popiół [g/kg s.m. próbki] Tłuszcz Standard 12,31 a 3,76 a 2,47 a 2,55 a 7,5 % lnu oleistego 13,02 b 5,43 b 2,65 b 5,69 b 10 % lnu oleistego 13,22 c 6,00 c 2,82 c 6,25 c
Wpływ udziału nasion lnu oleistego na zmianę zawartości cholesterolu w surowicy krwi u szczurów karmionych chlebem pszennym Cholesterol całkowity HDL LDL + VLDL TG [mmol/l] Standard 5,64 c 1,84 c 3,80 c 0,33 a 7,5 % lnu oleistego 3,56 b 1,46 b 2,10 b 0,34 a 10 % lnu oleistego 3,13 a 1,23 a 1,90 a 0,35 a (wg praca doktorska A Mikulec, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Wdrożenie Piekarnia Vini z Rogoźnika Śląskiego wdrożyła recepturę na pieczywo pszenne z udziałem nasion lnu oleistego o nazwie Hipolen. Chleb ten w 2009 roku otrzymał nagrodę Iº w Konkursie Innowator Śląska, jako jedyny produkt z branży spożywczej. Konkurs był zorganizowany przez Górnośląską Agencję Przekształceń Przedsiębiorstw S.A.
Inne możliwości wykorzystania nasion lnu oleistego Tradycyjne wyroby ciastkarskie (ciasteczka korzenne, muffiny) (Perspectives of linseed utilisation in baking, Gambuś H., Mikulec A., Gambuś F., Pisulewski P. 2004. Pol. J. Food Nutr. Sci) Produkty bezglutenowe
Celiakia - glutenozależna choroba trzewna Celiakia jest zaliczana do nietolerancji pokarmowych, za którą odpowiedzialne są białka glutenowe pszenicy, żyta i jęczmienia. U osób predysponowanych genetycznie po spożyciu produktów zbożowych zawierających gluten, następuje uszkodzenie komórek błony śluzowej jelita cienkiego i zanik kosmków jelitowych, co w konsekwencji powoduje zmniejszenie zdolności jelita cienkiego do wchłaniania składników pokarmowych. KOSMKI JELITOWE ZANIK KOSMKÓW JELITOWYCH
Dieta bezglutenowa Jedynym sposobem leczenia celiakii i wtórnego zespołu złego wchłaniania jest stosowanie diety bezglutenowej, a jej skuteczność zależy od ścisłego, wręcz rygorystycznego jej przestrzegania, często przez całe życie.
Pieczywo bezglutenowe Otrzymywane jest w oparciu o: skrobię: kukurydzianą, ziemniaczaną, pszenną, mąkę kukurydzianą, mąkę ryżową, hydrokoloidy: gumę guarową, pektynę, gumę ksantanową.
Pieczywo bezglutenowe a pieczywo pszenne Pieczywo bezglutenowe Pieczywo pszenne Mniejsza objętość Większa objętość Jasna barwa miękiszu i skórki Ciemniejsza barwa miękiszu i skórki Gorszy smak i aromat Lepszy smak i aromat Bardzo szybko ulega procesowi Wolniej ulega procesowi czerstwienia czerstwienia Białko 1,4 Białko 8,4 Tłuszcz 3,2 Tłuszcz 1,4 Błonnik pokarmowy 0,7 Składniki mineralne 0,4 Węglowodany przyswajalne 62,4 Wartość energetyczna [kcal] 288 Błonnik pokarmowy 2,7 Składniki mineralne 1,8 Węglowodany przyswajalne 51,6 Wartość energetyczna [kcal] 257
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Chleby z udziałem mąki z amarantusa (Gambuś H., Gambuś F., Sabat R. 2002. Próby poprawy jakości chleba bezglutenowego przez dodatek mąki z szarłatu. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2 (31), s. 99 112) Chleby z udziałem nasion lnu oleistego (Gambuś H. 2005. Nasiona lnu oleistego (Linum Usitatissimum L.) jako źródło składników odżywczych w chlebie bezglutenowym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (45) Suppl., s. 61 74.)
