Białko roślinne: Produkty roślinne

Białka pochodzenia roślinnego stają się ważnym asortymentem dla producentów żywności oraz zyskują coraz szerszą akceptację konsumentów. Produkty na bazie białka roślinnego stają się atrakcyjniejsze organoleptycznie i odżywczo, co pozwala zaspokoić potrzeby i gusta coraz bardziej świadomych i wymagających konsumentów. Z drugiej strony, zgodnie z polityką zrównoważonego rozwoju, należy przyjąć bezsprzecznie argumenty uświadamiające, że zmniejszenie spożycia produktów odzwierzęcych zmniejsza emisję gazów cieplarnianych. Dla przykładu, na każdy 1 kg białka zwierzęcego potrzeba około 10 kg pasz. Ponadto, dieta z uwzględnieniem produktów odzwierzęcych wymaga 4,5 razy więcej upraw, w stosunku do produkcji produktów roślinnych. Ze względu na to, że białko jest niezbędnym składnikiem żywieniowym dla prawidłowego funkcjonowania układu mięśniowego, w tym pracy narządów wewnętrznych, jak i układu odpornościowego, właściwa podaż białka jest warunkiem właściwego funkcjonowania organizmu ludzkiego, szczególnie na etapie wzrostu, rozwoju i regeneracji.

Białko roślinne wzmacnia swoją obecną pozycję na rynku spożywczym. Wartość odżywcza białka roślinnego jest skutecznie podwyższana poprzez zastosowanie różnych jego roślinnych źródeł. Jest to związane z obecnością aminokwasów ograniczających w profilu aminokwasowym białek roślinnych. Aminokwasem ograniczającym jest ten aminokwas egzogenny, którego zawartość w profilu aminokwasów egzogennych jest najmniejsza. Jest to zgodne z „teorią minimum” – składnik, którego jest najmniej, ogranicza wykorzystanie pozostałych składników. W tym przypadku prawo to jest wykorzystywane w odniesieniu do aminokwasów, które są podstawowym składnikiem do syntezy łańcuchów białkowych. Łańcuchy białkowe są tworzone z różnych kombinacji 20 aminokwasów. Z tej grupy aminokwasów tylko część jest syntetyzowana w ludzkim organizmie, dlatego są określane aminokwasami endogennymi (endo- przedrostek oznaczający wewnątrz). Pozostałe aminokwasy są to aminokwasy egzogenne, czyli takie, które trzeba dostarczyć z zewnątrz – dlatego są one najczęściej nazywane aminokwasami niezbędnymi (egzogennymi). Organizm ludzki nie jest w stanie sam syntetyzować aminokwasów niezbędnych, a jedynym ich źródłem jest pożywienie. Do aminokwasów niezbędnych zaliczyć należy: lizynę, leucynę, izoleucynę, fenyloalaninę, metioninę, treoninę, tryptofan i walinę. Co należy podkreślić, większość roślin zawiera aminokwasy egzogenne, jednak na poziomie niższym w porównaniu do białka wzorcowego i jest to poziom, do którego ograniczone jest wykorzystanie pozostałych obecnych aminokwasów. Wyróżnia się również grupę aminokwasów względnie egzogennych (cystyna, cysteina, tyrozyna, arginina, histydyna) z tego powodu, że ich synteza jest warunkowana obecnością w diecie innego aminokwasu z grupy egzogennej. Dla przykładu cysteina jest syntetyzowana z aminokwasu egzogennego metioniny, zaś cystyna jest dimerem składającym się z dwóch cząstek cysteiny połączonych mostkiem disiarczkowym, tyrozyna jest syntetyzowana z fenyloalaniny, zaś arginina i histydyna w organizmach rozwijających się (tj. dzieci i młodzież) są syntetyzowane w za małych ilościach, dlatego muszą być dostarczane wraz z pokarmem.

Aminokwasami najczęściej ograniczającymi wartość odżywczą białka roślinnego są: metionina, lizyna, tryptofan i treonina, w zależności od surowca. Najpopularniejszymi źródłami białka roślinnego są nasiona roślin strączkowych i nasiona zbóż, następnie nasiona roślin oleistych, takich jak słonecznik lub rzepak.

