Transcript Żywienie a zdrowie konsumenta
Żywienie a zdrowie konsumenta – właściwości odżywcze i dietetyczne pieczywa
Prowadząca wykład: prof. dr hab. Halina Gambuś
Zgodnie z Olimpijską Deklaracją Żywienia i Kondycji Fizycznej stan zdrowia człowieka jest determinowany przez triadę kluczowych i wzajemnie powiązanych czynników: 1. podłoże genetyczne 2. sposób żywienia 3. aktywność fizyczną
Prawidłowy sposób żywienia został zdefiniowany jako spożywanie takiej ilości energii i składników odżywczych, które warunkują utrzymanie odpowiedniej masy ciała i normalne funkcjonowanie organizmu.
„Kto ma chleb ten ma wszystko”
Organizm człowieka funkcjonuje dzięki dostarczanej codziennie z pożywieniem określonej porcji:
energii,
składników odżywczych, witamin.
Pożywienie musi zawierać co najmniej:
15 witamin,
10 aminokwasów,
15-20 pierwiastków mineralnych,
oraz 3 niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT). Ponieważ produkty zbożowe, zwłaszcza pieczywo, odgrywają zasadniczą rolę w żywieniu ludzi na całym świecie, powinny one być bardzo ważnym źródłem wymienionych składników odżywczych.
Rys. 1. Model żywienia człowieka w formie tzw. piramidy zdrowia (Gąsiorowski 2004).
Rys. 2. Dieta śródziemnomorska (www.oldwayspt.org).
Zgodnie z ustaleniami jednej porcji produktów zbożowych odpowiada:
1 kromka chleba, lub
0,5 szklanki ugotowanych płatków, ryżu, makaronu, lub
30 g płatków typu „gotowe do spożycia”.
Statystyczny Polak zjada:
rocznie ok. 100 kg pieczywa, dziennie ok. 250 g pieczywa czyli 5 kromek i 1 bułeczkę. Ta porcja dostarcza organizmowi średnio 675 kcal (2821,5 kJ).
Całkowite zapotrzebowanie energetyczne młodego organizmu wynosi: 2100-2400 kcal (8778 – 10032 kJ) Zatem średnia ilość spożywanego pieczywa pokrywa: 25-30% niezbędnej dziennej energii.
Kaloryczność pieczywa i jego skład chemiczny zależą od rodzaju i wyciągu mąki użytej do wypieku.
Tab. 1. Chleb zwykły i bułki. Podstawowy skład chemiczny i wartość energetyczna 100 g produktu rynkowego Asortyment Chleb chrupki (żytni) Chleb razowy żytni Chleb żytni jasny Chleb mieszany jasny Chleb pszenny jasny Chleb pszenny razowy Bułki pszenne Bułki razowe 6,4 43,8 42,2 40,5 36,2 43,4 34,0 34,0
Źródło: Mielcarz 2004
Wilgotność Tłuszcz 2,8 1,2 0,9 1,2 1,8 1,2 1,0 1,4 Białko (N x 5,8) Węglowodany Błonnik pokarmowy 10,2 6,3 4,7 6,5 8,3 6,7 7,7 7,8 64,5 39,9 43,0 47,0 49,6 41,5 49,3 46,2 14,1 7,9 6,1 7,6 3,2 5,9 3,4 10,6 Wydajność energetyczna kJ kcal 1378,6 831 845 324 196 199 959 226 1053 248 865 1007 971 204 237 229
Przeciętni konsumenci preferują mąkę jasną i pieczywo jasne, nad wysokowyciągowe, ciemne produkty zbożowe. Tab. 2. Struktura produkcji pieczywa w Polsce Rodzaj pieczywa Pieczywo pszenne Pieczywo żytnie Pieczywo mieszane pszenno-żytnie (70/30) Pieczywo mieszane żytnio-pszenne (50/50) Pieczywo ciemne razowe pełnoziarniste (pszenne i żytnie)
Źródło: Gąsiorowski 2004
Udział w całej produkcji % 25 5 60 5 5
Rys. 3. Zależność pomiędzy wyciągiem mąki, a względną zawartością podstawowych składników przemiału ziarna żyta (przyjęto że w całym ziarnie zawartość składników wynosi 100%)
(Gąsiorowski 1996)
Chleb zawiera ponad 30 komponentów. Znajdują się w nim wszystkie niezbędne składniki energetyczne, budulcowe i regulujące, które spełniają następujące funkcje:
białka służą jako materiał budulcowy dla naszego organizmu,
węglowodany i tłuszcze są głównym źródłem energii,
składniki mineralne spełniają wiele funkcji w budowie organizmu i
przebiegających w nim procesach przemiany materii, błonnik pokarmowy absorbuje z żywności substancje szkodliwe dla
zdrowia i przyczynia się do sprawniejszego wydalania resztek z organizmu, witaminy są niezbędne do prawidłowej przemiany materii.
