UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ A BANATULUI TIMIŞOARA
FACULTATEA DE TEHNOLOGIA PRODUSELOR AGROALIMENTARE
SPECIALIZAREA: SISTEME DE PROCESARE ECOLOGICĂ MULTIFUNCŢIONALĂ INTEGRATĂ A PRINCIPIILOR BIOACTIVE NATURALE
1
INGRIEDENTE ALIMENTARE NATURALE SENZORIALE
PROIECT
FIBRE ALIMENTARE
COORDONATOR STIINTIFIC: S.l. dr. ing. Calin Jianu MASTERAND(A):Szava Lorena TIMISOARA 2013
2
CUPRINS Cap. I. FIBRELE ALIMENTARE ..................................................................4 1.1 DEFINIŢIA FIBRELOR ALIMENTARE …………………………………………4 1.2 PROPRIETĂŢILE FUNCŢIONALE ALE FIBRELOR…………………………....7 1.2.1 Solubilitatea – insolubilitatea fibrelor alimentare……………………………7 1.2.2 Granulozitatea fibrelor………………………………………………………..7 1.2.3 Capacitatea de reţinere a apei ……………………………………………….8 1.3 PROPRIETĂŢILE FIZIOLOGICE ALE FIBRELOR ALIMENTARE …………...9 1.3.1 Fibre din cereale……………………………………………………………....9 1.3.2 Fibre din fructe……………………………………………………………….11 1.3.3 Fibre extrase din legume …………………………………………………….12 1.4 VALOAREA NUTRITIVĂ ………………………………………………………..15 Cap. II. IMPORTANŢA FIBRELOR ALIMENTARE……………………18 2.1 NECESARUL DE FIBRE A UNUI OM ..................................................................19 2.2 BENEFICIILE UNEI DIETE BOGATE ÎN FIBRE…………………………….....19 2.3 TOPUL ALIMENTELOR BOGATE ÎN FIBRE ALIMENTARE………………...20 2.4 BENEFICIILE UNEI DIETE SĂRACE ÎN FIBRE ………………………………20 2.5 BENEFICIILE CONSUMULUI DE FIBRE/CEREALE.........................................21 CONCLUZII...................................................................................................................22 Bibliografie.....................................................................................................................23
3
I. FIBRELE ALIMENTARE
1.1 DEFINIŢIA FIBRELOR ALIMENTARE
Deşi o definiţie legală a fibrelor alimentare nu există, iar conceptul de fibră alimentară a evoluat mult în ultimele decenii, este general acceptată privind rolul fiziologic al fibrelor alimentare, propusă de Trowell (1985). Conform acestuia fibrele alimentare „ reprezintă un ansamblu de compuşi, constituenţi ai ţesutului vegetal, care sunt în mod curent consumate de către oameni şi care nu pot fi degradate de enzime digestive”. Prin această definiţie nu se tine cont de compoziţia, sursa sau digestibilitatea parţială ( şi influenţa ei asupra valorii energetice) a fibrelor alimentare. Conform acestei definiţii, în categoria fibrelor alimentare intră numai componentele structurale vegetale care pot fi: de natură glucidică (celuloză, hemiceluloză, pentozani, pectină) sau neglucidică (lignină). Totodată, alţi compuşi nedigerabili, cum ar fi: proteinele structurale, amidonul rezistent sau produse ale reacţiei Maillard nu sunt incluse, pe baza acestei definiţii, în categoria fibrelor alimentare. Sub aspectul compoziţiei şi al structurii chimice, fibrele alimentare sunt foarte variate, în funcţie de tipul de sursă şi de gradul de maturare al acesteia. Datorită faptului că fibrele nu reprezintă o clasă unică de compuşi, ci un amestec eterogen, ale cărui componente diferă în funcţie de sursă, nu se poate face o clasificare unitară. Din punct de vedere structural, fiziologic sau tehnologic prezintă importanţă clasificarea fibrelor după structura chimică şi sursa de fibră (tabel 1.), după solubilitatea în apă sau rolul fiziologic (tabelul 2.) sau după metoda de determinare (tabel 3.).
4
Constituenţi Polizaharide Celuloză Hemiceluloze: - xiloglucani - glucuronoxilani - glucuronoarabinoxilani - galactomanani β-D- glucani Substanţe pectice Alte substanţe Lignină Esteri fenolici Proteine Glicoproteine
Fructe
Cereale
Legume
x
x
x
x x x
x x x
x x x
x x
x x x -
x
Tabel 1. Principalii constituenţi macromoleculari ai fibrelor alimentare
Astfel, o clasificare a fibrelor alimentare, propusă de Schneeman (1986), împarte fibrele alimentare în patru categorii: ◦ poliglucide structurale, asociate peretelui celular vegetal: celuloza şi poliglucidele necelulozice; ◦ componente structurale de natură neglucidică: lignina; ◦ poliglucidele care nu aparţin peretelui celular: gumele şi mucilagiile; ◦ fibrele alimentare neconvenţionale, care reprezintă un ansamblu eterogen de compuşi, cum ar fi: compuşi fenolici, glicoproteine, compuşi ai reacţiei Maillard, amidonul rezistent, poliglucide bacteriene. Introducerea acestei ultime categorii se justifică sub aspectul fiziologic, deoarece compuşii sunt slab hidrolizaţi de către enzimele digestive, fiind totodată strâns legaţi de matricea structurală a fibrelor convenţionale.
