Ztráty na potravinách Prof. Ing. Květoslava Šustová, Ph.D. AMBIS vysoká škola a.s. Katedra ekonomie a managementu Ztráty v potravinách – obsah přednášky • Citlivost jednotlivých vitaminů k různým vlivům • Příčiny nutričních ztrát • Nutriční ztráty skladováním potravin • Ztráty při prvotním zpracování • Nutriční ztráty teplem • Doporučení pro minimalizaci ztrát na potravinách Stabilita vitaminů • Vitaminy patří mezi nestabilní složky potravin. • Během technologického zpracování i kulinářského zpracování potravin dochází u většiny vitaminů k větším nebo menším ztrátám. Vlivy působící na stabilitu vitaminů Na stabilitu vitaminů má vliv prostředí: • Nejdůležitější je vliv teploty, přítomnost kyslíku, světlo a hodnota pH, (kyselé či alkalické prostředí) a přítomnost některých kovů, především železa a mědi. • Stabilita je u jednotlivých vitaminů různá, což je pochopitelné, protože se jedná o nesourodou skupinu chemických látek. Stabilní vitaminy: D, E, biotin, niacin, B6, B2 Labilní vitaminy: kyselina listová a pantothenová, C, A, K, B1, B5, B9, B12 Okysličování • Účinkem kyslíku trpí hlavně: • 1) vitamin C • 2) Vitamin B1 A a karoteny • Dále tuky, z nichž především nenasycené mastné kyseliny zejména linolová Okysličování vzdušným kyslíkem stimulují • Některé kovy (především měď a kysličníky železa – rez) • Oxidázy: - vyskytují se v některých rostlinných surovinách - uvolňují se z jejich buněk při jakémkoliv poškození rostlinné tkáně - tyto enzymy se ničí až při zahřívání při vyšší teplotě tedy při mechanickém kulinárním zásahu Ztráty vitaminů kulinářskými technikami Vlivy působící na stabilitu vitaminů • Skladování – způsob a doba. • Praní, vyluhování do vody. • Loupání. • Krájení. • Tepelné opracování: - blanšírování, - kulinářské úpravy, - pasterace/sterilace, - zmrazování/rozmrazování. Ztráty při kulinární úpravě Uvedené mechanismy ztrát výživové hodnoty se kombinují. 1 Uplatňují se rozdílně, někdy s větším, jindy s menším podílem ve výsledném účinku. 2 K výslednému efektu mohou ještě i přistoupit tkáňové nebo mikrobiální enzymy. 3 Skladování Sluneční záření • U slunečního záření se uplatňuje především jeho ultrafialová složka, která působí nepříznivě hlavně na: • 1) tuky • 2) některé vitaminy, hlavně při nevhodném uložení surovin, polotovarů a pokrmů na přímém slunečním světle, zejména se jedná o: - vitamin C, B2, A - karoteny Působení světla • Největší vliv na stabilitu vitaminů má působení světla. • Na světlo jsou citlivé prakticky všechny vitaminy rozpustné v tucích (A,D,E,K), z vitaminů skupiny B jsou to především B2, B12 a kyselina listová. • Citlivost na světlo je důvodem, proč je dobré některé potraviny chránit před přímým působením slunečního záření a světla vůbec. • Např. kartónové obaly na mléko chrání vitamin B2 před destrukcí slunečním zářením. To je důvod, proč kartón obsahuje hliníkovou folií. Působení vzdušného kyslíku • S výjimkou vitaminu K jsou opět labilní vitaminy rozpustné v tucích • Vitamin B2 je odolný, zato vitamin B1 nikoliv, snadno se oxiduje i vitamin C. • Výrobce chrání potraviny před působením vzdušného kyslíku obalem nepropustným pro vzduch nebo balením v inertní atmosféře. Dlouhodobé skladování • Ke ztrátám vitaminů dochází při dlouhodobém skladování, a to jak u sterilovaných výrobků, tak v menší míře i u zmrazených výrobků. Záleží na podmínkách skladování a na