Vesiliukoisten vitamiinien hävikki marjojen ja kasvisten pakastamisen, sulatuksen sekä kuumennuksen aikana

Vesiliukoisiin vitamiineihin lukeutuvat kaikki eri B-vitamiinit sekä C-vitamiini. B-vitamiinien pääasiallisena lähteenä voidaan pitää eläinperäisten tuotteiden kuten lihan, maksan, maidon ja kanamunien lisäksi täysviljatuotteita, vihreitä kasviksia, pähkinöitä sekä palkokasveja. Koska lähteitä on useita, useimpien B-vitamiinien hävikki kasvisten ja marjojen pakastuksen, sulatuksen sekä kuumennuksen aikana ei ole kansanravitsemuksellisesti kovin merkittävää niin seka- kuin kasvissyöjillekään, mutta asia on hyvä huomioida. Kasviksissa ja marjoissa eniten esiintyviä B-vitamiineja ovat tiamiini (B1), riboflaviini (B2), niasiini (B3), B6-vitamiini sekä folaatti (B9). Näistä etenkin folaattia ja myös tiamiinia saadaan liian vähän saantisuosituksiin nähden, koska niiden parhaisiin lähteisiin eivät kuulu kovin monet eläinkunnan tuotteet. Tämän vuoksi niiden hävikillä prosessoinnissa voi olla merkitystä esimerkiksi mikäli ruokavaliossa on hyvin vähän kasviksia ja ne ovat vain pakasteina.

C-vitamiinin hyviä lähteitä ovat sitrushedelmien lisäksi monet vihannekset, kuten paprika ja ruusukaali, sekä marjat, kuten ruusunmarja ja tyrnimarja. Koska C-vitamiinia on hyvin niukasti eläinkunnan tuotteissa, sen hävikki pakastemarjojen ja -vihannesten prosessoinnissa voi olla hieman merkittävämpää kuin B-vitamiinien kohdalla. Teollisuusmaissa voidaankin havaita lievää C-vitamiinin puutosta, jos ruokavaliossa on vain vähän vihanneksia, hedelmiä ja marjoja. C-vitamiini toimii kehossa antioksidanttina eli hapettumisenestoaineena, kun taas eri B-vitamiinit vaikuttavat useisiin kehon elintoimintoihin, kuten aineenvaihduntaan, hermoston toimintaan ja vastustuskykyyn.

Taulukko 1: Vesiliukoisten vitamiinien pysyvyys eri olosuhteissa. 

Pakastuksen vaikutus vitamiinipitoisuuksiin

Pakastuksessa tärkeintä vitamiinien säilymisen kannalta on saada raaka-aineet mahdollisimman nopeasti pellolta tai metsästä pakastimeen. Tällöin minimoidaan valon ja hapen vaikutus tuotteiden vitamiinipitoisuuksiin. Erityisesti C-vitamiini ja folaatti tuhoutuvat sekä hapen, että valon vaikutuksesta. Riboflaviini ja B6-vitamiini ovat herkkiä vain valolle, kun taas tiamiini on herkkä vain hapen vaikutukselle. Pakastimessa säilytyksen aikana tapahtuvan hävikin vuoksi on tärkeää saada pidettyä vitamiinipitoisuudet mahdollisimman korkealla ennen pakastusta. Kasvisten C-vitamiinipitoisuudet eivät juurikaan ehdi laskea kolmen kuukauden pakastuksen aikana, mutta kuuden kuukauden jälkeen voidaan havaita jo merkittävämpää laskua. Toisaalta vuoden pakastuksen jälkeen C-vitamiinipitoisuus voi pudota jopa puoleen alkuperäisestä. Folaatti puolestaan säilyy pakastettuna hyvin ainakin puolisen vuotta, sillä siinä ajassa pitoisuus ei merkittävästi vähentynyt erään härkäpavuilla tehdyn tutkimuksen mukaan. Vuoden mittainen pakastus saattaa kuitenkin hävittää jopa kolmasosan folaatista, mutta edelleen suurin osa on tallella. Samanlainen vaikutus voidaan havaita myös tiamiinin kohdalla. Tarhapapuja käsittelevän tutkimuksen mukaan vuoden kestävän pakkassäilytyksen jälkeen pavut sisälsivät jopa 58 % vähemmän tiamiinia kuin heti pakastuksen jälkeen. 

