Siemię lniane – odżywczy dodatek w produkcji mleczarskiej

Coraz częściej na półkach sklepowych i w ofercie punktów gastronomicznych pojawiają się mleczne napoje fermentowane (szczególnie jogurty) i desery mleczne z dodatkiem różnego rodzaju nasion, pestek i ziarenek. Tego typu produkty znajdują pozytywny odbiór u konsumentów i cieszą się znaczną popularnością, bowiem uznawane są za pożywne źródło wielu cennych składników. Jednym z takich dodatków jest siemię lniane, dlatego warto dowiedzieć się, czy rzeczywiście jest ono takie pożywne i bogate w cenne składniki żywieniowe.

Siemię lniane to nasiona lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.). Len zwyczajny pochodzi z Bliskiego Wschodu i jest najpopularniejszym z gatunków lnu (generalnie roślina lnu obejmuje około 200 gatunków, z czego w Polsce znanych jest zaledwie siedem). Jest zaliczany do najstarszych roślin udomowionych przez człowieka – ludzie zaczęli uprawiać len już kilka tysięcy lat temu. Był znany w starożytnej Mezopotamii, a potem w starożytnym Rzymie, skąd znajomość uprawy lnu przeniosła się do dalszych części kontynentu europejskiego.

Len zwyczajny obejmuje kilka grup odmian botanicznych, z których znaczenie uprawowe mają: crepitans (skoczeń), usitatissimum (włóknisty) i mediterraneum (protoplast formy oleistej). Warto nadmienić, że poza lnem zwyczajnym odnotowuje się występowanie (w tym na obszarze Polski) również innych gatunków z rodziny lnowatych: len cienkolistny (Linum tenuifolium L.), len trwały (Linum perenne L.), len austriacki (Linum austriacum L.), len włochaty (Linum hirsutum L.), a także len przeczyszczający (Linum catharticum L.).

Co ciekawsze, ze względu na skład chemiczny oraz właściwości len zwyczajny jest zaliczany do ziół. Jego nasiona występują w dwóch podstawowych odmianach: brązowej i żółtej bądź złotej, posiadających podobne właściwości odżywcze, ale nieco inne zastosowania gospodarcze (odmiany żółte zawierają więcej tłuszczu w nasionach). Skład chemicznych nasion lnu zwyczajnego zależy od wielu czynników, m.in. warunków klimatycznych i glebowych, odmiany i sposobu przetwarzania. Zawartość podstawowych składników pokarmowych w nasionach lnu jest typowa dla roślin oleistych i wysokobiałkowych.

Nasiona lnu zwyczajnego są bogatym źródłem tłuszczu (5-10%). Omawiając zawartość kwasów tłuszczowych, warto zwrócić uwagę na niską zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych (9%), umiarkowaną zawartość jednonienasyconych kwasów tłuszczowych (18%) i znaczącą zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (73%). Do najważniejszych kwasów tłuszczowych lipidów lnu zalicza się: α-linolenowy (53,3%), linolowy (12,7%), oleinowy (20,2%), palmitynowy (5,3%) i stearynowy (4,1%). Zawiera on również lecytynę.

Siemię lniane jest także bogatym źródłem białka (30-35%), a skład aminokwasowy jest porównywalny do składu aminokwasowego soi. Zawiera stosunkowo dużo kwasu asparaginowego, kwasu glutaminowego i argininy, ale na uwagę zasługują również aminokwasy ograniczające (treonina i tyrozyna). Wprawdzie białka nasion lnu są ograniczone niską zawartością lizyny, ale za to charakteryzują się wysokim współczynnikiem strawności (89,6%) i wartością biologiczną (77,4%). Siemię lniane zawiera również białka wykazujące aktywność przeciwgrzybiczą – linusitiny (wyizolowane mogą być wykorzystywane do celów farmaceutycznych). Nasiona lnu zwyczajnego są jednym ze źródeł bioaktywnych cyklicznych peptydów – cyklolinopeptydów (obecnie ponad 25 różnych bioaktywnych peptydów tego typu jest stwierdzanych w nasionach lnu). Niektóre z nich mają już udowodnione działanie przeciwmalaryczne, immunosupresyjne, a także korzystne dla zdrowia kości.