funkčních vlastnostech obalu. • Po půlročním skladování byly zjištěny ztráty jednotlivých vitaminů v průměru kolem 10 %. Dlouhodobé skladování • Větším problémem u zmrazených výrobků je jednak dodržování stálé skladovací teploty bez výkyvů, ale hlavně způsob jejich rozmrazení. • Optimální je kuchyňsky upravovat přímo zmrazenou potravinu. Při rozmrazování dojde k potrhání buněčných stěn, uvolnění šťávy a s tím i úniku značného podílu vitaminů i minerálních látek. Působení vzdušného kyslíku • Citlivé potraviny by se neměly vystavovat při kuchyňské úpravě zbytečnému působení kyslíku. • Klasický případ vaření šípkového čaje, kdy kombinací varu a přístupu kyslíku se bohatý zdroj vitaminu C prakticky zcela zničí. Ztráty vitaminu C skladováním Ztráty vitaminů u brambor v průběhu skladováním Skladování olejů • Správné skladování rostlinných olejů je klíčové pro jejich trvanlivost a uchování kvality. • Vyvarujte se světla, tepla a vzduchu, které mohou negativně ovlivnit oleje. Uchovávejte je v uzavřených tmavých lahvích na chladném místě (do 23°C). • V takto ideálních podmínkách a v závislosti na podílu antioxidantů a polynenasycených mastných kyselin vydrží olej 10 - 36 měsíců. • Na světle při zvýšených teplotách však může olej žluknout již za 2 - 3 měsíce. Jak se recyklují kuchyňské tuky a oleje • Olej v PET lahvích z kontejnerů se sveze a vysype se na pás linky. • Následuje drcení lahví, aby z nich olej vytekl. Rozdrcené PET lahve se většinou vyčistí a předají k recyklaci. • Následují 3 fáze čištění olejů včetně odstřeďování, kdy je olej zbaven zbytků potravin a zbytkové vody. Třeba strouhanky a masa. Tyto zbytky jsou předávány do bioplynových stanic. • Po tomto procesu čištění zbude olej, který je předáván dalším zpracovatelům. Jak se využívá recyklovaný olej • Hlavním odběratelem recyklovaných tuků je petrochemický průmysl. Používají se jako přísada do bionafty nebo jako vstupní surovina při výrobě recyklované nafty nebo leteckého paliva. • Další využití je v kosmetickém průmyslu, gumárenství a samozřejmě v chemickém průmyslu. Velkokapacitní kuchyně a oleje Gastro kuchyně využívají například lapače tuků – zařízení pracuje na principu sedimentačního procesu (olej je lehčí než voda). Voda částečně zbavená tuků je pak následně odváděna do komunální kanalizace. Čas od času pak specializovaná firma tuky z lapače odstraní a zlikviduje. Pro velkokapacitní kuchyně, vývařovny a podobné gastro dílny existuje svoz použitých olejů – firma odveze nádoby plné olejů. Ztráty vitaminů v mléce skladováním Tetra Pak Aseptický obal Plastové obaly Ztráty chuti a vitaminů v mléce (baleno do kartonů a do skla) Ztráty vitaminů v mléce vlivem tepelného ošetření MÝTUS: UHT MLIEKO NEOBSAHUJE ŽÁDNÉ VITAMINY REALITA: V TRVANLIVÉM MLÉCE JE V POROVNANÍ SE SYROVÝM MLÉKEM cca O 10% VITAMINŮ MÉNĚ Vliv tepelného ošetření mléka na jeho kvalitu Ztráty vitaminů v mléce • Vitaminy A a B2 jsou stabilní při vyšších teplotách a jejich koncentrace zůstává prakticky beze změny. Procentuální ztráty vitaminů během tepelného ošetření 0 5 10 15 20 25 Thiamin B1 Pyridoxin B6 Kyselina listová B9 Kobalamin B12 Kyselina askorbová C Biotin H Ztrátyv% Pasterace UHT Ztráty vitaminů v mléce Čerstvé • kratší doba skladovatelnosti v čerstvém mléku - zachovány i vitaminy citlivé na světlo UHT • ztráty kyseliny listové, vitaminu C, vitaminu B12 a