Wzbogacenie nabiału: Półka z plusem
Wzmacnianie nabiału można zdefiniować jako dodawanie jednego lub większej liczby składników odżywczych, niezależnie od tego, czy są one naturalnie zawarte w produkcie, czy też nie. Wiemy, że mleko w swojej naturalnej postaci ma wyjątkowe walory odżywcze, ponieważ stanowi zrównoważone źródło potrzeb żywieniowych człowieka (chociaż poszczególne etapy przetwarzania mleka mogą mieć wpływ na zawartość niektórych składników odżywczych). Jednakże w dzisiejszych czasach konsumenci wykazują zainteresowanie własnym zdrowiem i oczekują, że wszystko, co jedzą, powinno dostarczać podstawowych składników odżywczych i zapobiegać chorobom. Dlatego wzbogacanie żywności ma na celu zapobieganie lub korygowanie niedoboru jednego lub większej liczby składników odżywczych w populacji lub określonej grupie populacji, a w produkcie żywnościowym podniesienie ilości danego składnika. Dzięki temu przy pomocy zabiegu fortyfikowania możemy dostarczać produkty spożywcze o lepszej jakości odżywczej i w sposób zrównoważony. Ponieważ zachęca się konsumentów do spożywania żywności funkcjonalnej, nabiał produkowany z dodatkiem składników o określonych korzyściach zdrowotnych może być interesującym kierunkiem przetwórczym mleka.
Jak dotąd społeczność mleczarska skupiała się na trzech najbardziej popularnych kierunkach wzbogacania nabiału: wybranymi solami mineralnymi, witaminami i błonnikiem z wykorzystaniem odpowiednio spreparowanych premiksów. Tymczasem eksperci ds. żywienia zwracają uwagę, że jednym z najlepszych sposobów na wzbogacanie produktów żywnościowych jest wykorzystanie naturalnych zasobów (tj. owoców, warzyw, zbóż itp.), bowiem pozwala na poprawę ogólnego spożycia wybranych składników odżywczych z żywnością przy minimalnych skutkach ubocznych (np. ryzyku przedawkowania).
Wzbogacanie nabiału solami mineralnymi
Istnieją cztery kluczowe zasady wzbogacania żywności:
- wzbogacanie nie powinno negatywnie wpływać na zapach, teksturę, smak ani wygląd produktu;
- dodawany składnik odżywczy powinien być skutecznie wchłonięty przez organizm, co spowoduje wzrost jego biodostępności;
- zapotrzebowanie na wzbogacaną żywność powinno być stałe i niezmienione przez fortyfikację;
- dodanie składnika odżywczego powinno mieć wyraźny pozytywny wpływ na zdrowie konsumenta.
Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE) nr 1170/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. zmieniającym dyrektywę 2002/46/WE Parlamentu Europejskiego i Rady oraz rozporządzeniem (WE) nr 1925/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wykazów witamin i składników mineralnych oraz ich form chemicznych, które można dodawać do żywności, w tym do suplementów żywnościowych, do wzbogacania żywności dopuszczonych jest wiele różnych soli mineralnych. Do wzbogacania nabiału polecane są następujące makro- i mikroelementy: wapń, magnez, żelazo, miedź, jod, cynk, mangan, sód, potas, selen, chrom, molibden, fluor, chlor, fosfor, bor i krzem. Składniki mineralne, które mają być dodawane, są zazwyczaj w formie: soli mineralnych (najlepiej rozpuszczalnych, ale i nierozpuszczalnych, np. mikronizowanych), minerałów pierwiastkowych, mineralnych kompleksów białkowych (np. w połączeniach z kazeiną, białkami serwatkowymi, fosfopeptydami kazeiny, aminokwasami) albo mikrokapsułek lipidowych lub fosfolipidowych (które ograniczają interakcje składników mineralnych ze składnikami mleka takimi jak np. lipidy).