Skład aminokwasowy i ich udział w aminogramie wpływają bezpośrednio na strawność białka, która przekłada się na ocenę przyswajalności białka. Według skali na skorygowany wskaźnik strawności białka, białko roślinne cechuje się niższą przyswajalnością, w porównaniu do białka zwierzęcego, o około 10-40%. Przyswajalność białka jest zależna od wielu czynników, między innymi od składników towarzyszących, takich jak błonnik, dlatego białko z surowca roślinnego ma niższą przyswajalność, w porównaniu do izolatów białek roślinnych. Dlatego dobrym rozwiązaniem jest stosowanie mieszanek izolatów białek, które w oczyszczonej formie i we właściwym połączeniu różnych źródeł białek roślinnych, zwiększą swoją biodostępność, w aspekcie obecności i proporcji aminokwasów egzogennych. Dla przykładu, ogólnie aminokwasem ograniczającym w zbożach jest lizyna, zaś w produktach z nasion roślin strączkowych metionina. Dlatego połączenie obu źródeł białka może stworzyć kompozycję aminokwasową eliminującą znaczenie aminokwasów ograniczających w poszczególnych surowcach. Ponadto, w ostatnim czasie badania naukowe potwierdzają, że nie ma konieczności spożywania w jednym posiłku białka roślinnego pochodzącego z dwóch źródeł, aby wyeliminować negatywny wpływ aminokwasu ograniczającego, ale warunkiem jest spożywanie niezbędnych aminokwasów, w aspekcie dobowego zapotrzebowania. Tym samym podstawą dobrze zbilansowanej podaży aminokwasów egzogennych jest zróżnicowana dieta dobowa, zapewniająca właściwą podaż niezbędnych aminokwasów. Można zatem stwierdzić, że dietą niedoborową pod względem zawartości aminokwasów egzogennych jest dieta monotonna oraz niskokaloryczna.

Iwona Grzybowska

Prezes Zarządu w mleczarni Łowicz (OSM)

Wprowadzona przez nas marka „Bez Deka Mleka” pozytywnie przyjęła się w kategorii wegań­skich alternatyw dla nabiału i sukcesywnie poszerzamy jej portfolio o kolejne produkty. Przed launchem marki mieliśmy pewne obawy co do odbioru, z jakim spotka się fakt, że polska mleczarnia z ponadstuletnią tradycją wprowadzi produkty, które nie zawierają mleka i innych składników odzwierzęcych. Jednak dzięki dobremu rozpoznaniu rynku i wsparciu takich organizacji jak ProVeg Polska i V-label udało nam się wypracować dobry koncept marki oraz wprowadzić produkty, które w pełni spełniły oczekiwania grupy docelowej. Nasze doświadczenie i renoma w branży mleczarskiej nie stanowiły bariery. Można uznać, że stały się dodat­kowymi atutami dla nowych wegańskich produktów – gwarancją wysokiej jakości oraz zachowania należy­tej staranności procesów produkcyjnych. Potwierdzają to certyfikaty V-label, które posiadają wszystkie nasze produkty. Konsumenci doceniają przede wszystkim smak naszych produktów. Większość z nich zdecy­dowała się na dietę bezmleczną w trakcie swojego życia i doskonale pamięta smak tradycyjnego nabiału. Otrzymywaliśmy mnóstwo komentarzy typu: „sma­kuje jak prawdziwy ser”, czy: „lata czekałam/em na ten smak”. Doceniają również to, że dzięki naszym produktom mogą urozmaicić swoją codzienną dietę – zrobić tosty czy pizzę z naszą alternatywą dla sera lub sałatkę grecką z sałatkowo-kanapkowym Bez Deka Mleka. Bacznie przyglądamy się nawykom żywienio­wym wspomnianych wcześniej grup konsumenckich. Wychwytujemy informacje odnośnie potrzeb i produk­tów, których poszukują. Staramy się wsłuchać w po­trzeby. Nasi konsumenci niejednokrotnie sami suge­rują nam, jaki produkt Bez Deka Mleka im się marzy. W przypadku smaku naszych produktów przyświeca nam cel, aby w jak największym stopniu przypominały tradycyjne produkty nabiałowe.

