Jak to możliwe, że beztransowe słodycze w naszej diecie stanowią mniejsze ryzyko cukrzycy i miażdżycy?
Na ten temat pisze prof. dr hab. inż. Grażyna Budryn z Instytutu Technologii i Analizy Żywności - Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ.
Przekąski, tak samo dobre, ale zdrowsze dzięki nauce. Beztransowe słodycze to mniejsze ryzyko cukrzycy i miażdżycy! Wyzwanie technologiczne, które przynosi efekty.
Większość przekąsek zawiera w recepturze tłuszcze. Z olejów utwardzanych chemicznie powstają tłuszcze transowe, nadające bardzo dobre cechy przekąskom takim jak ciastka, batony, także z kremami i nadzieniami. Technologicznie wyśmienite, dające deserom puszystość i miękkość, zdrowotnie podwyższają ryzyko miażdżycy i cukrzycy.
Tłuszcze transowe są już na cenzurowanym w wielu krajach walczących z otyłością. W efekcie pojawiają się tłuszcze beztransowe, utwardzane dzięki enzymom i wymrażaniu. Producenci przekąsek muszą teraz zmienić technologię, aby korzystać z tłuszczów zero trans. Wprowadzenie zmiany wymaga wiedzy interdyscyplinarnej, począwszy od znajomości maszyn, a skończywszy na wpływie diety na zdrowie.
Naukowcy z Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ podjęli wyzwanie opracowania technologii otrzymywania pieczywa i ciastek z wykorzystaniem tłuszczów beztransowych. Dzięki trzyletniemu projektowi testowali technologicznie nowe tłuszcze zero trans i uzyskali obiecujące know-how oraz patenty. Po technologie sięgnęli teraz producenci przekąsek.
Nowe zdrowsze desery to krok w kierunku zdrowszego społeczeństwa!
Jak powstają kwasy tłuszczowe o konfiguracji trans?
Kwasy tłuszczowe o konfiguracji trans powstają podczas uwodorniania tłuszczów, głównie olejów roślinnych. Proces ten pozwala uzyskać tłuszcze o wyższej temperaturze topnienia oraz obniżonym poziomie kwasów nienasyconych. Otrzymane w ten sposób tłuszcze utwardzone posiadają szersze możliwości aplikacyjne, ze względu na zmienione właściwości reologiczne oraz wyższą trwałość, z uwagi na zmniejszenie ilości kwasów tłuszczowych nienasyconych. Kwasy tłuszczowe o konfiguracji trans nie są jednak obojętne dla zdrowia. Nie tylko podnoszą poziom „złego” cholesterolu (LDL), ale także obniżają poziom „dobrego” (HDL). W odróżnieniu od nich kwasy nasycone, które również są uważane za czynnik podnoszący poziom „złego” cholesterolu, nie przyczyniają się do zmniejszania frakcji „dobrego” cholesterolu. Porównanie diety szwedzkiej i amerykańskiej w badaniach przeprowadzonych w latach 80-tych XX w. pozwoliło ustalić, że spożywanie kwasów tłuszczowych nasyconych nie jest tak niebezpieczne dla zdrowia, jak spożywanie kwasów o konfiguracji trans. Transy, wbudowując się w błony komórkowe, znacznie zmniejszają ich elastyczność.
Jak powstają tłuszcze beztransowe?
Tłuszcze beztransowe otrzymywane są na drodze enzymatycznej interestryfikacji, podczas której kwasy tłuszczowe zmieniają miejsce przyłączenia do glicerolu. W wyniku interestryfikacji zmienia się struktura i skład triacylogliceroli, ale nie zmienia się naturalna budowa występujących w nich kwasów tłuszczowych. Prowadzi to do zwiększenia udziału fazy stałej (SFC) i poprawy plastyczności tłuszczu. Ponadto proces ten może korzystnie modyfikować krzywą topnienia.
