Produkty bezlaktozowe: Pozbawianie laktozy

Od pewnego czasu na rynku obserwujemy wyraźne sygnały wskazujące na coraz większe, wzrastające zapotrzebowanie na produkty specjalne, bezlaktozowe. Produkty bezlaktozowe są skierowane do stosunkowo sporej grupy konsumentów, u których zdiagnozowano nietolerancję laktozy, aby nie musiały rezygnować z ulubionych produktów mlecznych, a zwłaszcza z mleka. Przypadłość ta dotyczy na tyle dużej grupy osób, że producenci w Polsce i za granicą zdecydowali się na stworzenie oddzielnej kategorii dedykowanej osobom z nietolerancją laktozy.

Przyswajanie laktozy przez organizm człowieka uwarunkowane jest obecnością enzymu – aktywnej β-D-galaktozydazy, która ma zdolność hydrolizy (rozpadu) cukru mlekowego. Zbyt mała ilość lub całkowity brak tego enzymu w jelicie cienkim stanowi przyczynę tzw. nietolerancji laktozy.

Nietolerancja laktozy objawia się niedogodnościami ze strony układu pokarmowego, przykrymi dolegliwościami w postaci zaburzeń gastrycznych po spożyciu mleka. Objawia się to takimi dolegliwościami jak bóle brzucha, wzdęcia lub rozwolnienie.

Laktaza jest wytwarzana w błonie śluzowej jelita cienkiego już od 3. miesiąca życia płodowego. Początkowa, niewielka aktywność tego enzymu, wzrasta stopniowo po narodzinach i utrzymuje się na wysokim poziomie do 2. a nawet 5. roku życia i potem sukcesywnie spada. W przypadku gdy nietolerancja laktozy ma podłoże genetyczne jej objawy pojawiają się już znacznie szybciej, nawet około 1. roku życia.

Nietolerancja laktozy zdiagnozowana u dorosłych w dużej mierze zależy od uwarunkowań etnicznych, a także od przebytych chorób, które mogły doprowadzić do uszkodzenia błony śluzowej jelita cienkiego. Może być także efektem długotrwałego niespożywania mleka, wtedy organizm niejako „zapomina” o sposobie trawienia laktozy. Do zaburzeń dochodzi w wyniku zmniejszonego trawienia laktozy, ograniczenia powierzchni wchłaniania, mniejszego transportu przez błonę komórkową krwinek czerwonych, a także negatywnego oddziaływania patologicznej flory bakteryjnej jelita.

Nietolerancja laktozy stwarza pewne ograniczenia żywieniowe, dlatego też wciąż poszukuje się rozwiązań, które pozwolą na spożywanie produktów mlecznych bez narażania się na nieprzyjemne konsekwencje nietrawienia laktozy. Warto zauważyć, że nietolerancja laktozy występuje również po spożyciu pokarmów, które zawierają laktozę łącznie z substancjami odpowiedzialnymi za złe wchłanianie laktozy. W takim wypadku stopień nietolerancji będzie zależał od ilości laktozy spożytej w pokarmie, od tego czy pokarm ten będzie płynny czy stały, także od tego czy dany produkt będzie spożyty na czczo czy po posiłku. Ponadto wpływ będzie miała także istniejąca aktywność laktazy oraz flory bakteryjnej w jelitach, która to fermentuje laktozę. Ponadto znaczenie mają także cechy indywidualne organizmu.

Należy podkreślić, że nie jest konieczna 100% hydroliza laktozy, gdyż z wyjątkiem ekstremalnych przypadków całkowitej nietolerancji laktozy, o wystąpieniu objawów nietolerancji decyduje równowaga pomiędzy ilością spożytego mleka, a ilością wydzielanego enzymu. Może wystąpić także potrzeba przejściowego stosowania produktów mlecznych o obniżonej zawartości laktozy na przykład podczas antybiotykoterapii, podczas której zdolność do rozkładu laktozy do monosacharydów może być osłabiona.

