Branża Mleczarska 100 Firm

Forum Mleczarskie Handel 3/2021 (105)

dr hab. Małgorzata Ziarno, prof. SGGW, SGGW Warszawa
dr inż. Dorota Zaręba ZSG Warszawa

Cukier:

Zredukować cukier w produktach mleczarskich

© fm

Cukier zwiększa odczuwalną przyjemność z pożywienia, a jego usunięcie może negatywnie wpływać na konsumpcję i sprzedaż produktów. Stąd wynika obawa, zarówno wielu konsumentów, jak i producentów żywności, przed zmniejszeniem zawartości cukru, chyba że zostaną zmotywowani konstruktywnymi, pozytywnymi rozwiązaniami technologicznymi. Wiadomo jednak że nadmierne spożycie cukru może przyczyniać się do wielu problemów, takich jak nadciśnienie, cukrzyca typu 2, choroby układu krążenia i próchnica zębów. Chociaż cukier nie jest jedyną przyczyną epidemii otyłości, to jest jej głównym czynnikiem.


„Dodatek cukru” odnosi się do cukru dodawanego do żywności przed spożyciem, podczas przetwarzania lub przygotowywania w celu wzmocnienia smaku lub tekstury żywności, w przeciwieństwie do cukru naturalnie występującego w żywności. Największy udział w podaży cukru w diecie przeciętnego konsumenta z krajów rozwiniętych stanowią nie tylko słodkie przekąski, ale również i przede wszystkim napoje słodzone cukrem, takie jak napoje gazowane, napoje sportowe, słodzona herbata, a nawet mleczne napoje smakowe. Warto zauważyć, że w ostatnich dwudziestu latach zwiększyła się świadomość konsumentów w zakresie własnego zdrowia, co doprowadziło do znacznej zmiany postawy wobec wyborów żywieniowych i zakupowych. Konsumenci na wszystkich poziomach społeczno-ekonomicznych pragną produktów o obniżonej zawartości cukru, które pomogą rozwijać zdrowe nawyki żywieniowe przede wszystkim u dzieci. Stąd powinno wynikać nastawienie przemysłu spożywczego, w tym mleczarskiego, do oferowania konsumentom zdrowych alternatyw umożliwiających zmniejszenie spożycia cukru. Wydaje się, że właśnie w szczególności produkty mleczarskie powinny dawać przykład innym branżom przemysłu spożywczego jak umiejętnie redukować ilość dodawanego cukru i otrzymywać niskokaloryczne produkty, które smakują tak samo, jak ich odpowiedniki o wyższej kaloryczności.

Produkty mleczarskie zawierają naturalnie występujący cukier – laktozę, a ponadto, niektóre przetwory mleczarskie zawierają dodatek cukrów. Dzieje się tak najczęściej w przypadku przetworów smakowych – mlecznych napojów fermentowanych, lodów, deserów i mleka smakowego.

Cukier pełni wiele funkcji w finalnym produkcie: poprawia smakowitość, jest dobrym wypełniaczem, dodaje lepkości, kreuje teksturę, barwę, jest czynnikiem utrwalającym i hamującym żelowanie białek. Jako środek wypełniający działa w wielu produktach spożywczych. Zatem, gdy chcemy zredukować jego zawartość musi go zastąpić inny środek wypełniający, taki jak nierozpuszczalny błonnik lub polidekstroza. Jednak niekiedy substancje wypełniające również dostarczają kalorii do produktu i mogą zniweczyć pierwotny cel usuwania cukru. Na przykład maltodekstryna jest popularnym substytutem cukru i środkiem zwiększającym objętość i dostarcza taką samą ilość kalorii jak cukier (4 kcal/g). Cukier może również zwiększać lepkość żywności, więc po jego usunięciu lepkość ulega zmniejszeniu. Cukier zmniejsza aktywność wody w żywności, przez co woda jest niedostępna dla rozwoju bakterii i grzybów. Dlatego po usunięciu cukru należy go zastąpić innym środkiem o właściwościach utrwalających, który często jest mniej atrakcyjny dla konsumentów. Cukier działa również jako środek hamujący żelowanie białek. Na przykład w wielu deserach, takich jak budynie. A poprzez reakcje nieenzymatycznego brązowienia (reakcje Maillarda) jest współodpowiedzialny za powstawanie atrakcyjnej barwy i smaku wielu produktów (np. chleba, skondensowanego mleka, ciastek, syropu klonowego).

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) sugeruje, że cukier powinien stanowić tylko 10% lub mniej całkowitego spożycia energii w diecie, co oznacza zalecane dzienne spożycie cukru dla osoby, o normalnej wadze, na poziomie około 25 g lub 96 kcal dziennie. Tymczasem szacuje się, że dzienne spożycie cukru na całym świecie wynosi blisko 500 kcal dziennie, w przeliczeniu na osobę.

Zastępowanie cukru

Preferowaną przez konsumentów metodą redukcji zawartości cukru przy zachowaniu słodkiego smaku jest jego zastępowanie innymi substancjami. Obecnie dostępnych jest wiele różnych rodzajów słodzików. Słodziki to substancje naturalne lub syntetyczne o wysokiej intensywności słodyczy. Słodziki można podzielić na dwie kategorie: naturalne i sztuczne. Obecnie istnieje wiele zatwierdzonych naturalnych substancji słodzących. Dostarczają one energii (kalorii) w postaci węglowodanów. Przykładami są fruktoza (znajdującą się w miodzie i agawie) i laktoza (znajdującą się w mleku). Innym rodzajem są alkohole wielowodorotlenowe, które mają podobną intensywność słodyczy w porównaniu do sacharozy, ale dostarczają mniej kalorii, z powodu wolniejszego i niepełnego wchłaniania w jelicie. Ponadto, wywołują niższą odpowiedź glikemiczną, ponieważ mogą być metabolizowane bez udziału insuliny. Przykładami są laktitol i izomalt. Naturalnymi substancjami słodzącymi są także stewia (oczyszczone glikozydy stewiolowe z rebaudiozydem A jako głównym składnikiem z rośliny Stevia rebaudiana) i owoc mnicha (Siraitia grosvenorii nazywany także owocem Buddy, monkfruit lub Luohan Guo). Substancje te mogą być ekstrahowane z wymienionych roślin, suszone i stosowane jako słodziki.

Badania dowodzą, że konsumenci nie są w stanie wykryć różnic między jogurtem słodzonym cukrem i jogurtem ze hydrolizowaną laktozą i zmniejszoną ilością dodanego cukru.

Syntetyczne słodziki nie występują w naturze, ale mogą być syntetyzowane ze źródeł naturalnych. Na przykład sukraloza to pochodna sacharozy. Pierwszy sztuczny słodzik (sacharyna) został zatwierdzony przez FDA w 1958 r. A najnowszym sztucznym środkiem słodzącym jest Advantame zatwierdzony przez FDA w 2014 r. Wielu konsumentów uznaje syntetyczne słodziki za niezdrowe, być może ze względu na badania z lat 70. XX wieku łączące sztuczny słodzik (sacharynę) z rakiem u zwierząt. Badania te zostały obalone i nie są już aktualne, niemniej przyczyniają się do negatywnego wizerunku syntetycznych słodzików. Kolejne kontrowersyjne badanie, przeprowadzone w 2005 r. we Włoszech, powiązało aspartam z różnymi typami raka u szczurów, ale również ono zostało podważone. Niektóre słodziki mają dodatkowo inne właściwości sensoryczne, takie jak smak gorzki lub posmak metaliczny. To wrażenie może być powodowane zdolnością danego środka słodzącego do interakcji z wieloma miejscami wiązania w obrębie receptora smaku. Już udokumentowano, że sukraloza i stewia wywołują metaliczny posmak. Takie niekorzystne efekty smakowe można maskować mieszając słodziki.