BIAŁKA
Krajowe gatunki pieczywa zawierają przeciętnie 4,5-8% białka w produkcie rynkowym.
Spożycie pieczywa pozwala więc zaspokoić w około 20-25% dzienne zapotrzebowanie na białko. Pieczywo zawiera średnio około 33 aminokwasów egzogennych . Aminokwasami ograniczającymi w białkach różnych zbóż są: lizyna, arginina, tryptofan, izoleucyna oraz metionina.
Aminokwasy te limitują wykorzystanie białek pszenicy i żyta przez organizm człowieka.
Chleb żytni jest uboższy w białko w porównaniu z chlebem pszennym, ale białko to ma wyższą wartość biologiczną. Wartość białek zbożowych układa się w następującym szeregu (od najwyższej do najniższej): owies > żyto > jęczmień > kukurydza > pszenica
Długi wypiek przyczynia się do obniżenia wartości biologicznej białek zawartych w chlebie.
W czasie wypieku zachodzi reakcja chemiczna pomiędzy cukrami a aminokwasami i powstają związki, których enzymy trawienne nie są w stanie rozłożyć.
Dzięki tym związkom powstaje przyjemny aromat chleba, ale występują wówczas straty lizyny i argininy , sięgające nawet 90%
WĘGLOWODANY
W zależności od rodzaju pieczywa węglowodany stanowią 40-50 g w 100 g pieczywa. Wśród węglowodanów dominuje skrobia.
2-4% stanowią niskocząsteczkowe cukry, wśród których dominuje sacharoza Do węglowodanów należą także związki nieprzyswajalne lub słabo przyswajalne, które obecnie określane są pojęciem błonnik pokarmowy lub włókno pokarmowe .
3 do 20% skrobi nie jest hydrolizowane przez enzymy i przedostaje się do okrężnicy (jelita grubego) w formie niestrawionej. Skrobię oporną (ang. resistant starch, w skrócie RS) z fizjologicznego punktu widzenia można rozpatrywać jako składnik błonnika pokarmowego .
Podobnie jak w przypadku błonnika, z bakteryjnego rozkładu skrobi w okrężnicy powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i ich pochodne , przede wszystkim maślany , których brak prowadzi do atrofii (zaniku) błony śluzowej, zakażeń i wielu innych chorób, jak np. wrzodziejące zapalenie czy nawet nowotwory jelita grubego.
TŁUSZCZE
Ziarna pszenicy i żyta zawierają 1,5-2% w bielmie, a druga połowa w zarodku. tłuszczu, którego połowa mieści się W chlebie jest go mniej (1,0-1,8 przewiduje dodatku tłuszczu. g w 100 g produktu) jeśli receptura nie Mąka żytnia zawiera mniej tego składnika niż mąka pszenna. Wartość tłuszczu w chlebie jest duża ponieważ nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT).
przeważają w nim niezbędne Nie obciąża on przewodu pokarmowego a zapobiega zaleganiu pokarmu.
Zwiększanie zawartości tłuszczu w chlebie uważa się za niepożądane.
SKŁADNIKI MINERALNE
Muszą być stale uzupełniane z pożywieniem, ponieważ dorosły człowiek wydala dziennie ok.