Wyróżnia się trzy postaci kliniczne niedoboru hydrolazy laktozowo-florozynowej w skrócie LCT – powszechnie nazywanej laktazą. Pierwsza z nich to alaktazja czyli wrodzony niedobór laktazy, druga to wtórny niedobór laktazy, trzecia zaś to pierwotny niedobór laktazy, czyli hipolaktazja dorosłych. Alaktazja czyli wrodzony niedobór laktazy to rzadka, acz groźna jednostka chorobowa. Jest uwarunkowana defektem metabolicznym genetycznie wrodzonym. Charakteryzuje się on całkowitym i izolowanym niedoborem laktazy. Pacjenci z tym schorzeniem stosują dietę bezlaktozową całe życie. Ich organizm nie toleruje nawet niewielkich ilości pokarmów zawierających laktozę. Z kolei wtórny niedobór laktazy, inaczej nabyty niedobór, to jednostka chorobowa towarzysząca chorobom, które przebiegają z uszkodzeniem części szczytowej kosmków jelitowych, czyli tam gdzie naturalnie występuje laktaza. Towarzyszy takim chorobom jak ostre zakażenia żołądkowo-jelitowe, enteropatia czy oddziaływanie czynników jatrogennych jak na przykład antybiotyki. W tym przypadku zaburzona tolerancja laktozy ma odwracalny charakter i ustępuje wraz z regeneracją śluzówki jelita. Leczenie wymaga częściowego bądź całkowitego wyeliminowania z diety laktozy oraz usunięcia pierwotnej przyczyny wtórnego niedoboru laktazy. Chorzy otrzymują wówczas produkty zastępcze, głównie na bazie soi.

Najczęściej spotykana jest hipolaktazja typu dorosłych ATH. Choroba powoduje postępujące wraz z wiekiem zmniejszenie aktywności laktazy, która w okresie dzieciństwa wykazuje prawidłową aktywność. Cały proces postępowania choroby zależy między innymi od skłonności genetycznych pacjenta. U większości ludzi aktywność laktazy zmniejsza się sukcesywnie wraz z postępowaniem procesu starzenia. U pacjentów z rozpoznanym pierwotnym niedoborem laktazy nie występują dolegliwości ze strony układy pokarmowego w okresie niemowlęcym i wczesnego dzieciństwa.

Przy pierwotnej nietolerancji laktozy należy dbać o właściwe odżywianie. Dieta powinna uwzględniać zmniejszenie spożycia bądź całkowitą eliminację z jadłospisu produktów zawierających laktozę. U niektórych pacjentów stwierdzono dobrą tolerancję niewielkich ilości produktów mlecznych, przy jednoczesnym zażywaniu tabletek z laktazą. Podobne zjawisko zaobserwowano u osób, które spożywały produkty mleczne zawierające żywe kultury bakterii. Żywe kultury bakterii w maślance, kwaśnej śmietanie, serach pleśniowych lub w jogurtach obniżają poziom laktozy.

Niestety w praktyce pacjenci z objawami ATH często sami próbują dobrać sobie dietę i bardzo często pozostają bez właściwego rozpoznania. Niekiedy zdarza się, że objawy nietolerancji laktozy są utożsamiane z zupełnie inną przypadłością, jaką jest zespół jelita nadwrażliwego.

Opracowano wiele koncepcji odnośnie do produkcji mleka o zmniejszonej zawartości laktozy, począwszy od kanadyjskiej metody dozowania w warunkach aseptycznych preparatu enzymatycznego do mleka UHT. Zabieg ten stosuje się w trakcie napełniania kartonów mlekiem, które jest już po sterylizacji, następnie taki produkt poddawany jest kilkudniowej inkubacji, celem rozłożenia laktozy w produkcie.

Inna metoda, opatentowana z kolei w Australii to metoda w której pełne, odtłuszczone bądź regenerowane mleko dodaje się do roztworu kazeiny, można poddać następnie taki produkt suszeniu uzyskując mleko w proszku o zmniejszonej zawartości laktozy.

Kolejne rozwiązanie przyniosły badania nad odmienną metodą w Japonii, gdzie mleko jest szczepione kulturą bakterii Lactobacillus, następnie poddaje się je czterogodzinnej inkubacji. Po upływie tego czasu stosuje się kolejny zabieg, którym jest działanie ultradźwięków – sonifikacja, następnie inkubacja jest kontynuowana przez następne 12 godzin. Stopień redukcji laktozy z zastosowaniem wszystkich kroków sięga 74%, dla porównania, gdy sonifikacja zostanie pominięta, stopień redukcji spada nawet do 39%.

Uzyskanie mleka w proszku dedykowanego osobom z nietolerancją laktozy możliwe jest także przy wykorzystaniu ultrafiltracji, modyfikacji enzymatycznej oraz fermentacji z zastosowaniem bakterii Lactobacillus. Tego typu zabiegi stosowane są w Szwecji.

