Makuch lniany. Nowy surowiec do wykorzystania w przetwórstwie

W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania przemysłu spożywczego koncepcją gospodarki cyrkularnej oraz trendem zero waste, które swoje działanie opierają na produkcji nowych produktów żywnościowych z surowców, które pozostały po produkcji innych produktów spożywczych. W oba te trendy z pewnością wpisują się makuchy z roślin oleistych.

Czym są makuchy lniane?

Makuchy są to produkty uboczne pozostałe po procesie tłoczenia olejów na zimno. Po pozyskaniu oleju z nasion, w samym wytłoku pozostaje wiele cennych składników takich jak: białka, polisacharydy oraz substancje przeciwutleniające. Ponadto, w związku z rozwojem trendu produktów plant-based wielu konsumentów eliminuje z diety tradycyjne mleczne produkty fermentowane, szukając ich roślinnych alternatyw. Można zaobserwować również pewnego rodzaju modę na dietę bezmleczną czy wegańską (będącą odmianą wegetarianizmu, w której spożywa się wyłącznie produkty pochodzenia roślinnego) wśród osób, u których nie stwierdzono przeciwwskazań do spożywania nabiału, co powoduje wzrost zainteresowania mlekopodobnymi produktami pochodzenia roślinnego (1). Potencjalną matrycą do ich produkcji mogą być właśnie makuchy, dlatego tak ważna jest ich charakterystyka.

Len jest surowcem, który znany był na ziemiach polskich na lata 5600 lat p.n.e. – 4900 lat p.n.e. (2). Na początku średniowiecza nasiona lnu oraz wyroby z niego były stosowane jako środek płatniczy stosowany na rynku. Ze względu na swoje właściwości włókno lniane wykorzystywane było również do produkcji tkanin. Początek produkcji oleju lnianego w Polsce możemy zanotować na drugą połowę XIX w. Znalazł on wówczas zastosowanie w produkcji potraw w dni postne. Obecnie olej lniany stanowi podstawę zdrowej diety, a nawet jest elementem terapii opartej na zaleceniach dr Budwig.

Charakterystyka nasion lnu

Nasiona lnu zawierają w swoim składzie 30-40% tłuszczu; 20-25% białek; 4-8% wody; 3 – 4% popiołu oraz 20-25% błonnika. Różnice w składzie chemicznym zależą od lokalizacji geograficznej oraz badanej odmiany (3).  W Polsce dostępne są obecnie dwa gatunki lnu: len złocisty i len zwyczajny. Dokładny skład odżywczy lnu przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1: Wartość odżywcza nasion lnu (3)

Składnik odżywczy / związki bioaktywne	Zawartość w 100 g nasion lnu	Składnik odżywczy / związki bioaktywne	Zawartość w 100 g nasion lnu
Węglowodany	29 g	Biotyna	6 mg
Białko	20 g	α-Tokoferol	7 mg
Tłuszcze	41 g	δ-Tokoferol	10 mg
Kwas linolenowy	23 g	γ-Tokoferol	552 mg
Błonnik	28 g	Wapń	236 mg
Ligniniany	10 – 2600 mg	Miedź	1 mg
Witamina C	0,5 mg	Magnez	431 mg
Tiamina	0,53 mg	Mangan	3 mg
Ryboflawina	0,23 mg	Fosfor	622 mg
Niacyna	3,21 mg	Potas	831 mg
Witamina B6	0,61 mg	Sód	27 mg
Witamina B5	0,57 mg	Cynk	4 mg

Oprócz korzystnego składu chemicznego, nasiona lnu są bogatym źródłem składników funkcjonalnych. W sposób korzystny wpływają one na zdrowie konsumentów. Len jest jednym z najlepszych roślinnych źródeł kwasów tłuszczowych z rodziny omega 3, zwłaszcza kwasu α-linolenowego i krótkołańcuchowych kwasów wielonienasyconych PUFA (4).