20-30 g tych związków. W stosunku do dziennego zapotrzebowania pieczywo dostarcza:
po ok. 20-30% - żelaza (Fe), miedzi (Cu), cynku (Zn) oraz 60% manganu (Mn) i magnezu (Mg) Straty tych pierwiastków podczas przetwórstwa kształtują się na poziomie 50-90%, np.:
pszenna mąka razowa zawiera 1,8% tych składników,
jasna mąka pszenna typu 500 tylko 0,5% popiołu
Fosfor w ziarnie zbóż kumulowany jest w ok. 50% w formie fitynianów czyli soli kwasu fitynowego i w tej formie jest niedostępny dla organizmu. W czasie fermentacji ciasta (zwłaszcza żytniego), a następnie podczas wypieku, następuje hydroliza fitynianów pod wpływem naturalnego enzymu – fitazy – zawartego w mące, dzięki czemu możemy wykorzystać fosfor i wapń zatrzymany w tych związkach.
Przy spożyciu ok. 0,5 kg chleba dziennie dostarczamy do organizmu kilka lub kilkanaście procent koniecznej ilości wapnia (Ca).
Ta sama porcja pokrywa zapotrzebowanie na fosfor (P) w ok. 50%.
BŁONNIK POKARMOWY
Aktualna definicja opracowana przez AACC brzmi: „Błonnik pokarmowy stanowią części jadalne roślin lub węglowodany nieskrobiowe, które są oporne na trawienie i wchłanianie przez człowieka w jelicie cienkim i podlegają częściowej lub całkowitej fermentacji w jelicie grubym. Błonnik obejmuje: polisacharydy, oligosacharydy, ligninę oraz roślinne substancje towarzyszące. Błonnik przyczynia się do dobroczynnego
oddziaływania fizjologicznego, obniża poziom cholesterolu i glukozy we krwi”.
Dobroczynne działanie fizjologiczne błonnika polega na:
wiązaniu wody , przez co zwiększa się objętość pożywienia, bez zwiększania jego wartości energetycznej i zostaje zaspokojone uczucie głodu,
uczestniczeniu w wymianie kationowej , dzięki czemu absorbuje z pożywienia i zapobiega przyswajaniu różnych substancji szkodliwych dla zdrowia, takich
jak metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm), czy środki ochrony roślin i ich metabolity, wiązaniu kwasów żółciowych i cholesterolu przez co pośrednio przyczynia się do obniżania jego poziomu w surowicy krwi,
przyspieszaniu ruchów perystaltycznych jelit, zapobiegając w ten sposób
zaparciom, oddziaływaniu na metabolizm drobnoustrojów w jelitach , szczególnie w jelicie grubym (okrężnicy) i zapobieganiu powstawania w jelicie toksycznych metabolitów bakterii.
Dietetycy zalecają spożywanie ok. 30-40g błonnika dziennie , przeciętnie zjadamy w codziennej diecie tylko 15g.
Głównym źródłem błonnika w naszej diecie są produkty zbożowe, dostarczające aż 57% dziennego spożycia tego składnika, a szczególnie pieczywo ponieważ jest tanie i stanowi duży udział w naszym pożywieniu. Ziarno pszenicy jest o ok. 20% uboższe w błonnik od ziarna żyta.
Produkty wytworzone z mąki całoziarnowej są najbogatsze w ten składnik.
Tab. 3. Zawartość błonnika pokarmowego w 100 g pieczywa Rodzaj pieczywa Bułki Chleb pszenny jasny Chleb pszenny graham Chleb pszenny razowy Chleb chrupki żytni Chleb pszenno-żytni Chleb żytnio-pszenny Chleb żytni (z mąki typ 1000) Chleb żytni razowy
Źródło: Gąsiorowski 1996
Frakcja rozpuszczalna błonnika [g] 1,30 1,30 1,30 1,60 4,60 1,80 2,10 2,20 2,60 Frakcja nierozpuszczalna błonnika [g] 1,60 1,60 5,10 4,90 10,00 2,30 2,80 3,30 4,60 Błonnik ogółem [g] 2,90 2,90 6,40 6,70 14,60 4,10 4,10 5,50 7,20
Wyniki ostatnich badań dotyczące profilaktyki chorób nowotworowych wykazały:
w populacjach, które spożywają dużo produktów z całego ziarna występowanie nowotworów okrężniczo – prostniczych oraz raka żołądka jest istotnie mniejsze
częstotliwość występowania raka piersi i jelita grubego w Finlandii jest na znacznie niższym poziomie niż w USA ponieważ błonnik spożywany przez kobiety w Finlandii pochodził w znacznie większym stopniu ze zbóż, głównie z ziarna żyta.
