DLACZEGO ZAKWAS JEST NAJWAŻNIEJSZYM SKŁADNIKIEM CHLEBA?
Zakwas to naturalny ekosystem, w którym w symbiozie żyją dzikie drożdże i bakterie kwasu mlekowego. Rozmnażające się dzikie drożdże wydzielają gaz, który podnosi ciasto. Dziury w miękiszu chlebowym to właśnie komórki gazowe. Z kolei bakterie kwasu mlekowego w procesie fermentacji ciasta zmieniają dostępność biologiczną pożytecznych składników zawartych w chlebie. Fermentacja to jeden z najstarszych procesów biotechnologicznych, sięgający korzeniami czasów Starożytnego Egiptu, w którym chleb – podobnie jak piwo – przyrządzano za pomocą zakwasu.
Podczas długiej fermentacji ciasta, trwającej średnio od 12 do 24 godzin, mikroorganizmy zakwasu aktywują enzymy zawarte w mące. Oprócz tego bakterie zakwasu wydzielają kwasy organiczne, obniżające pH ciasta i zwiększające produktywność części enzymów. W wyniku tych procesów dochodzi do wstępnego nadtrawienia chleba enzymami i bakteriami oraz zwiększenia biodostępności minerałów i związków organicznych dla naszego organizmu.
DLACZEGO PEŁNOZIARNISTY CHLEB BEZ ZAKWASU TO ABSURD?
Pełnoziarnisty chleb, będący podstawowym pokarmem naszych przodków, może być wartościowym źródłem takich minerałów, jak wapń, magnez, żelazo, cynk lub fosfor. Oprócz minerałów zewnętrzne warstwy nasiona zawierają również włókna pokarmowe (błonnik), związki fitochemiczne, witaminy i enzymy endogenne. Niestety w aleuronowej warstwie nasiona jednak znajduje się również kwas fitynowy, formujący nierozpuszczalne kompleksy z kationami pokarmowymi, przez co spada przyswajalność minerałów w ludzkim organizmie.
Działanie kwasu fitynowego jest w stanie zneutralizować fitaza – enzym degradujący kwas fitynowy w procesie tzw. defosforylacji, odszczepiającej od cząsteczki białka resztę fosforanową i uwalniającej z niej nieorganiczny fosforan, która uaktywnia się w środowisku kwaśnym, powstającym w trakcie fermentacji ciasta na zakwasie. Wstępna fermentacja otrębów z bakteriami kwasu mlekowego jest w stanie rozszczepić prawie 90 % kwasu fitynowego (przy pH w przedziale 3,5-5,5). Dzięki temu poprawia się rozpuszczalność magnezu i fosforu, rośnie też przyswajalność cynku i żelaza.
Wśród witamin znajdujących się w ziarnach zbóż warto wymienić tiaminę (B1), kwas foliowy (B9) oraz witaminę E. W fermentującym cieście żytnim poziom kwasu foliowego rośnie ponad dwukrotnie, zaś sama fermentacja wpływa na zachowanie części witamin w końcowym wypieku, co jest niemożliwe w przypadku przemysłowej (przyspieszonej) produkcji chleba na dużą skalę.
Z CZEGO WYNIKAJĄ DEKLAROWANE WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWCUKRZYCOWE U PIECZYWA NA ZAKWASIE?
Skrobia w zwykłym białym chlebie jest bardzo zżelowana, a jej struktura porowata, co skutkuje jej szybką absorpcją w jelicie cienkim i gwałtownymi skokami poziomu glukozy we krwi. Kwas mlekowy, wydzielany przez bakterie zakwasu, obniża szybkość przyswajania skrobi z chleba, zmniejszając zarazem stopień zbrylenia skrobi.
Kolejnym mechanizmem wpływającym na niski indeks glikemiczny chleba na zakwasie jest proteoliza – rozkład białek na peptydy i aminokwasy, zależny od odpowiedniego pH środowiska. Idealne warunki powstają właśnie w trakcie fermentacji ciasta – wtedy dochodzi w nim do wytwarzania znacznej ilości peptydów i aminokwasów. Zwiększenie ich koncentracji w fermentujących surowcach zbożowych może odegrać odczuwalną rolę w regulowaniu metabolizmu glukozy.
Ponadto fermentacja zakwasu zwiększa liczbę wolnych związków fenolowych, korzystnie wpływających na spadek IG chleba.
W JAKI SPOSÓB DOCHODZI DO DEGRADACJI GLUTENU W CIEŚCIE PROWADZONYM NA ZAKWASIE?
Degradacja białek zbożowych w trakcie fermentacji zakwasu pszennego i żytniego to zjawisko związane z kwasowością. Utlenianie i odbudowa mostków dwusiarczkowych glutenu przez heterofermentatywne bakterie mlekowe zwiększa aktywność enzymu proteazy, który w wyniku działania specyficznych szczepów peptydaz laktobakterii rozkłada gluten na aminokwasy. Dlatego w chlebie na zakwasie konsument otrzymuje gluten w postaci nadtrawionej i wstępnie rozłożonej.
Proteoliza inicjowana przez bakterie kwasu mlekowego została nawet polecona w charakterze nowego sposobu obróbki produktów spożywczych dla chorych na celiakię przez naukowców de Angelisa, Di Gagno i Rizzello. W celu zapobiegnięcia ryzyka kontaminacji glutenem produktów bezglutenowych zaproponowali oni stosowanie wybranych kultur zakwasu, poprawiających właściwości odżywcze chleba. W ich eksperymentach początkowa glutenowa kontaminacja w produktach bezglutenowych, wynosząca 400 cz./1 mln., zmalała nawet dwudziestokrotnie. Długa fermentacja okazała się skutecznym instrumentem również w walce z potencjalną żytnią kontaminacją wyrobów przeznaczonych dla chorych na celiakię.
JAK PIECZYWO NA ZAKWASIE WPŁYWA NA NASZE JELITA?
Ważną rolę dla zdrowia, którego ośrodek znajduje się w naszych jelitach, odgrywają włókna pokarmowe, obecne w wysokiej koncentracji szczególnie w pieczywie pełnoziarnistym. Jednak pożytek włókien pokarmowych (błonnika) zależy od ich właściwości fizyko-chemicznych, na które wpływa m. in. rozmiar samych cząstek, architektura ściany komórkowej, rozpuszczalność, stopień polimeryzacji i substytucji, rozmieszczenie łańcuchów bocznych czy formowanie wiązań poprzecznych polimerów. Jednak już sam fakt fermentacji ciasta na zakwasie sprawia, iż dane związki stają bardziej biodostępne.
Oprócz tego określone bakterie kwasu mlekowego produkują egzopolisacharydy, takie jak glukany, fruktany i in. Drobnoustroje w fermentującym cieście metabolizują dekstran (polimer glukozy) na kwas propionowy, obniżający poziom cholesterolu i triglicerydów oraz poprawiający wrażliwość insulinową.
Podczas fermentacji zakwasu bakterie mleczne wytwarzają biologicznie aktywne metabolity, w tym szereg witamin, peptydów, kwasów organicznych i tłuszczowych, wykazujących właściwości hipotoniczne, antybakteryjne i immunomodulujące.
Działanie enzymów w trakcie fermentacji ciasta aktywuje hydrolizę i solubilizację makrocząstek zbożowych, takich jak białka i polisacharydy ściany komórkowej. Pod ich działaniem zmienia się sama tekstura wypieku, wpływając na wchłanianie substancji odżywczych. Fermentacja zbóż sprzyja także wytwarzaniu nowych związków bioaktywnych, takich jak oligosacharydy prebiotyczne lub inne metabolity.