5 Použití inulinu jako náhražky tuku

Přítomnost tuku v mléčných výrobcích hraje důležitou roli v jejich fyzikálních, reologických a texturních vlastnostech (Barclay et al., 2010; Brennan & Tudorica, 2008; Dave, 2012). Tuk se kromě nutričního významu v sýrech podílí na senzorických a funkčních vlastnostech mléčných výrobků (Miočinović et al., 2011), Spotřebitelé však stále více požadují potraviny s dietetickými a funkčními vlastnostmi, například s nízkým obsahem kalorií, nízkým nebo sníženým obsahem tuku a zdravotními benefity (Gonzalez-Tomás, Coll-Marqués, & Costell, 2008). Také se doporučují nízkotučné potraviny pro snížení a udržení hmotnosti (Carmichael, Swinburn, & Wilson, 1998; Peterson, Sigman-Grant, Eissenstat, & Kris-Etherton, 1999). Na druhé straně je rozšířen názor, že potraviny s nízkým nebo sníženým obsahem tuku jsou méně žádoucí, protože mají špatné organoleptické vlastnosti (Hamilton, Knox, Hill, & Parr, 2000; McEwan & Sharp, 2000). Existuje několik přehledů o konkrétních aplikacích a potenciálních účincích náhražek tuku (Akoh, 1998; Ognean, Darie, & Ognean, 2006).

Významnou pozornost přitahuje problém použití náhražek tuku v sýrech při zachování stejných funkčních a organoleptických vlastností jako u plnotučných sýrů (Kebary, Salem, El-Sonbaty, & El-Sissey, 2002). Odstranění tuku ze sýrů způsobuje reologické, texturní, funkční a senzorické vady, jako je gumovitá textura, nedostatek chuti, hořkost, nepříjemná chuť, špatná tavitelnost a nežádoucí barva (Mistry, 2001; O’Connor & O’Brien, 2011). Vyrobit nízkotučné nebo odtučněné sýry s žádoucími vlastnostmi není snadné (Fadaei et al., 2012). Se snižujícím se obsahem tuku se bílkovinná matrice stává kompaktnější a textura sýra je žvýkavější. Při snižování obsahu tuku ve složení potravin jsou často nutné další složky, které plní jeho funkční úlohu při zachování organoleptických vlastností (Mattes, 1998). Strategií navrženou pro zlepšení chuti a textury nízkotučných sýrů je použití náhražek tuku (Sandrou & Arvantoyannis, 2000). Komise pro mezinárodní obchod Codex stanovila maximální limit 50 % snížení obsahu tuku oproti referenční odrůdě, aby mohl být sýr označen jako sýr se sníženým obsahem tuku (FAO/WHO, 2008). V Evropě může být sýr označen jako se sníženým obsahem tuku, pokud je obsah tuku snížen alespoň o 30 % ve srovnání s podobným výrobkem (EU, 2006). Ve Spojených státech amerických je pro označení sýra se sníženým obsahem tuku požadováno alespoň 25% snížení obsahu tuku oproti tradičnímu obsahu tuku v odkazované odrůdě. Inulin se široce používá jako texturizační činidlo v nízkotučných potravinách, zejména v Evropské unii a stále častěji v USA a Austrálii (Devereux et al., 2003).

Inulin se zdá být zvláště vhodný pro náhradu tuku v nízkotučných sýrech, protože může přispět ke zlepšení chuti v ústech (Meyer et al., 2011). Vlastnost inulinu nahrazovat tuk je založena na jeho schopnosti stabilizovat strukturu vodné fáze, což vytváří lepší krémovitost (Ibrahim, Mehanna, & Gad El-Rab, 2004). Krémové chuti v ústech se dosahuje při použití inulinu jako náhražky tuku v mléčných výrobcích díky jeho interakci se syrovátkovým proteinem a kaseinátem (Bot, Erle, Vreeker, & Agterof, 2004; Karaca, Güven, Yasar, Kaya, & Kahyaoglu, 2009). Jako náhražka tuku je nejžádanější vysoce účinný (HP) inulin s dlouhým řetězcem a vysokou molekulovou hmotností. Delší řetězce snižují rozpustnost fruktanů inulinového typu a vedou k tvorbě inulinových mikrokrystalů při smíchání s vodou nebo mlékem; tyto mikrokrystaly nejsou diskrétně vnímatelné a mají hladký, krémový pocit v ústech. HP inulin má průměrnou DP 25 a molekulární distribuci v rozmezí od 11 do 60. Tím byly odstraněny zbytkové cukry i oligomery. Tuko-mimetické vlastnosti HP inulinu jsou dvojnásobné než u standardního inulinu, přičemž nemá žádnou sladkost (Niness, 1999). Rozdílné funkční vlastnosti inulinu a oligofruktózy jsou způsobeny rozdílem v délce jejich řetězců. Jak bylo uvedeno výše, inulin je díky své delší délce řetězce méně rozpustný než oligofruktóza a má schopnost vytvářet inulinové mikrokrystaly při smytí ve vodě nebo mléce. Inulin se proto úspěšně používá jako náhrada tuku v mléčných výrobcích (Kaur & Gupta, 2002), zejména v sýrech (Salvatore et al., 2014). Dlouhé řetězce inulinu tvoří mikrokrystaly (nerozpustné submikronové krystalky), které spolu ve vodní fázi interagují a vytvářejí malé agregáty (Franck, 2002; Guggisberg et al., 2009). Díky zapouzdření velkého množství vody způsobují hladkou a krémovou texturu (Bot et al., 2004). Inulin může také tvořit části strukturní sítě bílkovin tím, že se komplexuje s bílkovinnými agregáty (Kip, Meyer, & Jellema, 2006).

