Człowiek

Gumowe jedzenie

Numer 4/2018
Aromatyczna dzięki dużej zawartości ­olejków eterycznych mirra także jest gumą. Aromatyczna dzięki dużej zawartości ­olejków eterycznych mirra także jest gumą. AmyLv / Shutterstock
Guma guar, ksantanowa czy damara. Takie składniki w żywności nie budzą naszego zaufania – może dlatego, że bardziej kojarzą się ze „sztuczną chemią” lub nieapetyczną dętką w kole roweru niż z pysznym deserem.
Z morskich krasnoros­tów pozyskuje się żelujący agar.Carlos Rondon/Shutterstock Z morskich krasnoros­tów pozyskuje się żelujący agar.
Pektyny izolowane z roślin zagęszczają m.in. dżemy.Michelle Lee Photography/Shutterstock Pektyny izolowane z roślin zagęszczają m.in. dżemy.
Szałwia hiszpańska (chia).Aphakorn Fuengtee/Shutterstock Szałwia hiszpańska (chia).
Nasiona szałwii hiszpańskiej (chia).Brent Hofacker/Shutterstock Nasiona szałwii hiszpańskiej (chia).
Kalafonię stosuje się np. w lutownictwie.Anton Khegay/Shutterstock Kalafonię stosuje się np. w lutownictwie.
Strąki szarańczynu strąkowego i pozyskana z nasion guma karobowa (mączka chleba świętojańskiego).Oksana Mizina/Shutterstock Strąki szarańczynu strąkowego i pozyskana z nasion guma karobowa (mączka chleba świętojańskiego).

W przemyśle spożywczym gumami nazywane są substancje, najczęściej pochodzenia roślinnego, które istotnie podwyższają lepkość mieszaniny. Dzięki temu produkty stają się gęstsze, zapewniając przyjemne doznania podczas jedzenia. Bo tak naprawdę popyt na produkty z gumami kreujemy my sami, wybierając smaczne, a często tańsze towary. Użycie gum pozwala także ograniczyć zawartość tłuszczu. I choć słowo „guma” na etykiecie nie brzmi dumnie ani tym bardziej apetycznie, to w przemyśle żywnościowym najczęściej odnosi się ono do różnych wielocukrów i ich pochodnych. Co ciekawe, wiele takich gum bardzo dobrze znamy. Są nimi np. służące do żelowania dżemów pektyny (pozyskiwane z roślin) czy – ostatnio bardzo modny – agar z morskich krasnorostów, będący popularnym zamiennikiem żelatyny w kuchni wegetariańskiej. Obie te substancje pozyskuje się np. poprzez gotowanie.

Ale jak każdy cenny skarb niezwykłe gumy są często ukryte na krańcach świata. Wiele roślin, zwłaszcza tropikalnych i subtropikalnych, po zranieniu wydziela maziste substancje, które po zaschnięciu chronią je przed zakażeniem i utratą wody. Lokalne społeczności zwykle dobrze wiedzą, jak je wykorzystać, ale budzą one zainteresowanie także botaników i biochemików, podobnie jak poszukiwaczy wszelkich żywnościowych nowinek. Przykładem może być hit ostatnich lat – żelujące nasiona chia (szałwii hiszpańskiej), a przecież podobne właściwości mają także dobrze nam znany len, a nawet ziarna gorczycy. Ale wiele najpopularniejszych gum to jednak wycieki zebrane z naciętej kory egzotycznych drzew, które bardzo często zawierają także inne, oprócz wielocukrów, związki chemiczne. Tak jest również w przypadku gumy damara, będącej sokiem z drzew Shorea. Jest ona mieszaniną wielu kwasów, estrów i triterpenów (długołańcuchowych związków zawierających mniej więcej po 30 atomów węgla). Co zaskakujące, damara jest dodatkiem do… napojów z owoców cytrusowych. Zawarte w tych owocach olejki eteryczne nie mieszają się bowiem z wodą (jak limonen, podstawowy składnik soku wyciśniętego ze skórki cytryny) i guma ułatwia ich rozbicie na mikroskopijne kropelki (o średnicy ok. 1 µm, czyli ok. 100 razy mniejszej niż średnica włosa!), utrzymujące się w całej objętości napoju, dzięki czemu ma on ładny jednorodny wygląd i – oczywiście – intensywny aromat. Ponieważ guma gromadzi się na powierzchni kropelek, utrudnia ich zlepianie się, a obciążając je, zapobiega wypływaniu ich na powierzchnię napoju.

