? FUNKCIONALNA SVOJSTVA I PROBAVLJIVOST GLUTENA Doc.dr.sc. Dubravka Novotni Prof.dr.sc. Duška Ćurić Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilište u Zagrebu Istine i zablude o glutenu 6 razloga za izbjegavanje glutena: (http://authoritynutrition.com/6-shocking-reasons-why-gluten-is-bad/ 1. Celijakija je u porastu, i mnogi ljudi ne znaju da boluje od celijakije 2. Intolerancija na gluten je u porastu, a također može imati ozbiljne posljedice 3. Gluten je povezan s autoimunim bolestima 4. Gluten može izazvati metaboličke poremećaje (lektin) 5. U brašnu pšenice prisutni su peptidi (opioid) koji može izazvati promjene u ponašanju i prehrani 6. Pšenični gluten može izazvati ovisnost Gluten kao važni sastojak brašna Pšenično brašno Škrob (70-75%) Proteini (10-15%) Vlaga (10-14%) Gluten (75-80%) Albumini (15%) Globulini (7%) Gliadin (50%) Glutenin (50%) Sortna karakteristika Lipidi (1-2%) Što je to “Gluten”??? • Jedan od najvećih proteina u prirodi koji mogu • • • • stvarati složenu viskoelastičnu mrežu Samo proteini pšenice sadrže gluten (oko 80% ukupnih proteina pšenica) Proteini glutena su odgovorni za reološka svojstva tijesta i pecivu kakvoću brašna jer utječe na kapacitet vezanja vode, kohezivnost, viskoznost i elastičnost tijesta Količina ali i kvaliteta glutena: samo optimalan Test čvstoće tijesta sa omjer glutenin / gliadin osigurava odgovarajuću različitom količinom gliadina 1) 55,9%, 14) 22,6%, K) 33,9% elastičnost i rastezljivost tijesta. optimalno (sorta Rektor) Tijesta bogata gliadinom dobro zadržavaju plin tijekom fermentacije, ali ne i tijekom pečenja, dok tijesta bogata gluteninom mogu zadržati plin i tijekom pečenja. Esencijalne AMK: Arginin, Histidin, Leucin,Izoleucin Lizin,Metionin Fenilalanin,Treonin Triptofan,Valin Ima li “Glutena” u drugim žitaricama??? Tablica 1. Podjela proteina prema topljivosti (Osbornova klasifikacija) Frakcija Pšenica Raž Zob Ječam Kukuruz Riža Proso Albumini - visokovrijedni proteini sa enzimskom aktivnošću, izgrađeni od esencijalnih aminokiselina, topljivi u vodi Globulini - visokovrijedni proteini sa enzimskom aktivnošću, izgrađeni od esencijalnih aminokiselina, topljivi u razrijeđenim otopinama soli Prolamini - funkcionalni proteini brašna, topljivi u 60% etanolu Glutelini - funkcionalni proteini brašna, topljivi u jakim kiselinama i lužinama “GLUTEN” je trivijalni naziv za smjesu funkcionalnih proteina pšeničnog brašna, smjesu “gliadina” i “glutenina” koji su odgovorni za reološka svojstva tijesta AMK sastav i struktura proteina glutena Neesencijalne AMK : Alanin, Asparagin Asparaginska kiselina, Cistein, Glutaminska kiselina Glutamin, Glicin Prolin, Serin Tirozin Tablica 2. AMK sastav i struktura proteina glutena Proteinske podjedinice glutenina i gliadina (sorta Rektor) Glx,Prostruktura proteina Cysumrežavanje proteina Glutenin Gliadin Uloga proteina glutena u zamjesivanju tijesta • Miješanje brašna i vode: hidratacija i nastanak kontinuirane kohezivne viskoelastične glutenske mreže velika sposobnost vezanja vode (50% ukupno dodane vode) disulfidno povezivanje podjedinica glutena – inter i intra molekularno povezivanje, optimalan omjer S-S:S-H=15:1 nekovaletno umrežavanje proteina glutena sa hidrofilnim i hidrofobnim