Główny surowiec – mąka, stosowana do produkcji pieczy-wa podstawowego, jest często mąką niskowyciągową, jasną, zubożoną o cenne składniki odżywcze, takie jak: białko, błon-nik pokarmowy, witaminy czy substancje mineralne. W celu poprawy wartości żywieniowej pieczywa, jako zamienniki mąki chlebowej, bądź dodatki technologiczne, uzupełniające niedobór substancji odżywczych, stosowane są syntetyczne składniki odżywcze lub, bardziej wartościowe żywieniowo, surowce naturalne, pochodzenia roślinnego względnie zwie-rzęcego [5, 15, 26]. Najczęściej wykorzystywane są surowce roślinne – zboża i przetwory zbożowe np. ziarna zbóż, mąki z całego ziarna, zarodki i otręby, gluten pszenny; nasiona roślin strączkowych, oleistych i ich przetwory takie jak mąka sojowa i grochowa; świeże i suszone owoce, warzywa i zioła oraz kon-centraty i izolaty białkowe z nasion roślin strączkowych.
Spośród surowców pochodzenia zwierzęcego wykorzysty-wane jest głównie mleko i produkty mleczne – mleko surowe, odtłuszczone mleko w proszku, serwatka, kazeiniany.
Z grupy substancji syntetycznych do wzbogacania pieczy-wa wykorzystywane są witaminy z grupy B oraz sole wapnia.
Szczególnie korzystne jest wzbogacanie pieczywa w skład-niki deficytowe w przeciętnej diecie, takie jak żelazo, wapń, tiamina, niacyna i ryboflawina [5, 12].
Zboża i mąki pełnoziarniste
Całe ziarna zbóż są powszechnie rekomendowane jako integralna część prawidłowo skomponowanej diety. Stanowią one ważne źródło składników pokarmowych, które zwykle spożywane są w niedostatecznej ilości. Są to : błonnik pokar-mowy, skrobia oporna, pierwiastki śladowe, witaminy i inne związki biologicznie aktywne, w tym fitoestrogeny i antyok-sydanty [25].
Spożywanie wyrobów piekarniczych produkowanych na bazie mąki pełnoziarnistej, z uwagi na dużą zawartość błon-nika pokarmowego, jest szczególnie zalecane w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Pieczywo tego typu uznawane jest
też za najbardziej dietetyczne, niskokaloryczne i nie powodu- jące nadwagi. W szczególności skierowane jest do osób pro-wadzących bierny tryb życia [2].
Rys.1. Chleb „ZIARNIAK”.
Surowce owocowe i warzywne
Stosowane w piekarnictwie owoce, warzywa i produkty ich przetworzenia stanowią w pieczywie źródło błonnika nie-rozpuszczalnego i rozpuszczalnego w wodzie (pektyny), który korzystnie wpływa na poziom cholesterolu we krwi. Związki pektynowe obniżają poziom cholesterolu na drodze procesów metabolicznych, zaś frakcje nierozpuszczalne błonnika obni-żają poziom absorpcji cholesterolu z przewodu pokarmowego [20].
Rys.2. Chleb ze śliwką .
Poniżej podano krótką charakterystykę przykładowych produktów zaliczanych do wyrobów piekarniczych o podwyż-szonej wartości odżywczej, dostępnych na polskim rynku [2].
Chleb żytni słowiański – wytwarzany metodą tradycyjną na naturalnym kwasie z dodatkiem drożdży fermentacyjnych, na bazie mąki żytniej (typ 2000) i pszennej chlebowej, z do- datkiem pełnego ziarna żyta (25%). Zastosowanie mąki razo-wej i ziarna żyta wpływa na podniesienie zawartości błonnika i soli mineralnych (głównie wapnia, fosforu i żelaza). Ponadto produkt ten zawiera znaczne ilości witamin z grupy B (B1, B2, PP).
Chleb z aronią – produkowany na bazie mąki pełnoziar-nistej, z użyciem surowców takich jak: suszone owoce aronii (ewentualnie suszone owoce czarnej porzeczki, śliwki suszo-ne lub owoce w syropie), miód sztuczny i syrop ziemniaczany.
Zastosowanie aronii jako dodatku w procesie produkcji wpły-wa nie tylko na podwyższenie wartości odżywczej pieczywa, ale też nadaje specyficzną barwę miękiszu, smak oraz aromat.
