Korkeapaine- ja kuumennuskäsittelyn vaikutukset vauvanruuan ravintoarvoihin

Johdanto  

Taaperoikäisille 1–3-vuotiaille suositellaan säännöllistä syömistä (noin 4–6 kertaa päivässä). Säännöllinen ruokavalio on erityisen tärkeää pienille lapsille, jotka eivät pysty syömään paljon kerrallaan. Ruokavalion suositellaan olevan monipuolista. Ravitsemuksellisesti taaperoikäisille suositellaan syömään päivässä 5 oman kämmenen kokoista annosta kasviksia, hedelmiä tai marjoja. Tämä varmistaa erityisesti riittävän kuidun-, C-vitamiinin, A-vitamiinin sekä useiden kivennäisaineiden saannin päivässä. Kasvikset, hedelmät ja marjat ovat myös hyviä monien muiden vitamiinien lähteitä. Riittävän rasvan saannin varmistamiseksi taaperoille suositellaan pehmeän rasvan (kasviöljy- ja kasviöljypohjaiset rasvat) käyttöä 20–30 g päivässä, mikä vastaa noin 1,5–2 ruokalusikkaa pehmeää rasvaa päivässä. Hyviä pehmeän rasvan lähteitä ovat esimerkiksi mantelit, pähkinät, siemenet ja kala. Kala on myös hyvä D-vitamiinin saannin lähde, minkä tähden sitä suositellaan syötäväksi vähintään 2 kertaa viikossa. D-vitamiinin saannin suositus on 1-vuotiaille 10 mikrogrammaa päivässä ja 2-vuotiaasta eteenpäin 7,5 mikrogrammaa päivässä. Hyviä proteiinin lähteitä taaperolle ovat esimerkiksi kala, kana, palkokasvit sekä uudet kasviproteiinit tuotteet. Palkokasveja ja kasviproteiinituotteita suositellaan syötäväksi viikoittain, siipikarjan lihaa suositellaan syötäväksi 2–3 kertaa viikossa ja punaisen lihan syöntiä suositellaan satunnaiseksi. Maitotuotteissa suositellaan vähärasvaisia ja rasvattomia vaihtoehtoja. Maitotuotteet ovat myös hyviä D- ja B-vitamiinin, jodin sekä kalsiumin lähteitä. Viljavalmisteiden syöntiä taaperoikäisille suositellaan 4 kertaa päivässä ja erityisesti täysjyväviljavalmisteiden suosimista. Viljavalmisteet ja erityisesti täysjyväviljavalmisteet ovat erittäin hyviä kuidunlähteitä ruokavaliossa. Taaperoilla suolaa, sokeria ja kovaa rasvaa sisältävien elintarvikkeiden saannissa tulisi olla tarkkana ja tällaisia elintarvikkeita suositellaan käytettäväksi maltilla.  

Korkeapaine (HPP=high pressure processing) ja kuumennuskäsittelyt (kuten pastörointi) ovat suosittuja menetelmiä teollisesti valmistettujen vauvanruokien valmistuksessa. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että ne ovat teollisesti helposti toteutettavissa, menetelmät ovat edullisia eikä niiden toteuttamiseen kulu paljon aikaa. Niillä pystytään myös samaan aikaan lisäämään valmistettavan vauvanruuan laadullista turvallisuutta. Suurin syy vauvanruokien kuumennus- ja korkeapainekäsittelyihin on varmistaa vauvanruokien laadullinen turvallisuus mikrobiologisia kontaminaatioita vastaan. 

Tässä blogikirjoituksessa keskitymme hedelmä-, vihannes- ja liharuokasoseiden korkeapaine- ja lämpökäsittelyiden vaikutukseen vauvanruokasoseiden ravintoarvoihin. Ikähaarukkana blogikirjoituksessamme ovat 1–3-vuotiaat taaperoikäiset. 

 

Energiaravintoaineet (Hiilihydraatit, proteiinit ja rasvat)  

Hiilihydraatit ovat tärkeä energian lähde kaiken ikäisten ihmisten ruokavaliossa. Hiilihydraatteja ovat lyhyt ketjuiset sokerit sekä pitkä ketjuiset ravintokuidut. Niitä on esimerkiksi hedelmissä, vihanneksissa, viljassa ja maitotuotteissa. Korkeapainekäsittely voi johtaa sakkaroosin hydrolyysiin eli yhdisteen hajoamiseen, mikä taas johtaa korkeampiin fruktoosi- ja glukoositasoihin. Tuotteen kokonaissokerimäärän vähenemiseen tai suurenemiseen vaikuttaa kohdistettu paine, käsittelyn kesto ja lämpötila sekä tuotteen sisältö. Yleensä vaikutukset sokereihin ovat minimaalisia erityisesti silloin, kun matalampi lämpötila on liitetty sopivaan paineeseen.  Matalamman lämpötilan yhdistäminen paineeseen on menetelmänä parempi kuin vain lämpötilaan tai paineeseen perustuva menetelmä yksinään.