Sursa Izolatul integrală
Extractul
5
Efectele fiziologice
Efectele sănătăţi
asupra
Citrice Mere Legume
Pectine Gume
Conţinut ridicat de Fasole fibre solubile Alte legume Ovăz Orz Grâu Porumb
Hemiceluloză Alte poliglucide Tărâţă de β–Glucani ovăz Tărâţă de Celuloză grâu Tărâţă de Lignină porumb
Măreşte vâscozitatea Leagă acizii biliari Creşte cantitatea de acizi graşi cu lanţ scurt Măreşte vâscozitatea Leagă acizii biliari Creşte cantitatea de acizi graşi cu lanţ scurt Creşte volumul fecal Măreşte vâscozitatea Creşte cantitatea de acizi graşi cu lanţ scurt Creşte volumul fecal Scade timpul de tranzit intestinal Leagă acizii biliari
Creşte toleranţa glucoză Scade colesterolul
Creşte toleranţa la glucoză Scade colesterolul Scade incidenţa cancerului de colon Creşte toleranţa la glucoză Scade colesterolul Creşte toleranţa la glucoză Scade incidenţa cancerului de colon Scade colesterolul
Conţinut ridicat de fibre insolubile Tabel 2. Surse,solubilitate şi proprietăţile fiziologice ale fibrelor Metoda Fibră brută (fibră crudă) Reziduu obţinut prin extracţie cu acid şi detergent sau ADF ,,Acid Detergent Fiber’’ Reziduu obţinut prin extracţie cu acid şi detergent sau NDF ,,Neutral Detergent Fiber’’ Fibre totale (TDF ,,Total Dietary Fiber’’
Metoda permite determinarea Fibrelor insolubile 50-80% celuloză 20% hemiceluloză 10-50% lignină 90% celuloză ceva hemiceluloză lignină Celuloză Hemiceluloze Lignină Substanţe pectice insolubile Celuloză Hemiceluloze insolubile Lignină
6
la
Fibrelor solubile Nu
Nu
Nu
Hemiceluloză solubilă Pectine Gume Alte polizaharide nedegradate de enzime
Tabel 3. Clasificarea fibrelor după metodele de dozare 1.2 PROPRIETĂŢILE FUNCŢIONALE ALE FIBRELOR Pentru utilizarea fibrelor alimentare ca ingrediente este necesară o cunoaştere detaliată a proprietăţilor lor tehnologice. Aceste proprietăţi sunt importante pentru: - o mai bună cunoaştere şi evaluare a efectelor fiziologice ale diferitelor tipuri de fibre; - evaluarea modificărilor pe care fibrele le pot suferi sub influenţa proceselor tehnologice. 1.2.1 Solubilitatea – insolubilitatea fibrelor alimentare. Majoritatea fibrelor alimentare utilizate ca ingrediente nu sunt solubile în apă. Raportul dintre fibrele solubile si cele insolubile este un indice important pentru caracterizarea funcţională a acestora ( tabel 4. ). Fibrele bogate în componente insolubile (celuloza, lignină) conferă produselor alimentare o textură ‚,scurtă’’, structurală, cu o senzaţie gustativă granulată (,, nisipoasă’’). Spre deosebire de acestea, fibrele bogate în constituenţi solubili dau texturi ,,lungi’’, consistenţe vâscoase, eventual gelifiate (de exemplu: fibrele de mere foarte fine ).
Caracteristicile Efectul fiziologic Influenţă fiziologică
Fibre solubile Hipocolesterolemică Absorbţia zaharurilor
Valoare energetică
Redusă, dar existentă Fermentate în colon Conferă vâscozitate, Textură uniformă
Valoare funcţională
Fibre insolubile Tranzit intestinal Acţiune asupra diverticulului (riscul cancerului de colon ) Practic nulă Absorbţia apei Textură structurală
Tabel 4. Proprietăţile fiziologice şi funcţionale ale fibrelor solubile şi insolubile 1.2.2 Granulozitatea fibrelor. Este un factor funcţional important sub aspect nutriţional, dar mai ales tehnologic. Astfel, fibrele fine (80-100µm) sau cele foarte fine (30-40µm) se pot utiliza ca ingrediente pentru produse fluide sau semifluide, dacă se doreşte obţinerea unei texturi uniforme, negranulate ( ,nenisipoase’). Acest lucru este valabil şi in cazul produselor solide cu textură omogenă.