molekulama brašna (vodikove, hidrofobne i Van der Waalsove veze) - + + Nastanak glutenske mreže tijekom zamjesivanja Uloga glutena u fermentaciji tijesta i pečenju kruha • Sposobnost zadržavanja plina razvijenog tijekom fermentacije šećera (CO2)- žuto • Zadržavanje plinova nastalih tijekom pečenja - ružičasto • Formiranje tankih stjenki pora kruha Usporedba rezultata pečenja obzirom na svojstva brašna Svojstvo sorta 1 sorta 2 sorta 3 Proteini (% s.tv.) 13,2 11,6 11,8 Vlažni gluten 35,1 24,7 34,3 Upijanje vode (%) 59,2 54,8 59,8 Razvoj tijesta (min) 5 1 2 Stabilnost (min) 5 1,5 0,5 Indeks tolerancije miješanja 30 80 130 Energija (cm2) 143 75 17 Otpor (EU) 700 680 110 Rastezljivost (mm) 170 92 100 Elastičnost tijesta uobičajen a trga se slaba Volumen kruha (ml) 738 630 510 Farinogram Ekstenzogram Probno pečenje Namjena brašna obzirom na udjel proteina i energiju tijesta Energija Kvaliteta tijesta (A) Proizvod Proteini (%, 14% vode) Tjestenina >13 W<120 Kruh – slobodno pečen 13-14 W 120 – 160 Kruh iz kalupa 12-13 Dvopek 10-11 Srednja, za pripremu mekih tijesta W 160 – 250 (ciabatta), za pripremu kvasa i kiselog tijesta (lievito naturale) Biskvit 8,5-10,5 Kolači 9-9,5 Kore za pitu 8-10 Sitni keksi 8-9 Loša, neprikladno za izradu kruha Slaba, za proizvodnju keksa i biskvita W 250 – 310 Visoka, za proizvodnju kruha. Izrazito jako brašno, za proizvodnju kruha produljenom W 310 - 320 fermentacijom, indirektnom metodom s kvascem ili kiselim tijestom, za panettone Prisutnost “glutena” i prolamina drugih žitarica u proizvodima • Proizvodi iz žitarica Pekarski proizvodi Tijesta i proizvodi iz tijesta Tjestenina i tjesteničarski proizvodi Keksi i kolači Snack proizvodi i žitarice za doručak • Ostali proizvodi Trajni mesni proizvodi Voćni sokovi Bombonski proizvodi Sladila-šećerni alkoholi Juhe i umaci, Preljevi Panirani proizvodi (meso, riba i povrće) Sladoled > 30% pakirane hrane u supermarketu sadrži dijelove pšenicu, osobito gluten ili škrob Proteini žitarica Toksična aminokiselinska sekvencija Pšenica: α-, β-, γgliadin -Pro-Ser-Gln-Gln-...Gln-Gln-Gln-Pro- Pšenica: HMW glutenin -Pro-Ser-Gln-Gln-... Pšenica: LMW glutenin ...Gln-Gln-Gln-Pro- -Pro-Ser-Gln-Gln- Zob: avenin Gln-Gln-Gln-Pro- Raž: sekalin -Pro-Gln-Gln-Gln- Ječam: γ- hordein -Pro-Ser-Val-Gln Proizvodi bez glutena iz žitarica • Sve pšenice (Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum compactum,Triticum spelta, Triticum turgidum (pir/krupnik, kamut/emer)), Pšenoraž, Raž, Ječam i Zob sadrže neprobavljive sekvence proteina kod osoba oboljelih od celijakije • U bezglutenskim proizvodima ulogu glutena preuzimaju hidrokoloidi – sposobnost vezanja i zadržavanja vode, osiguravaju trajnost i svježinu proizvoda: guar guma, ksantan guma, guma arabika, karagenan, karuba guma, HPMC.... Guar guma Karagenan •Žitarice koje ne sadrže gluten i toksične prolamine: kukuruz, riža, proso, sirak heljda, te pseudožitarice, amarant i kvinoa •Tržište hrane bez glutena godišnji rast od 25-30%, i godišnja svjetska vrijednost 2,5 milijarde Označavanje hrane bez glutena • Uredba komisije EZ 41/2009 o sastavu i označavanju hrane prikladne za osobe intolerantne na gluten 1. Hrana koja sadrži pšenicu, raž, ječam, zob „Vrlo mali sadržaj glutena” < 