Inną metodą otrzymywania tłuszczów beztransowych to frakcjonowanie. Metoda ta polega na rozdzielaniu tłuszczów, głównie olejów roślinnych na frakcje różniące się temperaturą topnienia. Zjawisko to może być uzyskane przez chłodzenie i filtrację, w wyniku czego frakcja o wysokiej temperaturze topnienia krystalizuje i jest wydzielana. Zastosowanie kontrolowanej krystalizacji tłuszczów pozwala na uzyskanie dwóch frakcji: fazy stałej (stearyna) oraz fazy ciekłej (oleina). Stearyna, która jest stałym naturalnym tłuszczem roślinnym znajduje zastosowanie w produkcji pieczywa iprzekąsek. Zastosowanie tłuszczów zero trans w żywności w zamian transowych wymaga wielu badań ze względu na odmienną krzywą topnienia i zmianę charakterystyki reologicznej. Bez opracowania nowych parametrów technologicznych występowałoby rozwarstwianie, wyciek tłuszczu, kruszenie, jełczenie i inne poważne wady produktów. Naukowcy Politechniki Łódzkiej z sukcesem podjęli wyzwanie wdrożenia tłuszczów zero trans do wielu rodzajów żywności.
Prace naukowców z Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ, dotyczące poziomu tłuszczów trans i zero trans w żywności:
Wdrożenia/Współpraca z przemysłem/projekty
- Żyżelewicz D., Krysiak W., Nebesny E., Otrzymywanie polew tłuszczowych o niskiej zawartości izomerów trans kwasów tłuszczowych. Zakład Produkcji Czekolady i Artykułów Cukierniczych „WIEPOL” Zakład Pracy Chronionej Ireneusz Wielimborek. Sierpc 2008.
- Krysiak W., Żyżelewicz D., Nebesny E., Otrzymywanie nadzień cukierniczych o właściwościach zdrowotnych. Zakład Produkcji Czekolady i Artykułów Cukierniczych „WIEPOL” Zakład Pracy Chronionej Ireneusz Wielimborek. Sierpc 2008.
- Opracowanie przez PPHU Zakład Piekarniczy Elżbieta Olszyńska nowatorskiego pieczywa francuskiego i półfrancuskiego o obniżonej zawartości tłuszczu. PPHU Zakład Piekarniczy Elżbieta Olszyńska, Koluszki, Projekt RPLD.01.02.02-10-0033/19-00 w ramach Programu Operacyjnego Województwa Łódzkiego na lata 2014-2020. Oś priorytetowa I: Badania, rozwój i komercjalizacja wiedzy. Działanie I.2: Inwestycje przedsiębiorstw w badania i innowacje. Poddziałanie I.2.2: Projekty B+R przedsiębiorstw, typ projektu 2. Okres realizacji: 2020.
- R12 0068 06 Opracowanie technologii otrzymywania wyrobów i półproduktów cukierniczych i ciastkarskich o zmniejszonej zawartości związków antyżywieniowych. Miejsce realizacji: Instytut Technologii i Analizy Żywności - Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ. Okres realizacji: 2009 – 2012.
- N N312 102038 Wpływ parametrów procesu prażenia ziarna i śruty kakaowej na zawartość wybranych związków bioaktywnych w ziarnie i śrucie oraz w otrzymanych z nich czekoladach. Okres realizacji: 2010 –2013.
Patenty
- Budryn G., Żyżelewicz D., Nebesny E., Krysiak W., Motyl I., Libudzisz Z., Wyrób cukierniczy w postaci korpusów cukrowo-tłuszczowych. Patent nr PL-214424 opublikowany w dn. 31.07.2013. WUP 07/13.
- Krysiak W., Żyżelewicz D., Nebesny E., Budryn G., Motyl I., Libudzisz Z., Sposób wytwarzania pralin z nadzieniem cukrowo-tłuszczowym, o polepszonych właściwościach zdrowotnych. Patent PL-216331 opublikowany w dn. 31.03.2014 - WUP 03/14.
- Żyżelewicz D., Rosicka-Kaczmarek J., Nebesny E., Budryn G., Krysiak W., Motyl I., Libudzisz Z., Waflowy wyrób cukierniczy w postaci wafli przekładanych masą, o cechach funkcjonalnych. Patent PL-216950 opublikowany w dn. 30.05.2014 - WUP 05/14.