7
Atunci când se doreşte pentru un produs o percepţie senzorială ,,fibroasă’’, sunt utilizate fibre alimentare de dimensiuni mari, cuprinse între 400µm şi 2-3mm. Aceste aspecte tehnologice nu sunt întotdeauna esenţiale pentru producerea unui aliment bogat în fibre. În foarte multe situaţii, un rol esenţial îl are opţiunea consumatorului pentru produse la care prezenţa fibrelor să fie percepută senzorial sau nu. Sub aspect nutriţional trebuie menţionat faptul că fibrele de dimensiuni mari sunt mai eficace în ceea ce priveşte efectele asupra tranzitului intestinal. Dimensiunea particulei nu este singurul criteriu funcţional, un rol important jucându-l forma sau structura sa fizică. Factorul care dictează starea fizică a particulei de fibră este modul de producere a fibrelor. În funcţie de tipul de uscare se obţin particule ,,rotunde’’ sau sub formă de ,,solzi’’, iar în raport cu alte tratamente se modifică starea fizică a acestora. 1.2.3 Capacitatea de reţinere a apei. Fibrele alimentare reţin apa prin adsorbţie, absorbţie şi in proporţie mai mică pe suprafaţa exterioară a matricei fibrei (apă liberă). Dintre factorii care influenţează capacitatea fibrelor de reţinere a apei, cei mai importanţi sunt: dimensiunea şi forma particulei, precum şi compoziţia şi structura fibrelor alimentare. Capacitatea de reţinere a apei are pentru fibrele alimentare valori cuprinse între 2 şi 8 g apă/ g fibră. a) Capacitatea de absorbţie a substanţelor organice are importanţă tehnologică atunci când fibrele alimentare sunt utilizate ca suport pentru diferite arome. Se consideră că fibrele prezintă o capacitate de reţinere a uleiului de 1g ulei/2-3g fibră. b) Capacitatea de schimb cationic. Fibrele alimentare, prin intermediul componentelor poliglucidice ce conţin acizi uronici sub formă neesterificată, prezintă o capacitate redusă de schimb cationic (0,6-2,3 mEg/g), adică funcţionează ca nişte cationiţi slabi. S-a observat că în procesul de producere a fibrelor alimentare are loc o scădere a numărului de grupări carboxilice neesterificate, ceea ce determină o micşorare a acestei capacităţi. Tărâţa de grâu, care conţine un număr redus de unităţi de acid uronic, prezintă totuşi o capacitate de schimb ionic, datorată proceselor de difuziune prin reţeaua structurală a fibrei. c) Vâscozitatea şi proprietăţile de gelifiere. Aceste proprietăţi fizico-chimice sunt datorate componentelor solubile ale fibrelor ( β–glucani, pectine ), având roluri tehnologice, dar şi fiziologice importante. d) Capacitatea fermentescibilă a fibrelor. Se referă la susceptibilitatea acestora de a fi degradate în colon sub acţiunea bacteriilor de fermentaţie. Această proprietate este importantă sub aspect nutriţional şi mai puţin sub aspect tehnologic.
8
Fermentescibilitatea fibrelor alimentare este influenţată de conţinutul în fibre solubile, ceea ce face ca fibrele extrase din fructe sau legume, precum şi tărâţa de ovăz să fie degradate în colon în proporţie de până la 80%. Un alt factor care influenţează gradul de fermentare este dimensiunea fibrelor, cele fine fiind mai uşor fermentate în colon. În concluzie, la alegerea unei fibre alimentare ca ingredient al unui anumit tip de produs trebuie luaţi în considerare o serie de factori tehnologici, fiziologici, economici şi nu în ultimul rând de marketing. • Proporţia de fibră utilizată: - redusă: fibre simple; - mare: fibre neutre sau rafinate. • Proprietăţi funcţionale adaptate tipului de produs: - vâscozitatea, gelifierea: fibre solubile; - textură structurată: fibre insolubile. • Sensibilitatea la procesare: - puţin sensibile: fibre simple; - sensibile: fibre neutre sau rafinate. • Preţul: raportul dintre calitatea minimă necesară şi preţul maxim acceptat. • Importanţa de marketing a fibrei alimentare. • Cunoaşterea rolului nutriţional al fibrei alimentare: un grad mare sau mic de documentare.