Ciekawą propozycję skierowały do konsumentów zakłady w USA. Oprócz przemysłowo produkowanego mleka bezlaktozowego, możliwy jest również zakup przez klientów preparatów enzymatycznych, które są przeznaczone do użytku domowego, do przeprowadzenia domowej hydrolizy laktozy. Zazwyczaj problemem występującym podczas stosowania różnego rodzaju metod uzyskiwania mleka bezlaktozowego bądź o obniżonej zawartości laktozy są obniżone właściwości organoleptyczne produktu, jak chociażby nieakceptowalny słodki smak mleka spowodowany obecnością monosacharydów – glukozy i galaktozy – w trakcie enzymatycznego procesu usuwania laktozy w wyniku dodatku enzymu laktazy. Efektem jest około 80% konwersja laktozy do monosacharydów. Literatura podaje metodę dążącą do pozostawienia organoleptycznych cech mleka, polegającą na zmniejszeniu ilości laktozy w mleku w taki sposób, aby zachować proporcje laktozy do białka około 1:1. Następnie mleko poddaje się działaniu enzymu laktazy, w celu dokonania konwersji pozostałej ilości laktozy do formy monosacharydów.

Ilość laktozy może zostać zmniejszona przy zastosowaniu metod technik membranowych, takich jak ultrafiltracja bądź diafiltracja. Chodzi głównie o doprowadzenie do zmniejszenia proporcji laktozy do białka. Można to także osiągnąć poprzez zwiększenie ilości białka bądź w wyniku zagęszczenia surowca mlecznego. Dodawane są także białka do mleka na którymkolwiek z etapów procesu. Wadą tej metody jest eliminacja z mleka części soli, które mają istotne znaczenie w kształtowaniu cech organoleptycznych mleka. Ponadto przeszkodę stanowi także trudność w utylizacji ubocznych produktów – permeatu zawierającego wodę, laktozę, sole czy niskocząsteczkowe związki azotowe.

Jedna z fińskich metod pozwala na wytworzenie sproszkowanych soli serwatki z serwatki bądź z permeatu powstającego w czasie ultrafiltracji, z mleka. Nowe rozwiązanie łączy w sobie nanofiltrację, zagęszczenie oraz suszenie serwatki i permeatu. Otrzymane sole serwatki można stosować jako zamiennik tradycyjnej soli stołowej.

W europejskich metodach badawczych skupiono się na metodzie specyficznego chromatograficznego oddzielania laktozy z mleka. W trakcie tego procesu mleko rozdziela się na frakcję laktozy oraz na frakcję białkową z solami bądź na frakcję białkowo-tłuszczową. Zaletą tej metody w porównaniu z poprzednią jest to, że zamiast permeatu otrzymuje się czysty roztwór laktozy. Z kolei wszystkie substancje, które są istotne dla smaku, takie jak sole, pozostają w mleku.

Podział chromatograficzny jest metodą czasochłonną, skomplikowaną i trudną, między innymi w związku z wysokim kosztem zakupu urządzeń. Możliwy jest również taki sposób prowadzenia procesu, który pozwala uniknąć wymienionych wyżej problemów. Sposób ten został opatentowany. Mowa o zawracaniu do produktu mlecznego soli usuwanych w tradycyjnej ultrafiltracji z mleka – mającej na celu oddzielenie laktozy. Produkt mleczny poddawany jest ultrafiltracji, nanofiltracji, zagęszczaniu metodą odwróconej osmozy. Następnie do retentatu z ultrafiltracji dodawane są sole. Otrzymany w ten sposób produkt o obniżonej zawartości laktozy może być następnie poddany hydrolizie, podczas której pozostałości laktozy są konwertowane do monosacharydów w wyniku dodatku enzymu – laktazy. Otrzymuje się produkt mleczny właściwie bezlaktozowy. Niewątpliwą korzyścią jest pozostawienie właściwości organoleptycznych produktu. Co więcej, powstałe strumienie retentatu (głównie laktoza i woda) z nanofiltracji oraz permeatu (głównie woda) z odwróconej osmozy mogą być poddawane dalszym obróbkom.

