Snížením obsahu tuku ve stravě nebo jeho náhradou k prevenci obezity

2006/2

Doc. Ing. Vladimír Filip, CSc.,
Doc. Ing. Jana Dostálová, CSc.,
Prof. Ing. Jan Pokorný, DrSc.
Fakulta potravinářské a biochemické technologie,
VŠCHT, Praha

 

Úvod

Ve všech hospodářsky vyspělých zemích, a tedy i u nás, přijímáme obecně ve stravě více energie (lidově nesprávně kalorií), než stačíme ve všech svých aktivitách vydat. Do značné míry se na přijímané energii podílejí tuky, protože 1 g tuku dodá zhruba dvakrát více energie než 1 g cukru a škrobu nebo 1 g bílkovin. Tuky se jen v omezené míře ihned využívají, ale naopak se v těle snadno ukládají jako rezerva energie. Naneštěstí máme vrozenou oblibu tučných potravin. Z těchto důvodů mají odborníci ve stravování snahu podíl energie z tuků snížit. U potravin se sníženým obsahem tuků výrobci chtějí dodržet zdravotní nezávadnost a zachovat zároveň vysokou smyslovou (sensorickou) jakost. Ta se dosáhne tím, že při ochutnání v ústech máme pocit vysoké hustoty (viskozity) sousta. K dosažení tohoto cíle vedou dvě cesty: 1. náhrada tuků příbuznými výrobky tukového charakteru, ale s nižším obsahem energie; 2. náhrada tuků netukovými látkami, jejichž obsah energie je podstatně nižší.

Snížení obsahu energie úpravou obsahu tuku ve výrobku

Nejjednodušším postupem, jak snížit obsah energie ve výrobku, je snížení obsahu tuku přímo v tukových výrobcích, které používáme na přípravu stravy. Tohoto ale se nejsnáze dosáhne u emulgovaných (tzv. žlutých) tuků, které jsou označeny na etiketě jako roztíratelné tuky nebo margaríny. Sníží se jednoduše obsah tuku a zvýší se obsah vody, která je jeho nejlevnější náhradou. Původní máslo a jeho náhražka margarin obsahovaly 80 % tuku. Dnes mají tyto výrobky obsah tuku kolem 70 %; nesmějí se proto označovat jako máslo nebo margarin, ale pouze obchodním názvem (v některých případech je povoleno označení máslo nebo margarin se sníženým obsahem tuku). Pro zvláště náročné konzumenty se vyrábějí emulgované tuky s 60 %, 40 % nebo až jen s 20-25 % tuku. Pokud by takové výrobky měly vodovou chuť a nevyhovovaly sensoricky, sníží se velikost tukových částic (čímž se zvýší i jejich počet) nebo se přidají některé zahušťovací přísady. Podobným způsobem se může snižovat obsah tuku v majonézách, kde tuk představuje rozptýlenou fázi a voda souvislou fázi. U šlehaných pokrmových tuků se tuk zředí našlehaným vzduchem nebo dusíkem. Tím se sice nesníží hmotnostní obsah tuku, ale zvětší se jeho objem. Konzument většinou přidává tuk podle objemu (např. lžící), takže se množství přijatého tuku také sníží.

Snížení obsahu energie úpravou složení tuku

Tuky jsou v podstatě sloučeniny tří mastných kyselin (každá má většinou 14-18 atomů uhlíku v molekule) s jednou molekulou glycerolu, proto se nazývají triacylglyceroly. Poměrně jednoduše a nenákladně lze vyrobit sloučeninyjen dvou mastných kyselin s jednou molekulou glycerolu, tzv. diacylglyceroly. Ty mají nižší obsah energie než původní tuky. Navrhuje se, aby se i tyto sloučeniny označovaly ve zbožíznalství jako tuk. Dokonce je možné, aby se na molekulu glycerolu vázala jen jedna mastná kyselina. Tím způsobem vznikají monoacylglyceroly, které se již dnes běžně vyrábějí a patří k nejčastějším emulgátorům, např. v emulgovaných, pomazánkových neboli roztíratelných tucích (tzv. margarínech). Do pečiva stačí přidávat monoacylglycerolů podstatně méně než běžného tuku, a přesto se získá kvalitní výrobek, který navíc obsahuje podstatně méně energie než běžné pečivo.

Náročnější tukovou náhražkou jsou výrobky, kde jsou na jednu molekulu glycerolu také vázány tři mastné kyseliny, ale jedna nebo dvě z nich mají kratší molekulu, jen s 6-10 atomy uhlíku místo obvyklých 1 418 atomů (malé množství těchto mastných kyselin se vyskytuje v mléčném nebo v kokosovém tuku). Tyto tzv. střední mastné kyseliny se sice vstřebávají normálně, ale v těle se neukládají do tukové tkáně. Místo toho putují do jater a tam se spotřebují na běžné metabolické procesy. V tukové náhradě Salatrim® se jedna nebo dvě mastné kyseliny dokonce nahradí jen kyselinou octovou. Tento výrobek proto obsahuje pouhých 57 % energie běžného tuku. Na druhé straně se mohou na glycerol vázat také nasycené mastné kyseliny s dlouhou molekulou, obsahující 20-22 atomů uhlíku. Ty se v těle využívají jen málo pro svůj vysoký bod tání, takže dodávají tělu znatelně méně energie než obvyklé tuky. Mezi tyto výrobky patří např. výrobek Caprenin®, který obsahuje jen 57 % energetické hodnoty běžného tuku.