1.3 PROPRIETĂŢILE FIZIOLOGICE ALE FIBRELOR ALIMENTARE Fibrele alimentare se utilizează ca ingrediente în compoziţia a numeroase tipuri de produse dietetice, ca urmare a rolului fiziologic pe care îl au. Diferitele tipuri comerciale de fibre alimentare variază foarte mult din punct de vedere compoziţional, în funcţie de sursă, gradul de maturare al acesteia, precum şi, în cazul aceleiaşi surse, de procedeul de separare, concentrare şi rafinare a fibrelor. În funcţie de sursa de extracţie există mai multe tipuri de fibre alimentare. 1.3.1 Fibre din cereale. Din această categorie fac parte produsele tărâţoase ale diferitelor cereale: tărâţa de grâu, ovăz, orz, porumb, secară sau orez. a) Tărâţa de grâu este cea mai folosită sursă de fibră alimentară, acest lucru datorându-se unei tradiţii îndelungate în folosirea acesteia, a numeroase studii ştiinţifice
9
precum şi a unui statut reglementat privind normele de calitate ale acesteia. În ciuda acestor avantaje, tărâţa de grâu prezintă utilizări limitate datorită gustului şi culorii sale. Alte dezavantaje ale tărâţei d grâu sunt: o încărcare microbiologică mare, dar mai ales prezenţa fitaţilor în compoziţia fibrei care au efect negativ asupra balanţei minerale, în particular în cazul fierului, calciului şi zincului. b) Tărâţa de ovăz a cunoscut, în ultimul timp, o largă utilizare ca ingredient, bogat în fibre, în produsele alimentare. Conţinutul în fibre a tărâţei de ovăz este mult mai redus decât în cazul altor tărâţe ale cerealelor, ceea ce se datorează unui conţinut mai ridicat în grăsime, amidon şi proteine, care sunt mai greu de separat de învelişul bobului de ovăz. În funcţie de metoda de separare, aceste componente pot varia în limite foarte largi. Tărâţa de ovăz diferă şi prin conţinutul ridicat în poliglucide neamidonoase solubile. Constituentul principal al tărâţei de ovăz este β-glucanul, un compus solubil ce conferă viscozitate şi căruia i se datorează efectele benefice ale tărâţei de ovăz. c) Tărâţa de orz. Alături de aspectele fiziologice menţionate anterior, tărâţa de orz este din punct de vedere tehnologic şi organoleptic una dintre cele mai utile fibre cerealiere, prin concentraţia mare în fibre alimentare (85%, în medie) şi prin modul facil de utilizare. d) Tărâţa de orez. Este un subprodus care se obţine prin decorticarea bobului de orez. Acest subprodus este foarte bogat în vitamine (vitaminele complexului B şi vitamina E, în principal) şi în substanţe minerale. Datorită conţinutului destul de mare în grăsimi al tărâţei de orez şi acţiunile lipolitice, produsul prezintă o mare instabilitate datorată proceselor oxidative şi dezvoltării aromei de rânced. Pentru stabilizarea tărâţei de orez se utilizează un tratament termic uscat realizat prin extrudare. Astfel, se produce o scădere a umidităţii şi o reducere a ratei de oxidare. În general, sunt comercializate trei tipuri de tărâţă de orez: tărâţă de orez stabilizată, tărâţă cu conţinut redus de grăsime şi tărâţă degresată. În tabelul 5. sunt prezentate două tipuri de tărâţă de orez cu compoziţia lor chimică. Componentul Proteine Grăsime Umiditate Cenuşă Total glucide Fibră solubilă Fibră totală Fibră brută Acizi graşi liberi
Tărâţă de orez stabilizată % 12-16 18-23 4-8 7-10 45-55 2-6 23-35 4
10
Fibră concentrată % 20 18 4 10 48 0,8 49 12 -
Densitate în vrac g/cm³ 0,35-0,47 Calorii /100g 359 Tabel 5. Compoziţia chimică a tărâţei de orez
0,26 430
1.3.2 Fibre din fructe. Fructele sunt surse importante de fibre solubile, în compoziţia cărora intră: hemiceluloză, pectină,gume. Totuşi, utilizarea lor ca sursă ridică unele probleme datorită unui conţinut ridicat în umiditate şi de glucide digerabile. Astfel, obţinerea unor fibre alimentare din fructe presupune procese de deshidratare şi de eliminare a constituenţilor nedoriţi. Fibrele obţinute din fructe prezintă: - o foarte bună calitate nutriţională, ca urmare a concentraţiei ridicate în fibre; - proprietăţi funcţionale: efect de vâscozitate, gelifiere cu formare de textură uniforma; - aromă agreabilă. Principalele fibre alimentare care se pot separa din fructe şi se comercializează în prezent sunt prezentate în continuare. a) Fibrele de mere sunt cele mai răspândite şi cu cel mai ridicat potenţial de utilizare, datorat conţinutului mare în pectine. b) Fibrele de citrice. Acest tip de fibre sunt interesante din punct de vedere funcţional, dar dezavantajul utilizării lor este datorat gustului amar î cazul fibrelor extrase din coajă, dar şi preţul ridicat. c) Fibrele de cacao sunt utilizate în produsele de ciocolaterie, patiserie şi cofetărie. Obţinerea unor fibre de cacao este destul de dificilă din cauza calităţii variabile a materiei prime, calităţii bacteriologice, prezenţei unor reziduuri chimice datorate unor tratament, calităţii gustative. În tabelul 6. sunt prezentate cele mai importante tipuri de fibre alimentare.