Brak jest jednoznacznych danych dotyczących zawartości i właściwości dietetycznych węglowodanów obecnych w siemieniu lnianym. Generalnie nasiona lnu zwyczajnego mają dość niską zawartość cukrów (ok. 1%), chociaż ogólna zawartość węglowodanów może wynosić nawet do 29%. Średnią zawartość błonnika w siemieniu lnianym szacuje się na ok. 28%, zaś stosunek frakcji rozpuszczalnej błonnika do frakcji nierozpuszczalnej błonnika waha się między wartościami 20:80 i 40:60. Zdaniem ekspertów siemię lniane niesłusznie jest niedoceniane jako źródło cennych węglowodanów. Wiadomo, że zawiera ono znaczne ilości substancji śluzowych, czyli polisacharydowych – są to właśnie składniki frakcji rozpuszczalnej błonnika pokarmowego. Znajdują się one w zewnętrznej warstwie okrywy nasiennej nasion lnu zwyczajnego. Substancje śluzowe stanowią około 5-8% wagi nasion, chociaż ich zawartość i właściwości mogą zmieniać się zależnie od odmiany lnu i sposobu przetwarzania nasion. Substancje śluzowe charakteryzują się wysoką wodochłonnością i właściwościami funkcjonalnymi podobnymi do emulgujących, stabilizujących i zagęszczających właściwości innych hydrokoloidów pochodzenia roślinnego (takich jak pektyny lub guma akacjowa). Ogólnie rzecz biorąc, w siemieniu lnianym stwierdza się obecność dwóch głównych składników polisacharydowych: ramnogalakturonanu i arabinoksylanu. Ramnogalakturonan jest kwaśnym polisacharydem, składa się z kwasu L-fukozy, L-ramnozy, kwasu D-galakturonowego i D-galaktozy i stanowi około 25% polisacharydów siemienia lnianego. Natomiast arabinoksylan jest obojętnym polisacharydem, składającym się z arabinozy, galaktozy i ksylozy, stanowiącym 75% polisacharydów siemienia lnianego. W ostatnich latach pojawiają się doniesienia naukowe dotyczące potencjalnych efektów prebiotycznych takich składników polisacharydowych. Dla przypomnienia – prebiotyki nie są trawione w górnym odcinku ludzkiego przewodu pokarmowego, a jedynie w dolnej jego części, gdzie są selektywnie fermentowane przez prozdrowotne bakterie z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium. Tego typu informacje powinny dać naukowcom sygnał do prowadzenia badań w celu wyjaśnienia prebiotycznego mechanizmu działania również polisacharydów z siemienia lnianego, zaś technologom do poszukiwania praktycznego zastosowania siemienia lnianego jako prozdrowotnego dodatku w produkcji mleczarskiej. Jeśli chodzi o arabinoksylany, to są one już dobrze udokumentowanym składnikiem błonnika pokarmowego o charakterze terapeutycznym i prozdrowotnym (redukcja poziomu cholesterolu i glukozy we krwi, korelacja ze spadkiem ryzyka i procesem leczenia choroby wieńcowej oraz cukrzycy). Niewątpliwie zastosowanie węglowodanów w siemieniu lnianym jako składnika żywności funkcjonalnej wymaga dalszych badań.

Siemię lniane to nie tylko błonnik pokarmowy, ale również wartościowe żywieniowo związki fenolowe (kwasy fenolowe, flawonoidy i lignany) stanowiące znaczną część składu nasion lnu zwyczajnego. Kwasy fenolowe (w tym kwas ferulowy) i flawonoidy są głównymi grupami związków fenolowych obecnymi w surowcach oleistych. Wykazują one niedocenianą aktywność biologiczną (właściwości przeciwutleniające, antyoksydacyjne, antyrodnikowe, a także proestrogenowe) w organizmie człowieka, zależną w dużym stopniu od ich biodostępności. W nasionach lnu głównymi kwasami fenolowymi są kwas transferulowy (46%), trans-synapinowy (36%), p-kumarowy, trans-kawowy i phydroksybenzoesowy (nieco więcej niż połowę ich zawartości stanowi forma zestryfikowana, reszta jest głównie formą zeteryfikowaną kwasów). Należy jednak wspomnieć, iż twierdzi się również, że obecność w diecie związków fenolowych może powodować niekorzystne skutki żywieniowe, głównie wynikające z tworzenia związków kompleksowych z białkami, pogorszenia ich strawności oraz zmniejszania aktywności enzymów trawiennych. Lignany siemienia lnianego należą do tzw. fitoestrogenów. Warto zwrócić uwagę, że siemię lniane jest najbogatszym w świecie roślinnym źródłem lignanów (do 0,7-1,5% suchej masy nasion, 100 razy więcej niż drugie najlepsze źródło – otręby pszenne), wśród których dominuje sekoizolarycyrezinol (28,8-369 mg/100 g s.m.b.). W niewielkich ilościach stwierdza się również obecność isolarycyrezynolu, pinorezynolu i matairezynolu. Lignany mają właściwości przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze i przeciwnowotworowe. Uważa się, że nasiona lnu zwyczajnego są lepszym źródłem fitoestrogenów niż nasiona soi. Organizmy zwierząt i człowieka przetwarzają fitoestrogeny na enterodiol i enterolakton – substancje, które działają jak estrogeny – stąd naukowcy przypuszczają, że siemię lniane korzystnie wpływa na równowagę organizmu kobiet w okresie menopauzy (w niektórych krajach jest już znane jako suplement diety stosowany przy objawach menopauzy, ale także o właściwościach przeciwmiażdżycowych i spowalniających postęp miażdżycy). To dlatego siemię lniane jest uznawane przez niektórych ekspertów za żywność funkcjonalną.

