Mleczne produkty wysokobiałkowe i ich wpływ na zdrowie
Na rozwój nowych produktów spożywczych wpływa wiele czynników. Demografia, warunki społeczno-ekonomiczne, kultura, polityka i środowisko determinują styl życia konsumentów i ich wzorce żywieniowe. Mają oni nie tylko łatwiejszy dostęp do informacji, ale także niespotykaną dotąd siłę lobbowania rynku na rzecz zmian. Stają się bardziej niż kiedykolwiek świadomi składników żywności i ich właściwości. W celu dostosowania receptur i technologii do potrzeb konsumentów producenci żywności powinni na bieżąco śledzić trendy kształtujące przemysł spożywczy. Zrozumienie zmian w preferencjach i oczekiwaniach konsumentów jest niezbędne przy opracowywaniu nowych produktów.
Obecnie jednym z najbardziej wpływających na branżę spożywczą trendów jest popularność zdrowego, aktywnego i „czystego” życia. Świadomi konsumenci wracają do natury i niskoprzetworzonej żywności, aby dostarczać organizmowi niezbędnych składników odżywczych. Zdrowe przekąski i tłuszcze wracają do łask, podczas gdy coraz częściej unika się cukru i węglowodanów prostych. Bardzo ważnym składnikiem żywności staje się za to w oczach konsumentów białko. Efektem tych wszystkich zjawisk jest dynamiczny rozwój kategorii żywności proteinowej dla sportowców i osób aktywnych fizycznie.
Konsumenci coraz częściej poszukują żywności wysokobiałkowej, ponieważ optymalne spożycie białka zwykle wiąże się z uczuciem sytości oraz przyrostem lub utrzymaniem beztłuszczowej masy ciała. Wzrost popularności tych produktów jest powiązany nie tylko z ich właściwościami, ale również z promowaniem ich w mediach i skojarzeniem ze sposobem żywienia osób aktywnych fizycznie. Coraz więcej osób prowadzi aktywny tryb życia, co przekłada się na wzrost aktywności sportowej i wytrzymałościowej.
Dowody naukowe potwierdzają, że niektóre składniki żywności mogą poprawić wyniki sportowe, przez co coraz więcej osób uzupełnia swoją dietę produktami dla osób aktywnych. Tak zwani „zwykli konsumenci” wypchnęli tę kategorię na rynek masowy. Z tego powodu produkty, które kiedyś były dostępne jedynie w sklepach fitness, teraz można znaleźć w supermarketach. Wśród produktów dla osób aktywnych fizycznie dominują artykuły wysokobiałkowe. Białko jest dostępnym, znanym i zrozumiałym dla konsumentów składnikiem, który daje wiele korzyści zdrowotnych. Największą popularnością cieszą się produkty wysokobiałkowe pochodzenia zwierzęcego ze względu na zbilansowany profil aminokwasów, a także ich wysoką przyswajalność. Obok produktów mięsnych bardzo popularne są różnego rodzaju produkty mleczarskie.
Białka mleka stanowią idealne źródło białka dla osób aktywnych fizycznie ze względu na ich profil aminokwasowy i wysoką przyswajalność. Mogą stanowić suplement diety sam w sobie, jak również zostać wykorzystane jako dodatek do wielu produktów tradycyjnych lub jako baza do otrzymania innych kategorii produktów wysokobiałkowych. Największą popularnością cieszą się obecnie odżywki białkowe w proszku, które należy przygotować do spożycia samodzielnie. Wśród tych produktów, które zwykle trzeba wymieszać z wodą lub mlekiem, króluje w sprzedaży białko serwatkowe. Dość powszechne są również białka kazeiny, a producenci wyrobów wysokobiałkowych sięgają także po koncentraty i izolaty białek mleka.