Tipul de fibră
Caracteristici principale
11
Avantaje şi utilizări
Tărâţă de grâu
Produs tradiţional, nestandardizat ce prezintă unele dezavantaje
Preţ scăzut Utilizare curentă Foarte interesant
Mazăre
Există în mai multe variante: Gust neutru (pentru cea rafinată) - concentrată în fibră sau nu; Culoare albă (rafinată) - rafinată (cu sau fără gust de Proprietăţi funcţionale (în funcţie de % mazăre) de fibre) Posibilitatea obţinerii unor fibre extrem de fine
Soia ,,externă’’
Relativ rară Calitate variabilă Proprietăţi funcţionale
Soia ,,internă’’
Relativ rară Mai mult sau mai concentrată în fibră internă
Ovăz
Două tipuri: Prezentare - fibre externe concentrate fără hipocolesterolemică fibre solubile fibrele solubile) - fibre interne bogate în fibre solubile, dar puţin concentrate
Formă de soia Procent ridicat de fibră solubilă Funcţionalitate bună Calitate bună a fibrelor alimentare (2/3 puţin solubile) Calitate bună gustativă şi funcţională (unică
atractivă pentru
Orz
Cele mai bune fibre cerealiere Gust neutru disponibile din punct de vedere Culoare alb-gălbuie nutriţional şi organoleptic Concentraţia în fibre mare Procent apreciabil în fibre solubile
Porumb
Produs ce provine din învelişul bobului Puţin concentrat în fibre (25-30%) Fibre bune pentru un produs alimentar cu gust şi culoare neutre Gust şi aspect atractiv pentru anumite produse, dar sunt foarte eterogene
Orez Sfeclă Portocale
Mere
Preţ rezonabil (cele nerafinate) Au rol nutriţional Reţinerea apei foarte bună Bine prezentate în plan nutriţional Aspect şi gust aromatic pentru anumite produse
Gust şi aspect atractiv pentru Imagine de marketing anumite produse, dar sunt foarte Gust foarte aromat eterogene Aspect, culoare Efect gelifiant pentru fibrele foarte fine Tabel 6. Principalele fibre alimentare comerciale
1.3.3 Fibre extrase din legume. 12
Cele mai cunoscute şi folosite fibre extrase din legume sunt fibrele de mazăre şi soia. a) Fibrele de mazăre prezintă un grad mare de utilizare datorat unei ridicate neutralităţi din punct de vedere al gustului şi aspectului. În forma rafinată, fibra de mazăre conţine până la 90% fibră totală. Sub denumirea de fibre de mazăre se comercializează diferite produse. Există două tipuri de fibre de mazăre, foarte diferite din punct de vedere compoziţional: • fibră ,,externă’’, care provine din învelişul bobului şi conţine 85-90% celuloză. Calitatea acestei fibre depinde de originea botanică şi de tratamentele la care este supus bobul de mazăre. Tipul tratamentului (umidificare sau uscare) influenţează proprietăţile tehnologice şi raportul preţ - calitate al fibrei de mazăre; • fibră ,,internă’’, care se extrage din cotiledoane, prin separarea (precipitare, ultrafiltrare sau turbo-separare ) fibrelor de alţi constituenţi (proteine, amidon). Acest tip de fibră este interesantă atât sub aspect nutriţional (prin prezenţa fibrelor solubile) cât şi funcţional. Deşi concentraţia în fibre este mai mică (45-55%), acest tip de fibră prezintă interes în plan tehnologic. b) Fibre de soia. În cazul fibrelor de soia se face următoarea distincţie: fibrele ,,externe’’ sunt extrase din bob, iar cele ,,interne’’ din înveliş. Fibrele interne sunt obţinute ca produse secundare ale procesului de obţinere a izolatelor de soia sau laptelui de soia, prezentând un real interes în plan nutriţional Fibrele externe prezintă dezavantajul unui gust particular de soia, deşi tipurile comerciale mai rafinate prezintă proprietăţi funcţionale cum ar fi: vâscoelasticitate, absenţa unei texturi granulate. c) Fibre de sfeclă. Fibrele de acest tip, obţinute din borhot după extragerea zaharozei, au cunoscut un înalt grad de dezvoltare sub aspect teoretic şi ştiinţific, fără a fi foarte răspândite ca produse comerciale. Aceste fibre se caracterizează printr-o concentraţie mare în hemiceluloză şi pectină, deci fibre solubile care le conferă proprietăţi funcţionale foarte utile (capacitate mare de reţinere a apei). Dezavantajul utilizării acestor fibre este datorat gustului şi aspectului. În tabelul 7. se prezintă compoziţia chimică a fibrelor utilizate ca ingrediente.