Ciekawe, choć jeszcze nie w pełni przebadane, są roślinne peptydy bioaktywne. Peptydami są łańcuchy aminokwasowe, które zawierają co najmniej dwa aminokwasy (peptydy o bardzo długich łańcuchach, których masa cząsteczkowa jest większa od 10 kDa nazywane są białkami). Peptydy bioaktywne są to łańcuchy o długości od 2 do 20 reszt aminokwasowych. Peptydy bioaktywne uwalniane są z łańcuchów białkowych w procesie hydrolizy enzymatycznej, która może zachodzić w trakcie fermentacji żywności, w trakcie enzymatycznego rozkładu w czasie trawienia lub w efekcie biotechnologicznych zabiegów enzymatycznych, ewentualnie podczas biosyntezy z użyciem odpowiednich sekwencji genów. Z każdym rokiem zwiększa się liczba wyizolowanych roślinnych sekwencji peptydowych o potencjale funkcjonalnym.

Do najlepiej przebadanych peptydów o znaczeniu biologicznym zaliczane są peptydy obniżające ciśnienie krwi (inhibitory konwertazy angiotensyny – czynnik często wykorzystywany w leczeniu nadciśnienia). Do podstawowych źródeł inhibitorów enzymu konwertującego angiotensynę należą białka mleka, jednak ich obecność potwierdzono również w hydrolizatach glutenu pszenicy, białkach ryżowym, sojowym, kukurydzianym, gryczanym, jak również w niektórych nasionach roślin strączkowych (fasoli Adzuki i fasoli zwyczajnej), a także w białku ziemniaka, czosnku, szpinaku i rzepaku. Należy podkreślić, że proces fermentacji może sprzyjać izolacji tych składników, tym samym produkty fermentowane wykazują wyższy potencjał pod tym względem.

Drugą grupą są peptydy o właściwościach przeciwutleniających (antyoksydacyjnych). Przyczyną większości niekorzystnych przemian w organizmach żywych (nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych, chorób układu krwionośnego oraz innych chorób cywilizacyjnych) jest stres oksydacyjny wywołany wolnymi rodnikami tlenowymi, których destrukcyjne działanie może być przerwane przez peptydy antyoksydacyjne. Peptydy o tej aktywności występują w białku pszenicy, soi i charakteryzują się długością łańcuchów od 3 do 16 reszt aminokwasowych. Większość aminokwasów w wolnej postaci również wykazuje potencjał antyoksydacyjny. Właściwości przeciwutleniające hydrolizatów białek serwatkowych i sojowych wykazano również na przykładzie zastosowania technologicznego, w aspekcie ochrony tłuszczu przed oksydacją. W stosunku do białek nasion roślin strączkowych w metaanalizach potwierdzane są właściwości poprawy lipidogramów u pacjentów z zaburzeniami lipidowymi. Osoby, które w diecie zastąpiły białka zwierzęce białkami sojowymi, skutecznie redukowały stężenie cholesterolu całkowitego, w tym również frakcji LDL cholesterolu i triacylogliceroli, w profilu lipidowym krwi.

Ciekawostką epidemiologiczną jest również obserwacja, że w populacjach które zwiększyły spożycie białka sojowego jednocześnie następuje zmniejszona umieralność na nowotwory jelita grubego, sutka i prostaty. Dla przykładu w Azji nowotwory sutka i prostaty występują od 4 do 10 razy rzadziej niż w Ameryce Północnej. Przy czym średnie dobowe spożycie białka sojowego w Chinach wynosi 10 g, w Japonii i na Tajwanie 30-50 g, zaś w Ameryce zaledwie 3 g. W odniesieniu do raka prostaty, w badaniach amerykańskich potwierdzono 70% obniżenie ryzyka zachorowania na raka gruczołu krokowego u mężczyzn spożywających regularnie białko sojowe.

Pierwotnie technologiczne użycie białek roślinnych wiązało się z wykorzystaniem charakterystycznych cech technologicznych, do których należą: rozpuszczalność, wodochłonność, pianotwórczość, stabilizacja emulsji, konsystencji oraz wzmocnienie smakowitości. Oprócz tych cech, w obliczu ogólnoświatowego deficytu źródeł surowców wysokobiałkowych oraz zwiększonego zainteresowania ekologiczną i bezpieczną żywnością, obserwuje się coraz większe zainteresowanie białkami roślinnymi. Oprócz tradycyjnych źródeł białek roślinnych, takich jak groch, fasola, soja, zwiększa się popularność białek pozyskiwanych z soczewicy, ciecierzycy, łubinu, oraz izolaty białek zbóż, między innymi białka: ryżu, komosy ryżowej, pszenicy, jak również konopi, słonecznika, nasion chia, amarantusa, także ziemniaka i wiele innych. Podstawowymi wadami izolatów białek roślinnych są: smak, alergenność i strawność.