Lähde: https://fi.newsner.com/ruoka/ethan-sorru-naihin-virheisiin-pakastevihannesten-kanssa/

Sulatuksessa menetetään osa vitamiineista

Pakastusta jopa kriittisempää on pakasteiden sulatus ja säilytyksen kesto ennen tuotteen syömistä. Sulatuksen aikana solurakenteet rikkoutuvat herkästi, mikä voi johtaa vesiliukoisten vitamiinien hävikkiin, sillä ne liukenevat sulatuksen aikana syntyvään nesteeseen. Tämän vuoksi olisi paras käyttää marjat ja kasvikset suoraan jäisinä tai sisällyttää sulatuksessa syntyvä neste ruoanlaitossa. Samoin kuin ennen pakastusta, valon sekä hapen vaikutus jääkaapissa ja huoneenlämmössä hävittää useimpia vesiliukoisia vitamiineja sitä enemmän, mitä pidempään altistuminen jatkuu. Esimerkiksi C-vitamiinipitoisuudet voivat laskea jopa 25–30 % jo vuorokauden kuluttua sulatuksesta.

Kuumennus vaikuttaa lähes kaikkiin vesiliukoisiin vitamiineihin

Niasiinia lukuun ottamatta kaikki B-vitamiinit sekä C-vitamiini ovat herkkiä lämmölle. Tämä väistämättä tarkoittaa näiden vitamiinien hävikkiä pakastekasvisten ja -marjojen kuumennuksen aikana. Menetettyihin vitamiinimääriin vaikuttavat kuitenkin oleellisesti kuumennustapa, lämpötila sekä kesto. C-vitamiinin osalta suurin hävikki voidaan havaita keittämisen yhteydessä, jolloin noin puolet C-vitamiinista voidaan menettää. Mikroaaltouunissa kypsentämisen yhteydessä hävikki on noin 20 %, kun taas höyryttämisellä hävikki on vain 10 %. Folaattia puolestaan voi tuhoutua keittämisessä lähes 70 %, mutta höyryttämisellä saadaan säilytettyä folaattipitoisuus hyvin korkeana. Tiamiinin tuhoutuminen taas voi olla 10–65 % menetelmästä riippuen. Vesiliukoiset vitamiinit myös liukenevat keitinveteen eli minimoidessa kosketus veden kanssa kypsentäessä voidaan vähentää vitamiinien hävikkiä.

Jokainen voi itse vaikuttaa vitamiinihävikkeihin

Pakastus, sulatus ja kuumennus tuhoavat vitamiineja jokaisessa vaiheessa jonkin verran. Kuumennus tuhoaa vitamiineja keskimäärin eniten, kun taas pakastus ja sulatuskin voivat olla tehokkaasti tehtynä melko harmittomia. Jos mietitään esimerkiksi jonkin pakastevihannessekoituksen lopullisia vitamiinimääriä pakastuksen, sulatuksen sekä kypsennyksen jälkeen, valituilla menetelmillä on melko suuri merkitys. Mikäli tuote on ollut pakkasessa yli vuoden ja sulatus tehdään hitaasti vuorokauden kuluessa ja vielä kypsennysmenetelmäksi valitaan keittäminen, voivat vitamiinihävikit olla erittäinkin suuria. C-vitamiinia sekä folaattia voi pahimmillaan tuhoutua arviolta yhteensä jopa 80 % alkuperäisestä. Sen sijaan, jos tuote on ollut vain kolme kuukautta pakastettuna ja se kypsennetään esimerkiksi paistamalla suoraan jäisenä tai höyryttämällä, vesiliukoisten vitamiinien hävikit jäävät pieniksi. Keittäminenkin voi olla hyvä vaihtoehto, mikäli keitinvesi hyödynnetään myös esimerkiksi kasvissosekeiton valmistukseen. Kypsennyksen jälkeen oleellista on myös se, kuinka nopeasti kypsennetty ruoka syödään vai jätetäänkö se pidemmäksi aikaa altistumaan valolle ja hapelle.