Ciekawy produkt

Nowa linia produktowa polskiego lidera to produkty o prostym składzie i bez dodatku cukru. Zawierają tylko trzy składniki: jogurt, owoce i owies. Świetnych walorów smakowych nadaje 39% zawartość owoców. Dar Pure to produkty bez laktozy. Produkt jest dostępny w butelce 250 g. Idealny jako zdrowe śniadanie, kolacja czy na szybką przekąskę.

Producent: Grupa Mlekovita.

Naturalne i syntetyczne słodziki znacznie się różnią pod względem mocy słodyczy. Naturalne słodziki są od 0,1 do 450 razy słodsze od sacharozy (odpowiednio laktoza i owoce mnicha), podczas gdy syntetyczne słodziki mogą być do 20 000 razy słodsze niż sacharoza, zatem do osiągnięcia takiej samej słodyczy (w porównaniu z sacharozą) są potrzebne niewielkie ilości tych substancji. Dzięki temu produkty z dodatkiem syntetycznych słodzików mogą być etykietowane jako „bez cukru” lub „o obniżonej kaloryczności”. Uwagę należy zwrócić również na stabilność i koszty. Wiele syntetycznych słodzików ma ograniczone zastosowania, ze względu na niestabilność cieplną lub przy zmianie pH. Istnieje duża różnica w cenie naturalnych i syntetycznych słodzików. Obecnie najtańszym środkiem słodzącym na rynku jest sacharyna, jest tańsza nawet od cukru. Naturalne słodziki są znacznie droższe. Ponadto redukcja zawartości cukru z zastosowaniem syntetycznych słodzików jest korzystniej oceniana pod względem preferencji smakowych, w porównaniu do naturalnych słodzików. Jednakże konsumenci wykazują większe zainteresowanie naturalnymi substancjami słodzącymi i są skłonni zapłacić wyższą cenę za produkty z czystą etykietą.

Substytucja cukru może jednak sprawiać wiele problemów, pod względem technologicznym. Odczucie słodyczy w produkcie spożywczym może być zakłócone przez inne składniki występujące naturalnie w żywności, takie jak obecność tłuszczu, lepkość i tekstura. Tłuszcz odgrywa kluczową rolę w postrzeganiu słodkiego smaku i ogólnie matryce o wyższej zawartości tłuszczu są postrzegane jako mniej słodkie (to, dlatego na przykład jogurty, lody mleczne i mleka smakowe o wyższej zawartości tłuszczu wymagają większej zawartości cukru). Również tekstura ma duży wpływ na postrzeganie słodkiego smaku. Niektóre badania sugerują, że przy wyższych lepkościach trudniej jest odczuć słodki smak. Takie efekty należy również uwzględniać przy projektowaniu produktów mleczarskich o obniżonej zawartości cukru. Nie ma zatem uniwersalnego wzoru postępowania, chociaż w wielu produktach mleczarskich, takich jak jogurty, mleko smakowe, lody mleczne udało się z powodzeniem zredukować poziom cukru.

© fm

Bezpośrednia redukcja dodatku cukru

Innym sposobem stopniowego zmniejszania spożycia cukru przez konsumentów jest bezpośrednia redukcja dodatku cukru w produktach mleczarskich. Polega to na powolnym i stopniowym zmniejszaniu słodkości wyrobów tak, aby konsumenci stopniowo przyzwyczajali się do niższych stężeń cukru, nie zauważając różnicy w smaku. W celu wdrożenia tej techniki warto najpierw określić jaka zmiana stężenia cukru powoduje zauważalną zmianę intensywności słodyczy (JND) u 50% konsumentów. Wartość tę można następnie wykorzystać do określenia stopniowych, sekwencyjnych redukcji cukru o 30%, które można wdrożyć do zastosowania praktycznego bez świadomości konsumentów.