B1. • délka a podmínky skladování - další snižování obsahu kyseliny listové, vitaminů B6, vitaminu B12 a do jisté míry i vitaminu A Srovnání čerstvého a UHT mléka • mírnější zpracování při pasterizaci napomáhá lépe zachovat nutriční hodnotu mléka • vzhledem ke kratší době skladovatelnosti jsou v čerstvém mléku zachovány i vitaminy citlivé na světlo • pasterované mléko nemá desaktivovány některé enzymy – lepší ochrana před mikrobiálním kažením Srovnání čerstvého a UHT mléka • u mléka ošetřeného procesem UHT jsou zaznamenány významné ztráty při zpracování, a to jak kyseliny listové a vitaminu C, tak i vitaminu B12 a B1 (thiamin) • délka a podmínky skladování vedou k dalšímu snižování obsahu kyseliny listové, vitaminů B6, B12 a do jisté míry i vitaminu A • obsah bílkovin i aminokyselin se nemění ani jedním z obou procesů. Skladování - shrnutí Ztráty vitaminů v potravinách probíhají i za pokojové teploty. Pro krátké skladování využijte lednici. Pro delší uchování vitaminů se nebojte uložit potraviny do mrazáku. Ztráty vitaminů praním a krájením Vyluhování do vody • Působí již studená voda, ale více se vylouhuje když je voda teplá a vroucí. • Především tedy jsou postiženy vitaminy rozpustné ve vodě: - Vitamin C a vitaminy skupiny B - Nerostné soli hlavně zásaditých prvků tj. především draslíku, hořčíku, sodíku a vápníku - Rozpustné bílkoviny a jejich štěpné produkty - Rozpustné sacharidy - Výtažkové látky ovlivňující napři u masa chutnost Namáčení • Namáčení ořechů, luštěnin či listové zeleniny - může hrát v prospěch, jelikož z potravin louhování vytáhne například kyselinu fytovou, která snižuje vstřebatelnost některých minerálních látek, či zdravotně problematické dusičnany. • Udává se, že namočením brambor do vody na 24 hodin se ztratí asi 80 % vitaminů. Proto bychom se tomuto kulinářskému postupu měli bránit. Vyluhování je větší • Při použití většího množství vody • Při delším a častějším spařování horkou vodou • Při větším styčném povrch s vodou u rozkrájených potraviny jsou ztráty vyluhováním vodou vyšší Ztráty vitaminů praním Mnohé vitaminy a minerální látky jsou rozpustné ve vodě – jejich značné množství při mytí pod tekoucí vodou nenávratně zmizí. Ovoce nebo zeleninu proto jen krátce omývejme a nenechávejme je ležet ve vodě. Oloupané brambory, kterým jsme se slupkou už odebrali značnou část výživové hodnoty, ztrácejí ve vodě velké množství minerálních látek a vitaminů. Oloupání až po vaření, brambory lépe přečkají tepelnou úpravu – a například ztrátu vitaminu C takto lze snížit o polovinu. Rukavice na čištění a loupání ovoce a zeleniny • Jednoduchý způsob, jak ušetřit čas i energii při loupání brambor, mrkve nebo třeba ředkvičky. • Rukavice snadno a rychle odstraní slupku při promnutí pod tekoucí vodou a navíc odstranní nečistoty a naschlé zbytky hlíny. Ztráty vitaminů krájením • Krájením a strouháním dochází ke ztrátám obsahu kyseliny askorbové (neboli vitaminu C) působením vzdušného kyslíku. • Ztráty se ještě významně zvýší, pokud nebudeme takto upravené potraviny ihned konzumovat. • Při krájení se vystavuje vnitřní tkáň plodů více kyslíku a světlu, což má za následek také pokles hladin karotenoidů (antioxidanty, alfa a beta karoten, lutein a tak dále). K celkové degradaci provitaminů A a ostatních karotenoidů dochází při současném přidání kyselého ochucovadla (octa, citronu atd.). • Při