Ponadto owoce tej rośliny mają właściwości naturalnego kon- serwanta, dzięki czemu trwałość chleba z aronią jest przedłu-żona do 7 dni.
Chleb wegetariański – należy do kategorii pieczywa pszennego i produkowany jest z mąki pszennej Graham, z mąki pszennej chlebowej i dodatkiem mąki żytniej (typ 720).
Jako dodatki wzbogacające stosuje się znaczny udział (24%
w stosunku do mąki) orzechów, rodzynek, płatków owsianych i suszonych jabłek. Chleb wegetariański jest źródłem błonni-ka pokarmowego, składników mineralnych (wapnia, fosforu i żelaza) oraz witamin z grupy B (B1, B2, PP).
Chleb wieloziarnisty - produkowany z mąki pszennej chlebowej, mąki pszennej Graham i mąki żytniej pytlowej z 30% dodatkiem (w stosunku do mąki) surowców takich jak:
pełne ziarna żyta, obłuszczone ziarna owsa, słonecznika, lnu, sezamu, zarodków pszennych. Cechuje się wysoką zawartoś- cią błonnika pokarmowego, składników mineralnych i wita-min z grupy B.
Zastosowanie amarantusa (szarłatu) w pieczywie
Przetwory z amarantusa – mąka, płatki, nasiona, które są wykorzystywane jako składnik pieczywa, stanowią bogate źródło skwalenu, cennej żywieniowo substancji o wielokie-runkowym działaniu na organizm człowieka. Skwalen należy do grupy węglowodorów wielonienasyconych, triterpenów i jest zaliczany do lipidów (nie jest jednak tłuszczem). Nazwa tej substancji pochodzi od łacińskiej nazwy rekina – SQUA-LUS, którego wątroba jest niezwykle bogatym, tradycyjnym źródłem tego związku [13]. Skwalen wspomaga działanie wątroby w zakresie eliminacji toksyn z organizmu człowieka, odpowiada m.in. za syntezę cholesterolu [16, 22]. W związku z tym zastosowanie szarłatu jako dodatku do wyrobów pie-karniczych ma znaczenie w profilaktyce i dietoterapii chorób cywilizacyjnych, m.in. układu sercowo-naczyniowego.
Przykładem pieczywa wzbogacanego w amarantus jest
„Chleb dla serca” (rys.3), szczególnie polecany w profilakty-ce chorób układu krążenia. Koncepcja produktu i sposób jego wytwarzania opracowane zostały wg wytycznych i na zlece-nie Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii oraz przy współpracy ze specjalistami Wydziału Nauk o Żywieniu Człowieka i Kon-sumpcji SGGW w Warszawie. „Chleb dla serca” wytwarzany jest z 10% dodatkiem przetworów z amarantusa (mąka i płat-ki) na bazie naturalnych składników (mąki żytniej, pszennej, drożdży), z zastosowaniem tradycyjnej fermentacji ciasta na zakwasie, co dodatkowo podnosi jego walory prozdrowotne
(Malinowska, 2006). Zawiera 21 mg skwalenu/100g wyrobu - tak więc spożywając 250 g tego pieczywa dziennie dostar-czamy do organizmu ok. 52,5 mg tej substancji, czyli ilość zalecaną w diecie śródziemnomorskiej [22].
Rys.3. „Chleb dla serca”.
Produktem o podobnym charakterze jak „Chleb dla ser-ca” jest dostępny na naszym rynku chleb „JUNAK”, który zawiera w swym składzie przetworzone nasiona amarantusa i wiesiołka. Nasiona wiesiołka są źródłem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, w tym kwasu gamma – linolenowego (GLA). GLA pełni ważną rolę w metabolizmie nienasyco- nych kwasów tłuszczowych, jest podstawową substancją pro- staglandyn, hormonów tkankowych regulujących funkcjono-wanie tkanek i narządów. Z prostaglandyn najważniejsza jest prostaglandyna E1 (PGE1), wpływająca na obniżenie ciśnie-nia krwi, zmniejszająca ryzyko wytwarzaciśnie-nia się skrzepów krwi, wzmagająca działalność systemu immunologicznego i regulująca funkcje mózgowe [22].