Ravintokuidut tuovat rakenteellisia ominaisuuksia soseisiin ja ne liittyvät myös kehossa tehostuneeseen ravintoaineiden imeytymiseen ja suoliston mikrobien fermentaatioon. Korkeapaine- ja kuumennuskäsittelyt voivat aiheuttaa muutoksia ravintokuituihin riippuen käsittelyn ominaisuuksista ja soseen raaka-aineesta. Paine aiheuttaa yleisesti ravintokuitujen hajoamista ja liukenemista, jolloin liukoisen kuidun määrä vähenee hieman. 

Korkeapaine- ja kuumennuskäsittelyt voivat aiheuttaa proteiineissa ja entsyymeissä denaturaatiota sekä rakenteiden muutosta. Tähän vaikuttaa kuitenkin merkittävästi proteiinin lähde, yksittäisten proteiinimolekyylien rakenteet, käsittelyissä käytetyn paineen ja lämpötilan suuruus, pH-olosuhteet sekä käsittelyn kesto. Proteiinien liukoisuus voi heiketä käsittelyiden seurauksena, mutta sen ravitsemukselliset ominaisuudet eivät muutu niin kauan kuin proteiinien primaarirakenne pysyy samana. Korkeapainekäsittelyt voivat myös joskus parantaa vauvan ruokien laadullisia ominaisuuksia erityisesti hedelmiä- ja vihanneksia sisältävissä tuotteissa, koska ne voivat estää tuotteen pilaantumista edistävien entsyymien toimintaa. 

Pienet lapset tarvitsevat välttämättömiä rasvahappoja, joita ovat omega-3- (linolihappo) ja omega-6-rasvahapot (alfalinoleenihappo eli ALA). Ne tukevat vauvan aivojen ja hermoston kehitystä ja toimintaa sekä kuljettavat viestejä elimistössä. Rasvahapot toimivat myös kehon rakennusaineina. Välttämättömiä rasvahappoja tulee vauvan ruokiin esimerkiksi lisätystä rypsiöljystä tai kalasta. Nämä tyydyttymättömät rasvahapot ovat kuitenkin epävakaita ja voivat hajota lämmön, hapen tai valon vaikutuksesta. Yleisin rasvan hajoamisen syy on hapettuminen, joka on rasvan ja hapen välinen kemiallinen reaktio. Hapettumista estävät ja hidastavat antioksidantit, kuten E- ja C-vitamiini sekä sinkki ja seleeni. Antioksidantteja on paljon marjoissa, hedelmissä ja vihanneksissa. Nämä suojaavat osaltaan vauvanruokia hapettumiselta käsittelyn aikana. Tutkimuksissa ei havaittu korkeapainekäsittelyiden aiheuttaneet suuria muutoksia tyydyttymättömiin rasvahappoihin. On kuitenkin havaittu, että mitä enemmän tuotteessa on tyydyttymättömiä rasvahappoja sitä alemmassa paineessa hapettuminen alkaa. Rasvojen hapettuminen etenee melko hitaasti ja se otetaan huomioon elintarvikkeen parasta ennen päiväyksessä.  

Vitamiinit  

Vitamiinit jaetaan rasva- ja vesiliukoisiin. Vitamiinien pysyvyyteen elintarvikkeessa käsittelyn aikana ja sen jälkeen vaikuttavat olosuhteet kuten lämpötila, pH ja valo. Muita huomioon otettavia asioita, jotka voivat vaikuttaa elintarvikkeen vitamiinipitoisuuteen ovat elintarvikkeen koostumus (esimerkiksi elintarvikkeen antioksidantti-, metalli-ioni- ja lisäainepitoisuudet), vitamiinien eri muodot (kuten vitameerit ja vitamiinien esiasteet), raaka-aineiden luonnolliset vaihtelut vitamiinipitoisuuksissa ja elintarvikkeen raaka-aineiden esikäsittelyt (kuten kuoriminen ja pilkkominen).

Rasvaliukoisia vitamiineja ovat A-, D-, E- ja K-vitamiinit. Pastörointi ja UHT-käsittelyissä (iskukuumennus-käsittely) ei tapahdu paljoakaan muutoksia rasvaliukoisten vitamiinien pitoisuuksissa. Nopea kuumennuskäsittely on parempi vaihtoehto erityisesti säilykkeissä rasvaliukoisten vitamiinien pitoisuuden säilymisen kannalta katsottuna. Tämä johtuu siitä, että pitkäaikainen lämpökäsittely voi muuntaa helpommin monia rasvaliukoisia vitamiineja epästabiiliin muotoon. Rasvaliukoisten vitamiinien pastöroinnissa ja UHT-käsittelyissä tulee ottaa erityisesti huomioon myös mahdollinen hapen läsnäolo, joka voi muuttaa A-, D- ja E-vitamiineja epästabiiliin muotoon, mikä näin voi edistää rasvaliukoisten vitamiinien hajoamista. Hapen läsnäolo voi aiheuttaa myös β-karoteenin (A-vitamiinin esimuoto) isomeraatiota, josta seuraa vitamiiniaktiivisuuden menetys. 