Za działanie przeciwnowotworowe odpowiedzialne są nie tylko nieskrobiowe węglowodany, ale i inne składniki związane integralnie z błonnikiem, jak np.
związki polifenolowe czy lignany.
W wielu badaniach in vivo oraz in vitro wykazano, że lignany są czynnikami przeciwnowotworowymi, ponieważ spożyte z pokarmem, wywierają w organizmach ssaków, duży wpływ na metabolizm hormonów płciowych , odpowiedzialnych za powstawanie i rozwój chorób nowotworowych.
Błonnik pokarmowy z ziaren roślin zbożowych zawiera znacznie więcej ligniny niż błonnik z owoców i warzyw.
Udowodniono, że lignina wykazuje zdolność usuwania (zmiatania) wolnych rodników.
Wolne rodniki są to cząsteczki, które mają niesparowany elektron i dlatego charakteryzują się wielką reaktywnością chemiczną.
Głównym celem wolnych rodników są błony komórkowe, dlatego zmiatacze wolnych rodników (m.in. lignina) ochraniają komórki błony śluzowej jelita, zapobiegając mutacjom nowotworowym.
WITAMINY
Ziarna zbóż zawierają znaczne ilości witamin grupy B:
witaminy B 1 (tiaminy), witaminy B 2 (ryboflawiny), witaminy PP (niacyny)
witaminy E (tokoferolu) W mąkach jasnych pozostaje zaledwie 20-30% witamin grupy B, jakie pierwotnie zawierało ziarno.
Rys. 4. Zależność pomiędzy wyciągiem mąki, a zawartością wybranych witamin w mące żytniej i pszennej
(Mielcarz 2004)
W normalnych warunkach wypieku straty wit. B 1 sięgają:
w skórce do 70%,
w miękiszu chleba razowego – do 25%
w miękiszu chleba jasnego – do 19%.
Dzienna porcja razowego pszennego chleba, w ilości 500–600 g zabezpiecza:
całkowicie zapotrzebowanie organizmu ludzkiego na witaminy B 1 i PP oraz w ok. 50 % na witaminę B 2 .
Tab. 4. Zawartość niektórych witamin grupy B i witaminy E w 100 g pieczywa B 1 [μg] B 2 [μg] E [mg] Rodzaj pieczywa Bułki Chleb pszenny jasny Chleb pszenny graham Chleb pszenny razowy Chleb chrupki żytni Chleb pszenno-żytni Chleb żytnio-pszenny Chleb żytni (z mąki typu 1000) Chleb żytni razowy
Źródło Mielcarz 2004
98 86 210 250 200 140 170 180 180 34 60 110 150 180 73 79 110 150 Niacyna PP [mg] 1,10 0,85 2,50 3,30 1,10 1,20 0,96 0,92 0,56 0,39 0,05-2,20 0,89 1,34 2,07 1,99 2,06 1,98 2,40
Jakie pieczywo powinniśmy spożywać?
W Instytucie Żywności i Żywienia zaproponowano następujący udział poszczególnych grup pieczywa w całodziennej racji pokarmowej zdrowego człowieka:
15% - ciemne (razowe) pieczywo pszenne lub żytnie
20% - jasne pieczywo pszenne 65% - mieszane pieczywo żytnio – pszenne lub jasne pieczywo żytnie.
Sugestia – zwiększyć udział mąki żytniej w produkcji pieczywa w Polsce.
Prawdziwe
pieczywo razowe, zwłaszcza żytnie
, zaliczane jest do
produktów prozdrowotnych,
m in.
ze względu na niski indeks glikemiczny (około 50 %),
w odróżnieniu od pieczywa
z mąki jasnej, o indeksie glikemicznym w granicach 70-95 %.
Indeks gikemiczny (ang. glicemic index - GI) szereguje produkty spożywcze wg bardzo ważnej cechy: jak szybko po spożyciu danego produktu rośnie we krwi stężenie cukru – glukozy.
Im wyższa jest wartość GI produktu, tym szybszy wzrost poziomu glukozy we krwi po jego spożyciu.
Reakcja organizmu po spożyciu produktów o wysokim GI:
szybki wyrzut insuliny,
szybki spadek poziomu cukru, ale nie do wartości wyjściowej, lecz znacznie niższej, źle tolerowanej przez organizm,
uczucie głodu i chęć jego zaspokojenia,
niekontrolowane pojadanie,
tworzenie się tłuszczów z dostarczonych węglowodanów i ich odkładanie w organizmie, czyli tycie.
Dodatkowy atut
– pieczywo żytnie może być produkowane bez stosowania polepszaczy !
Jaki jest wpływ stosowanych polepszaczy pieczywa na jego walory żywieniowe i zdrowotne?
Zalety polepszaczy:
oddziaływują na strukturotwórcze składniki ciasta (pszennego),
skracają fermentację ciasta,
umożliwiają uzyskanie pieczywa o ładnym wyglądzie i dużej objętości końcowej,
pośrednio wpływają na łaknienie i strawność pieczywa.
Wady polepszaczy:
zawierają substancje chemiczne i enzymy,
wprowadzają do organizmu substancje obce,
poprzez możliwość kumulacji stanowią potencjalne zagrożenie zdrowotne dla organizmu.
Chleb powinien zachować walor produktu naturalnego !
Polepszacze powinny być traktowane jako lekarstwo na okresowe niedomogi organizacyjne i surowcowe, jak np.:
konieczność szybkiego wyprodukowania dodatkowych ilości pieczywa szybką metodą jednofazową z zastosowaniem intensywnego mieszenia (okresy przedświąteczne, awarie w pracy piekarni), konieczność przerobu mąki o znacznie obniżonej wartości wypiekowej.
Podczas fermentacji ciasta na chleb żytni bakterie kwasu mlekowego:
wytwarzają kwasy organiczne (np. mlekowy i octowy) wpływające korzystanie na smak i aromat
wytwarzają substancje o charakterze antybakteryjnym i antypleśniowym , które eliminują konieczność stosowania chemicznych konserwantów
rozkładają mikotoksyny , odporne na obróbkę termiczną, które są obecne w mące porażonej pleśniami i kumulują się w organizmie
rozkładają fityniany zawarte w mące i uwalniają większość mikro i makroelementów, które stają się dostępne dla organizmu ludzkiego
zwiększają zawartość kwasu foliowego i witamin z grupy B w pieczywie
zapobiegają zaparciom i hamują rozwój bakterii chorobotwórczych w jelicie grubym
opóźniają proces starzenia się pieczywa
Dlaczego musimy jeść chleb?
Mózg stanowi jedynie 2% masy naszego ciała, a zużywa:
20% tlenu pochłanianego przez płuca,
20% energii zawartej w spożywanej żywności,
40% węglowodanów zawartych w pożywieniu.
W przeliczeniu na sacharozę mózg konsumuje w ciągu 1 godziny 1 kostkę cukru. Wymaga stałego poziomu zawartości cukru we krwi < 1 g/l (ok. 4,5 mmol/l).
Brak tlenu lub glukozy w ciągu 3 minut powoduje obumieranie neuronów .
Do odżywiania komórek nerwowych mózgu najbardziej odpowiednie są węglowodany złożone, jak np. skrobia, która jest głównym składnikiem mąki i chleba. Z żywieniowego punktu widzenia, to właśnie chleb i inne produkty zbożowe są najwłaściwsze dla rozwoju inteligencji , zwłaszcza, że oprócz wolno przyswajalnej glukozy zawierają też podstawowe składniki niezbędne do procesu trawienia polisacharydów, jak np. witaminę B 1 (tiaminę).
W białkach pszenicy i innych zbóż, występuje ok. 40% kwasu glutaminowego - aminokwasu zawartego w dużych ilościach w tkance mózgowej i pełniącego ważną rolę w pracy mózgu. Dzięki obecności kwasu glutaminowego i odpowiednich enzymów (dehydrogenaza i amidaza kwasu glutaminowego), tkanka mózgowa może zobojętniać działanie amoniaku , powstającego w znacznych ilościach w czasie wzmożonej pracy mózgu.
Mózg bez śniadania z pieczywem lub innymi produktami zbożowymi, gorzej pracuje, dlatego:
Chcesz być mądry – jedz chleb !
Jedzenie chleba nie powoduje otyłości, ponieważ:
zmniejsza uczucie głodu,
zmniejsza potrzebę jedzenia tłuszczu,
nawet jasny chleb mieszany dostarcza więcej błonnika pokarmowego niż owoce i warzywa.
Chleb jest więc sprzymierzeńcem w walce z nadwagą !
Rys. 5. Źródła i zawartość substancji balastowych w % w różnych produktach żywnościowych
Pieczywo o zwiększonej wartości odżywczej lub dietetycznej – to pieczywo specjalne.
Syntetyczne składniki wzbogacające: sole wapnia i żelaza, tiamina (B 1 ), ryboflawina (B 2 ), a w niektórych przypadkach również witamina B 6 .
Naturalne surowce wzbogacające: mleko odtłuszczone w proszku, serwatka, maślanka, drożdże spożywcze suszone, zarodki pszenne, preparaty sojowe, nasiona roślin oleistych i tzw. pseudozboż (np. szarłatu – amarantusa), produkty przemiału zbóż niechlebowych (np. owsa i jęczmienia) .
Przyczyny tzw. chorób cywilizacyjnych, obecnie chorób przewlekłych
niezakaźnych: duże zanieczyszczenie środowiska w którym żyjemy, bardzo intensywny i stresujący tryb życia, złe nawyki żywieniowe, mała aktywność fizyczna.
Należą do nich: choroby układu krążenia, nowotwory, cukrzyca i alergie.
W profilaktyce i leczeniu niektórych chorób stosuje się pieczywo specjalne dietetyczne.
Chorym na cukrzycę – zaleca się chleb wysokobiałkowy (co najmniej 22% białka w suchej masie) i o obniżonej wartości energetycznej co najmniej o 20%, z dodatkiem glutenu pszennego, produktów mlecznych lub sojowych koncentratów białkowych i surowców bogatych w błonnik np. otrąb owsianych, o małym indeksie glikemicznym i dużej zawartości β-glukanów.
W leczeniu i zapobieganiu miażdżycy (arteriosklerozy) – polecany jest zwykły chleb razowy, względnie pieczywo z dużym dodatkiem otrąb i nasion roślin oleistych bogatych w NNKT.
Chorym na anemię – pieczywo wzbogacane w żelazo.
Chorym na chorobę trzewną (celiakię) - oferuje się pieczywo skrobiowe (bezglutenowe) z normalną zawartością soli.
Chorym na mocznicę (uremię) – zaleca się pieczywo skrobiowe (bezglutenowe), ale bez soli (niskosodowe).
Chorym na nadciśnienie tętnicze – proponuje się pieczywo niskosodowe. Mąki zbożowe zawierają zaledwie 2-3 mg Na/100 g. Sól do chleba dodaje się nie tylko ze względów smakowych, ale także jako wzmacniacz glutenu.
Chlorek sodu (NaCl) zastępuje się solami potasu, wapnia lub magnezu albo stosując serwatkę zamiast wody. W celu poprawy smaku dodaje się przyprawy np. kminek, anyż lub olejki eteryczne.
W przypadku otyłości – zalecany jest chleb razowy lub chleb wysokobłonnikowy, produkowany z dużym udziałem otrąb pszennych.
W przypadku próchnicy zębów – polecany jest chleb razowy, szczególnie żytni, który zawiera śladowe ilości fluoru przeciwdziałającego próchnicy.
PODSUMOWANIE
Chleb nasz powszedni oprócz funkcji żywieniowych może spełniać również funkcje prozdrowotne. W dzisiejszych czasach, kiedy nauka o żywieniu człowieka stała się samodzielną dziedziną, chleb stanowi ciągle podstawę naszego wyżywienia i nie ma innego produktu żywnościowego, który mógłby go zastąpić.
„Chleb … tak samo potrzebny jak słońce, co świeci…”
(Tadeusz Kubiak)
W ramach europejskiego projektu badawczego 90 na 100 respondentów odpowiedziało, że uważa chleb za żywność specjalną, szczególnie ważną a nawet świętą.