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Projekt europejski FOOD-2006-36302 EU FRESH BAKE Współfinansowanym przez Komisję Europejską w ramach 6 PR, Food quality and safety, Realizowany w latach 2006-2010 Freshly baked breads with improvement of nutritional quality and low energy demanding for the benefit of the consumer and of the environment Świeże pieczywo o polepszonych właściwościach żywieniowych i niskim zapotrzebowaniu energetycznym z korzyścią dla konsumenta i środowiska
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Celem projektu było między innymi opracowanie receptury na bułki bezglutenowe wzbogacone mąką amarantusową lub zmielonymi nasionami lnu oleistego oraz zastosowanie technologii wypieku odroczonego opartego na mrożeniu wstępnie podpieczonych bułeczek i ich dopiekaniu w miejscu dogodnym dla konsumenta.
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Dużym sukcesem w opracowywaniu receptury na bułki bezglutenowe (dzięki doborowi odpowiedniego zestawu 4 hydrokoloidów w miejsce glutenu), było wytworzenie ciasta o konsystencji zbliżonej do tradycyjnego ciasta gutenowego, co umożliwia formowanie kęsów ciasta w piekarni przemysłowej stosując typowe dzielarko-formierki i uzyskując zawsze jednakowy kształt i gramaturę tych wyrobów. Do sukcesów tego projektu należy również zaliczyć opracowanie wypieku odroczonego tego rodzaju pieczywa, które w porównaniu do pieczywa pszennego znacznie szybciej ulega procesowi czerstwienia.
Wypiek odroczony Wypiek odroczony polega na przerywaniu procesu produkcyjnego na różnych etapach i jego dokończenie w miejscu sprzedaży, punkcie gastronomicznym lub domu konsumenta. Technologia ta zazwyczaj wykorzystuje mrożenie lub przechowywanie w modyfikowanej atmosferze, półproduktów piekarskich.
Przygotowanie surowców Mieszenie ciasta Wstępna fermentacja Fermentacja końcowa Formowanie Dzielenie Podpiekanie (bez skolorowania skórki) Studzenie Szokowe mrożenie Składowanie (temp. -18ºC) Studzenie i konsumpcja Dopiekanie (10 minut) Rozmrażanie (10 minut)
Jakość bułek bezglutenowych Rodzaj bułki Wilgotność miękiszu Całkowita strata wypiekowa Objętość Twardość Ocena organoleptyczna Liczba punktów Klasa jakości [%] [cm 3 ] [N] - - Bezpośredni 44,86 21,38 255 4,82 39 I Bezpośredni + A 44,85 19,32 220 5,58 37 I Bezpośredni + L 46,09 19,49 230 5,90 38 I Odroczony 46,45 15,14 195 4,49 37 I Odroczony + A 46,13 18,69 185 5,90 36 I Odroczony + L 47,31 17,59 195 6,17 37 I (wg Wpływ wzbogacania pieczywa bezglutenowego nasionami amarantusa (Amaranthus spp.) i nasionami lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) na indeks glikemiczny i wybrane wskaźniki wartości odżywczej, praca doktorska D Litwinek, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Wartość odżywcza bułek bezglutenowych Rodzaj bułki Białko Tłuszcz Popiół Włókno pokarmowe Nierozp. Rozp. całkowite [g/100g s.m.] Bezpośredni 4,32 4,79 2,54 3,37 2,61 5,98 Bezpośredni + A 6,37 5,74 2,94 3,90 3,08 6,98 Bezpośredni + L 6,46 9,52 2,94 8,65 3,92 12,57 Odroczony 4,23 3,27 2,53 3,96 2,98 7,02 Odroczony + A 6,27 5,54 2,99 4,21 2,89 7,11 Odroczony + L 6,39 9,28 2,99 10,25 3,93 14,18 (wg Wpływ wzbogacania pieczywa bezglutenowego nasionami amarantusa (Amaranthus spp.) i nasionami lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) na indeks glikemiczny i wybrane wskaźniki wartości odżywczej, praca doktorska D Litwinek, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Pieczywo bezglutenowe z reguły charakteryzuje się wysokim indeksem glikemicznym!
Indeks glikemiczny Indeks glikemiczny (GI) pozwala na klasyfikację produktów zawierających węglowodany w zależności od tego, jak wpływają one na poposiłkowe stężenie glukozy we krwi. Termin ten został sformułowany w 1981 roku przez Jenkinsa.