13
Tipul fibrelor
Tărâţe de grâu Orz Mazăre (izolat) Mazăre (concentrat) Soia ,,externă’’ Soia ,,internă’’ Mere Portocale Ovăz
Constituenţii principali
Natura fibrelor
Capacitatea de reţinere a apei
Valoarea energetică
Fibre alimentare TDFª (AOAC), % s.u
Proteine
Amidon
Insolubile
Solubile
celuloză
Pectina, gumă
Lignină
g H2O/g fibră
kcal/g
50
18
20
85
15
35
60
5
2
2
85 89
5 5
<3 2
88 87
12 13
30 63
65 30
5 7
3 3,5
0,6 0,5
55
17
18
86
15
60
34
6
3,5
1,8
67
21
-
80
20
54
40
1
3,5
1,2
35
36
-
37
63
15
84
16
6
3,3
60 44 83
6 9 5
7
80 37 98
20 30 2
35 44 45
49 52 48
4 7
3,5 4,8 3,5
1,6 2,2 2
14
Tabel 7. Compoziţia chimică a ingredientelor fibrelor alimentare
15
1.4 VALOAREA NUTRITIVĂ Produsele cerealiere reprezintă cea mai importantă sursă de material energetic. Ele furnizează 70-80% din consumul de glucide şi acoperă 30-50% din trebuinţele energetice ale omului. Majoritatea ( 95-98%) glucidelor utilizabile din aceste produse sunt alcătuite din amidon, care se găseşte în cantităţi variind de la 42-46% (în pâinea preparată din făina integrală), până la 80% (în orez, griş) şi numai o mică parte este formată de glucide cu moleculă mică. Cerealele şi leguminoasele reprezintă cea mai importantă sursă de proteine vegetale. Conţinutul în protide al acestor produse variază de la 7 la 16% pentru produse obţinute din cereale şi de la 20 la 26% în leguminoase, ajungând până la 32-34% în fasole şi soia. În comparaţie cu cele de origine animală, proteinele din cereale sunt mult mai sărace în lizină şi conţin cantităţii mai mici de tioaminoacizi, treonină şi de valină, iar porumbul este foarte sărac şi în triptofan. Cerealele şi leguminoasele reprezintă sursa importantă de vitamine din grupul B şi de vitamină E. Aceste alimente sunt bogate în tiamină (0,3-0,7 mg%), riboflavină (0,10-0,30 mg%), piridoxină (0,10-0,50 mg%), niacină (1-5 mg/) şi tocoferol (2-4 mg%), dar sunt foarte sărace în caroten şi lipsite de acid ascorbic. Produsele cerealiere şi leguminoasele au importanţă în acoperirea trebuinţelor organismului pentru elemente minerale. Aceste alimente sunt foarte bogate in fosfor (200-400 mg%) şi în potasiu (100-350 mg% în derivatele de cereale şi 700-1500 mg% în leguminoase), bogate în magneziu (50-160 mg%), în fier (leguminoasele) şi în unele oligoelemente (cupru, mangan, zinc), dar sunt sărace în calciu (10-30 mg% în derivatele din cereale şi 60-120 mg% în leguminoase).
2. IMPORTANŢA FIBRELOR ALIMENTARE Rolul fibrelor în organism este imens. Indiferent că vorbim despre fibrele solubile, cum sunt cele din fructe şi legume, sau despre fibre insolubile, cum sunt cele conţinute de învelişul cerealelor, fibrele ajută organismul în mai multe feluri. Fibrele alimentare se enumara printre cei mai importanţi nutrienţi care ajută la menţinerea sănătăţii. Principalele surse din care pot fi obţinute sunt fructele, legumele, cerealele integrale si leguminoasele. Avantajele alimentaţiei bogate în fibre au fost scoase în evidenţă preponderent după anul 1950, cand studiile medicilor si nutriţioniştilor au abordat aceasta problemă. Tot atunci s-au constatat efectele negative al deficitului de fibre. Aportul scăzut al acestora a fost asociat cu dezvoltarea a numeroase probleme de sănătate dintre care amintim: cancerul de colon, obezitatea, nivelul crescut de colesterol, constipaţia şi hemoroizii. În funcţie de capacitatea fibrelor de a se dizolva în apă, acestea au fost clasificate în solubile şi insolubile, ambele tipuri având rolul şi importanţa lor în organism. Acţiunea fibrelor solubile se rezuma în special la prima parte a sistemului digestiv formată din stomac şi intestinul subţire. La contactul cu apa fibrele îşi maresc volumul si devin gelatinoase oferind senzatia de satietate, motiv pentru care sunt frecvent recomandate in curele de slabire. Un alt atu este că ele încetinesc digestia şi conversia carbohidraţilor în glucoză, ceea ce determină stabilizarea cantităţii de zahăr din sânge. Pe de altă parte, stagnarea nutrienţilor pentru mai mult timp în acest sector al sistemului digestiv, oferă organismului şi posibilitatea de a valorifica mai eficient substanţele utile din alimente.