100 mg/kg „Bez glutena” < 20 mg/kg 2. Hrana koja sadrži zob „Bez glutena” < 20 mg/kg 3. Hrana koja sadrži zamjenu za pšenicu, raž i zob „Bez glutena” < 20 mg/kg • Hrana mora u potpunosti biti zaštićena ambalažom Glavni alergeni u hrani (HAH) • žitarice i proizvodi od žitarica, • rakovi i proizvodi od rakova, školjke i ostali mekušci te proizvodi • riba i proizvodi od riba (osim ribljih želatina), • jaja i proizvodi od jaja (osobito bjelanjak), • kikiriki i proizvodi, • soja i proizvodi od soje (osim potpuno rafiniranog sojinog ulja i masti), • lupina i proizvodi, • mlijeko i proizvodi (uključujući i laktozu), • pojedine vrste orašastih plodova (badem, lješnjak, orah, pistacio i različite vrste indijskog oraščića) • celer i proizvodi, • gorušica i proizvodi, • sjeme sezama i proizvodi, • sumporov dioksid i sulfiti (prisutni kao konzervansi). Žitarice i proizvodi od žitarica su samo jedan od brojnih izvora alegena prirodno prisutnih u hrani Klasifikacija poremećaja na pšenicu/gluten i prolamine raži, ječma i zobi Poremećaji povezani s pšenicom/glutenom auto-imuni nepoznato alergije celijakija glutenska ataksija Dermatitis herpetiformi s respiratorna alergija osjetljivost na gluten atopični anafilaksa dermatitis i urtikarija Izvor: Gilissen i sur. (2014) prehrambene alergije Čini li nas gluten debelima i bolesnima? TRENDOVI U PREHRANI: • Epidemija pretilosti se pripisuje nekoj specifičnoj hrani ili • • • • sastojku hrane umjesto da se uzme u obzir općenito preveliko konzumiranje hrane i sjedilački životni stil Nakon masti, šećera i fruktoze, sada je krivac pšenica Soares i sur. (2013) studija na miševima na kojima je inducirana pretilost: tijekom 8 tj. (I.) kontrolna grupa sa 4,5% pš. glutena i (II.) bez glutena i izrazito masna prehrana (61% E iz masti, 25% CH i 15% proteina) -> isključenje glutena pomaže u smanjenju tj mase. ??? Davis (2011) Wheat Belly: Lose the Wheat, Lose the Weight, and Find Your Path Back to Health: pšenica koju danas jedemo proizvod GM u 60’ i 70’ (i tada je nastao gliadin – NETOČNO) i svi reagiraju na gliadin kao na opijat koji stimulira apetit i pretjerano jedenje Popularne dijete preporučuju ograničeni unos hrane – manji energetski unos dovodi do gubitka tjelesne mase, umjesto da potiču raznolikost unosa i svakodnevnu fizičku aktivnost. Alergije na žitarice • Najčešće na pšenicu, rjeđe na kukuruz i rižu • Učestalost prave alergije na pšenicu 0,25% (najgori simptomi povezuju se s gliadinom) • U djece, simptomi alergije na pšenicu su uglavnom atopični dermatitis, povraćanje i ponekad anafilaksa • Profesionalno oboljenje pekarska astma • Učestalost 0,3-2,4 /1000 osoba godišnje • Povećava se među pekarskim osobljem u supermarketima • Strategija prevencije: prilagodba radnih uvjeta podešavanjem ventilacije i spriječavanjem udisanja čestica brašna. Intolerancija na proteine žitarice - celijakija • Gluten pšenice i prolamini raži, ječma (i zobi) posjeduju podjedine koje osobe oboljele od celijakije ne mogu probaviti • 1-3%populacije •Autoimuna bolest Oštećenje •Razvoj dodatnih GI alergija • Deficit imunog sustava Malapsorb. vitamina • Nesposobnost iscijeljenja i oporavka • Povećani rizik Promijenje infekcija (kvasci, nja crijevna bakterije) flora • Loša