strouhání dochází překvapivě k nižším ztrátám karotenoidů než při krájení • Čím větší je povrch (tedy na čím menší kousky porcujeme surovinu), tím silnější je efekt ztráty vitaminu C. Ztráty vitaminů praním, krájením Krájení • Krájení ovoce a zeleniny na malé kousky vede k narušení buněčné tkáně a zároveň zvětšení plochy pro styk se vzduchem. Vlivem těchto faktorů se aktivuje askorbát peroxidáza, enzym, který způsobuje oxidaci vitaminu C a tím ztrátu jeho biologické aktivity. • Oxidace (a tedy ztráta vitamínu) je pak logicky tím intenzivnější, čím větší je povrch potraviny, která vitamín C obsahuje. Například krájením či strouháním potraviny povrch zvětšujeme, a je prokázáno, že třeba v zelenině klesá po nastrouhání obsah tohoto vitamínu už za čtvrt hodiny na polovinu. Loupání • Ve slupce je většinou větší koncentrace vitaminů a dalších bioaktivních látek, loupejme tedy jen to nejnutnější. Kolísání obsahu vitaminu C v různých částech jablka Doporučení • Suroviny krájejme pokud možno těsně před upotřebením. • Pomáhají s minimalizací ztrát tma a vzduchotěsné zakrytí. • Při skladování nastrouhané zeleniny dochází k velkým ztrátám již po 3 hodinách, ztráty jsou pak větší než při tepelné úpravě. Tepelná úprava pokrmů Ztráty vitaminů louhování do vody • Běžnou kulinární úpravou řady potravin je vaření. Ztráty vitaminů v tomto případě nemusí být spojeny jen s tepelným zásahem, ale jsou většinou důsledkem jejich vyluhování do vody, zejména, pokud se voda dále kulinárně nevyužívá. • Je to případ vaření těstovin, masa, luštěnin a dalších potravin. Tak dochází i ke ztrátám jinak dosti stabilních minerálních látek. Tepelná úprava pokrmů 1. Vaření ve vodě nebo v páře či pod tlakem 2. Použití horkého vzduchu samotného nebo v kombinaci s párou či pod tlakem 3. Dušením ve vlastní šťávě nebo na tuku 4. Pečení, smažení na tuku či v tuku 5. Pražení za suchy nebo infračerveným zářením či mikrovlnným ohřevem Zahřívání • Postiženy jsou téměř všechny živina, ovšem v různé míře, a postiženy jsou také enzymy: - Z vitaminů je nejcitlivější vitamin C - - citlivé jsou obecně tuky - Poměrně citlivé jsou i bílkoviny, především lysin, threonin a někdy z části i tryptofan Ztráty během vaření 1. Po 10–20 minutách vaření ztratíme v průměru asi 10–60 % přítomných vitaminů. 2. Vitamin C, vitamin B1 (thiamin), B6 (pyridoxin) a B9 (kyselina listová) jsou málo odolné vůči teplotě, ztráty při dlouhém vaření mohou být vyšší než 60 %. 3. Vitamin B2 (riboflavin), B3 (niacin), B5 (kyselina pantothenová), B7 (biotin), B12 (kobalamin) a vitamin D a K jsou naopak vůči teplotě relativně odolné a ztráty při vaření jsou často nižší než 30 %. Samotné ztráty při vaření ale nejsou způsobeny pouze tepelným rozkladem. Při vaření ve vodě přispívá ke ztrátě též "vyluhování" vitaminů (a dalších látek) rozpustných ve vodě do vroucí vody. Obsah vitaminu C v brokolice Ztráty vitaminu C vařením zeleniny Ztráty vitaminu C při různých úpravách zelí Vaření v páře • Nejšetrnější způsob tepelné úpravy: - Ztráty živin vyluhováním jsou minimální. - Není potřeba žádný tuk, nehrozí tedy přepalování. - Způsob je vhodný i z hlediska zachování nízkého glykemického indexu: brambory vařené bez slupky ve vodě mají GI téměř 90; brambory vařené ve slupce v páře mají GI 50. Vaření v páře • Ideální pro úpravu zeleniny – zůstává křehká, nerozváří se a zachovává si chuť, barvu