Kwasy tłuszczowe z rodziny omega -3 nie są syntetyzowane przez organizm i muszą być dostarczane wraz z pożywieniem. Dodatkowo znany jest korzystny wpływ tej rodziny tłuszczy na zdrowie człowieka. Niezbędne są one do prawidłowego wzrostu człowieka rozwoju i właściwego funkcjonowania wszystkich narządów wewnętrznych w szczególności układu sercowo – naczyniowego, siatkówki oka i mózgu człowieka (5).

Oprócz korzystnego składu kwasów tłuszczowych len jest bogatym źródłem frakcji rozpuszczalnego i nierozpuszczalnego błonnika, fitoestrogenów i ligninianów (6-9). Jak wykazały badania naukowe len zawiera w swoim składzie do 800 razy więcej ligninianów od innych pokarmów roślinnych (10-11). Główną frakcją tych związków występującą w nasionach lnu jest diglukozyd secoisolariciresinolu (SDG) (12). SDG w jelitach człowieka przekształcany jest przez bakterie jelitowe do enterodiolu i enterolaktonu, które mają korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Badania naukowe wykazały ich działania antyoksydacyjne i antynowotworowe. Tak korzystne właściwości lnu znalazły swoje odzwierciedlenie w wykorzystaniu tych nasion w przemyśle zwłaszcza do procesu produkcji oleju lnianego. Olej lniany ze względu na swoje właściwości stanowi niezastąpione źródło kwasów omega-3 i może służyć do suplementacji tych kwasów u osób niespożywających ryb (13). Procentowy skład frakcji wchodzący w skład oleju lnianego przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2: Profil kwasów tłuszczowych oleju lnianego (14)

Frakcja kwasów tłuszczowych	Procentowa zawartość
Kwasy tłuszczowe wielonienasycone (PUFA)	68,97 %
Kwasy tłuszczowe omega-3	54,08%
Kwasy tłuszczowe omega-6	14,87%
Kwasy tłuszczowe nasycone (SFA)	9,86 %
Kwasy tłuszczowe jednonienasycone (MUFA)	20,94 %

Ze względu na swój skład olej lniany coraz częściej znajduje zastosowanie jako substancja dodatkowa wzbogacająca inne produkty żywnościowe. Do grup produktów, które z powodzeniem udało się wzbogacić w olej lniany, zaliczamy między innymi: sery (15), ciastka (16) czy też lody (17). Dodatkowo zmielone ziarna lnu znalazły zastosowanie w produkcji pieczywa (18-19).

Makuch lniany i jego właściwości

Wytłoki te zwane makuchami są źródłem cennych substancji takich jak białko, polifenole, błonnik, lignany czy kwasy omega – 3. Lignany lniane są hormonami roślinnymi, które ze względu na swoje właściwości znalazły zastosowanie w leczeniu menopauzy u kobiet. Skład chemiczny makucha lnianego przedstawiono w tabeli 3 (20).

Tabela 3: Skład chemiczny makucha lnianego (20)

Wyszczególnienie	Procentowa zawartość
Sucha masa [%]	89,46
Białko ogólne [%]	33,6
Tłuszcz surowy [%]	10,02
Włókno surowe [%]	9,56
Związki bezazotowe wyciągowe [%]	31,16
Energia strawna [MJ]	13,6

Dodatkowo badania wykazały zdolność makucha lnianego do wygaszania wolnych rodników (21). Do tej pory makuch lniany był z powodzeniem wykorzystywany jako dodatek w paszach dla zwierząt gospodarskich, w celu zwiększenia ich wartości odżywczej co wiązało się z wyższą jakością mięs (22-23). Jak pokazały ostatnie badania naukowe, makuch lniany może z powodzeniem stanowić surowiec do produkcji wegańskich alternatyw nabiału.