Zarówno te cechy, jak i funkcyjność technologiczna białek roślinnych są stale udoskonalane poprzez modyfikacje uszlachetniające. Najbardziej popularnymi i akceptowalnymi metodami są zabiegi enzymatyczne. Hydroliza enzymatyczna łańcuchów białkowych, w zależności od doboru enzymów proteolitycznych i stopnia hydrolizy, kształtuje właściwości funkcjonalne produktów rozpadu białek. Produktami hydrolizy enzymatycznej białek są produkty o niższej masie cząsteczkowej, takie jak: polipeptydy, oligopeptydy i wolne aminokwasy. Rozkład na krótsze łańcuchy lub wolne aminokwasy zwiększa rozpuszczalność hydrolizatów białkowych. Wraz ze zwiększaniem rozpuszczalności, zwiększa się także wodochłonność hydrolizatów. Częściowa proteoliza wzmacnia również aktywność powierzchniową, co przekłada się na skuteczność w kierunku stabilizacji emulsji lub piany przez hydrolizaty białkowe. Tym samym dobrze zaplanowana modyfikacja enzymatyczna białek roślinnych może wpłynąć na finalne cechy technologiczne i odżywcze białka roślinnego. W procesach enzymatycznego rozkładu białek wykorzystywane są preparaty i wyciągi z roślin, takie jak: papaina z papai, bromelaina z ananasa, proteaza z imbiru, mięty pieprzowej lub nasion kopru. Preparaty enzymatyczne mogą być również stosowane jako domieszki izolatów białkowych wspierające procesy trawienne białek. Kapsułki z bromelainy, papainy i innych proteaz roślinnych są również zalecane wspomagająco w procesie trawienia u osób z problemami jelitowymi. Możliwym do zastosowania procesem ukierunkowanym na częściową hydrolizę białek są procesy fermentacyjne, które wykorzystywane są na przykład w produktach typu tempeh, miso, natto. Wracając do wartości odżywczej białek roślinnych, jak już wcześniej wspomniano najważniejszym aspektem jest właściwa proporcja aminokwasów egzogennych. Wbrew powszechnym przekonaniom, nawet wśród białek roślinnych można znaleźć takie przykłady, które należy uznać jako źródła białka wartościowego i coraz częściej w publikacjach tak też są określane. Dotyczy to szczególnie białka nasion soi i komosy ryżowej. Wartość odżywcza białka sojowego jest znana już od dawna, niektóre jej aspekty zostały opisane wcześniej, jednak te białka są obciążone przesądem niekorzystnego wpływu fitoestrogenów (izoflawonów sojowych), które strukturalnie zbliżone są do budowy i właściwości hormonu płciowego estradiolu. Jednak te obawy są nieuzasadnione. Opisane negatywne przypadki spożycia izoflawonów sojowych dotyczyły mężczyzn, którzy dzienne spożywali ponad 350 mg tych substancji i w efekcie stwierdzono u nich zaburzenia hormonalne. W przeliczeniu na produkty sojowe, ci mężczyźni musieli spożywać ponad 1 kg tofu dziennie przez dłuższy czas. Na diecie wegańskiej średnie spożycie izoflawonów wynosi średnio 30 mg/dzień, w Japonii do 55 mg/ dzień, w Chinach do 75 mg/dzień i ilości te nie mają potwierdzenia w negatywnych objawach hormonalnych, a raczej w terapeutycznych, co opisano wcześniej. Na podstawie danych literaturowych można przyjąć, że dzienny limit podaży izoflawonów sojowych wynosi od 150 do 200 mg (ok. 2 mg/kg m.c.). Przy jednorazowym spożyciu kostki tofu i napoju sojowego można szacować spożycie izoflawonów na poziomie 100 mg, tę ilość można uznać za dawkę o potencjalnym działaniu prozdrowotnym, w aspekcie podaży peptydów bioaktywnych o znaczeniu przeciwnowotworowym. Na ewentualne nadmierne spożycie tych substancji narażone są osoby spożywające duże dawki odżywek białkowych bazujących na białku ekstrahowanym wodą, z ziarna soi lub przyjmujących często suplementy z izoflawonami soi.