Wartość JND nazywa się również progiem „zauważalnej różnicy” (JND, just-noticeable difference). Termin pochodzi z psychologii eksperymentalnej i odnosi się do korelacji zmysłów, doznań i percepcji, zwanej psychofizyką. Innymi terminami określającymi ten próg jest „granica różnicy”, „próg różnicowy” lub „najmniej dostrzegalna różnica”. Należy zauważyć, że JND jest wielkością statystyczną. Ponadto, obserwowana wartość JND nie jest wielkością absolutną, ale może zmieniać się zależnie od czynników sytuacyjnych i motywacyjnych, a także percepcyjnych.

Ciekawy produkt

Asortyment jogurtów naturalnych bez dodatków cukru posiada tradycyjnie ta spółdzielnia mleczarska z Żuław. Marka Maluta znana jest z innowacyjności. Była liderem popularyzowania produktów z czystą etykietą, kiedy mało kto o tym myślał. Potem skupiła się dodatkowo na produkcji wyrobów bez dodatku cukru, a teraz wytwarzania wyrobów finalnych z przewagą mleka od krów wypasanych na naturalnych pastwiskach.

Producent: Maluta Nowy Dwór Gdański (OSM).

Metodę tę zastosowano już w Wielkiej Brytanii w odniesieniu do redukcji soli w różnych matrycach mlecznych. Jednym z wyzwań jest to, że postrzegana intensywność środka słodzącego jest całkowicie zależne od rodzaju matrycy żywnościowej. Warto zauważyć, że wartość JND może być różna dla różnych produktów mleczarskich. Do tej pory ustalanie JND nie zostało dokładnie przetestowane pod kątem redukcji zawartości cukru w produktach mleczarskich, może jednak być wartościową opcją wartą rozważenia. Zmniejszenie zawartości cukru jest łatwiejsze do zauważenia przez konsumentów niż zmniejszenie zawartości tłuszczu lub soli, co sprawia, że projektowanie produktów mleczarskich o obniżonej zawartości cukru jest niezwykłym wyzwaniem dla technologów. Badania dowodzą, że nawet jeśli konsument zauważy sensorycznie różnicę w słodyczy produktu o obniżonej zawartości cukru, to może nadal go akceptować i nabywać.

Ciekawym przykładem są w tym przypadku jogurty. Badania wykazują, że na akceptację jogurtów wpływają: ich konsystencja, aromat i smak. Słodycz jest jednak głównym czynnikiem oceny jogurtów i produktów podobnych do jogurtów. Cukier jest dodawany do jogurtu, aby złagodzić efekt kwaśnego smaku spowodowany wytwarzaniem kwasów i aldehydu octowego w jogurcie przez bakterie jogurtowe (bakterie fermentują około 40-50% wyjściowej zawartości laktozy w mieszance jogurtowej). Wielu konsumentów uważa jogurty bez dodatku cukru za zbyt kwaśne. Jednak obniżenie zawartości cukru może być pozytywnie odebrane przez młodych konsumentów, ponieważ obserwuje się w ich gronie wzrost zachowań prozdrowotnych. W niektórych badaniach okazuje się, że chociaż konsumenci wolą jogurty zawierające 10% cukru, to jogurt zawierający 7% cukru uznają za akceptowalny.

Wartość JND w przypadku mleka czekoladowego o zredukowanym dodatku cukru próbowano określić w Urugwaju. Badania dowiodły, że konsumenci wykryli redukcję cukru o ok. 6%, chociaż 20% redukcja dodatku cukru nie spowodowała znaczących różnic w upodobnieniu do mleka czekoladowego. Konsumenci zgłaszali zauważalną różnicę w słodyczy, goryczy i smaku czekolady w mleku czekoladowym. W innych badaniach wykazano, że konsumenci, którzy preferują ciemną czekoladę, mają wyższy próg odrzucenia goryczy niż konsumenci preferujący czekoladę mleczną. Badacze sugerują, że wielkość dodatku cukru można zmniejszać stopniowo, z czasem, bez znaczącej zmiany upodobań konsumentów. Podejście to można zastosować do wszystkich komercyjnych produktów mleczarskich.

