Zamienniki tłuszczu. Do czego służą i czy są bezpieczne dla zdrowia?

Według badań WHO ludność krajów rozwiniętych spożywa z pokarmem więcej kalorii niż wynosi ich zapotrzebowanie energetyczne. Przekłada się to na ciągły wzrost ilości osób z nadwagą i otyłością, które mają większą skłonność do chorób takich jak: cukrzyca, choroba wieńcowa serca, miażdżyca, nadciśnienie tętnicze, nowotwory. [1]

W 2014 roku zostały przeprowadzone badania na reprezentatywnej grupie losowej mieszkańców Polski i okazało się, że aż 54% Polaków boryka się z problemem nieodpowiedniej masy ciała. Aż 34% osób ma nadwagę. 17% osób cierpi na otyłość. [2].

Powtórzono to badanie po 5 latach. Wyniki nie są zadowalające a sytuacja wygląda coraz gorzej. Aż 61% osób ma nieprawidłową masę ciała, w tym: 38% osób ma nadwagę a 17% otyłość. [3]. Tendencja wzrostowa jest wysoce niepokojąca. Właśnie ze względu na ogromny problem nadwagi i otyłości jest coraz większe zainteresowanie żywnością o obniżonej kaloryczności, aby zapobiegać dalszemu szerzeniu się tych chorób. [1].

Czym są zamienniki tłuszczu?

Termin „zamienniki tłuszczu” stosuje się do określenia substancji zastępujących tłuszcz w produktach spożywczych. Do substancji tych należą:

Substytuty tłuszczu:

• Poliestry sacharozy
• Ester tłuszczowy kwasu malonowego i alkilomalonowego (DDM)
• Ester tłuszczowy kwasu trikarballilowego (TATCA)
• Pochodne tlenku propylenu (EPG)

Tłuszcze niskokaloryczne (MCT)

Emulgatory

Mimetyki:

• Węglowodanowe
• Białkowe [4]

W jaki sposób eliminuje się tłuszcz w produktach?

Wyeliminować lub zastąpić tłuszcz w produktach nie jest wcale tak łatwo.Spełnia on w produktach szereg ważnych funkcji fizjologicznych, technologicznych i sensorycznych.

Tłuszcz dostarczany z dietą jest najbardziej skoncentrowanym źródłem energii. Dostarcza do organizmu energię w ilości ok. 9kcal/g. Oprócz kalorii, jest nośnikiem także wielu substancji, takich jak: witaminy rozpuszczalne w tłuszczach – A, D, E i K oraz niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT).

Technologicznie tłuszcz wpływa na kształtowanie cech związanych np. z teksturą, konsystencją, soczystością czy smarownością. Niemałe znaczenie ma też jego wpływ na odczucia sensoryczne. Jest nośnikiem smaku oraz prekursorem tworzenia zapachów. Ze względu na tak ważne funkcje jakie spełnia w produktach, znalezienie odpowiedniego zastępnika stanowi wyzwanie.

Jakie wymogi stawia się przed zamiennikami tłuszczu?

Postawiono szereg wymagań dla zamienników tłuszczu. Są one następujące:

• Powinny zapewnić znaczne obniżenie kaloryczności produktu, jednocześnie nie ograniczając wchłaniania przez organizm witamin rozpuszczalnych w tłuszczach
• Nie powinny zmieniać cech sensorycznych produktu, czyli jego smaku, zapachu, tekstury i konsystencji.
• Muszą być bezpieczne, czyli nietoksyczne i nie mogą powodować zaburzeń metabolicznych
• O niskiej zawartości cholesterolu
• O wysokiej wydajności produkcyjnej [4-6]

Substytuty tłuszczu

Przypominają triacyloglicerole i można nimi całkowicie zastępować tłuszcz w produktach spożywczych. Mogą być otrzymywane z tłuszczów i olejów przez modyfikację enzymatyczną lub na drodze syntezy chemicznej. Ze względu na dużą stabilność w wysokich temperaturach dobrze nadają się do smażenia czy pieczenia, np. jako składnik shorteningów, margaryn czy olejów. Wykorzystywane są także do produkcji majonezów, wyrobów czekoladowych oraz dresingów sałatkowych. Co ciekawe, są one odporne na działanie enzymów trawiennych. Co za tym idzie nie dostarczają energii do organizmu.

Najbardziej popularnymi substytutami tłuszczu są poliestry sacharozy, a ich przykładem jest Olestra. Nie jest ona dopuszczona do stosowania w Polsce. W innych krajach dopuszcza się jej stosowanie jedynie przy produkcji krakersów oraz słonych przekąsek. Wydawałoby się, że Olestra jest świetnym zamiennikiem tłuszczu. Dlaczego więc nie jest stosowana na szeroką skalę? Wśród jej wad można wymienić upośledzanie wchłaniania witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Jak już zostało wcześniej wspomniane, tłuszcz jest ważny w naszej diecie dlatego, że między innymi jest nośnikiem wielu substancji. Innym powodem jest możliwość wywołania efektu laksacyjnego. [4-5,7]

Tłuszcze niskokaloryczne

Do tej grupy należą triacyloglicerole, które w swoim składzie zawierają średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (MCT): kwas kaprylowy i kaprynowy. Pierwszy z nich jest zbudowany z ośmiu a drugi z dziesięciu atomów węgla. Czym właściwie różnią się od długołańcuchowych kwasów tłuszczowych (LCT)?