17
Studiile au arătat că fibrele solubile contribuie la menţinerea unui nivel scăzut de colesterol în sânge. În timpul tractului digestiv, prin intermediul acizilor biliari, fibrele se asociază cu colesterolul împiedicând absorbţia acestuia în organism. Una dintre cele mai grave afecţiuni asupra cărora fibrele alimentare au impact pozitiv este cancerul. S-a constatat că fibrele asociate cu pectina provenită din citrice contribuie la reducerea în dimensiune a tumorilor. Beneficiile fibrelor insolubile sunt asociate cu acţiunea mecanică a acestora în organism. Ele sunt cele care accentuează tranzitul conţinutului intestinal prin sistemul digestiv prevenind constipaţia şi ajutând la eliminarea toxinelor blocate în intestine. Fibrele insolubile au o mare capacitate de absorbţie a apei, funcţionând ca un burete ce se umflă rapid, având un rol important în regularizarea tranzitului intestinal şi, prin această, la reglarea digestiei şi normalizarea scaunelor, eliminând colitele, constipaţia şi prevenind cancerul de colon. Curăţă, fără a agresa, pereţii intestinali şi stimulează muşchii intestinali, crescând peristaltismul şi contribuind astfel la eliminarea mai rapidă şi eficientă a resturilor alimentare, modificând, în acelaşi timp, în mod favorabil, flora intestinală. În plus, fibrele alimentare previn declanşarea cancerului mamar şi al celui de prostată, au un efect protector asupra inimii şi a arterelor, prevenind ateroscleroza şi bolile metabolice. Datorită faptului că fibrele scad viteza de pătrundere în sânge a substanţelor nutritive, atenuează fluctuaţiile conţinutului de zahăr din sânge, asigurând un aport energetic mai uniform şi având un efect benefic în cazul diabetului. Fibrele au o acţiune emolientă, de ungere şi vindecare a leziunilor minore ce pot apărea la nivelul mucoasei intestinale. De asemenea, fibrele acţionează asupra florei microbiene la nivelul colonului, favorizând producerea unor vitamine precum B1, acid folic sau biotina. Astfel, fibrele alimentare controlează o mulţime de procese diferite, ce se desfăşoară în organism, având un rol important pentru sănătatea noastră. Fibrele alimentare joacă, în acelaşi timp, un rol important în stabilizarea greutăţii şi combaterea obezităţii. În afară de acţiunile enumerate anterior, ele combat şi bulimia datorită capacităţii lor de a-şi creşte volumul şi a genera o senzaţie de saţietate. Astfel, în orice cură de slăbire ar trebui să urmărim şi asigurarea unui aport suplimentar de fibre.
18
Fibrele sunt ingredientul magic care te ajută să îţi menţii sistemul digestiv în formă. Digestia bună contribuie în primul rând în procesul de scădere în greutate, ne menţine sănătoşi şi reduce riscul apariţiei constipaţiei, care este atât neplăcută cât şi nesănătoasă. Fibrele absorb apa, pentru a deveni mai uşoare şi a se deplasa mai uşor în organism. Astfel, când absorb apa din stomac, ne fac să ne simţim sătui, iar datorită acestei senzaţii de saţietate, mâncăm mai puţin. În general se recomandat în jur de 35 grame de fibre pe zi şi deşi am crede că ţelina şi salată conţin fibre şi le consumăm zilnic, ele nu ajută prea mult. Fibrele sunt conţinute de cele mai surprinzătoare alimente: fructe, legume, alge. Cu cât fructele şi legumele sunt mai proaspetete, cu atât aportul pe care îl aduc organismului este mai mare. Fasolea boabe, mazărea sau năutul conţin fibre iar un toast cu fasole, mazăre sau năut, ne oferă aproximativ 10 grame de fibre. Grâul integral şi pâinea din grâu integral are mai multe fibre decât pâinea albă, aproape 3 grame pe felia în comparaţie cu cele 0,6 grame conţinute de pâinea albă.
19
Populaţia din unele zone ale Africii care consumă în jur de 55 de grame de fibre pe zi prezintă cea mai mică incidenţă de boli intestinale, precum apendicită, colită sau cancer de colon.
2.1 NECESARUL DE FIBRE A UNUI OM Referitor la necesarul efectiv de fibre din dietă (tabel 8.), specialiştii precizează faptul că acesta diferă la cele 2 sexe, precum şi în funcţie de vârstă, astfel:
COPII
FEMEI
BĂRBAŢI
Varstă 1-3 ani 4-8 ani 9-18 ani 19-50 ani Peste 51 ani Femei însărcinate Femei care alăptează 9-13 ani 14-50 ani Peste 51 ani
Raţie 19g/zi 25g/zi 26g/zi 25g/zi 21g/zi 28g/zi 29g/zi 31g/zi 38g/zi 30g/zi
Tabel 8. Necesarul de fibre a unui om
2.2 BENEFICIILE UNEI DIETE BOGATE ÎN FIBRE Fibrele ajută la menţinerea unui sistem digestiv sănătos şi a unei greutăţi constante. O dietă bogată în fibre îţi asigură o viaţă sănătoasă şi lungă. Ţinând un regim bazat pe un consum mare de fibre îţi oferă un sistem digestiv care să funcţioneze corect.
20
Fibrele dietetice vin din părţi ale plantelor, care nu pot fi digerate de enzime şi nu sunt absorbite în circulaţia sângelui. Fibrele crude care rămân în urma acţiunii acizilor, reprezintă jumătate din valoarea dietetică a fibrelor. O dietă bogată în fibre este aceea care urmează un plan de a mânca sănătos care include: carbohidraţi, fructe proaspete, legume şi cantităţi moderate de lapte, carne şi zaharuri. Inculzand multe fibre în alimentaţia ta, poţi avea parte de multe beneficii pentru sănătatea organismului tău.