Nasiona lnu (siemię lniane) jako dodatek do pieczywa W ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem cie- szy się stosowanie jako dodatku do pieczywa nasion lnu. Wią- że się to nie tylko z ich korzystnym wpływem na jakość tech-nologiczną chleba, ale głównie z dużą wartością odżywczą
i zdrowotną, wynikającą z wyjątkowego składu chemicznego.
Nasiona lnu w swej suchej masie, stanowiącej ok. 90%, za- wierają średnio 25% łatwo przyswajalnego białka, o strawno-ści 85-90%, ok. 43% tłuszczu bogatego w wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA), ponad 4% składników mineral- nych (głównie P, K, Zn, Mg, Cu) oraz węglowodany (pozosta-ły udział), których znaczną część stanowi błonnik pokarmowy bogaty w pektyny, β- glukany, gumy, śluzy i hemicelulozy [7].
W medycynie nasiona lnu, ze względu na zawarte w nich sub- stancje śluzowe, od dawna wykorzystywane są jako lek po- mocniczy przy stanach zapalnych dróg oddechowych, scho-rzeniach żołądka, jelit oraz układu moczowego.
Ostatnio wiele uwagi poświęca się korzystnemu wpływo- wi nasion lnu na gospodarkę lipidową organizmu i ich hipo-cholesterolemicznemu działaniu. Właściwości te wynikają z wysokiej zawartości w nasionach niezbędnych nienasy-conych kwasów tłuszczowych (NNKT), a zwłaszcza kwasu α-linolenowego (C18:3, n-3) - ponad 50% ogólnej zawartości NNKT [7, 8]. Związki te nie są syntetyzowane w organizmie człowieka i ze względu na fakt, że pełnią ważne funkcje struk- turalne (wchodzą w skład błon komórkowych) oraz regulują-ce, muszą być dostarczane z pożywieniem. Kwasy te mogą też być wykorzystywane do syntezy innych deficytowych kwasów tłuszczowych, o większej liczbie atomów węgla oraz wiązań podwójnych, np. z kwasu α-linolenowego ( C18:3, n-3 ) powstaje kwas eikozapentaenowy (EPA, C20:5 ) i dokozaheksa-enowy (DHA, C22:6 ). Są one również prekursorami eikozano-idów (prostaglandyn, prostacyklin i tromboksanów). NNKT kontrolują też metabolizm cholesterolu w wątrobie poprzez hamujący wpływ na aktywność reduktazy HMG – CoA, od-powiadającej za jego syntezę. Dzięki temu obniżają poziom LDL w surowicy krwi [7,8].
Hipocholesterolemiczne działanie wykazuje również obecny w siemieniu błonnik pokarmowy. Substancje pektyno-we, β-glukany i inne gumy oraz niektóre hemicelulozy tworzą w jelicie cienkim żele, w których mogą wiązać różne substan- cje, takie jak: cholesterol, kwasy żółciowe, trójglicerydy, re-dukując w ten sposób ich wchłanianie do krwi, a zwiększając ich wydalanie z organizmu.
Wykorzystanie dodatku nasion lnu do pieczywa korzystnie wpływa na jego wartość odżywczą i dietetyczną. Chleb z ich dodatkiem cechuje się wyższą zawartością białka, tłuszczu, błonnika pokarmowego oraz składników mineralnych (głów- nie Mg i Cu, ale też P, K i Zn) w porównaniu z chlebem trady- cyjnym. Siemię lniane polepsza również jakość i przyswajal-ność składników odżywczych. Połączenie w jednym produkcie dwóch rodzajów białek roślinnych (lnu i zbożowych) stwarza możliwość pełniejszego ich wykorzystania przez organizm, dzięki wzajemnemu uzupełnianiu się aminokwasów. Natomiast zwiększenie zawartości NNKT w pieczywie, a zwłaszcza kwa-su linolenowego poprawia profil kwasów tłuszczowych [8].
Ze względu na fakt, że całe nasiona lnu mogą być trudne do strawienia, a więc wykorzystanie z nich składników pokar-mowych może być ograniczone, bardziej właściwe wydaje się dodawanie ich w postaci zmielonej, razem z mąką [6].