Joanna Kołodyńska

Dyrektor Marketingu Grupy Polmlek

Grupa Polmlek nieustannie roz­wija portfolio produktów dedyko­wanych dla wegan i wegetarian. Jest to bardzo silnie rozwijająca się kategoria, a producenci na całym świecie widzą w żywności alternatywnej ogrom­ny potencjał. Jest to niewątpliwie trend inspirowany nie tyle modą, co wzrostem świadomości konsumenckiej i koniecznością szukania proekologicznych rozwiązań na każdym etapie życia. Ciekawostką jest fakt, że jeden dzień diety wegańskiej pozwala oszczędzić 1500 litrów wody, co odpowiada ilości wody zużywanej w ciągu dwóch tygodni standardowych kąpieli pod prysznicem jednej osoby. Produkcja żywności wyłącznie z kom­ponentów roślinnych to także redukcja emisji CO2 do atmosfery, jest też znacznie wydajniejsza, jeśli chodzi o użytkowanie terenu. Dieta wegańska to przyszłość. To nie moda – to zmiana filozofii życiowej. Obserwu­jąc rozwój marki Nutri Vege na rynku krajowym mo­żemy stwierdzić ogromne zainteresowanie ze strony dużych partnerów handlowych. Z dobrym przyjęciem spotkaliśmy się również w hurcie, choć tam jest nie­co mniejsza rotacja, ponieważ w kanale tradycyjnym trudniej adaptują się wszelkiego rodzaju nowości. Nutri Vege broni się wysoką jakością i doskonałym smakiem zarówno napojów alternatywnych, jak i deserów z ży­wymi kulturami bakterii. W najbliższym czasie dodamy do oferty plastry wegańskie i kanapkowe pasty do smarowania. Zaskoczymy smakami i podbijemy serca wegańskich smakoszy.

Drugim z podanych przykładów źródła wartościowego białka roślinnego jest komosa ryżowa, inaczej znana jako quinoa lub ryż peruwiański, zawiera ona średnio 13,8% białka. Skład aminokwasowy białka komosy ryżowej jest bardzo zbliżony do białka mleka kobiecego i zawiera wszystkie aminokwasy niezbędne. Ponadto quinoa bogata jest we flawonoidy (kwercetynę, kwas kumarowy), które wykazują aktywność antyoksydacyjną, przeciwzapalną, przeciwnowotworową i przeciwdepresyjną.

Oprócz surowców o znaczącym udziale białka oraz pełnowartościowym składzie aminokwasowym, w przetwórstwie spożywczym często wykorzystywane są surowce o stosunkowo niskiej zawartości białka, ale o istotnym potencjale technologicznym. Przykładem może być tu białko ziemniaka pozyskiwane jako produkt uboczny. Średnia zawartość białka w bulwie ziemniaka wynosi ok. 2%, którego dominującymi składnikami są inhibitor proteazy (50%), tuberyna (40%) i inne. Ciekawym technologicznie białkiem jest tuberyna, inaczej nazywana patatyną. Patatyna jest dimerem polisacharydowo-białkowym, o właściwościach pianotwórczych, lipolitycznych, antyoksydacyjnym i przeciwdrobnoustrojowym. W badaniach wykazano również znaczenie lipolitycznych aktywności patatyny w procesie dojrzewania sera gouda, ponadto wykazano jej właściwości klarujące porównywalne z użyciem żelatyny w procesie produkcji wina. Wartość technologiczną tego białka podnosi fakt, że może ono być pozyskiwane z odpadów z przemysłu ziemniaczanego.

Możliwości wykorzystania białek z surowca roślinnego są nieograniczone, jednak wymagają jeszcze wielu udoskonaleń i poszukiwań. Pozyskiwanie nowych źródeł białka roślinnego, jak również nowych form białek do tej pory wykorzystywanych, będzie miało znaczenie zarówno pod względem żywieniowym, jak i technologicznym. Procesy udoskonalania funkcjonalności białek roślinnych potęgują znaczenie białka roślinnego, zwłaszcza w kontekście polityki zrównoważonego rozwoju. Tym bardziej możliwości komplementarnego łączenia białek pochodzących z różnych źródeł roślinnych lub roślinno-zwierzęcych są szansą na przeciwdziałanie kryzysowi globalnego zapotrzebowania na białko.