Do witamin rozpuszczalnych w wodzie występujących w nasionach lnu należą witamina C (ok. 0,5 mg/100 g) oraz witaminy z grupy B (w tym tiamina, ryboflawina, niacyna, kwas pantotenowy, pirydoksyna, kwas foliowy i foliany). Pod względem zawartości witamin z grupy B i niektórych składników mineralnych nasiona lnu są zbliżone do innych roślin oleistych. Witamina E jest obecna w nasionach lnu zwyczajnego przede wszystkim jako gamma-tokoferol (9,2 mg/100 g). Warto zwrócić uwagę na zawartość witaminy K (ok. 3-4 µg/100 g) w formie filochinonu.

Len zwyczajny poza składnikami odżywczymi zawiera również składniki, które ograniczają jego zastosowanie jako składnika diety człowieka. Do substancji takich należą inhibitory proteazy, kwasy fitynowe i glikozydy cyjanogenne. Wśród glikozydów cyjanogennych występujących w nasionach lnu wyróżnia się antagonistów witaminy B6 – linustatynę (213 do 352 mg/100 g), neolinustatynę (91 do 203 mg/100 g) i linamarynę (<32 mg/100 g). Związki te wpływają na biodostępność niezbędnych składników odżywczych (szczególnie witaminy B6). Na przykład wpływ linatyny jako czynnika antyżywieniowego w nasionach lnu wywołującego objawy niedoboru witaminy B6 po raz pierwszy udokumentowano już w 1946 r. u piskląt. Zatem spożywanie tych związków w znacznej ilości może prowadzić do słabej biodostępności niezbędnych składników odżywczych i/lub powikłań zdrowotnych. Ponadto glikozydy cyjanogenne w wilgotnym środowisku uwalniają cyjanowodór (HCN) i przy aktywności pewnych enzymów (β-glikozydazy i liazy hydroksynitrylowe) ulegają przekształceniu w kwas pruski. Już sam cyjanowodór jest związkiem toksycznym dla organizmów żywych (hamuje aktywności oksydazy cytochromowej w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym, może również łączyć się z hemoglobiną, tworząc cyjanohemoglobinę) i inhibitorem enzymów zawierających metale. Ponieważ wspomniane negatywne oddziaływania siemienia lnianego nie zostały jeszcze zaobserwowane u ludzi, uważa się, że spożycie ok. 50 g siemienia lnianego dziennie nie spowoduje żadnych negatywnych skutków zdrowotnych czy żywieniowych. Ponadto w celu zredukowania zawartości glikozydów cyjanogennych nasiona lnu przed spożyciem poddaje się różnym procesom przetwarzania lub oczyszczania z wykorzystaniem technik termicznych, enzymatycznych i ekstrakcyjnych. Już sama obróbka termiczna żywności zawierającej glikozydy cyjanogenne za pomocą piekarnika, pary wodnej lub nagrzewania słonecznego skutecznie usuwa te substancje do poziomu granic wykrywalności. Stosunkowo tanim i wygodnym podejściem do zredukowania zawartości glikozydów cyjanogennych w nasionach lnu w przetwórstwie spożywczym jest biodegradacja cyjanowodoru z wykorzystaniem komercyjnych enzymów, tj. linamarazy, ksylanazy i celulazy. Inną ze stosowanych metod redukowania zawartości glikozydów cyjanogennych w nasionach lnu jest ekstruzja. Zabieg ten, obok zmniejszenia zawartości glikozydów cyjanogennych, wpływa na poprawę strawności węglowodanów zawartych w siemieniu lnianym.