Náhrada tuku bílkovinami

Roztoky nebo disperse bílkovin dodávají výrobku potřebnou viskozitu, která připomíná tuk. Typickou náhražkou tuku tohoto typu je Simplese®, vyráběná z mléčné nebo vaječné b1koviny. Bí1kovina se rozptýlí s vodou na částice o velikosti pouze 0,1-2 µm. Tento výrobek se v potravinovém gelu vnímá jako olej. Prvou aplikací této tukové náhrady byl přídavek do mražených smetanových krémů, majonéz, náhražek smetany, do pomazánek a tavených sýrů. Podobná náhražka tuku se vyrábí ze syrovátkových bílkovin i z rostlinných bi1kovin.

Náhrada tuku polysacharidy

Nejlevnějším polysacharidem je škrob, např. bramborový, tapiokový, kukuřičný nebo rýžový. Jejich hydrolyzáty nebo vhodně modifikované škroby jsou ve vodném roztoku dostatečně viskosní, aby mohly napodobit tuk. Do této skupiny polysacharidů patří také polymery glukosy, např. Polydextrose®. Ještě menší energetický obsah mají výrobky z potravní vlákniny, např. hemicelulosy, beta-glukany, xanthanová guma, karagenany nebo pektiny. Tyto sloučeniny projdou trávicím systémem beze změny až do tlustého střeva, kde se jen z malé části mohou rozložit střevní mikroflorou a tímto způsobem využít.

Nevyužitelné výrobky obdobné tukům

Vývoj těchto látek byl spojen s velkými obtížemi. K náhradě cukru stačí obvykle malé množství náhražky. Naproti tomu k náhradě tuku se musí přidávat velké množství vhodné náhražky, takže požadavky na zdravotní nezávadnost jsou podstatně přísnější. Tyto výrobky obsahují látky s delším uhlovodíkovým řetězcem, podobným jako u mastných kyselin, ale jsou napojeny jinak, takže se přirozenými enzymy štěpícími tuky v trávicím systému neštěpí. K přírodním produktům tohoto typu patří jojobový olej, který vlastně není olej, ale tekutý vosk. Jojoba je rostlina, které se daří v teplých a suchých krajinách, jako je Izrael nebo Kalifornie. Na mastnou kyselinu není v jojobovém oleji vázán glycerol, ale vyšší mastný alkohol. Člověk není schopen takový produkt štěpit a využft jeho energii. Nevýhodou jojobového oleje je vyšší cena ve srovnání s běžnými jedlými oleji.

Řada dalších podobných výrobků se získává průmyslově. Nejznámější z nich je Olestra®. Obsahuje stejné mastné kyseliny jako běžné oleje a má také podobnou viskozitu, ale tyto kyseliny nejsou vázány na glycerol, ale na sacharosu (běžný cukr). I když se zdánlivě neliší od rostlinných olejů, lidské tělo není schopno z Olestry mastné kyseliny odštěpit a jejich energii využít. Nedovedou to ani mikroorganismy v tlustém střevě. Energetická hodnota Olestry je proto nulová a Olestra prochází nezměněna trávicím systémem a odchází tak také z těla. To se projevuje nepříznivými laxativními (projímavými) účinky. Proto se smí požívat jen v malém množství a je v USA povolena jen do několika málo výrobků.

Na podobném principu byla vyvinuta řada dalších potravinářských výrobků, v nichž je bud glycerol nahrazen jinou složkou, nebo se na glycerol váží vyšší mastné alkoholy ve formě etherů, takže vznikají látky, blížící se svými chemickými vlastnostmi spíše voskům než tukům, i když se tukům svými fyzikálními vlastnostmi podobají. Mastné alkoholy se mohou vázat také na organické kyseliny příbuzné kyselině citronové nebo vinné, protože tyto sloučeniny se lipolytickými enzymy trávicího systému neštěpí.

Souhrn

Byla navržena celá řada vhodných náhrad tuků za účelem snížení energetického obsahu tukových výrobků. Jen málo z nich se ujalo a úspěšně se uplatnilo v průmyslové výrobě. I tak je možné jejich účelným využitím obsah energie v potravinových výrobcích snížit. Bylo ovšem nedávno zjištěno, že člověk má zvláštní smysl tukový, takže se přítomnost tuku pozná přímo vnímáním skutečného tuku, nikoli jen ze změny viskozity sousta. Pro potravinářský výzkum a vývoj proto vznikly další problémy a úkoly.