Pakastevihannesten ja -marjojen käyttö on mahdollisista vitamiinihävikeistä huolimatta erittäin suositeltavaa etenkin, jos ruokavaliossa muistaa pitää mukana myös tuoreita kasviksia.

Lähde: https://www.health.harvard.edu/nutrition/how-many-fruits-and-vegetables-do-we-really-need

 

LÄHTEET:

https://ucanr.edu/datastoreFiles/608-742.pdf 

https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/NFS-11-2012-0123/full/html 

https://www.terveystalo.com/fi/tietopaketit/c-vitamiini#C-vitamiini%20%e2%80%93%20l%c3%a4hteet

https://www.terveyskirjasto.fi/dlk01300

https://www.terve.fi/artikkelit/folaatti-tasta-vitamiinista-on-suomalaisilla-puutetta  

https://www.apu.fi/kysymykset/tuhoaako-pakastaminen-ravintoaineet-apu-klinikka-vastaa#response (asiantuntijahaastattelu) 

Hefni ME, Shalaby MT, Witthöft CM. Folate content in faba beans (Vicia faba L.)-effects of cultivar, maturity stage, industrial processing, and bioprocessing. Food Sci Nutr. 2015 Jan;3(1):65-73. doi: 10.1002/fsn3.192. Epub 2015 Jan 1. PMID: 25650294; PMCID: PMC4304564. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25650294/  

Pan Z, Sun Y, Zhang F, Guo X, Liao Z. Effect of Thermal Processing on Carotenoids and Folate Changes in Six Varieties of Sweet Potato (Ipomoes batata L.). Foods. 2019 Jun 17;8(6):215. doi: 10.3390/foods8060215. PMID: 31213019; PMCID: PMC6616652. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6616652/ 

Rickman, J. C., Barrett, D. M., & Bruhn, C. M. (2007). Nutritional comparison of fresh, frozen and canned fruits and vegetables. Part 1. Vitamins C and B and phenolic compounds. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87(6), 930-944. DOI: 10.1002/jsfa.2825  

https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy.helsinki.fi/doi/full/10.1002/jsfa.2825 

Słupski, J. (2012). Effect of freezing and canning on the thiamine and riboflavin content in immature seeds of five cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris L.). International journal of refrigeration, 35(4), 890-896. 

https://www-sciencedirect-com.libproxy.helsinki.fi/science/article/pii/S0140700711003021?via%3Dihub#bib30 

Miten eri kypsennysmenetelmät vaikuttavat kasvisten C-vitamiinipitoisuuteen?

Mediassa on paljon keskustelua ja erilaisia väitteitä siitä, miten kasvisten kypsennys tuhoaa niiden vitamiinipitoisuuksia. Usein keskustelun kohteeksi joutuu C-vitamiini sen ominaisuuksien vuoksi. C-vitamiini on erittäin lämpöherkkä vitamiini, sillä kuumuus rikkoo sen rakenteen, jolloin se menettää vitamiiniaktiivisuutensa. Se alkaa hajoamaan jo 30°C-asteessa, ja 60°C-asteessa tapahtuu merkittävää hajoamista. Lämpöherkkyys on ongelma siksi, että C-vitamiinipitoisia vihanneksia usein kypsennetään ennen syömistä. Näitä vihanneksia ovat esimerkiksi parsakaali, kukkakaali ja paprika. C-vitamiini on herkkä myös valon vaikutukselle, jonka vuoksi kasvikset tulisi suojata suoralta auringon valolta.

C-vitamiini on vesiliukoinen vitamiini, jota ihmisen elimistö tarvitsee useisiin erilaisiin fysiologisiin toimintoihin. Sitä on välttämätöntä saada ravinnosta, sillä ihmisen elimistö ei pysty sitä itse tuottamaan. Monilla muilla eläimillä esimerkiksi kissoilla on geeni, joka mahdollistaa C-vitamiinin tuoton hiilihydraateista. Ihmisiltä tämä geeni on hävinnyt evoluution myötä. Saantisuosituksen mukaan aikuisten tulisi saada C-vitamiinia 75 mg vuorokaudessa. Kasviksista esimerkiksi paprika ja parsakaali ovat erittäin C-vitamiinipitoisiа. Marjoista ruusunmarja on oikea C-vitamiinipommi.

raaka keitetty paistettu höyrytetty
peruna 10 mg 5,5 mg 5 mg
parsakaali 65,1 mg 37 mg 40, 5 mg 55,8 mg
paprika 132,7 mg 44,5 mg 98,3 mg 87,3 mg

Taulukko 1. Kasvisten C-vitamiinipitoisuuksia eri kypsennysmenetelmien jälkeen /100 g.

Keittäminen on huonoin vaihtoehto kasvisten kypsennykselle, jos halutaan säilyttää lämpöherkät ja vesiliukoiset vitamiinit. Vesiliukoiset vitamiinit, mukaan lukien C-vitamiini liukenevat keitinveteen. Keitinveden määrällä on myös merkitystä. Mitä runsaammassa vesimäärässä kasvikset keittää, sitä enemmän vitamiineja liukenee keitinveteen. Lisäksi kasvisten keittoaika vaikuttaa vitamiinihävikkiin. Esimerkiksi eräässä tutkimuksessa mitattiin paprikan keittoajan vaikutusta C-vitamiinihävikkiin, ja pitoisuus pieneni noin 20 mg 5 ja 15 minuutin välillä. Kasvikset tulisikin keittää mahdollisimman pienessä vesimäärässä ja mahdollisimman vähän aikaa, jotta mahdollisimman suuri osa vitamiineista saadaan säilymään kasviksessa.

Paistamisen yhteydessä ei juurikaan tapahdu C-vitamiinin liukenemista, vaan hävikki johtuu lämmön vaikutuksesta. Paistamisessa vitamiinihävikki on vähäisempää, kun paistetaan lyhyempi aika korkeassa lämpötilassa, kuin pidempi aika matalammassa lämpötilassa. Paistaminen on hyvä kypsennystapa kasviksille C-vitamiinin säilyvyyden kannalta, mutta paistamisessa tulee muistaa myös muut ravitsemukselliset asiat. Paistamiseen käytetyllä rasvan laadulla on merkitystä, ja paistossa tulisi välttää liian korkeita lämpötiloja, jotta ruoka ei pala.

Lähde: Liz West, https://www.flickr.com/photos/calliope/7572101152/in/photolist-cx7ZS9-7HPUgP-7sygw9-2njtQTa-9EHBc5-5BE1y-5xXbyw-7zU7yC-2mcXsbA-2iu3mF8-qPgUL3-96kavP-qRyRs2-a446YW-6wywjJ-bpoUTJ-2njwcZg-8xmMzH-c1BeaQ-rbtfqp-MBk6j-8WcDx-641yfL-83pqxB-6ggXfp-9ydRjM-6vy9Z-9yh9Ch-9ydKNr-5UMohE-2nqzWtR-KqzTtR-axdYKK-axgGns-axdYiT-axdZH6-axgFHu-axgEYE-axdXR4-5BvQK6-7iBG99-8zEjE8-6oX1Gx-SYBnFY-73va1y-2nrRx2R-BhNw8-bpmVCh-7tYCP2-6wumMF

Höyryttäminen on kypsennystavoista paras, koska höyrytyksessä ei tapahdu vitamiinien liukenemista keitinveteen, eikä höyrytyslämpötila nouse liian korkeaksi. Höyryttämisessä ei tarvita myöskään rasvaa, joten se on ravitsemuksellisesti hyvä kypsennysvaihtoehto.

Eri kypsennysmenetelmien välillä on suuria eroja kasvisten C-vitamiinin säilyvyyden kannalta. C-vitamiinihäviötä tapahtuu kaikilla kypsennysmenetelmillä, mutta häviön suuruuteen voidaan vaikuttaa. Pitää myös muistaa, kuinka paljon eri kasviksissa ylipäätään on C-vitamiinia. Taulukon 1 mukaan perunan C-vitamiinipitoisuus on paljon pienempi verrattuna moniin muihin kasviksiin, joten perunan kypsennystavalla ei lopulta ole suurta merkitystä päivittäisen C-vitamiinin saannin kannalta. Tuoreiden kasvisten C-vitamiinipitoisuus on aina korkein, joten C-vitamiinin saannin kannalta kasviksia tulisikin nauttia mahdollisimman usein kypsentämättöminä.

