Żywienie a zdrowie konsumenta – właściwości odżywcze i dietetyczne pieczywa

1. Żywienie a zdrowie konsumenta – właściwości odżywcze i dietetyczne pieczywa Prowadząca wykład: prof. dr hab. Halina Gambuś

2. Zgodnie z Olimpijską Deklaracją Żywienia i Kondycji Fizycznej stan zdrowia człowieka jest determinowany przez triadę kluczowych i wzajemnie powiązanych czynników: • podłoże genetyczne • sposób żywienia • aktywność fizyczną

3. Prawidłowy sposób żywienia został zdefiniowany jako spożywanie takiej ilości energii i składników odżywczych, które warunkują utrzymanie odpowiedniej masy ciała i normalne funkcjonowanie organizmu.

4. „Kto ma chleb ten ma wszystko”

5. Organizm człowieka funkcjonuje dzięki dostarczanej codziennie z pożywieniem • określonej porcji: • energii, • składników odżywczych, • witamin. • Pożywienie musi zawierać co najmniej: • 15 witamin, • 10 aminokwasów, • 15-20 pierwiastków mineralnych, • oraz 3 niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT). Ponieważ produkty zbożowe, zwłaszcza pieczywo, odgrywają zasadniczą rolę w żywieniu ludzi na całym świecie, powinny one być bardzo ważnym źródłem wymienionych składników odżywczych.

6. Rys. 1. Model żywienia człowieka w formie tzw. piramidy zdrowia (Gąsiorowski 2004).

7. Rys. 2. Dieta śródziemnomorska (www.oldwayspt.org).

8. Zgodnie z ustaleniami jednej porcji produktów zbożowych • odpowiada: • 1 kromka chleba, lub • 0,5 szklanki ugotowanych płatków, ryżu, makaronu, lub • 30 g płatków typu „gotowe do spożycia”.

9. Statystyczny Polak zjada: • rocznie ok. 100 kg pieczywa, • dziennie ok. 250 g pieczywa czyli 5 kromek i 1 bułeczkę. • Ta porcja dostarcza organizmowi średnio 675 kcal (2821,5 kJ). • Całkowite zapotrzebowanie energetyczne młodego organizmu wynosi: • 2100-2400 kcal (8778 – 10032 kJ) • Zatem średnia ilość spożywanego pieczywa pokrywa: • 25-30% niezbędnej dziennej energii.

10. Kaloryczność pieczywa i jego skład chemiczny zależą od rodzaju i wyciągu mąki użytej do wypieku. Tab. 1. Chleb zwykły i bułki. Podstawowy skład chemiczny i wartość energetyczna 100 g produktu rynkowego Źródło: Mielcarz 2004

11. Przeciętni konsumenci preferują mąkę jasną i pieczywo jasne, nad wysokowyciągowe, ciemne produkty zbożowe. Tab. 2. Struktura produkcji pieczywa w Polsce Źródło: Gąsiorowski 2004

12. Rys. 3. Zależność pomiędzy wyciągiem mąki, a względną zawartością podstawowych składników przemiału ziarna żyta (przyjęto że w całym ziarnie zawartość składników wynosi 100%) (Gąsiorowski 1996)

13. Chleb zawiera ponad 30 komponentów. Znajdują się w nim • wszystkie niezbędne składniki energetyczne, budulcowe i • regulujące, które spełniają następujące funkcje: • białkasłużą jako materiał budulcowy dla naszego organizmu, • węglowodany i tłuszczesą głównym źródłem energii, • składniki mineralnespełniają wiele funkcji w budowie organizmu i przebiegających w nim procesach przemiany materii, • błonnik pokarmowyabsorbuje z żywności substancje szkodliwe dla zdrowia i przyczynia się do sprawniejszego wydalania resztek z organizmu, • witaminysą niezbędne do prawidłowej przemiany materii.

14. Krajowe gatunki pieczywa zawierają przeciętnie4,5-8%białka w produkcie rynkowym. Spożycie pieczywa pozwala więc zaspokoić w około20-25%dzienne zapotrzebowanie na białko. Pieczywo zawiera średnio około33 aminokwasów egzogennych. Aminokwasami ograniczającymi w białkach różnych zbóż są:lizyna, arginina, tryptofan, izoleucyna oraz metionina. Aminokwasy te limitują wykorzystanie białek pszenicy i żyta przez organizm człowieka. BIAŁKA

15. Chleb żytni jest uboższy w białko w porównaniu z chlebem pszennym, ale białko to ma wyższą wartość biologiczną. Wartość białek zbożowych układa się w następującym szeregu (od najwyższej do najniższej): owies > żyto > jęczmień > kukurydza > pszenica