© fm

Hydroliza laktozy

Metodą redukcji zawartości cukru w produktach mlecznych jest również hydroliza laktozy. Obecnie stosowana technologia produkcji mleka bezlaktozowego wykorzystuje enzymatyczną hydrolizę laktozy. Hydrolizę laktozy można przeprowadzić na wiele sposobów. Jeden z nich polega na dodaniu β-galaktozydazy do spasteryzowanego mleka i przetrzymywaniu mieszanki w temperaturze od 35-45°C przez określony czas. Następnie enzym jest inaktywowany obróbką termiczną. Druga metoda polega na zastosowaniu sterylnego roztworu enzymu do mleka UHT przed jego zapakowaniem w opakowania jednostkowe. W tej metodzie laktoza jest rozkładana w ciągu pierwszych kilku dni pakowania i magazynowania produktu.

Mleko bezlaktozowe jest słodsze niż zwykłe mleko. Hydroliza 70% laktozy zwiększa słodycz mleka lub jego przetworów w takim samym stopniu, jak dodanie 2% cukru. Dlatego uważa się, że enzymatyczna hydroliza laktozy może być metodą wspierającą inne techniki redukcji ilości dodawanego cukru do produktów mleczarskich. Chociaż, na przykład hydroliza laktozy w jogurtach prowadzi do otrzymania produktu łagodniejszego w smaku i słodszego bez konieczności dodatku cukru.

W przypadku lodów mlecznych hydroliza laktozy w mieszance lodziarskiej lub użycie w niej bezlaktozowego odtłuszczonego mleka w proszku skutkuje zmniejszeniem ryzyka pojawienia się piaszczystości lodów o obniżonej zawartości cukru i poprawia właściwości teksturalne produktu. Jest to rezultat rozłożenia laktozy, która ze względu na niską rozpuszczalność w fazie wodnej lodów tworzy duże kryształki wywołujące defekt piaszczystości. Doświadczenia wskazują, że enzymatyczny rozkład 75% laktozy w mieszance lodziarskiej zapobiega nie tylko powstawaniu tego defektu, ale również zwiększa pozorną lepkość mieszanki, obniża temperaturę zamarzania i poprawiła ogólną akceptowalność lodów, a co najważniejsze – pozwala zmniejszyć dodatek cukru o 12,5-25%.

Podsumowanie

Redukcja cukru jest trudnym zadaniem, ze względu na wiele funkcji, jakie cukier pełni w produktach, ale podejmowane są próby, aby produkty o zredukowanej zawartości cukru były akceptowalne przez konsumentów. Zrozumienie obecnych technik redukcji ilości dodawanego cukru i reakcji konsumentów na redukcję zawartości cukru w produktach mleczarskich jest niezwykle ważne dla producentów z branży mleczarskiej. Obecnie najbardziej skutecznym podejściem do redukcji dodatku cukru jest jego zastępowanie nietoksycznymi substancjami słodzącymi, obiecujące są metody bezpośredniej redukcji cukru i hydrolizy laktozy.

Wybrani dostawcy wyrobów bez dodatku cukru:

  • Bakoma
  • Danone
  • Lactalis Polska
  • Maluta Nowy Dwór Gdański (OSM)
  • Grupa Mlekovita.
copyright
Nathusius Investments Sp. z o.o. © 2008-2021
02-920 Warszawa
ul. Powsińska 23/6
tel.: 22 642 43 12, fax: 22 642 36 25

Serwis www.forummleczarskie.pl wykorzystuje ciasteczka (ang. cookies) w celu gromadzenia informacji, które pozwalają lepiej adaptować stronę do potrzeb i preferencji Czytelników oraz budować statystyki dotyczące oglądalności. Cookies można wyłączyć w każdej chwili w ustawieniach przeglądarki internetowej. Brak takiej zmiany oznacza możliwość zapisu w pamięci urządzenia. Więcej informacji znajdą Państwo w Polityce prywatności. Zamknij