Polskie badanie w ramach projektu PROBIOVEGE

Surowiec ten stanowi jeden z obszarów badań naukowców z projektu PROBIOVEGE prowadzonego pod kierownictwem dr inż. Łukasza Łopusiewicza na Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie.

Przeprowadzone w ramach tego projektu badania pokazały, że makuch lniany może z powodzeniem zostać wykorzystany do produkcji wegańskich alternatyw dla jogurtu (24) oraz kefiru (25). Oba te produkty charakteryzowały się podczas całego okresu przechowywania zawartością mikroorganizmów przekraczającą wartości zalecane przez FAO dla produktów mlecznych. Kolejnym produktem wykorzystaniem makucha z lnu, który udało się z powodzeniem wyprodukować, jest żywność w typie sera Camembert (26). Wykazano, że ser ten był dobrym źródłem polifenoli o działaniu przeciwutleniającym.

Przedstawione wyniki pracy laboratoryjnych pokazują,  że być może w najbliższej przyszłości na polskim rynku pojawią się wegańskie produkty nabiałowe, w których matrycę stanowić będzie makuch z lnu.

Bibliografia:

1. Brzezicha-Cirocka, J., Lebiedzińska, A., Kuchta, A., Czaja, J., Kamińska, M., & Szefer, P. (2015). Ocena zawartości żelaza, cynku, miedzi i manganu w substytutach mleka stosowanych w żywieniu wegan. I CHEMIA TOKSYKOLOGICZNA, 273.
2. Kopyra-Klimek, A., Oleksy, A., & Zając, T. (2011). Unikatowe cechy biologiczne i użytkowe lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.) determinujące znaczenie gatunku w przeszłości oraz współcześnie. Krakowskie Studia Małopolskie, 15, 169-196.
3. Łopusiewicz, Ł., Mazurkiewicz – Zapałowicz K., Drozłowska E., Trocer P. (2021). Roślinne zamienniki produktów nabiałowych. W: Środowiskowe i genetyczne uwarunkowania zdrowia ludzi i zwierząt (s. 84-100). Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
4. Goyal, A., Sharma, V., Upadhyay, N., Gill, S., & Sihag, M. (2014). Flax and flaxseed oil: an ancient medicine & modern functional food. Journal of food science and technology, 51(9), 1633-1653.
5. Achremowicz, K., & Szary-Sworst, K. (2005). Wielonienasycone kwasy tłuszczowe czynnikiem poprawy stanu zdrowia człowieka. Żywność Nauka Technologia Jakość, 12(3).
6. Ivanov, S., Rashevskaya, T., & Makhonina, M. (2011). Flaxseed additive application in dairy products production. Procedia Food Science, 1, 275-280.
7. Singh, K. K., Mridula, D., Rehal, J., & Barnwal, P. (2011). Flaxseed: a potential source of food, feed and fiber. Critical reviews in food science and nutrition, 51(3), 210-222.
8. Oomah, B. D. (2001). Flaxseed as a functional food source. Journal of the Science of Food and Agriculture, 81(9), 889-894.
9. Touré, A., & Xueming, X. (2010). Flaxseed lignans: source, biosynthesis, metabolism, antioxidant activity, bio‐active components, and health benefits. Comprehensive reviews in food science and food safety, 9(3), 261-269.
10. Mazur, W., Fotsis, T., Wähälä, K., Ojala, S., Salakka, A., & Adlercreutz, H. (1996). Isotope dilution gas chromatographic–mass spectrometric method for the determination of isoflavonoids, coumestrol, and lignans in food samples. Analytical biochemistry, 233(2), 169-180.
11. Muir, A. D., & Westcott, N. D. (2003). Flaxseed constituents and human health. In Flax(pp. 255-263). CRC Press.