i maximum vitaminů¨, minerálních látek a bioflavonoidů. • K dochucení stačí použít olivový oleje, máslo, trochu soli. • V kombinaci s dresinkem z tvarohu, jogurtu a oblíbeného koření nebo bylinek. • V páře je vhodné upravovat i ryby. Ztráty vitaminů tepelným ošetřením Blanšírování • Kuchařská technika spočívající v ponoření do horké vody a jeho následném ochlazení v ledové vodě. • Zelenina si uchová podstatnou část vitaminů, zastaví se enzymatické procesy - v lednici vydrží několik dnů, aniž by jí to ubralo na vzhledu nebo křupavosti. • Blanšírovat můžete všechny druhy zeleniny – hrášek, fazolky, chřest, mrkev, špenátové listy, ale také houby nebo ořechy. Blanšírování • Pro udržení vitaminů před mražením je vhodné využívat blanšírování – krátké spaření nakrájené zeleniny. Po ochlazení pak můžeme zeleninu zamrazit. • Změny během blanšírování jsou závislé na druhu zeleniny. Zachování vysokých výživových hodnot je možné díky krátké době tepelné úpravy – květáku zůstane 84 %, brokolici a zelí cca 70 % cenných látek. Kulinářské úpravy • Var může do značné míry znehodnotit vitamin C a zcela určitě kyselinu pantothenovou a kyselinu listovou. • Tepelně sterilované výrobky kyselinu pantothenovou prakticky neobsahují, významné ztráty varem jsou i u kyseliny listové (až 95 %). • U vitaminu C obsaženém v bramborách byly pozorovány největší ztráty při přípravě bramborové kaše, nejmenší při přípravě hranolků. Ztráty zde jsou způsobeny kombinací nepříznivého vlivu tepla a vzdušného kyslíku na relativně velký povrch. Kulinářské úpravy • Ztráty vitaminu B1 při vaření dosahují až 70 %, při smažení jsou ztráty zhruba poloviční. • Ostatní vitaminy skupiny B jsou relativně dosti stabilní. • U vitaminů rozpustných v tucích dochází teplem ke ztrátám vitaminů A a D. • U karotenoidů - provitaminů A, zejména u lykopenu obsaženém v rajčatech, bylo prokázáno, že se jeho antioxidační účinnost (jako prevence karcinomu) zvýšila tepelným zpracováním rajčat. Vaření ve vodě a dušení • Zásady: - Používat těsně přiléhající pokličku, sníží se spotřeba energie, zamezí se ztrátám chuťových a aromatických látek. - Omezit ze stejných důvodů i míchání. - Potraviny vkládat až do vroucí vody (až na maso určené na přípravu vývaru). - Potraviny nepřevářejte kvůli velkým ztrátám všech látek – snížení nutriční i senzorické kvality.. Pečení • Teploty dosahují velmi vysokých hodnot, což zvyšuje riziko oxidace tuků, tedy tvorby karcinogenních látek. • Důležité je zabránit přepalování tuku. • Teplota při pečení by neměla přesáhnout 180 °C. Opékání • Úprava na malém množství tuku – u vhodných nádob není potřeba žádný tuk. • Pro opékání je dobré používat tepelně stabilní tuku, které se nepřepalují. • Nejvhodnější jsou tuky s převažujícím obsahem mononenasycených MK (řepkový, olivový). Mikrovlnná trouba • Mikrovlnná trouba není vůči vitaminům nijak významně šetrnější oproti standardním způsobům tepelné úpravy. • Ke ztrátám vitaminů dochází při ohřevu v mikrovlnné troubě taktéž, a to v přibližně podobném rozsahu jako u vaření. • Úprava v mikrovlnné troubě způsobuje vysoké ztráty, jak flavonoidů, tak karotenoidů. V brokolici dosahují 97 % z celkového množství flavonoidů. • Mikrovlnný ohřev stojí díky krátké době působení tepla ztráty vitaminu C jen asi do 10 %, při přípravě brambor je to pouze 5 %, zatímco při běžné úpravě 35–40 %. Zavařování