Laktoza jest szeroko wykorzystywaną substancją w przemyśle spożywczym. Stosowana jest w trakcie produkcji na skalę przemysłową, jako składnik podwyższający lepkość artykułu spożywczego, a to z kolei potęguje przyjemne wrażenia w trakcie żucia. Jako dodatek do wypieków, w trakcie pieczenia powoduje powstanie brązowego zabarwienia. Z kolei jako dodatek do słodyczy zapobiega krystalizacji roztworów cukru. Co więcej występuje także jako składnik aromatów, substancji słodzących lub polepszaczy smaku. W przemyśle farmaceutycznym laktozę stosuje się jako nośnik dla właściwej substancji czynnej danego leku.

Badania na temat spożycia napojów mlecznych fermentowanych wśród konsumentów pokazują, że niezależnie od wieku oraz od stopnia tolerancji laktozy klienci chętnie sięgają po takie produkty, a najchętniej po jogurt. Warto dodać, że mleczne napoje fermentowane zawierają takie same składniki odżywcze co mleko. Różnice występują w poziomie tych składników w poszczególnych produktach. Składniki w mlecznych napojach fermentowanych w wyniku zachodzącej w nich fermentacji mlekowej są bardziej dostępne i łatwiej strawne przez organizm. Białka mleka ulegają częściowemu rozłożeniu do prostszych, łatwiej przyswajalnych peptydów oraz wolnych aminokwasów dzięki aktywności bakterii fermentacji mlekowej. Z kolei laktoza ulega rozłożeniu do cukrów prostych, kwasu mlekowego oraz innych składników, stając się tym samym łatwiej przyswajalną przez osoby u których stwierdzono problemy z wydzielaniem laktazy.

Marcin Kuprewicz

Dyrektor Działu Mleczarskiego w firmie Chr. Hansen Poland

W większości przypadków produkcja wyrobów o obniżonej zawartości laktozy nie pociąga za sobą konieczności dodatkowych inwestycji. Nowoczesna metoda produkcji mleka bezlaktozowego wymaga użycia specjalnego sprzętu dozującego, nie jest to jednak bardzo duży wydatek. Dzięki naszej laktazie najnowszej generacji NolaFit jesteśmy w stanie zejść z ilością laktozy w produktach do progu jej wykrywalności – czyli 0,01%. Oczywiście – w zależności od oczekiwań klienta – jesteśmy w stanie uzyskać dowolną zawartość laktozy w produkcie gotowym. Może nam w tym pomóc nowoczesny system szybkiego oznaczania laktozy w produktach mleczarskich – LactoSense. Oznaczenie trwa 2 minuty i ma dokładność porównywalną z HPLC. Rynek produktów bezlaktozowych intensywnie rośnie w Polsce i na świecie, co związane jest nie tylko ze zwiększającą się świadomością konsumentów na temat nietolerancji laktozy. Produkty te cieszą się rosnącą popularnością w związku z ich organoleptyką. Zwiększenie poczucia słodkości daje dodatkowo ogromne możliwości redukcji cukru dodawanego do produktów mleczarskich w procesie produkcyjnym (nawet o 30%!). Obniżenie zawartości cukru w słodzonych produktach fermentowanych daje szanse na powstrzymanie spadku popytu na te wyroby, który obserwujemy od kilku lat.

Obniżenie zawartości laktozy w produktach mlecznych najczęściej odbywa się w wyniku enzymatycznej hydrolizy laktozy. Zabiegi tego typu podwyższają koszt produkcji mleka, a to z kolei, co oczywiste, powoduje wzrost ceny takiego produktu w sklepie. Produkowane w zakładach mleko bezlaktozowe zawiera około 0,25 g laktozy w 100 ml.

Skład mleka bezlaktozowego, a także produkcja tego wyrobu, są regulowane prawem UE, a także przepisami krajowymi. Przepisy i wytyczne dotyczą m.in. dopuszczalnego poziomu zawartości laktozy w produkcie końcowym, a także galaktozemii. Galaktozemia to rzadka, wrodzona, choroba metaboliczna o podłożu genetycznym, w wyniku której organizm nie potrafi przekształcić galaktozy do glukozy. Obecność galaktozy w mleku pojawia się po enzymatycznej hydrolizie laktozy.