Przemysł spożywczy wykorzystuje również gumę estryfikowaną, choć jej nazwa brzmi nieomal strasznie. Jest to już produkt obróbki chemicznej, choć do jego wytworzenia służy substancja naturalna – oczyszczona żywica sosny (ma ona różnorodne zastosowania, np. jako kalafonia w lutownictwie – ułatwia topienie cyny i usuwa zanieczyszczenia, w tym powstające w wysokiej temperaturze tlenki cyny). Ale gumy estryfikowanej nie znajdziemy w polskich sklepach, podobnie jak na większości europejskich półek, jest ona natomiast popularnym żywnościowym dodatkiem w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, gdzie dla odmiany nie stosuje się gumy damara.

Gumy spożywcze pozyskuje się także z żywicy modrzewiowej. Jej podstawowym składnikiem jest rozpuszczalny w gorącej wodzie arabinogalaktan. Suche drewno zawiera 5–35% tego niezwykle ciekawego związku. Budujące go cukry tworzą długie łańcuchy z licznymi rozgałęzieniami, pomiędzy które może wnikać woda, skutkiem czego gigantyczna cząsteczka arabinogalaktanu pęcznieje, a mieszanina przyjmuje żelową konsystencję. W nadmiarze wody arabinogalaktan tworzy maziste koloidy. I to jest jego największa zaleta. Nawet niewielki dodatek (do 1%) istotnie wpływa na konsystencję jedzenia i doznania smakowe.

Wycieki innych drzew również zawierają arabinogalaktany, o czym wiedzą wszyscy ci, którzy w dzieciństwie zajadali się słodkawą „żywicą” wiśni, czereśni lub śliwek. W Indiach i na Cejlonie arabinogalaktan pozyskany jest z drzew Anogeissus latifolia oraz Terminalia sp. i nieprzypadkowo nosi miano gumy ghatti, gdyż dawniej pozyskiwano ją z obszaru Ghatów (pasmo górskie). Może natomiast zaskakiwać, że roczna produkcja tego surowca nawet dziś nie jest zbyt imponująca. Dlatego guma ghatti rzadko bywa widywana na sklepowych półkach.

W poszukiwaniu arabinogalaktanów powiew egzotycznej historii przenosi nas także do starożytnego Egiptu, gdzie już przed 4 tys. lat wykorzystywana była inna bogata w arabinozę guma, zwana kami, używana do produkcji farb (jako materiał wiążący). Dziś znamy ją jako gumę arabską, co w zasadzie jest zbiorczą nazwą dla różnych produktów będących wyciekami co najmniej trzech gatunków drzew, zwyczajowo nazywanych akacjami. Uprawa tych niewymagających roślin nie nastręcza problemów, a zbiory mogą odbywać się nawet dwa razy w roku, co jest fundamentem komercyjnego sukcesu tej gumy i jej szerokiego wykorzystania. Podobnie jak przed wiekami, jest ona składnikiem farb, ale także lodów (E414), glazur cukierniczych, past do butów czy kosmetyków (zagęszcza kremy, mleczka i balsamy). Badano także możliwość wykorzystania jej przy wydobyciu minerałów jako stabilizatora piany podczas oddzielania zanieczyszczeń od rudy.

Świętojańskie tajemnice

Mączka chleba świętojańskiego – powszechny dodatek żywnościowy, w Europie oznaczany kodem E410 – to nic innego jak zmielone bielmo (część zapasowa) nasion szarańczynu strąkowego (Ceratonia siliqua), nazywanego także karobem. O nasionach tych słyszeli pewnie wszyscy jubilerzy i miłośnicy kamieni szlachetnych, gdyż używano ich jako wzorca masy, a od ich nazwy powstało słowo karat. Mączkę tę można kupić w sklepach ze zdrową żywnością. Ze względu na aromat bywa stosowana jako zamiennik kakao. Jej podstawowy składnik (aż 90%), czyli silnie pęczniejący w wodzie wielocukier galaktomannan, jest znakomitym środkiem zagęszczającym. Guma karobowa zawiera też sporo polifenoli, działa zatem antyoksydacyjnie, silniej nawet niż jagody czy wino. Jej działanie przeciwbiegunkowe i przeciwwymiotne wykorzystano w preparatach leczniczych. Zainteresują się nią pewnie także cukrzycy – u szczurów poprawiła ona wrażliwość insulinową. Łyżką dziegciu niech będzie natomiast fakt, że zawiera inhibitory enzymów trawiennych oraz garbniki, może zatem utrudniać wchłanianie substancji odżywczych. Na szczęście w typowych produktach żywnościowych znajdziemy jej niewiele.