- Żyżelewicz D., Nebesny E., Krysiak W., Budryn G., Motyl I., Libudzisz Z., Produkt i sposób przygotowania produktu do smarowania pieczywa, o właściwościach probiotycznych. Patent PL-216859 opublikowany w dn. 30.05.2014 - WUP 05/14.
Artykuły naukowe
- Budryn G., Nebesny E., Żyżelewicz D., Oracz J., Miśkiewicz K., Rosicka-Kaczmarek J., Influence of roasting conditions on fatty acids and oxidative changes of Robusta coffee oil. “European Journal of Lipid Science and Technology” 2012, Vol. 114, s. 1052–1061 (DOI: 10.1002/ejlt.201100324).
- Żyżelewicz D., Budryn G., Krysiak W., Oracz J., Nebesny E., Bojczuk M., Influence of roasting conditions on fatty acid composition and oxidative changes of cocoa butter extracted from cocoa bean of Forastero variety cultivated in Togo. “Food Research International” 2014, Vol. 63, s. 328–343 (DOI: 10.1016/j.foodres.2014.04.053).
- Oracz J., Nebesny E., Żyżelewicz D., Effect of roasting conditions on the fat, tocopherol and phytosterol content and antioxidant capacity of the lipid fraction from cocoa beans of different Theobroma cacao L. cultivars. “European Journal of Lipid Science and Technology” 2014, Vol. 116, s. 1002-1014 (DOI: 10.1002/ejlt.201300474).
- Sosnowska D., Podsędek A., Redzynia M., Żyżelewicz D., Effects of fruit contents on pancreatic lipase activity in lipid emulsions. “Plant Foods for Human Nutrition” 2015, Vol. 70, s. 344-350 (DOI: 10.1007/s11130-015-0501-x).
- Żyżelewicz D., Budryn G., Oracz J., Antolak H., Kręgiel D., Kaczmarska M., The effect on bioactive components and characteristics of chocolate by functionalization with raw cocoa beans. “Food Research International” 2018, Vol. 113, s. 234-244 (DOI: 10.1016/j.foodres.2018.07.017).
- Oracz J., Żyżelewicz D., Budryn G., Nebesny E., Cocoa butter alternative fats. W: Plant Lipids. Science, Technology, Nutritional Value and Benefits to Human Health. Pod red. G. Budryn, D. Żyżelewicz. Research Signpost, Kerala 2014, s. 87-106.
- Miskiewicz K., Nebesny E., Rosicka-Kaczmarek J., Budryn G., Krysiak W., Influence of the type of fat and air humidity on chosen properties of the lipid fraction in the process of baking shortbread pastries. “Grasas y Aceites 2013, Vol. 64, nr 1, s. 85-94 (DOI: 10.3989/gya.070412).
- Żyżelewicz D., Nebesny E., Budryn G., Krysiak W., Technology and stability of probiotic and prebiotic confectionery products. W: Probiotic and Prebiotic Foods: Technology, Stability and Benefits to Human Health. Pod red. N.P. Shah, A.G. Da Cruz A.G i J.A.F. Faria, Nova Science Publishers Inc., New York 2011, s. 295-320.
- Żyżelewicz D., Motyl I., Nebesny E., Budryn G., Krysiak W., Rosicka-Kaczmarek J., Libudzisz Z., Probiotic confectionery products – preparation and properties. W: Probiotics. Pod red. E.C. Rigobelo, InTechOpen, London 2012, s. 261-306 (DOI: 10.5772/50047).
- Żyżelewicz D., Budryn G., Nebesny E., Tłuszcze – funkcje, rola żywieniowa, trendy w produkcji. „Cukiernictwo i Piekarstwo” 2011, nr 4, s. 72-74.
- Żyżelewicz D., Budryn G., Nebesny E., Tłuszcze cukiernicze i piekarskie. „Cukiernictwo i Piekarstwo” 2011, 6, 44-45.