Koncentraty i izolaty białek mleka to kompleksy białek, które zawierają zarówno kazeinę, jak i białka serwatkowe w takich samych proporcjach jak w mleku. Produkty te stanowią skoncentrowane źródło białka o wysokiej wartości odżywczej oraz korzystnych właściwościach sensorycznych i funkcjonalnych. Zawartość białka w koncentratach białek mleka (MPC – ang. milk protein concentrate) waha się od 35% do 85%. Najpopularniejsze na rynku są MPC-42, MPC-70, MPC-80 i MPC-85, które, jak wskazują ich nazwy, zawierają odpowiednio 42%, 70%, 80% i 85% białka. Jeśli zawartość białek mleka sięga powyżej 90%, to taki produkt nazywany jest izolatem białek mleka. Koncentraty i izolaty są zwykle wytwarzane z odtłuszczonego mleka, w wyniku czego zawierają mniej niż 3% tłuszczu w składzie. Są często stosowane jako surowce do wytwarzania innych produktów spożywczych ze względu na cenę, właściwości odżywcze i funkcjonalne.
Bardziej wyspecjalizowanymi produktami są izolaty oraz koncentraty kazeiny i serwatki. Pod względem odżywczym to jednak serwatka jest jednym z najlepszych źródeł białka i zapewnia lepszy smak niż kazeina. Oprócz zawartości niezbędnych aminokwasów białka serwatkowe są również dobrze znane z łatwego trawienia i szybkiego wchłaniania, co zapewnia szybkie dostarczanie składników niezbędnych do wzrostu i regeneracji masy mięśniowej. Otrzymane produkty określane są jako koncentraty białek serwatkowych (WPC – ang. whey protein concentrate), gdy zawierają 30–85% białka, lub izolaty białek serwatkowych (WPI – ang. whey protein isolate), gdy zawierają 90–95% białka.
Przez długi czas produkty tego typu były stosowane głównie przez samych sportowców w celu zaspokojenia zwiększonych wymagań żywieniowych. Rosnąca świadomość zdrowotna i chęć uzyskania szybkich rezultatów sprawiły, że stały się one bardzo atrakcyjne również dla konsumentów głównego nurtu, którzy podejmują aktywność fizyczną rekreacyjnie.
Niska zawartość laktozy, przyjemny mleczny smak i wysoka rozpuszczalność są połączone z doskonałym profilem odżywczym, w wyniku czego koncentraty i izolaty białek mleka, serwatki i kazeiny stanowią idealne składniki do wielokierunkowego zastosowania spożywczego. Produkty te charakteryzują się obniżoną zawartością tłuszczu, laktozy i składników mineralnych w porównaniu do mleka pełnego. Są stabilne termicznie, wykazują zdolność do wiązania wody i żelowania, zwiększają lepkość produktu, a także wykazują zdolność do pienienia. Oprócz żywności dla sportowców znalazły również swoje zastosowanie w wytwarzaniu produktów mleczarskich, w przemyśle cukierniczym, piekarniczym, mięsnym, koncentratów spożywczych, a także żywności dla niemowląt i małych dzieci czy produktów do żywienia medycznego. Stanowią doskonałą bazę do wytwarzania szerokiej gamy żywności wysokobiałkowej, głównie przeznaczonej dla sportowców i osób aktywnych fizycznie.
Aleksandra Olech
Project Manager Alima-Bis Food Processing Technology
Obserwowany coraz większy udział artykułów mleczarskich wpisujących się w trendy „czysta etykieta” czy „wysoka zawartość białka” jest efektem wysokiego poziomu, do jakiego doszło przez lata polskie mleczarstwo. Większość zakładów korzysta z najnowszych rozwiązań technologicznych, w których to technologie membranowe stanowią istotne znaczenie.
W przemyśle mleczarskim filtracje membranowe powszechnie wykorzystuje się do oczyszczania, frakcjonowania i zagęszczania różnych składników, zarówno w mleku, jak i w serwatce. Obecnie stanowią już nieodłączny element wyposażenia linii w zakładach tej branży.
Zaletą filtracji membranowych jest przede wszystkim brak ingerencji na poziomie biochemicznym w składniki odżywcze – dzięki czemu zachowane są najcenniejsze właściwości przetwarzanych surowców – z jednoczesnym uzyskaniem optymalnej wydajności i opłacalności produkcji. W rezultacie możliwe jest uzyskanie produktów o wysokiej wartości odżywczej, „czystych” pod względem składu, bez konieczności stosowania dodatków funkcjonalnych.
