211service.com
Tłuszcze w klatkach w błonniku
Technika powlekania kropelek tłuszczu lub oleju warstwami błonnika pokarmowego może zapobiec trawieniu tych substancji. Technologia może pozwolić na dostarczanie do dolnego odcinka przewodu pokarmowego związków, które normalnie byłyby niszczone w żołądku, takich jak niektóre witaminy lub leki. Niektórzy naukowcy sądzą, że to podejście do kapsułkowania może również prowadzić do smacznych, ale nietuczących produktów spożywczych.
Tłuszcze powlekane błonnikiem: Powlekając kropelki tłuszczu błonnikiem pokarmowym, naukowcy mają nadzieję zapobiec jego trawieniu. Mówią, że może to prowadzić do produktów spożywczych ze wszystkimi zaletami tłuszczu, ale bez jego negatywnych skutków. Manipulowanie powłoką włókien w celu kontrolowania, kiedy tłuszcz jest uwalniany, może również stworzyć system ukierunkowanego dostarczania leków lub składników odżywczych do określonych obszarów przewodu pokarmowego. Tutaj emulsja oleju z tuńczyka jest stabilizowana włóknem zwanym chitozanem i obrazowana za pomocą mikroskopii konfokalnej. Olej jest zabarwiony na zielono (na górze), a chitozan na czerwono (na dole). Słupki skali mają 50 mikronów – mniej więcej szerokość przeciętnego ludzkiego włosa.
Zespół naukowców zajmujących się żywnością na Uniwersytet Massachusetts, Amherst , opracowuje tę technologię jako sposób na stabilizację tłuszczów, aby lepiej trzymały się podczas procesów przetwarzania żywności, takich jak zamrażanie i suszenie.
Aby wyprodukować tłuszcze powlekane włóknem, naukowcy najpierw tworzą emulsję – roztwór maleńkich kropelek tłuszczu lub oleju zawieszonych w innej cieczy – i stabilizują ją za pomocą naładowanego elektrycznie środka powierzchniowo czynnego, który przykleja się do powierzchni każdej kropli. Następnie do mieszanki dodawane są cząstki włókien o przeciwnym ładunku. Siły elektrostatyczne powodują, że włókno przylega do kropelek pokrytych środkiem powierzchniowo czynnym, tworząc warstwę ochronną.
Wpadliśmy na pomysł, że jeśli to zrobisz, a tłuszcz w diecie będzie niestrawny, możesz mieć te produkty o niskiej zawartości tłuszczu, mówi badacz żywności Julian McClements , który prowadził badania. Jeśli błonnik pokarmowy może przejść niestrawiony przez przewód pokarmowy, zawarta w nim kropelka tłuszczu również nie zostanie strawiona, a tym samym nie przyczyni się do przybierania na wadze. W ten sposób efektywna zawartość tłuszczu w żywności byłaby niższa niż rzeczywista zawartość tłuszczu.
Paweł Takhistow , do Uniwersytet w Rutgers naukowiec żywności, który nie był zaangażowany w badania, twierdzi, że stabilizacja emulsji poprzez powlekanie kropel różnymi substancjami jest powszechną procedurą w przemyśle spożywczym. Ale pomysł na zastosowanie takiego podejścia do maskowania tłuszczu i zapobiegania jego trawieniu jest naprawdę nowy – mówi.
Dietetycy często zalecają ograniczenie spożycia tłuszczu do 30 procent spożycia kalorii danej osoby, co jest bodźcem do stworzenia szerokiej gamy produktów o obniżonej zawartości tłuszczu. Jednak konsumenci często uważają te produkty za rozczarowujące, ponieważ brakuje im smaku i konsystencji ich pełnotłustych odpowiedników. Tłuszcz ma fizyczny wpływ na produkty spożywcze; te maleńkie kropelki tłuszczu wpływają na teksturę i jakość sensoryczną produktu, mówi UC Davis naukowiec ds. żywności Mosze Rosenberg , który nie był zaangażowany w badania.