Tepelné opracování – kompoty a sterilovaná zeleniny Jak při vaření zachovat v potravinách co nejvíce vitaminů? • Snažte se používat nižší teploty pro tepelnou úpravu – přijatelná je úprava na páře, krátké vaření či pomalé restování. Naopak smažení, pečení při vysokých teplotách, dlouhé vaření či grilování jsou metody nevhodné. • Neprotahujte délku vaření. Kratší doba znamená menší ztrátu vitaminů. Zatímco po 2 minutách vaření ředkví klesl obsah vitaminu C o 16 %, po 90 minutách to bylo už o 92 %. • Nevařte v příliš velkém objemu vroucí vody. Pokud můžete, využijte vzniklý zeleninový vývar k vytvoření polévky, chutného pyré či k přípravě rizota a dalších pokrmů. Ztráty vitaminů mražením a rozmrazováním Ztráty vitaminů rozmrazováním - jahody Navýšení obsahu vitaminů Zvýšení vitaminů v pokrmech • Technologicky anebo domácí přípravou lze množství vitaminů zvýšit. • Týká se to vesměs vitaminů skupiny B při fermentaci mléka (různé fermentované nápoje jako jsou jogurty, kefír, acidofilní mléko apod.) anebo případně i při mléčném kvašení zeleniny (kysané zelí, okurky rychlokvašky). • Nárůst obsahu vitaminů závisí na použité mikrobiální kultuře. V této souvislosti lze uvést i zvýšený obsah vitaminů skupiny B u kvasnicových typů piv. Je známo, že pro vitaminy skupiny B jsou kvasnice nejbohatším zdrojem. SHRNUTÍ Jak chránit potraviny před ztrátami vitaminů a antioxidantů? • Při skladování: • Potraviny skladovat krátce - ovoce a zeleninu uchovávat v celku a neporušené; - temné a chladné místo; - neporušit vaukované balení; - pomůže i kyselý nálev. Jak chránit potraviny před ztrátami vitaminů a antioxidantů? • Při zpracování: • Krátce omýt; - nelouhovat ve vodě; - omezit loupání; - krájet raději než strouhat; - nakrájené nebo nastrouhané neskladovat dlouho. Jak chránit potraviny před ztrátami vitaminů a antioxidantů? • Při záhřevu: • Co nejkratší doba mezi předběžnou úpravou a záhřevem; - krátký a rychlý záhřev; - pokud to jde, omezit styk se vzduchem; - před záhřevem přidat přísady bohaté na antioxidanty (koření, listová zelenina, ovocná šťáva). Jak chránit potraviny před ztrátami vitaminů a antioxidantů? • V hotových pokrmech: • Od přípravy co nejrychleji na stůl; - omezit dlouhé přihřívání; - neskladovat pokrmy na přímém světle; - podle možnosti dochutit kořením a zeleninou (bohaté na antioxidanty). Ztráty vitaminu C • Vitamin C se ničí za přítomnosti kyslíku a při vyšších teplotách tedy při vaření, ohřívání, smažení, sterilování atd. • Nesnáší zásadité prostředí, je citlivý na styk se železem a mědí. • Oxiduje se při dlouhém skladování, sušení ovoce a zeleniny. • Obsah vitaminu C se nemění při mražení a v kyselém prostředí. Ztráty minerálních látek • Na rozdíl od ostatních živin se minerální látky při úpravě potravin obvykle nenarušují. Může docházet k jejich variabilním ztrátám v důsledku: • 1) Odstranění částí, které jsou bohaté nerostným látkami, jako jsou - Povrchové části některých plodů - Vnější vrstvy obilných zrn • 2) Vyluhováním vodou, například: - Po delším máčení zeleniny, brambor, luštěnin či jiných potravin zejména rozkrájených - Při intenzivním spařování horkou vodou (blanšírování) • 3) Interakcí potravin s jinými složkami potravin či přidaných látek, mohou se tvořit těžko rozpustné komplexy, tím je ztíženo vstřebávání v lidském trávícím ústrojí (např. tavené sýry) Děkuji za pozornost!