Preparaty β-galaktozydazy otrzymywane w procesie biosyntezy mikrobiologicznej są stosowane do produkcji mleka bezlaktozowego. W komercyjnie dostępnych preparatach, oprócz β-galaktozydazy stwierdza się także obecność białek o innej aktywności, takich jak proteazy czy wymienione już arylosultazy. Można je oddzielić od białek β-galaktozydazy ze względu na różnice w ciężarze cząsteczkowym. Otrzymuje się w ten sposób droższe preparaty β-galaktozydazy. Oczyszczone preparaty β-galaktozydazy umożliwiają wyeliminowanie aktywnych, niepożądanych enzymów, które oddziałują na cechy organoleptyczne mleka bezlaktozowego. W celu oczyszczenia preparatów β-galaktozydazy stosuje się najczęściej techniki chromatograficzne.

Należy podkreślić, że znane są także inne metody, alternatywne, produkcji mleka o obniżonej zawartości laktozy, w których to metodach nie stosuje się hydrolizy enzymatycznej, jak np. techniki membranowe. Zmiany organoleptyczne mleka bezlaktozowego są spowodowane również produktami wynikłymi z enzymatycznej hydrolizy laktozy, takimi jak: glukoza i galaktoza. Powodują one, że mleko jest słodsze od surowca. Niekiedy może to być trudne do zaakceptowania przez konsumentów. W celu złagodzenia występujących różnic w słodkości pomiędzy poszczególnymi produktami stosuje się cytryniany bądź mleczany potasu lub chlorek potasu.

Warunki procesu utrwalania mleka bezlaktozowego wpływają na właściwości organoleptyczne produktu. Procesy cieplne stosowane do utrwalania mleka mogą powodować zmiany smaku, koloru, zapachu mleka w wyniku reakcji zwiększonej ilości cukrów prostych z białkami, zgodnie z reakcją Maillarda. Mleko bezlaktozowe zachowuje jednak dłuższy termin przydatności do spożycia. Ponadto o wyczuwanych przez konsumentów zmianach smaku mleka bezlaktozowego UHT decyduje również zawartość tłuszczu. Nie ma przepisów, które by szczegółowo opisywały zasady znakowania produktów bezlaktozowych bądź zawierających mniej laktozy. Istnieje natomiast takie rozwiązanie prawne dotyczące produktów bez glutenu.

Produkty bezlaktozowe to kategoria produktów, która rozwija się bardzo szybko. Producenci konsekwentnie, co pewien czas uzupełniają swoje portfolio o nowe produkty. Stanowią one najczęściej odpowiedniki produktów tradycyjnych, klasycznych. Swoje produkty, poszerzone o kategorię z informacją „bez laktozy”, proponują: Grupa Mlekovita, Łowicz (OSM), Piaski (OSM), Piątnica (OSM), Mlekpol (SM) czy Zott Polska.

Zakłady mleczarskie postanowiły zawalczyć o klienta z nietolerancją laktozy. Z kolei nieuzasadnione unikanie spożywania produktów i przetworów mlecznych może prowadzić do zaburzeń w dostarczaniu do organizmu ważnych składników żywnościowych, takich jak wapń, ryboflawina (witamina B2) czy witamina B12. Na rynku polskim widać stosunkowo duże przywiązanie się do tradycyjnego smaku mleka krowiego, do tradycyjnych wyrobów, toteż producenci dokładają wszelkich starań, aby nie dopuścić do pominięcia klientów mających problemy z układem pokarmowym. Producenci podążają za trendami, gdyż nie mogą pozwolić sobie na „wypadnięcie z gry”. Konkurencja jest duża, a pomysłów na jak najlepsze rozwiązywanie problemów żywieniowych nie brakuje. Niekiedy producenci żywności w prowadzonych kampaniach reklamowych nie tylko promują dany produkt, ale także uświadamiają konsumentów. Pełnią niekiedy swoistą rolę edukacyjną w zakresie zdrowia, nierzadko nawet kreują sposób żywienia, a w niektórych przypadkach po prostu dostosowują produkty do aktualnych potrzeb klientów. Klienci pozytywnie reagują na nowości, począwszy od wyglądu bądź funkcjonalności opakowania, po nowy smak. W dobie szybkiego tempa życia, zdarza się, że konsument nie przywiązuje wagi do pór posiłków lub ich składu, a jednocześnie wciąż liczy się atrakcyjny wygląd. Często, aby zadbać o sylwetkę oraz o dobre samopoczucie należy najpierw przyjrzeć się temu co jemy, przeanalizować nawyki żywieniowe, zadbać o różnorodność. Niekiedy konieczna jest konsultacja z lekarzem czy dietetykiem, który podpowie nam co możemy zrobić, aby jeszcze lepiej zadbać o zdrowie.