Lähteet:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0189724115301156

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6049644/

https://www.nutraceuticalbusinessreview.com/news/article_page/Degradation_of_vitamins_probiotics_and_other_active_ingredients_caused_by_exposure_to_heat_water_and_sunlight/145924

Miten lämpökäsittely vaikuttaa tomaatin vitamiinien ja karotenoidien saatavuuteen ruoansulatuksessa?

Ruoan prosessointi mielletään nykypäivänä negatiiviseksi ja ruoan laatua heikentäväksi tekijäksi. Näin ei kuitenkaan aina ole, sillä joidenkin elintarvikkeiden ravitsemuksellinen laatu paranee prosessoinnin seurauksena. Tomaatti on lähes joka kotitaloudelle tuttu vihannes, ja siitä on prosessoitu kuluttajille useita erilaisia elintarvikkeita. Tarkastellaan näistä prosessoiduista tomaattituotteista ketsuppia, tomaattimurskaa ja tomaattipyreetä, ja syvennytään nimenomaan lämpökäsittelyn eli tomaatin kuumennuksen vaikutusta. Tutkimustulokset ovat osoittaneet, että prosessoidut tomaattituotteet ovat parempia karotenoidien saannin kannalta verrattuna tuoreeseen tomaattiin, koska karotenoidit ovat tällöin paremmin ruuansulatuksen käytettävissä. Toisaalta tutkimukset osoittivat myös, että vitamiinit kärsivät tomaattien lämpökäsittelyn aikana ja niiden vitamiinipitoisuus pienenee.

Erilaiset prosessoidut tomaattivalmisteet ja niiden prosessointi

Tuoreesta tomaatista prosessoitavien elintarvikkeiden, kuten ketsupin, tomaattipyreen ja tomaattimurskan lämpökäsittelyvaihe on pääpiirteittäin samanlainen. Lämpökäsittelyvaiheen aikana ketsuppiin ja pyreeseen käytettävät tuoreet tomaatit käsitellään siten, että tomaatista poistetaan siemenet ja tomaatin kuori. Tomaatit kulkevat soseutuskoneen läpi, jossa lämpökäsittely tapahtuu ja lopulta koneesta tulee ulos soseutettua tomaattia. Tämän vaiheen jälkeen sose höyrystetään, jotta sen koostumuksesta tulee kiinteämpi. Soseutuksen jälkeen tomaattisoseen prosessointi on viimeistelyä vaille valmis, mutta ketsupin prosessointia jatketaan. Ketsuppiin lisätään soseutuksen jälkeen etikkaa, suolaa, sokeria ja muita aineita, joista ketsupille tyypillinen maku muodostuu. Lopuksi ketsuppiseosta keitetään ja se säilötään ketsuppipulloon.

Tomaattimurskan prosessointi on hieman erityylinen, sillä sitä keitetään hetken, kunnes tomaatin kuori irtoaa. Tämä jälkeen tomaatista poistetaan mm. siemenet, ja tomaatit murskataan pienemmiksi samalla lämmittäen tomaattimurskaseosta. Lopuksi tomaattimurska purkitetaan ja käsitellään valmiiksi tuotteeksi.

Tomaattien prosessoinnin vaikutus karotenoidien biosaatavuuteen

Karotenoidit ovat luonnon väriaineita, joilla on tärkeitä terveysvaikutuksia. Karotenoidit toimivat antioksidantteina eli niillä on kyky auttaa elimistöä puolustautumaan haitallisilta hapettumisreaktioilta. Osa karotenoideista toimii A-vitamiinin esiasteena, joista elimistössä muodostuu A-vitamiinia. Tomaatissa suuri osa karotenoideista on lykopeenia, mutta tomaatti sisältää myös esimerkiksi alfa, beeta ja gammakaroteeneja. Lykopeenin on todettu olevan hyväksi sydämelle ja verisuonille, sekä sen on havaittu pienentävän syövän riskiä.