Korzystny efekt poprawy wartości odżywczej pszennego pieczywa jasnego uzyskano, stosując w doświadczeniu, za-miast części mąki, łączny dodatek nasion lnu i amarantusa, odpowiednio 13% i 10% w stosunku do mąki. Wykorzystywa-no je w formie zmielonej, jako dodatek do ciasta. Taki sposób wprowadzenia nasion, oprócz lepszej strawności, zapewniał
równomierne ich rozprowadzenie w pieczywie. Opracowa-ne pieczywo z nasionami, w porównaniu z próbą kontrolną (rys.4), bazującą na mące jasnej typ 650, charakteryzowało się pożądanymi cechami sensorycznymi, zbliżonymi do wy- robów z mąki pszennej razowej. Cechowała je wyraźnie wyż-sza, niż w pieczywie kontrolnym, zawartość białka, tłuszczu, składników mineralnych oraz zwiększony poziom błonnika pokarmowego. Poprawił się również profil kwasów tłuszczo-wych pieczywa poprzez wzrost zawartości NNKT z rodziny n-6 i n-3 [11].
A. B.
Rys.4. Chleb pszenny wzbogacany nasionami lnu i ama- rantusa: (A) kontrolny (tradycyjny), (B) wzbogaca-ny nasionami lnu i amarantusa (10% + 13%) . Mleko i produkty mleczne
Pieczywo mleczne wyróżnia się szczególną wartością ży-wieniową ze wzglądu na zwiększoną ilość pełnowartościo-wego białka (co jest skutkiem wzrostu udziału aminokwasów egzogennych), zwiększoną zawartość wapnia, witaminy A i D oraz witamin z grupy B [17, 18, 21, 28]. Cechy te powodują, że pieczywo z dodatkiem mleka powinno stanowić składnik codziennej diety, zwłaszcza dzieci, młodzieży, osób w pode- szłym wieku, kobiet w ciąży i karmiących oraz osób wykonu-jących ciężką pracę fizyczną. Stosowne wydaje się być także włączenie tego typu produktów do diet laktowegetariańskich, laktoowowegetariańskich i semiwegetariańskich. Poza tym należy też wspomnieć o korzystnym oddziaływaniu pieczywa mlecznego na równowagę kwasowo-zasadową, a tym samym na poprawę ogólnej kondycji organizmu [21].
Prebiotyki
Prebiotyki to przede wszystkim niestrawne węglowodany, nie hydrolizowane i nie wchłaniane w jelicie cienkim, które korzystnie wpływają na organizm człowieka na drodze se- lektywnej stymulacji wzrostu i aktywności jednego lub nie-wielkiej liczby gatunków bakteryjnych w okrężnicy. Efekt probiotyczny obejmuje stymulację rozwoju korzystnej dla zdrowia mikroflory przewodu pokarmowego oraz wystąpienie pozytywnych dla organizmu skutków miejscowych (w świet-le przewodu pokarmowego) lub efektów układowych [10].
Liczne badania potwierdzają możliwość wykorzystania oli-gosacharydów w profilaktyce chorób żywieniowo zależnych.
Większość przebadanych prebiotycznych składników żywno-ści stanowią oligosacharydy, które zmieniają skład mikroflory jelitowej na korzyść bifidobakterii [27]. Stosunkowo nieliczne są prace dotyczące zastosowania prebiotyków w pieczywie.
Podjęte z tego zakresu badania w Katedrze Żywności Funkcjo- nalnej i Towaroznawstwa SGGW wykazały możliwość zasto-sowania preparatów prebiotyków do podwyższania wartości
odżywczej wyrobów piekarniczych. Badania prowadzono w oparciu o recepturę podstawową na pieczywo Graham, stosu-jąc mąkę pszenną typ 750, wzbogaconą otrębami pszennymi [14]. Uzyskane pieczywo cechowało się korzystnymi walo-rami sensorycznymi, porównywalnymi z wysoko ocenianą próbą kontrolną (rys.5). Stwierdzono, że dodatek oligofruk-tozy lub inuliny w ilości 3% nie tylko pozwala na osiągnięcie efektu prebiotycznego, ale też dodatkowo dostarcza błonnik pokarmowy w ilości od 11 do 13g/100g produktu (w zależno-ści od poziomu wzbogacania).
Zgodnie z obowiązującymi przepisami pieczywo wzbo- gacone przez dodatek prebiotyków można zaliczyć do kate- gorii produktów o wysokiej zawartości błonnika pokarmowe-go[23].
A. B. C.
Rys. 5. Chleb z dodatkiem prebiotyków: (A) kontrolny (tradycyjny), (B) z 3% oligofruktozy w gotowym wyrobie, (C) z 3% inuliny.