16. Długi wypiek przyczynia się do obniżenia wartości biologicznej białek zawartych w chlebie. W czasie wypieku zachodzireakcja chemiczna pomiędzy cukrami a aminokwasamii powstają związki, których enzymy trawienne nie są w stanie rozłożyć. Dzięki tym związkom powstaje przyjemny aromat chleba, ale występują wówczasstraty lizyny i argininy, sięgające nawet 90%

17. W zależności od rodzaju pieczywa węglowodany stanowią 40-50 g w 100 g pieczywa. Wśród węglowodanów dominuje skrobia. 2-4% stanowią niskocząsteczkowe cukry, wśród których dominuje sacharoza Do węglowodanów należą także związki nieprzyswajalne lubsłabo przyswajalne, które obecnie określane są pojęciem błonnik pokarmowy lub włókno pokarmowe. WĘGLOWODANY

18. 3 do 20% skrobi nie jest hydrolizowane przez enzymyi przedostaje się do okrężnicy (jelita grubego) w formie niestrawionej. Skrobię oporną(ang. resistant starch, w skrócie RS)z fizjologicznego punktu widzenia można rozpatrywaćjako składnik błonnika pokarmowego. Podobnie jak w przypadku błonnika, z bakteryjnego rozkładu skrobi w okrężnicy powstająkrótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i ich pochodne, przede wszystkimmaślany, których brak prowadzi do atrofii (zaniku) błony śluzowej, zakażeń i wielu innych chorób, jak np. wrzodziejące zapalenie czy nawet nowotwory jelita grubego.

19. Ziarna pszenicy i żyta zawierają1,5-2%tłuszczu, którego połowa mieści się w bielmie, a druga połowa w zarodku. W chlebie jest go mniej(1,0-1,8 g w 100 g produktu)jeśli receptura nie przewiduje dodatku tłuszczu. Mąka żytnia zawiera mniej tego składnika niż mąka pszenna. Wartość tłuszczu w chlebie jest duża ponieważprzeważają w nim niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT). Nie obciąża on przewodu pokarmowego a zapobiega zaleganiu pokarmu. Zwiększanie zawartości tłuszczu w chlebie uważa się za niepożądane. TŁUSZCZE

20. Muszą być stale uzupełniane z pożywieniem, ponieważ dorosły człowiek • wydala dziennie ok.20-30 gtych związków. • W stosunku do dziennego zapotrzebowania pieczywo dostarcza: • po ok. 20-30% - żelaza (Fe), miedzi (Cu), cynku (Zn) i magnezu (Mg) • oraz 60% manganu (Mn) • Straty tych pierwiastków podczas przetwórstwa kształtują się na poziomie • 50-90%,np.: • pszenna mąka razowa zawiera 1,8% tych składników, • jasna mąka pszenna typu 500 tylko 0,5% popiołu SKŁADNIKI MINERALNE

21. Fosfor w ziarnie zbóż kumulowany jestw ok.50% w formie fitynianów czyli soli kwasu fitynowego i w tej formie jest niedostępny dla organizmu. W czasie fermentacji ciasta (zwłaszcza żytniego), a następnie podczas wypieku, następujehydroliza fitynianówpod wpływem naturalnegoenzymu – fitazy – zawartego w mące, dzięki czemu możemy wykorzystać fosfor i wapń zatrzymany w tych związkach. Przy spożyciuok. 0,5 kg chleba dzienniedostarczamy do organizmukilka lub kilkanaście procentkoniecznej ilościwapnia (Ca). Ta sama porcja pokrywazapotrzebowanie na fosfor (P) w ok. 50%.

22. Aktualna definicja opracowana przez AACC brzmi: „Błonnik pokarmowy stanowią części jadalne roślin lub węglowodany nieskrobiowe, które są oporne na trawienie i wchłanianie przez człowieka w jelicie cienkim i podlegają częściowej lub całkowitej fermentacji w jelicie grubym. Błonnik obejmuje: polisacharydy, oligosacharydy, ligninę oraz roślinne substancje towarzyszące. Błonnik przyczynia się do dobroczynnego oddziaływania fizjologicznego, obniża poziom cholesterolu i glukozy we krwi”. BŁONNIK POKARMOWY

23. Dobroczynne działanie fizjologiczne błonnika polega na: • wiązaniu wody, przez co zwiększa się objętość pożywienia, bez zwiększania jego wartości energetycznej i zostaje zaspokojone uczucie głodu, • uczestniczeniu w wymianie kationowej, dzięki czemu absorbuje z pożywienia i zapobiega przyswajaniu różnych substancji szkodliwych dla zdrowia, takich jak metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm), czy środki ochrony roślin i ich metabolity, • wiązaniu kwasów żółciowych i cholesteroluprzez co pośrednio przyczynia się do obniżania jego poziomu w surowicy krwi, • przyspieszaniu ruchów perystaltycznych jelit,zapobiegając w ten sposób zaparciom, • oddziaływaniu na metabolizm drobnoustrojów w jelitach, szczególnie w jelicie grubym (okrężnicy) i zapobieganiu powstawania w jelicie toksycznych metabolitów bakterii.

24. Dietetycy zalecają spożywanieok. 30-40g błonnika dziennie, przeciętnie zjadamy w codziennej diecie tylko 15g. Głównym źródłem błonnika w naszej diecie są produkty zbożowe, dostarczające aż57% dziennego spożycia tego składnika, aszczególnie pieczywo ponieważ jest tanie i stanowi duży udział w naszym pożywieniu. Ziarnopszenicyjest ook. 20% uboższew błonnik od ziarnażyta. Produkty wytworzone zmąki całoziarnowejsą najbogatsze w ten składnik.

25. Tab. 3. Zawartość błonnika pokarmowego w 100 g pieczywa Źródło: Gąsiorowski 1996

26. Wyniki ostatnich badań dotyczące profilaktyki chorób nowotworowych wykazały: • w populacjach, które spożywają dużo produktów z całego ziarna występowanie nowotworów okrężniczo – prostniczych orazraka żołądka jestistotnie mniejsze • częstotliwość występowania raka piersi i jelita grubego w Finlandii jest na znacznie niższym poziomieniż w USA ponieważ błonnik spożywany przez kobiety w Finlandii pochodził w znacznie większym stopniu ze zbóż, głównie z ziarna żyta.

27. Za działanie przeciwnowotworowe odpowiedzialne są nie tylko nieskrobiowe węglowodany, ale i inne składniki związane integralnie z błonnikiem, jak np. związki polifenoloweczylignany. W wielu badaniachin vivoorazin vitrowykazano, żelignanysą czynnikami przeciwnowotworowymi, ponieważ spożyte z pokarmem, wywierają w organizmach ssaków,duży wpływ na metabolizm hormonów płciowych, odpowiedzialnych za powstawanie i rozwój chorób nowotworowych.

28. Błonnik pokarmowy z ziaren roślin zbożowych zawiera znacznie więcej ligniny niż błonnik z owoców i warzyw. Udowodniono, żelignina wykazuje zdolność usuwania(zmiatania)wolnych rodników. Wolne rodnikisą to cząsteczki, które mają niesparowany elektron i dlatego charakteryzują sięwielką reaktywnością chemiczną. Głównym celem wolnych rodników są błony komórkowe, dlatego zmiatacze wolnych rodników (m.in. lignina) ochraniają komórki błony śluzowej jelita, zapobiegając mutacjom nowotworowym.

29. Ziarna zbóż zawierają znaczne ilości witamin grupy B: • witaminy B1 (tiaminy), • witaminy B2 (ryboflawiny), • witaminy PP (niacyny) • witaminy E (tokoferolu) W mąkach jasnych pozostaje zaledwie 20-30% witamin grupy B, jakie pierwotnie zawierało ziarno. WITAMINY

30. Rys. 4.Zależność pomiędzy wyciągiem mąki, a zawartością wybranych witamin w mące żytniej i pszennej(Mielcarz 2004)

31. W normalnych warunkach wypieku straty wit. B1 sięgają: • w skórce do 70%, • w miękiszu chleba razowego – do 25% • w miękiszu chleba jasnego – do 19%. Dzienna porcja razowego pszennego chleba, w ilości 500–600 g zabezpiecza: • całkowicie zapotrzebowanie organizmu ludzkiego na witaminy B1 i PP • oraz w ok. 50 % na witaminę B 2.

32. Tab. 4. Zawartość niektórych witamin grupy B i witaminy E w 100 g pieczywa Źródło Mielcarz 2004

33. Jakie pieczywo powinniśmy spożywać?

34. W Instytucie Żywności i Żywienia zaproponowano następujący udział • poszczególnych grup pieczywa w całodziennej racji pokarmowej zdrowego • człowieka: • 15% - ciemne (razowe) pieczywo pszenne lub żytnie • 20% - jasne pieczywo pszenne • 65% - mieszane pieczywo żytnio – pszenne lub jasne pieczywo żytnie. Sugestia – zwiększyć udział mąki żytniej w produkcji pieczywa w Polsce.

36. Prawdziwe pieczywo razowe, zwłaszcza żytnie, zaliczane jest do produktów prozdrowotnych, m in. ze względu na niski indeks glikemiczny (około 50 %), w odróżnieniu od pieczywa z mąki jasnej, o indeksie glikemicznym w granicach 70-95 %.

37. Indeks gikemiczny (ang. glicemicindex - GI) szereguje produkty spożywcze wg bardzo ważnej cechy: jak szybko po spożyciu danego produktu rośnie we krwi stężenie cukru – glukozy. Im wyższa jest wartość GI produktu, tym szybszy wzrost poziomu glukozy we krwi po jego spożyciu.

38. Reakcja organizmu po spożyciu produktów o wysokim GI: • szybki wyrzut insuliny, • szybki spadek poziomu cukru, ale nie do wartości wyjściowej, • lecz znacznie niższej, źle tolerowanej przez organizm, • uczucie głodu i chęć jego zaspokojenia, • niekontrolowane pojadanie, • tworzenie się tłuszczów z dostarczonych węglowodanów i ich odkładanie w organizmie, czyli tycie.

39. Dodatkowy atut – pieczywo żytnie może być produkowane bez stosowania polepszaczy !

40. Jaki jest wpływ stosowanych polepszaczy pieczywa na jego walory żywieniowe i zdrowotne?

41. Zalety polepszaczy: • oddziaływują na strukturotwórcze składniki ciasta (pszennego), • skracają fermentację ciasta, • umożliwiają uzyskanie pieczywa o ładnym wyglądzie i dużej objętości końcowej, • pośrednio wpływają na łaknienie i strawność pieczywa. Wady polepszaczy: • zawierają substancje chemiczne i enzymy, • wprowadzają do organizmu substancje obce, • poprzez możliwość kumulacji stanowią potencjalne zagrożenie zdrowotne dla organizmu.

42. Chleb powinien zachować walor produktu naturalnego ! • Polepszacze powinny być traktowane jako lekarstwo na okresowe niedomogi • organizacyjne i surowcowe, jak np.: • konieczność szybkiego wyprodukowania dodatkowych ilości pieczywa szybką metodą jednofazową z zastosowaniem intensywnego mieszenia (okresy przedświąteczne, awarie w pracy piekarni), • konieczność przerobu mąki o znacznie obniżonej wartości wypiekowej.

43. Podczas fermentacji ciasta na chleb żytni bakterie kwasu mlekowego: • wytwarzają kwasy organiczne (np. mlekowy i octowy) wpływające • korzystanie na smak i aromat • wytwarzają substancje o charakterze antybakteryjnym i antypleśniowym, • które eliminują konieczność stosowania chemicznych konserwantów • rozkładają mikotoksyny, odporne na obróbkę termiczną, • które są obecne w mące porażonej pleśniami i kumulują się w organizmie • rozkładają fityniany zawarte w mące i uwalniają większość • mikro i makroelementów, które stają się dostępne dla organizmu ludzkiego • zwiększają zawartość kwasu foliowego i witamin z grupy B w pieczywie • zapobiegają zaparciom i hamują rozwój bakterii chorobotwórczych w jelicie • grubym • opóźniają proces starzenia się pieczywa

44. Dlaczego musimy jeść chleb?

45. Mózg stanowi jedynie 2% masy naszego ciała, a zużywa: • 20% tlenu pochłanianego przez płuca, • 20% energii zawartej w spożywanej żywności, • 40% węglowodanów zawartych w pożywieniu. W przeliczeniu na sacharozę mózg konsumuje w ciągu 1 godziny 1 kostkę cukru. Wymaga stałego poziomu zawartości cukru we krwi < 1 g/l (ok. 4,5 mmol/l). Brak tlenu lub glukozy w ciągu 3 minut powoduje obumieranie neuronów.

46. Do odżywiania komórek nerwowych mózgu najbardziej odpowiednie są węglowodany złożone, jak np. skrobia, która jest głównym składnikiem mąki i chleba. Z żywieniowego punktu widzenia, to właśnie chleb i inne produkty zbożowe są najwłaściwsze dla rozwoju inteligencji, zwłaszcza, że oprócz wolno przyswajalnej glukozy zawierają też podstawowe składniki niezbędne do procesu trawienia polisacharydów, jak np. witaminę B1 (tiaminę).

47. W białkach pszenicy i innych zbóż, występuje ok. 40% kwasu glutaminowego - aminokwasu zawartego w dużych ilościach w tkance mózgowej i pełniącego ważną rolę w pracy mózgu. Dzięki obecności kwasu glutaminowego i odpowiednich enzymów (dehydrogenaza i amidaza kwasu glutaminowego), tkanka mózgowa może zobojętniać działanie amoniaku, powstającego w znacznych ilościach w czasie wzmożonej pracy mózgu.

48. Mózg bez śniadania z pieczywem lub innymi produktami zbożowymi, gorzej pracuje, dlatego: Chcesz być mądry – jedz chleb !

49. Jedzenie chleba nie powoduje otyłości, ponieważ: • zmniejsza uczucie głodu, • zmniejsza potrzebę jedzenia tłuszczu, • nawet jasny chleb mieszany dostarcza więcej błonnika pokarmowego niż owoce i warzywa. Chleb jest więc sprzymierzeńcem w walce z nadwagą !

50. Rys. 5.Źródła i zawartość substancji balastowych w % w różnych produktach żywnościowych