regulacija imunog sustava Osjetljivost na gluten • Procjenjena učestalost 5-10% populacije • Nije bolest, nego stanje koje ako se ignorira može potaknuti razvitak bolesti • Oboljelima sa sindromom iritabilnog crijeva bez celijakije koristi prehrana bez glutena Prevencija poremećajima u prehrani • Primarna: nepušenje u trudnoći, dojenje, izbjegavanje antibiotika u • • • • • dojenačkoj dobi, stimulacija imunog sustava konzumacijom zobi (βglukani) Sekundarna kod osjetljivih pojedinaca: izbjegavanje opasnih alergena iz okoliša i hrane (označavanje!) Tercijarna: medicinski tretman (kroničnih) simptoma u osoba s dijagnozom. U slučaju celijakije doživotna stroga dijeta bez glutena. Druge terapije ukuljučuju suplementaciju enzimima (gliadinaze) ili HLA blokada i TG2 inhibitora, ili razvijanje tolerancije na gluten putem epitopskog cijepljenja. Redovita zdravstvena kontrola Pšenica štiti zdravlje • Žitarice i proizvodi od žitarica su temelj svake piramide pravilne prehrane i sigurno se konzumiraju već tisućama godina • Redovita konzumacija integralnih pekarskih proizvoda povezana je sa smanjenim rizikom oboljevanja od dijabetesa tip 2 i bolesti srčanokrvožilnog sustava, doprinosi očuvanju zdrave tjelesne mase kroz dugi osjećaj sitosti, regulira razinu šećera i kolesterola u krvi (EFSA) • Vlakna (β-glukani i arabinoksilani) i fitokemikalije (polifenoli, steroli, tokoli i vitamini) iz žitarica, u sinergiji povoljno utječu na metabolizam i zdravlje • Dijeta bez glutena za osobe koje ne boluju od celijakije može biti štetna, jer je siromašna nutrijentima, osobito vlaknima. Zaključno • Gluten ima važnu tehnološku ulogu u proizvodnji pekarskih proizvoda , a • • • • • osim količine važna je i njegova kvaliteta, posebno za proizvodnju ohlađenih i smrznutih pekarskih proizvoda i tijesta, koji osiguravaju dostupnost svježih proizvoda u svakom trenutku Učestalost alergije na žitarice je općenito mala; najveća je za pšenicu, a najmanja za zob. Žitarice i proizvodi su osnova uravnotežene prehrane, a konzumacija integralnih proizvoda povezana je sa smanjenim rizikom od dijabetesa tip 2, kardiovaskularnih bolesti, nekih oblika raka i pomaže očuvanju zdrave tjelesne mase. Samo osobama s genetskom predispozicijom za celijakiju, ili sa potvrđenom alergijom ili preosjetljivosti na gluten i druge proteine žitarica, koristi isključenje pšenice i dr. žitarica iz prehrane Potrebno je intenzivno raditi na razvoju novih sorti koje neće sadržavati ili će sadržavati u smanjenoj količini toksične frakcije proteina Potrebno je intenzivirati istraživanja mogućnosti enzimske razgradnje toksičnih frakcija i razviti dodatke prehrani koji će omogućiti probavljivost svih proteina žitarica ??? Literatura • Goesaert, H., Brijs, K., Veraverbeke, W.S., Courtin, C.M., Gebruers K., Delcour, J.A. (2005) Wheat flour constituents: how they impact bread quality, and how to impact their functionality. Trends Food Sci Technol 16, 12-30. • Brouns F, Vincent J. van Buul, Peter R. Shewry (2014) Does wheat make us fat and sick? J. Cereal Sci. 58 (2013) 209-215. • Gilissen L.J.W.J., van der Meer, I.M., Smulders, M.J.M. (2014) Reducing the incidence of allergy and intolerance to cereals. J. Cereal Sci. 59, 337-353.
© Copyright 2024 Paperzz