Guma karobowa to niejedyny galaktomannan na naszym stole czy w łazience. W kosmetykach i żywności jest też guma guar, pozyskiwana z fasolek rośliny o tej samej nazwie, która botanikom jest znana jako Cyamopsiste tragonoloba. Od wieków stosowano ją w Indiach i Pakistanie jako paszę dla zwierząt, a kraje te i dziś są największymi światowymi (ok. 90%) producentami gumy guar, na którą popyt wciąż dynamicznie rośnie. Produkt ten tak skutecznie pochłania wodę, że już dodatek rzędu 0,0025% znacznie poprawia konsystencję niskotłuszczowego sera, czyni kiełbasy zwartymi i miękkimi (0,3%), a chleb i ciasta drożdżowe – przyjemnie wilgotnymi i pulchnymi (0,5%). Podobnie jak mączka z nasion ciecierzycy poprawia on też wygląd oraz konsystencję wypieków bezglutenowych, ale również utrudnia powstawanie kryształków lodu (0,5%), dzięki czemu konsystencja lodowych deserów jest aksamitnie jednorodna, zagęszcza keczup i jogurty (0,5–1%), a w panierce ogranicza wchłanianie tłuszczu podczas smażenia (1%), rozbrajając bomby kaloryczne i likwidując nasze wyrzuty sumienia.

Chociaż może się to wydawać zaskakujące, gumy są pożytecznym składnikiem w naszej diecie, klasyfikowanym jako rozpuszczalny błonnik pokarmowy. Nie ulegając strawieniu, zapewniają długotrwałe uczucie sytości. Galaktomannan bywa nawet wykorzystywany jako środek hamujący łaknienie. Ponadto arabinogalaktany i galaktomannany stanowią pożywkę dla pożytecznych bakterii (m.in. z grupy Bifidobacterium czy Clostridium butyricum), zamieszkujących jelito grube. Dieta bogata w te gumy sprzyja również obniżeniu stężenia cholesterolu we krwi.

Nie należy jednak przesadzać – nadmierne spożycie np. gumy guar znacznie utrudnia wchłanianie substancji pokarmowych i, gdy stanowi ona 10–15% diety, po prostu więzi je w powstałym w jelitach żelu, prowadząc do wychudzenia organizmu i spowolnienia wzrostu. Jednak poza laboratorium raczej trudno osiągnąć tak wysokie spożycie tego związku. Tym bardziej że gumy najczęściej dodawane są zgodnie z zasadą quantum satis (z łac. „wystarczająco dużo”), czyli jak najmniejszej ilości pozwalającej osiągnąć oczekiwany rezultat, a zdaniem konsumentów już 2-procentowa ich zawartość czyni większość produktów po prostu niesmacznymi. Wbrew pozorom nie jesteśmy zdani na łaskę producentów żywności. Nasz gust to potężna siła, z którą musi liczyć się każdy z nich. Poza tym dopuszczenie gum do obrotu w przemyśle żywnościowym wymaga badań dotyczących ich szkodliwości, które w Unii Europejskiej są prowadzone przez Komitet Naukowy ds. Żywności oraz Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (na ich decyzje mają wpływ także wyniki analiz dokonywanych przez inne państwa, FAO lub niezależne organizacje). W Europie zatwierdzenie dodatku oznacza przyznanie numeru E i uznanie go za bezpieczny.

Problemem może być jednak nagminne ich stosowanie w produktach, które nie potrzebują takich dodatków (w celu zamaskowania ich słabej jakości), a także indywidualna alergia lub nadwrażliwość na tego typu ulepszacze (błonnik może np. wywoływać wzdęcia i nasilać dyskomfort u osób z zespołem jelita drażliwego).

Gumy z potencjałem

Opóźniona degradacja arabinogalaktanów i galaktomannanów w przewodzie pokarmowym czyni z nich znakomity nośnik leków o spowolnionym uwalnianiu. A ponieważ ogromne cząsteczki tych związków zachowują się jak molekularne gąbki, silnie pęczniejące w wodzie, lekko kwaśne gumy znalazły zastosowanie w oczyszczaniu wód z jonów metali ciężkich. Natomiast wtłoczenie kisielowatej zawiesiny gumy guar w spękane skały zapobiega ich zawaleniu się podczas wydobycia ropy naftowej. Naukowcy poszukują także nowych rodzajów gum, w tym wytwarzanych przez łatwe w hodowli mikroorganizmy, jak choćby Xanthomonas campestris, patogeny roślin produkujące gumę ksantanową o podobnych własnościach jak inne glukomannany. Z kolei popularny dodatek do żelków i mleka sojowego, produkowana przez bakterie Sphingomonas elodea guma gellan, może z powodzeniem być wykorzystany jako wypełniacz wspomagający regenerację krążków międzykręgowych, by w przyszłości stać się remedium dla wszystkich cierpiących na bóle pleców. Gumy można także modyfikować tak, aby były zabójcze dla bakterii psujących żywność i przedłużały jej termin przydatności do spożycia. Jakby tego było mało, polisacharydy gum można zastosować do… elektroprzędzenia nici, nanomateriałów o grubości zaledwie 0,2 mm! Ludzka pomysłowość wróży gumom świetlaną przyszłość.

Paweł Jedynak
Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin WBBiB UJ

01.04.2018 Numer 4/2018
Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną