Prowadząca wykład: prof. dr hab. Halina Gambuś

Żywienie a zdrowie konsumenta –

właściwości odżywcze i dietetyczne pieczywa

Zgodnie z Olimpijską Deklaracją Żywienia i Kondycji Fizycznej stan zdrowia człowieka jest determinowany przez triadę kluczowych i wzajemnie powiązanych czynników:

1.podłoże genetyczne2.sposób żywienia3.aktywność fizyczną

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

„Kto ma chleb ten ma wszystko”

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.

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

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

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”.

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.

Asortyment Wilgotność

Tłuszcz

Białko (N x 5,8)

Węglowodany

Błonnik pokarmow

y

Wydajność energetyczna

kJ kcal

Chleb chrupki (żytni) 6,4 2,8 10,2 64,5 14,1 1378,

6 324

Chleb razowy żytni 43,8 1,2 6,3 39,9 7,9 831 196

Chleb żytni jasny 42,2 0,9 4,7 43,0 6,1 845 199Chleb mieszany jasny 40,5 1,2 6,5 47,0 7,6 959 226Chleb pszenny jasny 36,2 1,8 8,3 49,6 3,2 1053 248Chleb pszenny razowy 43,4 1,2 6,7 41,5 5,9 865 204

Bułki pszenne 34,0 1,0 7,7 49,3 3,4 1007 237Bułki razowe 34,0 1,4 7,8 46,2 10,6 971 229

Tab. 1. Chleb zwykły i bułki. Podstawowy skład chemiczny i wartość energetyczna 100 g produktu rynkowego

Źródło: Mielcarz 2004

Kaloryczność pieczywa i jego skład chemiczny zależą od rodzaju i wyciągu mąki użytej do wypieku.

Tab. 2. Struktura produkcji pieczywa w Polsce

Rodzaj pieczywa Udział w całej produkcji %

Pieczywo pszenne 25

Pieczywo żytnie 5Pieczywo mieszane pszenno-żytnie (70/30) 60

Pieczywo mieszane żytnio-pszenne (50/50) 5

Pieczywo ciemne razowe pełnoziarniste (pszenne i żytnie) 5Źródło: Gąsiorowski 2004

Przeciętni konsumenci preferują mąkę jasną i pieczywojasne, nad wysokowyciągowe, ciemne produkty zbożowe.

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)

Chleb zawiera ponad 30 komponentów. Znajdują się w nim wszystkie niezbędne składniki energetyczne, budulcowe i regulujące, które spełniają następujące funkcje:

białka służą jako materiał budulcowy dla naszego organizmu, węglowodany i tłuszcze są głównym źródłem energii, składniki mineralne spełniają wiele funkcji w budowie organizmu i

przebiegających w nim procesach przemiany materii, błonnik pokarmowy absorbuje z żywności substancje szkodliwe dla

zdrowia i przyczynia się do sprawniejszego wydalania resztek z

organizmu, witaminy są niezbędne do prawidłowej przemiany materii.

Krajowe gatunki pieczywa zawierają przeciętnie 4,5-8% białka w produkcie rynkowym.

Spożycie pieczywa pozwala więc zaspokoić w około 20-25% dzienne zapotrzebowanie na białko.

Pieczywo zawiera średnio około 33 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

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

Długi wypiek przyczynia się do obniżenia wartości biologicznej białek

zawartych w chlebie.

W czasie wypieku zachodzi reakcja chemiczna pomiędzy cukrami a

aminokwasami i powstają związki, których enzymy trawienne nie są w stanie

rozłożyć.

Dzięki tym związkom powstaje przyjemny aromat chleba, ale występują

wówczas straty lizyny i argininy, sięgające nawet 90%

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 lub słabo przyswajalne,

które obecnie określane są pojęciem błonnik pokarmowy lub włókno

pokarmowe.

WĘGLOWODANY

3 do 20% skrobi nie jest hydrolizowane przez enzymy i przedostaje się do okrężnicy (jelita grubego) w formie niestrawionej.

Skrobię oporną (ang. resistant starch, w skrócie RS) z fizjologicznego punktu widzenia można rozpatrywać jako składnik błonnika pokarmowego.

Podobnie jak w przypadku błonnika, z bakteryjnego rozkładu skrobi w okrężnicy powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i ich pochodne,przede wszystkim maślany, których brak prowadzi do atrofii (zaniku) błony śluzowej, zakażeń i wielu innych chorób, jak np. wrzodziejące zapalenie czynawet nowotwory jelita grubego.

Ziarna pszenicy i żyta zawierają 1,5-2% 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 nieprzewiduje dodatku tłuszczu.

Mąka żytnia zawiera mniej tego składnika niż mąka pszenna.

Wartość tłuszczu w chlebie jest duża ponieważ przeważają 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

Muszą być stale uzupełniane z pożywieniem, ponieważ dorosły człowiek wydala dziennie ok. 20-30 g tych 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 poziomie50-90%, np.: pszenna mąka razowa zawiera 1,8% tych składników, jasna mąka pszenna typu 500 tylko 0,5% popiołu

SKŁADNIKI MINERALNE

Fosfor w ziarnie zbóż kumulowany jest w 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, następuje hydroliza fitynianów pod wpływem naturalnego enzymu – fitazy – zawartego w mące, dzięki czemu możemy wykorzystać fosfor i wapń zatrzymany w tych związkach.

Przy spożyciu ok. 0,5 kg chleba dziennie dostarczamy do organizmu kilka lub kilkanaście procent koniecznej ilości wapnia (Ca).Ta sama porcja pokrywa zapotrzebowanie na fosfor (P) w ok. 50%.

Aktualna definicja opracowana przez AACC brzmi:

„Błonnik pokarmowy stanowią części jadalne roślin lub węglowodanynieskrobiowe, 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

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 cholesterolu przez 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.

Dietetycy zalecają spożywanie ok. 30-40g błonnika dziennie, przeciętnie zjadamy w codziennej diecie tylko 15g.

Głównym źródłem błonnika w naszej diecie są produkty zbożowe, dostarczające aż 57% dziennego spożycia tego składnika, a szczególnie pieczywo ponieważ jest tanie i stanowi duży udział w naszym pożywieniu.

Ziarno pszenicy jest o ok. 20% uboższe w błonnik od ziarna żyta.

Produkty wytworzone z mąki całoziarnowej są najbogatsze w ten składnik.

Tab. 3. Zawartość błonnika pokarmowego w 100 g pieczywa

Rodzaj pieczywaFrakcja

rozpuszczalna błonnika [g]

Frakcja nierozpuszczalna błonnika

[g]

Błonnik ogółem[g]

Bułki 1,30 1,60 2,90Chleb pszenny jasny 1,30 1,60 2,90Chleb pszenny

graham 1,30 5,10 6,40Chleb pszenny

razowy 1,60 4,90 6,70

Chleb chrupki żytni 4,60 10,00 14,60Chleb pszenno-żytni 1,80 2,30 4,10Chleb żytnio-

pszenny 2,10 2,80 4,10Chleb żytni (z mąki

typ 1000) 2,20 3,30 5,50

Chleb żytni razowy 2,60 4,60 7,20Źródło: Gąsiorowski 1996

Wyniki ostatnich badań dotyczące profilaktyki chorób nowotworowych wykazały:

w populacjach, które spożywają dużo produktów z całego ziarna występowanie nowotworów okrężniczo – prostniczych oraz raka żołądka jest istotnie mniejsze

częstotliwość występowania raka piersi i jelita grubego w Finlandii jest na znacznie niższym poziomie niż w USA ponieważ błonnik spożywany przez kobiety w Finlandii pochodził w znacznie większym stopniu ze zbóż, głównie z ziarna żyta.

Za działanie przeciwnowotworowe odpowiedzialne są nie tylko nieskrobiowe

węglowodany, ale i inne składniki związane integralnie z błonnikiem, jak np.

związki polifenolowe czy lignany.

W wielu badaniach in vivo oraz in vitro wykazano, że lignany są czynnikami

przeciwnowotworowymi, ponieważ spożyte z pokarmem, wywierają w

organizmach ssaków, duży wpływ na metabolizm hormonów płciowych,

odpowiedzialnych za powstawanie i rozwój chorób nowotworowych.

Błonnik pokarmowy z ziaren roślin zbożowych zawiera znacznie więcej ligninyniż błonnik z owoców i warzyw. Udowodniono, że lignina wykazuje zdolność usuwania (zmiatania) wolnychrodników.

Wolne rodniki są to cząsteczki, które mają niesparowany elektron i dlategocharakteryzują się wielką reaktywnością chemiczną.Głównym celem wolnych rodników są błony komórkowe, dlatego zmiatacze wolnych rodników (m.in. lignina) ochraniają komórki błony śluzowej jelita, zapobiegając mutacjom nowotworowym.

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

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

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.

Tab. 4. Zawartość niektórych witamin grupy B i witaminy E w 100 g pieczywa

Rodzaj pieczywaB1 [μg] B2

[μg]Niacyna PP

[mg]E [mg]

Bułki 98 34 1,10 0,39

Chleb pszenny jasny 86 60 0,85 0,05-2,20

Chleb pszenny graham 210 110 2,50 0,89

Chleb pszenny razowy 250 150 3,30 1,34

Chleb chrupki żytni 200 180 1,10 2,07

Chleb pszenno-żytni 140 73 1,20 1,99

Chleb żytnio-pszenny 170 79 0,96 2,06Chleb żytni (z mąki typu 1000) 180 110 0,92 1,98

Chleb żytni razowy 180 150 0,56 2,40Źródło Mielcarz 2004

Jakie pieczywo powinniśmy spożywać?

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.

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

%.

Indeks gikemiczny (ang. glicemic index - 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.

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.

Dodatkowy atut – pieczywo żytnie może być

produkowane bez stosowania polepszaczy !

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

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.

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.

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

Dlaczego musimy jeść chleb?

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.

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 wolnoprzyswajalnej glukozy zawierają też podstawowe składniki niezbędne do

procesu trawienia polisacharydów, jak np. witaminę B1 (tiaminę).

W białkach pszenicy i innych zbóż, występuje ok. 40% kwasu glutaminowego - aminokwasu zawartego w dużych ilościach w tkance mózgowej i pełniącegoważną 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 czasiewzmożonej pracy mózgu.

Mózg bez śniadania z pieczywem lub innymi produktami zbożowymi, gorzejpracuje, dlatego:

Chcesz być mądry – jedz chleb !

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 !

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

Pieczywo o zwiększonej wartości odżywczej lub dietetycznej – to pieczywo specjalne.

Syntetyczne składniki wzbogacające: sole wapnia i żelaza, tiamina (B1),

ryboflawina (B2), a w niektórych przypadkach również witamina B6.

Naturalne surowce wzbogacające: mleko odtłuszczone w proszku, serwatka, maślanka, drożdże spożywcze suszone, zarodki pszenne, preparaty sojowe,nasiona roślin oleistych i tzw. pseudozboż (np. szarłatu – amarantusa), produkty przemiału zbóż niechlebowych (np. owsa i jęczmienia) .

Przyczyny tzw. chorób cywilizacyjnych, obecnie chorób przewlekłych niezakaźnych:

duże zanieczyszczenie środowiska w którym żyjemy, bardzo intensywny i stresujący tryb życia, złe nawyki żywieniowe, mała aktywność fizyczna.

Należą do nich: choroby układu krążenia, nowotwory, cukrzyca i alergie.

W profilaktyce i leczeniu niektórych chorób stosuje się pieczywo specjalne

dietetyczne.

Chorym na cukrzycę – zaleca się chleb wysokobiałkowy (co najmniej 22% białka w suchej masie) i o obniżonej wartości energetycznej co najmniej o 20%,z dodatkiem glutenu pszennego, produktów mlecznych lub sojowych koncentratów białkowych i surowców bogatych w błonnik np. otrąb owsianych,o małym indeksie glikemicznym i dużej zawartości β-glukanów.

W leczeniu i zapobieganiu miażdżycy (arteriosklerozy) – polecany jest zwykłychleb razowy, względnie pieczywo z dużym dodatkiem otrąb i nasion roślin oleistych bogatych w NNKT.

Chorym na anemię – pieczywo wzbogacane w żelazo.

Chorym na chorobę trzewną (celiakię) - oferuje się pieczywo skrobiowe (bezglutenowe) z normalną zawartością soli.

Chorym na mocznicę (uremię) – zaleca się pieczywo skrobiowe (bezglutenowe), ale bez soli (niskosodowe).

Chorym na nadciśnienie tętnicze – proponuje się pieczywo niskosodowe. Mąki zbożowe zawierają zaledwie 2-3 mg Na/100 g. Sól do chleba dodaje się nie tylko ze względów smakowych, ale także jako wzmacniacz glutenu.Chlorek sodu (NaCl) zastępuje się solami potasu, wapnia lub magnezu albo stosując serwatkę zamiast wody. W celu poprawy smaku dodaje się przyprawynp. kminek, anyż lub olejki eteryczne.

W przypadku otyłości – zalecany jest chleb razowy lub chleb wysokobłonnikowy, produkowany z dużym udziałem otrąb pszennych.

W przypadku próchnicy zębów – polecany jest chleb razowy, szczególnie żytni,który zawiera śladowe ilości fluoru przeciwdziałającego próchnicy.

Chleb nasz powszedni oprócz funkcji żywieniowych może spełniać równieżfunkcje prozdrowotne. W dzisiejszych czasach, kiedy nauka o żywieniu człowieka stała się samodzielną dziedziną, chleb stanowi ciągle podstawę naszego wyżywienia i nie ma innego produktu żywnościowego, który mógłby go zastąpić.

„Chleb … tak samo potrzebny jak słońce, co świeci…” (Tadeusz Kubiak)

PODSUMOWANIE

W ramach europejskiego projektu badawczego 90 na 100 respondentów odpowiedziało, że uważa chleb za żywność specjalną, szczególnie ważną a nawet świętą.

Dziękuję za uwagę