Jeszcze do niedawna technologie membranowe, często stosowane w przemyśle, ograniczały się do zagęszczania serwatki jako produktu ubocznego celem późniejszej utylizacji. Dziś wszelkie kombinacje linii zawierających szereg filtracji różnego typu zapewniają pełne wykorzystanie surowców, rozwijając tym samym rynek coraz to ciekawszych i bardziej innowacyjnych produktów.
Przykładem są produkty promowane jako prozdrowotne, o wyższej wartości i niskim stopniu przetworzenia. Na przestrzeni lat wiele procesów konwencjonalnych zostało zastąpionych przez technikę separacji membranowej celem poprawy jakości otrzymywanych produktów oraz tworzenia zupełnie nowych wyrobów.
Obecnie zastosowanie mikrofiltracji czy ultrafiltracji w kierunku frakcjonowania składników i pozyskiwania najwyższej wartości z mleka (np. uzyskanie wysokiej zawartości białka czy pozyskiwanie wybranych frakcji białek) jest już nieodłącznym elementem technologicznym w produkcji na skalę przemysłową. W praktyce linia technologiczna jest wyposażona w szereg urządzeń filtracyjnych połączonych i zsynchronizowanych ze sobą MF, UF, NF, RO celem przetworzenia całości surowca i wykorzystania wszystkich jego składników.
Już zastosowanie samej ultrafiltracji oferuje szeroki wachlarz korzyści z jednego urządzenia, jak na przykład produkcja koncentratów czy izolatów białek, serów, serków, twarożków, deserów czy innych wyrobów galanterii mleczarskiej kierowanych dla osób aktywnych, preferujących zdrowy tryb życia.
Dzięki rozwojowi technologii membranowych mleczarnie mogą rozszerzać produkcję i wprowadzać innowacyjne produkty, oferując konsumentom żywność najwyższej jakości o niskim stopniu przetworzenia.
Obecnie na rynku spożywczym możemy trafić na bogate portfolio produktów wysokobiałkowych opartych na białkach mleka, które z dnia na dzień jest poszerzane. Dostępne są m.in. jogurty, napoje, puddingi czy batony proteinowe, a także sery, które są wzbogacane w różne frakcje białek mleka. Produkty te są łatwo dostępne w przystępnych cenach w większości dyskontów i hipermarketów. Spośród produktów mleczarskich bez wątpienia największą popularnością cieszą się jogurty proteinowe. Przed powstaniem produktów wysokobiałkowych na rynku dostępne były również tradycyjne mleczne produkty fermentowane o podwyższonej zawartości białka. Wśród nich znajdowały się m.in. labneh pochodzący z okolic wschodniej części Morza Śródziemnego, torba z Turcji, stragisto z Grecji, chakka z Indii czy ymer z Danii. Podobne właściwości ma również znany na całym świecie tzw. jogurt grecki. Zawartość białka w tych produktach waha się od około 4,5 do 8 g na 100 g produktu. Zwiększoną zawartość białka można było uzyskać przed fermentacją poprzez wzbogacenie mlekiem w proszku, odparowanie lub filtrację membranową. Po procesie fermentacji można uzyskać taki efekt poprzez separację mechaniczną lub filtrację membranową. Możliwe jest jednak także łączenie technik stosowanych przed i po fermentacji.
Obecnie dostępne na rynku jogurty uznawane za wysokobiałkowe charakteryzują się jeszcze wyższą zawartością białka. Można spotkać takie, które zawierają średnio około 8–10 g białka w 100 g produktu. Dostępne są zarówno w postaci tradycyjnych jogurtów, spożywanych łyżeczką, jak i produktów płynnych, przeznaczonych do wypicia. Początkowo wzrost popularności jogurtów wysokobiałkowych był najszerzej obserwowany w Stanach Zjednoczonych. W ostatnich latach widać go jednak również w Europie. Oczekuje się, że wzrost popytu na jogurty wysokobiałkowe będzie się utrzymywał, a trend ten ma związek z dbaniem o masę ciała i zainteresowaniem konsumentów produktami wspierającymi sprawność fizyczną. Dodatkowo jogurty te pośród innych produktów wysokobiałkowych, charakteryzują się stosunkowo najprostszym składem. Na liście składników znajdziemy przede wszystkim pasteryzowane mleko, białka mleka i żywe kultury bakterii jogurtowych, a w przypadku produktów w wariantach smakowych również substancje słodzące, wsady owocowe czy aromaty. Ich większa popularność w porównaniu do innych produktów wysokobiałkowych może wynikać z prostego składu, który wpisuje się w trend czystej etykiety. Zwiększona zawartość białka wpływa na zmianę konsystencji – są one gęstsze i bardziej kremowe w porównaniu do standardowych jogurtów.