Produkty, po spożyciu których obserwuje się niewielki i powolny wzrost stężenia glukozy w surowicy krwi, zaliczamy do produktów o niskim indeksie glikemicznym GI (GI<55) Produkty, po spożyciu których obserwuje się szybkie trawienie i wchłanianie, a tym samym szybki wzrost stężenia glukozy, klasyfikuje się jako artykuły o wysokim GI (GI>70)
Oznaczenie polega na pomiarze zmian stężenia glukozy we krwi u człowieka po konsumpcji określonej porcji badanego produktu, w porównaniu do zmian stężenia glukozy we krwi po spożyciu produktu wzorcowego. Stężenie glukozy we krwi oznaczane jest najczęściej we krwi kapilarnej z opuszka palca
Zmiany stężenia glukozy we krwi ochotników po spożyciu bułek niewzbogaconych z wypieku bezpośredniego (STANDARD) i wypieku odroczonego (PM), w odniesieniu do stężenia glukozy na czczo (wg praca doktorska D Litwinek, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Zmiany stężenia glukozy we krwi ochotników po spożyciu bułek z wypieku bezpośredniego niewzbogaconych oraz z udziałem mąki z amarantusa lub nasion lnu oleistego, w odniesieniu do stężenia glukozy na czczo (wg praca doktorska D Litwinek, promotor prof. dr hab. H. Gambuś)
Indeks glikemiczny i ładunek glikemiczny badanych produktów bezglutenowych Indeks glikemiczny GI [%] Ładunek glikemiczny GL (porcja=1 bułka) STANDARD 77,50 26,42 Klasyfikacja produktów wg GI Niski indeks glikemiczny GI<50 Średni indeks glikemiczny 50<GI< 70 Wysoki indeks glikemiczny GI>70 PM 65,00 22,91 Amarantus 64,58 21,70 Len oleisty 68,24 20,15 (wg praca doktorska D Litwinek, promotor prof. dr hab. H. Gambuś) Klasyfikacja produktów wg GL Niski ładunek glikemiczny GL<10 Średni ładunek glikemiczny 10< GL< 20 Wysoki ładunek glikemiczny GL>20
Istnieje możliwość obniżenia indeksu glikemicznego produktów bezglutenowych bez wpływu na jakość produktu finalnego. 10% udział mąki amarantusowej lub zmielonych nasion lnu oleistego w bułkach bezglutenowych wpływa na poprawę wartości odżywczej i dietetycznej oraz zmniejszenie indeksu glikemicznego w porównaniu do pieczywa niewzbogaconego.
UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Technologii Węglowodanów Projekt finansowany z Narodowego Centrum Nauki, realizowany w latach 2011-2014 Możliwości zagospodarowania mąki owsianej odpadowej do produkcji pieczywa, ekstrudatów i zagęstników spożywczych Opracowanie receptury: chleb pszennoowsiany (50/50) Receptura wdrożona przez piekarnię Hopek S.C. w Starym Sączu
Projekt finansowany z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu Badań Stosowanych w ścieżce B, realizowany w latach 2014-2017 Opracowanie technologii pieczywa funkcjonalnego w oparciu o tradycyjny żur piekarski wzbogacany wyselekcjonowanymi bakteriami fermentacji mlekowej"
Badania obejmą charakterystykę efektów biologicznych i technologicznych suplementacji żuru bakteriami mlekowymi oraz opracowanie różnego rodzaju pieczywa wytwarzanego z udziałem mąk z pełnego przemiału pszenicy, orkiszu i żyta.
Ponadto przewiduje się opracowanie zestawu innowacyjnych szczepionek opartych o bakterie mlekowe wyselekcjonowane pod kątem optymalnego efektu technologicznego i właściwości funkcjonalnych pieczywa razowego. Zakwas spontaniczny Selekcja bakterii Dobór szczepów bakterii Kultura starterowa
Pieczywo jest zatem tym produktem spożywczym który wciąż można modyfikować nadając mu prozdrowotny charakter, poprzez stosowanie innowacyjnych dodatków oraz technologii produkcji, czego konsekwencją będzie poprawa stanu zdrowia społeczeństwa, który w dużej mierze zależy tylko od nas i naszej świadomości.
Dziękuję za uwagę