Wynikające z tego dążenie do stworzenia nietuczących substancji, które mimo to pachną, smakują i zachowują się jak tłuszcze, były obarczone kosztownymi niepowodzeniami. Sprzedaż żywności zawierającej niestrawny substytut tłuszczu olestra, sprzedawana przez Procter & Gamble jako Olean, dramatycznie ucierpiała, gdy FDA nakazała etykietę ostrzegawczą ujawniającą jej możliwe skutki uboczne: biegunkę i luźne stolce. FDA zniosła wymóg w 2003 roku.
McClements ma nadzieję udoskonalić powłokę z włókien, aby nie wpłynąć na teksturę, smak i aromat tłuszczu, a jednocześnie chronić przed niepożądanymi skutkami ubocznymi. Utrzymanie tekstury będzie prawdopodobnie najprostszym z tych wyzwań. Według Takhistova nasze języki nie wyczuwają cząstek o średnicy mniejszej niż 30 mikronów. Powlekane kropelki, których zakres waha się od około 100 nanometrów do 3 mikronów, są znacznie mniejsze. A ponieważ cienka powłoka z włókna dodaje bardzo mało masy do każdej kropli, właściwości fizyczne emulsji powinny pozostać niezmienione.
Zachowanie smaku i zapachu może okazać się trudniejsze. Rosenberg mówi, że jeśli tłuszcz jest wystarczająco szczelnie zamknięty, aby zapobiec przedostawaniu się soli trawiennych i enzymów, związki, które nadają mu smak i aromat, również zostaną zamknięte w środku. Jeśli weźmiesz tłuszcz i zablokujesz go w sposób uniemożliwiający uwolnienie jego smaku i aromatu, produkt jest zupełnie inny – mówi Rosenberg.
Rozpuszczalne w tłuszczach składniki odżywcze, takie jak witamina A, mogą również zostać uwięzione w powlekanej kropelce, czyniąc je niedostępnymi dla organizmu.
McClements utrzymuje, że możliwe jest manipulowanie właściwościami powłoki włóknistej, aby była ona nieprzepuszczalna dla lipazy, enzymu rozkładającego tłuszcz, ale przepuszczalnego dla cząsteczek smakowych, które zwykle są znacznie mniejsze. McClements mówi, że prawie wykorzystujesz błonnik pokarmowy jako sito molekularne, przez które małe cząsteczki mogą się przedostać, ale większe nie mogą przejść.
Ostrożne manipulowanie powłoką z włókna może również doprowadzić do innych zastosowań tej technologii. Powłoka, która pozostała nienaruszona przez żołądek, ale została rozłożona w jelitach, umożliwiłaby skierowanie związków rozpuszczalnych w tłuszczach bezpośrednio do dolnego odcinka przewodu pokarmowego. To podejście, znane jako mikroenkapsulacja, jest przedmiotem badań od dziesięcioleci.
My w środowisku akademickim pracujemy nad tym od wielu lat, a jeszcze nas tam nie ma – mówi Rosenberg. Jego grupa w UC Davis koncentruje się na wykorzystaniu białek i węglowodanów, a nie błonnika pokarmowego, jako miniaturowych pojemników na tłuszcz. Zawsze są nowe horyzonty do zbadania i to bardzo miłe, że [McClements] to robi, mówi Rosenberg. Uważa, że to zastosowanie tej technologii ma znacznie większe szanse powodzenia niż próby zmniejszenia efektywnej zawartości tłuszczu w żywności.
Leki i witaminy, które inaczej nie przetrwałyby silnie kwaśnego środowiska żołądka, byłyby idealnymi kandydatami do tego podejścia. Podobnie olej rybny, który jest bogaty w zdrowe kwasy tłuszczowe omega, ale ma nieprzyjemny smak. W przeciwieństwie do niskotłuszczowych produktów spożywczych stworzonych w celu zachowania smaku, blokowanie smaku oleju rybiego byłoby dobrą rzeczą.
Technologia jest wciąż na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Wstępne testy pokazują, że tłuszcze powlekane włóknem mogą uniknąć rozpadu w probówkowym modelu układu pokarmowego, ale McClementsowi nie udało się jeszcze stworzyć kropelek, które mogą przetrwać podróż przez przewód pokarmowy myszy. I okaże się, czy to podejście będzie miało te same skutki uboczne, które nękały olestrę.
Z pewnością nie twierdziłbym, że jest to produkt komercyjny, który można teraz sprzedawać, mówi McClements. To naprawdę praca w toku.