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby ekstrudowane nasiona lnu zwyczajnego znalazły zastosowanie jako dodatek do produkcji mleczarskiej. Przecież wszystkie dodatki technologiczne, w tym smakowe i wzbogacające, są najczęściej przetwarzane na drodze pasteryzacji, co zarazem będzie skutkowało korzystnym wpływem na zawartość substancji antyodżywczych w nasionach lnu zwyczajnego, a jednocześnie stanowiło gwarancję dostarczania kombinacji wyżej omówionych składników bioaktywnych.

Siemię lniane znajduje już bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym i medycynie przede wszystkim jako źródło błonnika pokarmowego. Badania wskazują, że spożycie około 20-40 g siemienia lnianego na dzień daje pozytywny wpływ na zdrowie. Błonnik rozpuszczalny działa pobudzająco na ukrwienie i perystaltykę jelit, powoduje uczucie sytości i ułatwia wypróżnianie (w przewodzie pokarmowym wchłania wodę i zwiększa objętość treści pokarmowej), jak również wpływa na redukcję poziomu cholesterolu całkowitego i jego frakcji LDL w serum krwi. Z kolei błonnik nierozpuszczalny siemienia lnianego przyspiesza szybkość wypróżniania. Obecność w nasionach lnu zwyczajnego wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, witaminy E oraz błonnika, oligosacharydów i ligninów stawia go na jednym z pierwszych miejsc wśród roślin zarówno do stosowania spożywczego, profilaktycznego, jak i leczniczego. Siemię lniane wykazuje również działanie przeciwarytmiczne, przeciwmiażdżycowe, przeciwnadciśnieniowe. Najnowsze badania naukowe sugerują, że spożycie siemienia lnianego może być związane ze zmniejszaniem ryzyka raka piersi. Nasiona lnu zwyczajnego wykazują działanie antyproliferacyjne w tkance piersi kobiet zagrożonych rakiem piersi, zatem mogą chronić przed pierwotnym rakiem piersi (uważa się, że ryzyko śmiertelności może być również zmniejszone wśród osób żyjących z rakiem piersi). Siemię lniane jest polecane również w stanach związanych z zakrzepami i zatorami. Śluz obecny w nasionach lnu posiada cenne właściwości osłaniające i powlekające, jest doskonałym środkiem łagodzącym schorzenia dróg oddechowych oraz przewodu pokarmowego. Siemię lniane nie zawiera glutenu, dlatego jest wartościowym dodatkiem do pieczywa dla osób chorych na celiakię (w produkcji bezglutenowej siemię lniane zastępuje skrobię, poprawia objętość produktu, spójność, wydajność i jakość sensoryczną).

Z punktu widzenia składu aminokwasowego korzystne jest połączenie nasion lnu zwyczajnego z mlekiem – pozwala ono dostarczyć organizmowi człowieka w idealnej proporcji wszystkich potrzebnych aminokwasów, w tym aminokwasów egzogennych. Badania dowodzą, że w produkcji jogurtów nasiona lnu zwyczajnego nadają orzechowy posmak i ulepszają konsystencję produktu, nie wspominając o korzyściach żywieniowych i zdrowotnych (połączenie jogurtu i siemienia lnianego może pomóc w utrzymaniu równowagi organizmu i regularności układu trawiennego). Badania dowodzą, że już jednoprocentowy dodatek mielonego siemienia lnianego do białej bazy jogurtów poprawia cechy technologiczne (redukcja synerezy, większa lepkość pozorna, lepsza akceptacja u konsumentów) bez negatywnego oddziaływania na populację bakterii jogurtowych. Jednakże jednoprocentowy dodatek siemienia lnianego nie gwarantuje spożycia go na poziomie pozwalającym na wywołanie efektów prozdrowotnych, dlatego większy dodatek siemienia do produktów mleczarskich wymaga dalszych badań aplikacyjnych. Pozwoli to na opracowanie nowej technologii produktów z dodatkiem nasion lnu zwyczajnego, produktów o ulepszonych właściwościach jakościowych, żywieniowych i funkcjonalnych.