Pozornie technologia wzbogacania nabiału w składniki mineralne jest prosta. Wszystkie minerały, które mają być dodawane, są zwykle dozowane w postaci proszków. Ponieważ do nabiału zazwyczaj dodawanych jest kilka różnych składników odżywczych, produkuje się gotowe premiksy, czyli jednorodne mieszanki pożądanej ilości substancji wzbogacających (np. różnego rodzaju składników mineralnych) skoncentrowane w niewielkiej objętości premiksu. Premiksy zapewniają dodanie nie tylko odpowiednich ilości, ale również równomierne wymieszanie makro- czy mikroelementów w produkcie końcowym. Premiksy są proszkami o różnej wielkości cząstek i powinny być chemicznie obojętne. Jednakże proces wzbogacania zależy od wielu czynników, w tym od stabilności makro- i mikroelementów dodawanych do nabiału. Przed przeprowadzeniem jakiegokolwiek procesu fortyfikacji należy zbadać wpływ danego pierwiastka na produkt nabiałowy. Na właściwości wzbogaconych produktów nabiałowych wpływ ma rodzaj źródła składnika mineralnego oraz ilość tego składnika, który ma być dodawany do produktu. Niektóre formy składników mineralnych mogą wpływać na tempo przemian zachodzących w produktach nabiałowych. Dla przykładu dodatek niektórych soli cynku przyspiesza dojrzewanie serów podpuszczkowych dojrzewających. Na ogół składniki mineralne są mniej wrażliwe na czynniki fizyczne i chemiczne niż na przykład witaminy. Niemniej jednak mogą wykazywać reaktywny charakter, zatem należy starannie dobierać formę składnika mineralnego z uwzględnieniem możliwych interakcji z białkami, lipidami i węglowodanami mleka, potencjalnych negatywnych skutków dla właściwości sensorycznych (np. posmaki utleniony, metaliczny) nabiału, skrócenia okresu przydatności do spożycia, aktywności drobnoustrojów i biodostępności formy mineralnej. W tej ostatniej niezwykle ważne jest, aby oferowane preparaty soli mineralnych zapewniały teoretycznie niezawodną absorpcję pierwiastka, a jednocześnie nie stanowiły obciążenia ekonomicznego dla produktu końcowego. W UE, gdzie oświadczenia zdrowotne dotyczące produktów są regulowane przez EFSA, wzbogacanie nabiału składnikami mineralnymi daje różne nowe opcje dla nowych koncepcji produktów funkcjonalnych.
Wzbogacanie nabiału witaminami
Obróbka cieplna mleka, taka jak pasteryzacja czy sterylizacja systemem UHT, warunki przechowywania (czas, temperatura, dostępność światła słonecznego) mogą powodować zmniejszenie zawartości niektórych witamin w przetworach mleczarskich. Dotyczy to głównie witamin rozpuszczalnych w wodzie, w tym witamin z grupy B (takich jak tiamina, ryboflawina, witamina B6, niacyna, kwas pantotenowy, kwas foliowy, biotyna i witamina B12), chociaż procesy przetwarzania (np. separacja śmietanki) mogą być ważne także dla zawartości w nabiale witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. W przypadku niektórych witamin obserwowane zmiany mogą być istotne z punktu widzenia żywieniowego, bowiem mleko jest ważnym ich źródłem w ludzkiej diecie.
To skłania producentów nabiału do produkowania wyrobów o zwiększonej zawartości niektórych witamin. W warunkach otoczenia rozpuszczalne w wodzie witaminy C i z grupy B są oferowane i stosowane w formie sproszkowanej, a zatem stosunkowo łatwej do dozowania w produkcji większości produktów nabiałowych. Z kolei witaminy rozpuszczalne w tłuszczach występują w postaci płynnej (olejowej) lub stałej (kryształów), co może sprawiać trudności w przetwarzaniu podczas produkcji niektórych rodzajów wyrobów mlecznych. Jednym z napotykanych problemów obserwowanych podczas wzbogacania nabiału witaminami jest ich ograniczona stabilność w czasie obróbki cieplnej, a także przy zwiększonej zawartości wody lub tlenu. Wśród witamin rozpuszczalnych w wodzie mniej stabilne w tych warunkach są witamina C, kwas foliowy, witamina B6 i witamina B12. Natomiast w przypadku witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, witaminy A, D i E są najmniej stabilne.
W celu poprawy stabilności witamin opracowano szereg różnych technologii. Jedną z najważniejszych metod ochrony witamin rozpuszczalnych w tłuszczach jest mikrokapsułkowanie, w wyniku którego powstają stabilne sproszkowane preparaty witaminowe. Mikrokapsułkowanie dobrze sprawdza się nie tylko przy ochronie witamin niestabilnych, ale również wtedy, gdy do produktu spożywczego dodaje się na tym samym etapie produkcji dwie lub więcej różnych witamin w postaci mieszanki (premiksu). Premiks może składać się zarówno z witamin rozpuszczalnych w wodzie, jak i rozpuszczalnych w tłuszczach (lub ich prowitamin, np. karotenoidów).
Przetwarzanie mleka może również prowadzić do korzystnego wpływu na poziom witamin. Udowodniono, że fermentacja mleka zwiększa zawartość niektórych witamin z grupy B, np. folianów. Wiele bakterii mlekowych syntetyzuje foliany z prostych prekursorów, co już znajduje zastosowanie przy otrzymywaniu mlecznych produktów fermentowanych wzbogacanych w wybrane witaminy z grupy B nie na drodze dodatku preparatów witaminowych, ale poprzez wykorzystanie naturalnego zjawiska fermentacji kwasu mlekowego lub fermentacji kwasu propionowego. Tajemnica wzbogacania nabiału tą drogą tkwi w odpowiednim doborze kultur bakteryjnych. Dla przykładu: wiadomo, że pałeczki mlekowe nie wytwarzają kwasu foliowego, ale wyjątkiem są Lactobacillus plantarum (obecnie klasyfikowane jako Lactiplantibacillus plantarum subsp. plantarum). Również bakterie z gatunków Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis, Leuconostoc lactis, a nawet Bifidobacterium longum zostały uznane za producentów folianów.