2.3 TOPUL ALIMENTELOR BOGATE ÎN FIBRE ALIMENTARE [g fibre /100g]: - tărâţe de grâu crude - 42.8 - seminţe uscate de chia - 37.7 - linte crudă - 30.5 - drojdie uscată – 22 - cereale de grâu gata de consum - 17.6 - fulgi de cocos - 16.3 - orz crud - 15.6 - tărâţe de ovăz - 15.4 - secară sau pâine de secară - 16.5 - migdale - 12.2 - ovăz - 10.6 - fistic crud - 10.3 - fasole alba mică gătită - 10.5 - cereale instant - 10.1 - fistic prajit - 9.9 - banane uscate - 9.9 - smochine uscate - 9.8 - nuci pecane crude - 9.6 - faină integrală - 9.5 - nuci pecan prajite - 9.4 - boabe mature de soia, crude - 9.3 - pulpă de cocos crudă – 9 - anghinare gătită - 8.6 - alune crude - 8.5 - piersici uscate - 8.2 2.4 BENEFICIILE UNEI DIETE SĂRACE ÎN FIBRE 21
Deşi este foarte important să includem cât mai multe fibre în dieta noastră, anumitor persoane cu diverse probleme medicale le este recomandat un regim cu un conţinut scăzut de fibre pentru o anumită perioadă. Dieta săracă în fibre este eficientă pentru iritaţiile tractului digestiv. O astfel de dietă este benifica în tratamente pentru : - crampe abdominale - colici ulcerative - blocaje intestinale - după intervenţii chirurgicale asupra tractului digestiv. 2.5 BENEFICIILE CONSUMULUI DE FIBRE/CEREALE • Aparatul digestiv funcţionează mai eficient, procesul de digestie fiind accelerat; •
•
Scade riscul apariţiei bolilor cardio-vasculare, în special a bolilor coronariene la femei; Fibrele sunt un element cheie în dietă pentru controlul/ pierderea greutăţii, prin aportul caloric redus; Scade nivelul colesterolului din sânge;
•
Fibrele sunt importante în regimul alimentar al persoanelor cu diabet;
•
Senzaţia de oboseală se reduce;
•
Cerealele, bogate în fibre, reduc incidenţa afecţiunilor digestive, cum e constipaţia; Consumul de cereale determină renunţarea naturală la alimentele cu grăsimi din dietă; Fibrele creează senzaţia de saţietate, eliminând gustările nesănătoase din timpul zilei; Fibrele joacă un rol important în sănătatea copiilor;
•
• • • •
Cerealele servite la micul dejun furnizează energia necesară organismului pentru prima parte a zilei.
Prin urmare, fibrele din cereale sunt importante pentru sănătatea organismului şi au un rol în bună funcţionare a aparatului digestiv, a celui vascular, dar şi în controlul greutăţii şi în tratamentul diabetului.
22
CONCLUZII Fibrele alimentare reprezintă un amestec de celuloză, polizaharide necelulozice şi lignină, substanţe care nu sunt digerate în tubul digestiv al omului. Din punct de vedere energetic, acestea sunt aproape nule, cu toate că sub acţiunea bacteriilor din intestinal gros se eliberează cantităţi mici de acizi graşi. Sursa principală de fibre o constituie alimentele de origine vegetală, care la rândul lor conţin cantităţi variabile de fibre. Fibrele alimentare au proprietăţi care le fac aproape indispensabile într-o alimenataţie sănătoasă. Conform specialiştilor, fibrele sunt complexe de carbohidraţi provenite din alimentele de origine vegetală pe care organismul uman nu le poate digera şi absorbi. Fibrele sunt clasificate, în funcţie de proprietăţi, în 2 categorii: solubile (se dizolvă în apă) şi insolubile (nu se dizolvă). Fibrele solubile sau pectinele se găsesc cu preponderenta în fructe, mazăre şi fasole. Aceste fibre se dizolvă în apă, rezultând o substanţă cu consistenta gelatinoasă. Astfel de fibre, prin faptul că măresc volumul alimentelor prezente în stomac conferă o senzaţie de saţietate precoce. Fibrele insolubile sau brute, din nuci, legume, faină integrală, au rol în accelerarea tranzitului intestinal şi în formarea bolului fecal, contribuind astfel la reglarea proceselor din tubul digestiv şi prevenirea cancerului colorectal Datorită acţiunii fibrelor, unele probleme ale tractului digestiv pot fi evitate, oprite sau chiar anulate doar prin urmărea dietei pe bază de fibre. Ajută la prevenirea constipaţiei sau prevenirea hemoroizilor. În plus, se pare că este o dietă foarte importantă în tratarea diabetului, nivelului ridicat al colesterolului, polipilor localizaţi pe colon şi cancerului de colon
23
BIBLIOGRAFIE: • ,, Aditivi şi Ingrediente pentru Industria alimentară’’, Coordonator prof.dr.ing. Constantin Banu, Editura Tehnică, Bucureşti 2000; • ,, Alimentaţia raţională a omului’’, Prof. Dr. Iancu Gonţea, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1971; • ,, Culturism- întreţinere şi competiţie’’, M. Chirazi, P. Ciorba, Editura Polirom 2006; • www.armonianaturii.ro; • www.daciccool.ro; • www.dietă.ele.ro; • www.eva.ro; • www.grădinamea.ro; • www.ifeel.ro; • www.proliferomania.ro; • www.sfatulmedicului.ro.
24