Koca a Metin (2004) zvažovali možnost získání nízkotučného čerstvého sýra kašar se 70% snížením obsahu tuku pomocí inulinu s dlouhým řetězcem. Uvedli, že jejich kontrolní nízkotučný sýr byl díky vysokému obsahu bílkovin výrazně tvrdší, pružnější, gumovější a žvýkavější než kontrolní plnotučný sýr. Tuk rozbíjí bílkovinnou matrici a působí jako mazivo, které zajišťuje měkčí texturu (Koca & Metin, 2004). Ukázalo se, že přídavek 5 % inulinu do nízkotučného sýra vedl k výrazně nižší tvrdosti ve srovnání s nízkotučným kontrolním sýrem, ale o něco vyšší než u plnotučného kontrolního sýra. Tento změkčující účinek lze přičíst jak vyššímu poměru vlhkosti a bílkovin, tak zvýšení objemu plniva, které snižuje množství bílkovinné matrice. Celkově inulin zlepšil texturu sýra do 30. dne skladování, ale snížil jeho trvanlivost (Koca & Metin, 2004). Schopnost inulinu jako náhražky tuku nesouvisí pouze s úpravou reologického chování nebo tloušťky či tvrdosti výrobku, ale také se změnami dalších chuťových vlastností, jako je krémovitost nebo hladkost (Meyer et al., 2011). Pokud se inulin přidává do potravin v nízkých koncentracích, reologické vlastnosti a senzorická kvalita výrobku nebudou výrazně ovlivněny vzhledem k neutrální nebo mírně sladké chuti inulinu a jeho omezenému vlivu na viskozitu (Kalyani et al., 2010). K získání nízkotučných výrobků s reologií a hustotou blízkou plnotučným výrobkům jsou zapotřebí vyšší koncentrace inulinu, než je nutné k pouhému napodobení jejich krémovitosti nebo hladkosti (Meyer et al., 2011). Fadaei et al. (2012) studovali chemické vlastnosti nízkotučného smetanového sýra bez syrovátky obsahujícího inulin jako náhražku tuku. Nebyl zjištěn žádný významný rozdíl v hodnotách pH a soli smetanových sýrů. Uvedli, že 10% podíl inulinu postačuje k získání nízkotučného smetanového sýra s chemickými vlastnostmi blízkými vlastnostem vysokotučného smetanového sýra, který inulin neobsahuje. Uvedli také, že inulin má vynikající schopnost vázat vodu, která potlačuje synerézu v pomazánkách a čerstvých sýrech (Fadaei et al., 2012). Očekává se, že inulin s dlouhým řetězcem oproti inulinu s krátkým řetězcem má značnou schopnost vázat/zadržovat vodu a schopnost bránit syneréze. Wadhwani (2011) provedl několik předběžných studií s cílem vybrat nejúčinnější typ vlákniny ze čtyř vláknin – inulinu, pektinu s nízkým obsahem methoxy, polydextrózy a rezistentního škrobu – pro zlepšení kvality nízkotučných sýrů mozzarella a čedar. Výsledky jejich předběžných studií ukázaly, že inulin má lepší účinnost v sýrových systémech než ostatní tři vlákniny. Zjistili také, že zařazení inulinu vedlo ke zlepšení textury nízkotučných sýrů snížením tvrdosti a gumovitosti při zachování soudržnosti, přilnavosti a pružnosti (Wadhwani, 2011). Salvatore et al. (2014) hodnotili vliv náhrady tuku 2, 3 a 7% inulinem s dlouhým řetězcem (DP > 23) na texturní a mikrostrukturní vlastnosti čerstvého sýra z kozího mléka. Pomocí skenovací elektronové mikroskopie a penetrometrie bylo prokázáno, že vzorky sýrů s obsahem inulinu měly ve srovnání s plnotučnými sýry otevřenější strukturu v důsledku snížení distribuce tuku v bílkovinné matrici. Umístění inulinu v kaseinové síti se projevilo jako struktury zabudované do gelového systému, jejichž velikost se zvyšovala s vyšší koncentrací inulinu v sýru. Inulin přerušuje kaseinovou síť, což vede ke změkčujícímu účinku, který se zvyšuje se zvyšujícím se množstvím inulinu nahrazujícího tuk. Podle jejich zjištění se vzorky obsahující inulin vyznačovaly nižšími hodnotami tlakové síly, tuhosti, viskozity a adhezivity (Salvatore et al., 2014). Celkově studie ukázaly, že vliv náhrady tuku na texturu sýra závisí na povaze nahrazovaného tuku (Lobato-Calleros, Vernon-Carter, & Hornelus-Uribe, 1998).

.