Obok jogurtów bardzo popularne stają się również napoje, koktajle, kaszki i puddingi proteinowe w różnych wariantach smakowych. Ich skład, podobnie jak w przypadku jogurtów, oparty jest głównie na odtłuszczonym mleku i białkach mleka. Na liście składników znajdziemy jednak również inne dodatki, takie jak śmietanka, skrobia modyfikowana, substancje zagęszczające (np. karagen, karboksymetyloceluloza, guma celulozowa, guma guar), substancje słodzące (np. acesulfam K, aspartam, sukraloza), dodatki smakowe, regulatory kwasowości oraz barwniki syntetyczne i naturalne. Produkty te mają podobną zawartość białka do jogurtów proteinowych, jednak w wielu przypadkach w ich składzie znajdziemy substancje, które nie są postrzegane przez konsumentów jako prozdrowotne. Podobnie jest z batonami proteinowymi, których skład również bazuje na skoncentrowanych białkach mleka. W ich produkcji stosowany jest szereg dodatków funkcjonalnych, często niezbędnych dla zachowania odpowiednich właściwości smakowych i tekstualnych produktu.
Kolejną ciekawą grupą produktów wysokobiałkowych, których podstawą są mleko i skoncentrowane białka mleka, są sery proteinowe. Są one bardzo atrakcyjne dla osób dbających o swoją sylwetkę czy też próbujących pozbyć się zbędnych kilogramów ze względu na znacznie obniżoną zawartość tłuszczu i zwiększoną zawartość białka. W tradycyjnych serach podpuszczkowych (np. typu gouda) znajdziemy średnio 25–30 g tłuszczu i 17–25 g białka w 100 g produktu, natomiast w serach wysokobiałkowych 3–8 g tłuszczu i 30–35 g białka w 100 g produktu. Są one dostępne zarówno w formie plasterkowanej, jak i w blokach. Pomimo tak korzystnych wartości odżywczych produkty te mają bardzo zbliżony skład do standardowych serów podpuszczkowych. Bazuje on głównie na mleku, białku serwatkowym, soli i kulturach bakterii. Mają one również podobne zastosowanie – mogą być spożywane na zimno i topią się pod wpływem podwyższonej temperatury.
Białko jest niezbędnym składnikiem odżywczym diety człowieka przez całe życie, ponieważ zapewnia wzrost w okresie niemowlęcym, wspomaga metabolizm mięśni i kości, zapewnia utrzymanie i rozwój prawidłowego układu nerwowego oraz pomaga w utrzymaniu masy mięśniowej i sprawności fizycznej w każdym wieku. Sportowcy mogą mieć zwiększone fizjologiczne zapotrzebowanie na białko w celu utrzymania odpowiedniej syntezy białek i produkcji energii, a także wystarczającej funkcji odpornościowej w warunkach wielu stresów związanych z częstymi, intensywnymi i/lub długotrwałymi treningami. Zapotrzebowanie na białko wzrasta wraz ze wzrostem intensywności i czasu trwania wysiłku fizycznego. Instytut Żywności i Żywienia zaleca spożywanie 0,9 g białka na każdy kilogram masy ciała dziennie dla zdrowych osób dorosłych bez względu na płeć. Jednakże zalecenia stają się bardziej niejednorodne, gdy bierzemy pod uwagę sportowców, którzy wykazują zwiększone zapotrzebowanie na ten składnik. Mogą oni potrzebować prawie dwukrotnie więcej białka niż osoby prowadzące siedzący tryb życia, aby utrzymać syntezę białek i odpowiednią produkcję energii. Uważa się, że odpowiednie spożycie białka wspomaga metabolizm kości i utrzymanie masy mięśniowej, a te aspekty dodatkowo sprzyjają dobrym wynikom sportowym i zapobiegają kontuzjom.