Miten tomaatin lämpökäsittely sitten vaikuttaa tomaatin karotenoidien biosaatavuuteen? Biosaatavuus tarkoittaa ruuasta saatavien ravintoaineiden esiintymistä imeytyvässä muodossa ruuansulatuksessa. Eli esimerkiksi jos ravintoaine on todella tiukasti kiinni hedelmän tai vihanneksen rakenteissa, ruuansulatus ei pysty tätä ravintoainetta kunnolla hajottamaan imeytyvään muotoon, jolloin sen ei ole mahdollista imeytyä kunnolla elimistöön. Tutkimuksissa on pystytty osoittamaan, että lämpökäsittelyn vaikutuksesta karotenoidien biosaatavuus kasvaa.

Tuoreessa tomaatissa karotenoidit ovat kiinni tomaatin matriisissa eli rakenteissa, jolloin ne vapautuvat heikosti ruuansulatukseen. Lämpökäsittely muokkaa tomaatin rakennetta siten, että karotenoidit vapautuvat tomaatin matriisista paremmin, jolloin ruuansulatus voi hajottaa ne imeytyvään muotoon. Lämpökäsittelyn ansiosta ketsupeissa, tomaattimurskassa ja pyreessä karotenoidit pystyvät imeytymään elimistöön paljon paremmin verrattuna tuoreeseen tomaattiin.

Kuva: Oheisessa kuvassa on eri prosessoinnin vaiheiden ja eri tomaattituotteiden yleisimmän karotenoidin, lykopeenin, määriä mg/kg. Tuoreessa tomaatissa määrä on noin 100mg/kg, mutta esimerkiksi lämpökäsitellyssä pyreessä (paste) on noin 550mg/kg. Lähde: https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1220139

Tomaattien prosessoinnin vaikutus vitamiinien biosaatavuuteen

Tomaatti sisältää paljon vitamiineja, kuten B-, C-, E- ja K-vitamiineja. Vitamiineista C-vitamiini ja osa B-vitamiineista ovat lämpöherkkiä yhdisteitä. Ne siis tuhoutuvat, kun tomaatteja lämpökäsitellään korkeassa lämpötilassa. B- ja C-vitamiinit ovat myös vesiliukoisia vitamiineja, eli jos tomaattia lämpökäsitellään keittämällä, tomaatista liukenee vitamiineja veteen. Mikäli keittovettä ei hyödynnetä tuotteessa ja se heitetään pois, myös siihen liuenneet vesiliukoiset vitamiinit menetetään veden mukana. Tomaatissa olevat E- ja K-vitamiinit puolestaan kestävät paremmin kuumuutta kuin vesiliukoiset vitamiinit ja niiden määrä ei merkittävästi muutu lämpöprosessoinnin aikana.

Kuva: Diagrammi kertoo, kuinka tuoreen tomaatin c-vitamiinipitoisuus laskee lämmityksen aikana. Lähde: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf0115589

Päätelmiä prosessoinnin vaikutuksesta

Vaikuttaisi siltä, tomaattituotteiden lämpökäsittely parantaa karotenoidien biosaatavuutta. Lämmön vaikutuksesta tomaattimatriisista irronneet karotenoidit hajoavat ruoansulatuksessa ja näin niiden on mahdollista imeytyä suolesta elimistöön paremmin. Samaa ei voida sanoa vitamiineista. Vesiliukoisista vitamiineista C- ja osa B-vitamiineista eivät kestä korkeaa lämpötilaa, joten osa niistä menetetään lämpökäsittelyn aikana. Vesiliukoiset vitamiinit liukenevat myös mahdolliseen keitinveteen prosessoinnin aikana, jolloin vesiliukoisten vitamiinien määrä putoaa entisestään.

Rasvaliukoiset E- ja K-vitamiinit kestävät lämpöä ja näin ollen niiden määrät eivät muutu merkittävästi tuoreen tomaatin ja prosessoidun tomaattituotteen välillä. Kumpia tuotteita teidän mielestänne kannattaisi näiden tulosten perusteella suosia, tuoretta vai prosessoitua tomaattia?

 

Chibu ja Eevi

Lähteet:

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1220139

https://foodscienceuniverse.com/tomato-ketchup-production-process/

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf0115589