12. Ayelign, A., & Alemu, T. (2016). The functional nutrients of flaxseed and their effect on human health: a review. European Journal of Nutrition and Food Safety, 6(2), 83-92.
13. Kaniewski, R., Jankowiak, J., & Zajączek, J. (2019). Nowe możliwości wykorzystania oleju lnianego tłoczonego na zimno. Post Fitoter, 3, 204-7.
14. Ciećko, J., Romańska, A., Kowalczyk, M., Domaradzki, P., Kędzierska-Matysek, M., Teter, A., … & Kondraciuk, M. Ocena profilu kwasów tłuszczowych olejów roślinnych wykorzystywanych w żywieniu człowieka i kosmetyce. Wybrane zagadnienia z zakresu produkcji surowców, żywności i kosmetyków, 16.
15. Bermúdez-Aguirre, D., & Barbosa-Cánovas, G. V. (2012). Fortification of queso fresco, cheddar and mozzarella cheese using selected sources of omega-3 and some nonthermal approaches. Food Chemistry, 133(3), 787-797.
16. Hassan, A. A., Rasmy, N. M., Foda, M. I., & Bahgaat, W. K. (2012). Production of functional biscuits for lowering blood lipids. World J Dairy Food Sci, 7(1), 01-20.
17. Goh, K. K., Pinder, D. N., Hall, C. E., & Hemar, Y. (2006). Rheological and light scattering properties of flaxseed polysaccharide aqueous solutions. Biomacromolecules, 7(11), 3098-3103.
18. Conforti, F. D., & Cachaper, K. F. (2009). Effects of selected antioxidants on physical and sensory characteristics of yeast bread containing flaxseed meal. International Journal of Consumer Studies, 33(1), 89-93.
19. Alpaslan, M., & Hayta, M. (2006). The effects of flaxseed, soy and corn flours on the textural and sensory properties of a bakery product. Journal of Food Quality, 29(6), 617-627.
20. Świstowska, Z. Kuleta, A. Stopyra, D. Minakowski, i R. Tomczyński, Zastosowanie makucha lnianego w żywieniu koni sportowych, mv, t. 61, s. 103-114, grudz. 2006.
21. Jasińska-Kuligowska, I., Suszko, P., & Kuligowski, M. (2014). Wytłoki lniane jako źródło fitoestrogenów i innych związków bioaktywnych. Składniki bioaktywne surowców i produktów roślinnych.
22. Banaszkiewicz, T., & Laskowski, S. (2013). Wpływ makuchu rzepakowego lub lnianego stosowanego w żywieniu kurcząt brojlerów na wartość dietetyczną mięsa. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, 68(4).
23. Krawiec, A., Domaradzki, P., Skałecki, P., Żółkiewski, P., Stanek, P., Florek, M., … & Zdrzałek, K. (2020). Wpływ dodatku siemienia lnianego w dawkach pokarmowych cieląt odsadków rasy limousine na wartość rzeźną i skład chemiczny mięsa. Wybrane zagadnienia produkcji zwierzęcej, 88.
24. Łopusiewicz, Ł., Drozłowska, E., Siedlecka, P., Mężyńska, M., & Bartkowiak, A. (2020). Preparation and characterization of novel flaxseed oil cake yogurt-like plant milk fortified with inulin. Journal of Food & Nutrition Research, 59(1).
25. Łopusiewicz, Ł., Drozłowska, E., Siedlecka, P., Mężyńska, M., Bartkowiak, A., Sienkiewicz, M., … & Kwiatkowski, P. (2019). Development, characterization, and bioactivity of non-dairy kefir-like fermented beverage based on flaxseed oil cake. Foods, 8(11), 544.
26. Łopusiewicz, Ł., Drozłowska, E., Tarnowiecka-Kuca, A., Bartkowiak, A., Mazurkiewicz-Zapałowicz, K., & Salachna, P. (2020). Biotransformation of flaxseed oil cake into bioactive camembert-analogue using lactic acid bacteria, Penicillium camemberti and Geotrichum candidum. Microorganisms, 8(9), 1266