Należy jednak pamiętać, że zapotrzebowanie na białko osób, które uprawiają sport rekreacyjnie, nie jest tak bardzo zwiększone, jak w przypadku profesjonalnych sportowców. Może ono nawet nie odbiegać od wytycznych podanych dla przeciętnej dorosłej populacji. Pomimo tego to właśnie ze względu na zwiększone spożycie w tej grupie konsumentów dochodzi do wzrostu popularności produktów wysokobiałkowych. Rozwój w tym segmencie wynika z rosnącej świadomości zdrowotnej, ale również promocji diety wysokobiałkowej w mediach. Dieta wysokobiałkowa jest coraz bardziej popularyzowana jako obiecująca strategia utraty wagi, zapewniająca podwójne korzyści w postaci poprawy uczucia sytości i zmniejszenia tkanki tłuszczowej. Należy jednak pamiętać, że zarówno zbyt małe, jak i zbyt duże spożycie białka w diecie może mieć niekorzystny wpływ na zdrowie. Zbilansowana dieta wysokobiałkowa bogata również w warzywa, owoce, zdrowe tłuszcze i produkty pełnoziarniste może być w połączeniu ze zdrowym trybem życia niewątpliwie korzystna dla zdrowia. Może pomagać w zmniejszeniu masy ciała i zapobieganiu wielu chorobom cywilizacyjnym. Problem może stanowić spożywanie zbyt dużej ilości białka w diecie ubogiej w inne prozdrowotne produkty w połączeniu z siedzącym trybem życia. Takie działania mogą wpływać na zwiększenie ryzyka rozwoju niektórych chorób metabolicznych. Najważniejsze jest więc zachowanie równowagi w diecie i stylu życia.
W zdrowej diecie jak najbardziej jest miejsce dla produktów wysokobiałkowych opartych na białkach mleka. Produkty z dodatkiem białek serwatkowych mogą być korzystne w żywieniu dzieci, osób starszych i osób aktywnych fizycznie ze względu na ich zdolność do pobudzania syntezy białek mięśniowych. Spożywanie odpowiedniej ilości białka wpływa również na utrzymanie zdrowia kości i serca oraz przeciwdziała procesom starzenia. Diety bogate w białko i niektóre aminokwasy powiązano także ze skuteczną utratą masy ciała oraz zmniejszonymi czynnikami ryzyka otyłości i chorób metabolicznych. W związku z tym przewidywany jest dalszy wzrost tej kategorii produktów na rynku. Większość producentów z branży mleczarskiej już teraz rozszerzyła swoje portfolio o produkty ze zwiększoną zawartością białka. Wyzwaniem pozostaje jednak uzyskanie takich produktów, które charakteryzują się prostym składem i ograniczeniem dodatków do żywności. Konsumenci oczekują bowiem, aby produkty dostępne na rynku wpisywały się w popularny obecnie zdrowy styl życia, który obfituje w naturalną i pełnowartościową żywność.
Literatura:
- Agarwal S. i wsp., Innovative Uses of Milk Protein Concentrates in Product Development, „Journal of Food Science” 2015, 80, s. 23–29.
- Arenas-Jal M. i wsp., Trends in the food and sports nutrition industry: A Review, „Critical Reviews in Food Science and Nutrition” 2020, 60(14), s. 2405–2421.
- Jørgensen C.E. i wsp., Processing of high-protein yoghurt – A review, „International Dairy Journal” 2019, 88, s. 42–59.
- Kårlund A. i wsp., Protein Supplements and Their Relation with Nutrition, Microbiota Composition and Health: Is More Protein Always Better for Sportspeople?, „Nutrients” 2019, 11(4), 829.
- Suthar i wsp., High protein milk ingredients – a tool for valueaddition to dairy and food products, „Journal of Dairy, Veterinary & Animal Research” 2017, 6(1), s. 259–265.