Dodatki: Błonnik jako dodatek funkcjonalny

Znaczenie żywieniowe błonnika

Od dłuższego czasu błonnik pokarmowy budzi jednak zainteresowanie żywieniowców, technologów i konsumentów, gdyż odgrywa istotną rolę regulującą:

• jako substancja balastowa hamuje uczucie głodu (chłonąc wodę i pęczniejąc zwiększa objętość) – przyczynia się do uczucia sytości bez dostarczania dodatkowych kalorii
• frakcja nierozpuszczalna błonnika pobudza ruchy perystaltyczne jelit i przyspiesza przesuwanie się treści pokarmowej
• obniża poziom cholesterolu we krwi – przyczynia się do poprawy profilu lipidowego, w tym poziomu frakcji LDL
• obniża poziom glukozy we krwi – błonnik rozpuszczalny w wodzie zmniejsza tempo trawienia pokarmów i wchłaniania cukrów prostych, dlatego opóźnia i hamuje wzrost stężenia glukozy w surowicy krwi występujący po posiłku i zmniejsza odpowiedź insulinową organizmu na spożywany pokarm
• reguluje aktywność mikroflory jelitowej – przechodzi do jelita grubego w formie niestrawionej, gdzie podlega częściowej lub całkowitej fermentacji przez mikroflorę jelitową. Podczas tej fermentacji powstają różne produkty, m.in. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które pozytywnie wpływają na organizm człowieka
• ogranicza wchłanianie substancji toksycznych np. metali ciężkich
• pomaga również obniżać ryzyko wystąpienia niektórych rodzajów raka (organizm jest krócej wystawiony na ekspozycję kancerogenów na skutek przyspieszenia przesuwania się treści pokarmowej).

Uznaje się, że zalecana dzienna porcja błonnika pokarmowego wynosi 30-40 g (według FAO/WHO), natomiast statystyczny Polak spożywa zaledwie 8-12 g błonnika pokarmowego na dobę. Obserwacje epidemiologiczne i badania kliniczne wskazują, że przy spożywaniu w diecie optymalnych ilości błonnika pokarmowego zmniejsza się częstotliwość występowania schorzeń i dolegliwości takich jak zaparcia, otyłość, zaburzona gospodarka lipidowa, choroba niedokrwienna serca, cukrzyca typu 2, kamica żółciowa, uchyłkowatość i nowotwory jelita grubego. Należy wspomnieć, że nadmiar błonnika w diecie również nie jest pożądany. Długotrwałe spożywanie nadmiernych ilości błonnika pokarmowego może powodować dolegliwości brzuszne (wzdęcia, biegunki) i doprowadzić do niedoborów niektórych składników pokarmowych (np. wania, żelaza, cynku oraz witamin, głównie witaminy A).

Naturalne źródła błonnika pokarmowego

Źródłem błonnika pokarmowego w naszym pożywieniu są produkty roślinne. Z produktów zbożowych najbogatszym źródłem błonnika są otręby (> 40%), niezależnie od ich pochodzenia. Płatki kukurydziane zawierają 15% błonnika, podobnie kiełki i zarodki nasion. Udział błonnika pokarmowego w pieczywie chrupkim wynosi 13%. Z kolei ziarna (słonecznika, dyni, itp.), orzechy, kasze, ryż oraz pieczywo razowe i graham zawierają od 2% do 7% błonnika pokarmowego. Budzącym zainteresowanie źródłem błonnika może okazać się amarantus, zawierający około 5% tego składnika.

Bogatym źródłem błonnika pokarmowego są też warzywa. Grzyby suszone zawierają 26-27%; warzywa strączkowe suche 16-17%; groszek zielony zaś 6-8%. Także niektóre owoce zawierają sporo błonnika pokarmowego, np. wiórki kokosowe i mak (24%) oraz owoce suszone, np. rodzynki, morele, figi (6-22%). Z kolei owoce świeże jedzone ze skórką lub owoce jagodowe (np. porzeczki) mają tylko 2-8% błonnika pokarmowego.

Należy pamiętać, że znaczenie żywieniowe i technologiczne błonnika pokarmowego zależy od jego rozpuszczalności w wodzie. Dobrym źródłem błonnika rozpuszczalnego są owies, jęczmień, owoce, warzywa i rośliny strączkowe. Z kolei pełnoziarniste produkty zbożowe (kasze, chleb razowy) są bogatym źródłem błonnika nierozpuszczalnego. Jak już wspomniano, najwięcej pektyn znajduje się w albedo cytrusów (30%) i wytłokach jabłkowych (8-15%). Pozostałe owoce zawierają 0,4-3,5% pektyn. Do roślin zawierających znaczące ilości fruktanów należą cykoria, topinambur (16-21%), banany, czosnek (16-17%), słód jęczmienny (22%). Bogatym źródłem fruktanów jest czekolada (9-10%).

Ze względu na wysoką obecność błonnika pokarmowego wyłącznie w wybranych źródłach roślinnych technolodzy stworzyli koncepcję fortyfikacji innych produktów żywnościowych w preparaty błonnikowe i opracowali receptury produktów żywnościowych pochodzenia zwierzęcego lub wysoko przetworzonych produktów roślinnych wzbogaconych w rozpuszczalne lub nierozpuszczalne w wodzie frakcje błonnika pokarmowego.

Błonnik w produkcji żywności

Na potrzeby przemysłu, preparaty błonnika otrzymuje się ze źródeł najtańszych (otręby zbożowe lub odpady poprodukcyjne). Błonnik zbożowy jest naturalnym preparatem uzyskanym z obłuszczonego ziarna zbóż, np. owsa lub pszenicy. Preparaty błonnika zbożowego są oferowane w postaci sypkich proszków o jednolitej konsystencji i barwie kremowobeżowej. Charakteryzują się smakiem i zapachem typowym dla zbóż lub otrąb. Błonnik owsiany jest bogaty wβß-glukany, które wykazują zdolności żelujące, nawet w połączeniu z zimną wodą, dlatego błonnik owsiany może być wykorzystany w produktach mleczarskich również jako zamiennik substancji zagęszczających.

Spośród wytłoków owocowych w produkcji preparatów błonnika pokarmowego zastosowanie znajdują wytłoki jabłkowe, żurawinowe i aroniowe. Błonnik jabłkowy jest preparatem otrzymywanym z części wytłoków skórek jabłek poprzez silne rozdrobnienie, oczyszczenie i pasteryzację. Oferowane preparaty błonnika jabłkowego są proszkami o barwie jasnobeżowoszarej oraz smaku i zapachu typowym dla jabłek. Charakteryzują się zwykle dobrą rozpuszczalnością w wodzie, dzięki czemu mogą być stosowane jako naturalne substancje zagęszczające. Podobnie pozyskuje się błonnik żurawinowy i aroniowy, których preparaty mają bordowe lub czerwono-śliwkowe zabarwienie.

Dla potrzeb technologii żywności wytwarza się również preparaty błonnika z warzyw, np. błonnik ziemniaczany, buraczany lub marchwiowy. Takie preparaty błonnika charakteryzują się interesującymi funkcjami technologicznymi, czasami znacznie ważniejszymi od żywieniowych. Niektóre z takich preparatów mogą znaleźć zastosowanie w przetwórstwie mleka. Błonnik ziemniaczany jest stabilny temperaturowo, wytrzymały zarówno na wysokie jak i niskie temperatury. Preparaty takiego błonnika są bezbarwne, bez smaku i zapachu, a więc mogłyby znaleźć zastosowanie jako idealny dodatek technologiczny (zagęstnik lub zamiennik tłuszczu) i żywieniowy do deserów mlecznych, jogurtów smakowych i twarożków. Błonnik marchwiowy charakteryzuje się łagodnym marchwiowym smakiem i zapachem, ma jasnopomarańczową barwę oraz wysoką, ponad 50%, zawartość pektyn. Surowcem do produkcji błonnika buraczanego jest pozbawiony cukru miąższ buraka cukrowego. Preparaty tego błonnika są oferowane w postaci grysu o dużej wodochłonności i zdolności do pęcznienia, dzięki czemu mogą być wykorzystywane jako zagęstnik.

Ciekawym preparatem jest błonnik kakaowy produkowany z okryw ziaren kakaowca. Oferowany jest w formie sypkiego proszku o barwie ciemnobrązowej, smaku i zapachu typowym dla proszku kakaowego. W przeciwieństwie do proszku kakaowego zawiera jednak znacznie mniej tłuszczów i cukrów. W smakowych produktach mlecznych może być wykorzystywany również jako substancja zagęszczająca, a ze względu na barwę, preparaty tego błonnika mogą pełnić w produkcie także funkcję naturalnego barwnika.

Interesujący jest także błonnik lniany, otrzymywany z wytłoków siemienia lnianego. Jego preparaty są proszkami, o jednolitej rozsypującej się konsystencji, dobrze rozpuszczającymi się w wodzie, barwie jasnobeżowej, smaku i zapachu typowych dla siemienia lnianego. Preparaty są bogate w dodatkowe składniki odżywcze takie jak witamina E, białko, lecytyna, przeciwutleniacze, flawonoidy i fitoestrogeny. Błonnik lniany łatwo pęcznieje w wodzie tworząc delikatny żel, co można wykorzystać w smakowych produktach mleczarskich.

Głównym surowcem do produkcji preparatów inuliny są: kłącza topinamburu, korzeń cykorii, mniszka, omanu oraz agawa. Preparaty inuliny są to białe proszki, bez smaku i zapachu, mające ok. 1/10 słodyczy sacharozy, z wyglądu przypominające skrobię (kiedyś inulinę nazywano „skrobią georginiową”). Są dobrze rozpuszczalne w wodzie (100 g/l w 25°C). Inulina wytrąca się z roztworu w temperaturze 0°C, co ułatwia jej otrzymywanie.

Fruktany można otrzymywać z inuliny poddanej hydrolizie enzymatycznej. Najpierw Inulina jest ekstrahowana z korzeni cykorii lub topinamburu, ekstrakty są poddawane działaniu enzymów, dzięki którym uzyskuje się mieszaninę łańcuchów oligosacharydów lub wyłącznie fruktozę. Jednak ze względu na niskie plony roślin w przeliczeniu na powierzchnię upraw, wydajność uzyskiwania FOS z inuliny jest niska.

Otrzymywanie skrobi opornej jest tematem licznych opisów patentowych. Głównym surowcem jest skrobia kukurydziana, a szczególnie jej odmiany o wysokiej zawartości amylozy. W patencie amerykańskim opisano sposób otrzymywania skrobi opornej poprzez hydrolizę enzymatyczną skrobi zawierającej 50-70% amylozy. Klasyczne metody zwiększania oporności skrobi oparte są na przeprowadzaniu amylozy lub prostych łańcuchów glukozowych otrzymanych poprzez hydrolizę enzymatyczną w postać krystaliczną (retrogradowaną). Innym sposobem zwiększającym oporność skrobi na działanie amylazy jest poddanie skrobi kukurydzianej hydrolizie kwasowej, a następnie hartowanie parą wodną.