Bardzo często są one stosowane w diecie osób z zaburzeniami metabolizmu tłuszczów, a także u tych z zaburzeniami absorpcji i trawienia tłuszczów w żywieniu dojelitowym oraz pozajelitowym. Ich kaloryczność wynosi około 8,3 kcal/g i jest niższa o ok. 10% w porównaniu z LCT, które wynosi 9,2 kcal/g.

Przykładem takiego tłuszczu jest caprenin. Otrzymuje się go ze średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych i kwasu behenowego. Stosowany głównie w cukiernictwie, do wyrobu czekoladek oraz polew czekoladowych do orzechów i ciastek. Innym przykładem jest salatrim, który także wykorzystywany jest do produktów cukierniczych. Oprócz tego używany jest jeszcze do produkcji produktów mlecznych. Oba te związki nie zostały dopuszczone do stosowania w Polsce. [4,8]

Emulgatory

Zasadniczo wykorzystuje się je do utworzenia jednorodnej i trwałej emulsji. Często są dodawane także z powodu szeregu innych korzyści, jakie wnoszą do produktu, Można tu wymienić: poprawę rozpuszczalności, wytworzenie oraz stabilizację piany, poprawę właściwości reologicznych oraz ograniczenie czerstwienia pieczywa.

Najczęściej wykorzystywanymi emulgatorami są lecytyna oraz mono- i diacyloglicerole kwasów tłuszczowych. Można nimi zastąpić tłuszcz w produktach, w ilości 50% tłuszczu zaplanowanego w recepturze, bez pogorszenia jakości. Ich wartość energetyczna wynosi 8,8 kcal/g. Można powiedzieć, że to niewielka różnica, jednak emulgatory są dodawane w niższym stężeniu, co powoduje niższą kaloryczność produktów wytworzonych z ich użyciem.

Lecytyna jest ważnym dodatkiem do czekolady i produktów czekoladopochodnych, ponieważ reguluje lepkość i płynność masy czekoladowej, przez co zapobiega tzw. „poceniu się” produktów. Często wykorzystuje się ją także do produkcji dietetycznych środków spożywczych oraz ciast. Natomiast mono- i diacyloglicerole kwasów tłuszczowych stosuje się np. przy produkcji herbatników, produktów mlecznych oraz piekarskich. [4-5,9]

Mimetyki

Dzielą się na dwie grupy: pochodzenia węglowodanowego lub białkowego. Otrzymuje się je na drodze modyfikacji chemicznej lub fizycznej białek i węglowodanów. Nie nadają się do obróbki cieplnej, ponieważ łatwo ulegają procesom denaturacji lub karmelizacji. Ich wartość energetyczna mieści się w zakresie od 0 do 4 kcal/g. [4]

Do grupy mimetyków pochodzenia węglowodanowego należą:

1. Wydzieliny roślin (guma arabska, karaya, tragakantowa)
2. Ekstrakty roślin morskich (agar-agar, karagen, alginiany)
3. Ekstrakty owoców (pektyna)
4. Gumy nasion (guarowa, mączka chleba świętojańskiego)
5. Gumy pochodzenia mikrobiologicznego (ksantyn i Gella)
6. Pomimery glukozy (polidekstroza)
7. Pochodne skrobi (skrobie modyfikowane, maltodekstryny, dekstryny)
8. Celuloza i jej pochodne
9. Fruktany (inulina)
10. Chitozan i jego pochodne [4]

Każdy z wymienionych powyżej mimetyków pochodzenia węglowodanowego jest dodawany do produktów spożywczych ze względu na to, że spełnia szereg ważnych funkcji. Możliwość zastąpienia pewnych ilości tłuszczu oraz cukru jest ich dodatkowym atutem. Gumy są substancjami zagęszczającymi i żelującymi, a także zwiększają lepkość.

Stosuje się je więc do produkcji niskotłuszczowych margaryn, majonezu, mrożonych deserów, lodów, wyrobów cukierniczych i wielu innych produktów. Skrobie i jej pochodne wykorzystuje się bardzo powszechnie ze względu na jej wielofunkcyjność. Kształtuje takie cechy produktu jak: lepkość, żelowanie, tekstura, adhezja czy zdolność utrzymania wilgoci.

Stosuje się ją między innymi do produkcji deserów, majonezów, wyrobów cukierniczych i piekarniczych oraz mięsnych. Pektyny są często stosowane w przemyśle owocowo-warzywnym do produkcji dżemów i powideł ze względu na właściwości żelujące. Jako zamienniki tłuszczu znalazły zastosowanie w produkcji kruchych ciastek, frankfurterek i serów.

Jeżeli chodzi o celulozę i jej pochodne to najczęściej stosowana jest celuloza mikrokrystaliczna ponieważ polepsza odczucia w ostach, jest bezkaloryczna oraz nadaje kremową i gładką strukturę. Wykorzystuje się ją do produkcji lodów, sosów, dressingów, majonezów oraz serów. Bardzo ciekawą substancją jest inulina, która obniża wartość energetyczną produktu a nie powoduje w nim zmian organoleptycznych. Jej wartość energetyczna przeciętnie wynosi około 1,5 kcal/g. Znajduje szerokie zastosowanie na rynku produktów: tłuszczowych, mleczarskich, owocowo-warzywnych, lodziarskich, cukierniczych oraz mięsnych. Przyjmuje się, że 1g inuliny może zastąpić aż 4 g tłuszczu. [4-5, 9-14]

Mimetyki pochodzenia białkowego otrzymywane są z:

1. Białka pochodzenia mlecznego: albuminy i globuliny serwatki oraz kazeiny
2. Białka pochodzenia jajecznego: albuminy jaj [4]

Ich zastosowanie jest bardzo ograniczone ze względu na zmiany następujące pod wpływem podwyższonej temperatury. Stosuje się je więc do produktów, które nie wymagają obróbki cieplnej: majonezy, jogurty, śmietany czy dressingi sałatkowe. Najbardziej popularny jest preparat Simplesse, zapewnia produktom kremową konsystencję ale maskuje ich aromat. Dostarcza 4kcal/1g a 1g tego preparatu może zastąpić 1 g tłuszczu. [4,14]

Podsumowanie

Tłuszcz jest najbardziej skoncentrowanym źródłem energii. Zbyt wysokie spożycie kcal z dietą może nieść za sobą negatywne skutki zdrowotne. W związku z powyższym na rynku pojawia się coraz więcej produktów o obniżonej kaloryczności. Nie można całkowicie wyeliminować tłuszczu, ponieważ jest on nośnikiem ważnych substancji oraz kształtuje cechy technologiczne i organoleptyczne. Nie lada wyzwaniem jest znalezienie odpowiedniego zamiennika tłuszczu, który będzie spełniał wszystkie ustalone kryteria. Zamienniki tłuszczu stosuje się głównie w produktach tłuszczowych – margaryny, majonezy, dressingi, cukierniczych i ciastkarskich, piekarskich, mięsnych, mlecznych oraz przekąskach.

Bibliografia:

1. Mączyńska D., Zdziennicka D. (1992) Wybrane zagadnienia technologii niskokalorycznych przetworów z owoców i warzyw. Przemysł Fermentacyjny i owocowo-warzywny, nr 12
2. Komunikat z badań CBOS. Czy Polacy jedzą za dużo? Warszawa, Nr 122/2014
3. Komunikat z badań CBOS. Czy Polacy mają problem z nadwagą? Warszawa, Nr 103/2019
4. Górecka D., Flaczyk E.(2014) Zamienniki tłuszczu. W: Żywność prozdrowotna. Składniki i technologia. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań.
5. Tyszkiewicz I. (1994) Zamienniki tłuszczu w technologii żywności, o obniżonej energetyczności. Przemysł Spożywczy nr 6
6. Wierzbicka A., Biller E., Plewicki T. (2003) Wybrane aspekty inżynierii żywności w tworzeniu produktów spożywczych. Wydawnictwo SGGW, Warszawa
7. Lindley M. G. (1996) Olestra. The Ultimate in Fat Substitution ? International Food Ingredients, nr 6
8. Leman J. (1993) Strukturyzowane lipidy, niekonwencjonalne tłuszcze przyszłości, Przemysł Spożywczy, nr 2.
9. Świderski F. (2003) Żywność wygodna i żywność funkcjonalna. WNT. Warszawa
10. Min B, Bae IY, Lee HG, Yoo S-H, Lee S. (2010) Utilization of pectin-enriched materials from apple pomace as fat replacer in a model food system. Bioresour Technol, 101: 5414‑5418.
11. Candogan K, Kolsarici N. (2003) Storage stability of low-fat beef frankfurters formulated with carrageenan or carrageenan with pectin. Meat Sci, 64: 207-214.
12. Lobato-Calleros C, Robles-Martinez JC, Cabellero-Perez JF, Vron-Carter EJ, Aguirre-Mandujano E. (2001) Fat replacer in low-fat Mexican manchego cheese. J Texture Stud, 32: 1-14.
13. Gramza-Michałowska A, Gorecka D. (2009) Wykorzystanie inuliny jako dodatku funkcjonalnego w technologii produkcji potraw. Bromatol Chemia Toksykol, 42(3): 324-328.
14. Gorecka A, Krygier K. (2004) Zamienniki tłuszczu w produkcji żywności o obniżonej wartości energetycznej. Przem Spoż, 58 (5): 36-42.