Vesiliukoisia vitamiineja ovat C- ja eri B-vitamiinit. Korkeapainekäsittelyllä ei ole yksin ei ole vaikutusta C- tai B-vitamiinipitoisuuksiin. Toisin kuin rasvaliukoisissa vitamiineissa, pastöroinnin ja UHT-käsittelyn aikana vesiliukoisissa vitamiineissa tapahtuu muutoksia noin 5-15%. Erityisen herkkiä vitamiineja kuumennukselle ovat C-vitamiini, tiamiini (B1) ja riboflaviini (B2). Vesiliukoisten vitamiinien kannalta on parempi, jos käsittelyt tehdään korkeammassa lämpötilassa lyhyen aikaa, kuin pidemmän aika matalassa lämpötilassa. Sosepurkin keskiosan on kuitenkin saavutettava tavoitelämpötila, jotta haluttu mikrobiologinen säilyvyys saavutetaan. Hapen läsnäolo vaikuttaa myös vesiliukoisten vitamiinien pitoisuuksiin. Elintarvikkeen pakkaaminen aseptiseen eli steriiliin pakkaukseen ennen käsittelyä vähentää vesiliukoisten vitamiinien vitamiinitappioita. 

Furaani 

Furaania voi muodostua luonnostaan vauvan ruokaan kuumennuskäsittelyn yhteydessä ja sen muodostumiseen on monia eri reaktioreittejä. Tärkeimpiä furaanin muodostumisen reittejä ovat hiilihydraattien, askorbiinihapon ja sen johdannaisten lämpöhajoaminen sekä rasvahappojen lämpöhajoaminen. Furaanin on todettu olevan karsinogeeninen yhdiste, minkä tähden sen muodostumista seurataan vauvan ruuan valmistuksessa. Furaanin määrille tuotteessa on annettu tarkat rajoitusmäärät ja ADI-arvo. Furaanin muodostumista pyritään estämään esimerkiksi käyttämällä erilaisia lisäaineita (kuten antioksidantteja) sekä tarkkailemalla furaanin esiasteiden muodostumista. Yksi tapa vähentää furaania on pitää vauvan ruuissa kannet auki kuumennuskäsittelyn aikana, jolloin furaani pääsee haihtumaan pois tuotteesta lämmityksen aikana.  

Päätelmät  

Teollisesti valmistettujen vauvan ruokien korkeapaine- ja kuumennuskäsittelyissä on tärkeintä löytää sopiva lämpötila ja paineen määrä, jotta vitamiinit ja ravintoaineet eivät hajoa tai muuta muotoaan. Yleensä valitaan vähiten ravintoarvoihin vaikuttava käsittely, joka varmistaa kuitenkin tuotteen turvallisuuden ja säilyvyyden. Herkimpiä vitamiineja hajoamiselle ja muutoksille lisätään soseisiin ennen käsittelyä, kuten esimerkiksi C- ja D-vitamiineja. Tällä varmistetaan pienten lasten vitamiinien päivittäinen saanti. Hedelmäsoseiden käsittelyissä tapahtuu pieniä värimuutoksia, mutta väriaineita ei lisätä yleensä vauvanruokiin. Luonnolliset väriaineet voivat olla poikkeus. Kaupan hyllyillä olevat vauvanruokasoseet on valmistettu ja käsitelty optimaalisella tavalla, joka varmistaa lasten ravintoaineiden saannin.  

Tekijät: Veera Linna ja Julia Sköld

Lähteet:

https://www.ruokavirasto.fi/elintarvikkeet/terveytta-edistava-ruokavalio/ravitsemus–ja–ruokasuositukset/usein-kysyttya-ravitsemussuosituksista/imevaikaisten-ja-lasten-ruokavalio/

https://thl.fi/fi/web/elintavat-ja-ravitsemus/ravitsemus/ravitsemussuositukset/leikki-ikaiset

Al-Ghamdi, S., Sonar, C. R., Patel, J., Albahr, Z., & Sablani, S. S. (2020). High pressure-assisted thermal sterilization of low-acid fruit and vegetable purees: Microbial safety, nutrient, quality, and packaging evaluation. Food Control, 114, 107233.
Ravichandran, C., Jayachandran, L. E., Kothakota, A., Pandiselvam, R., & Balasubramaniam, V. M. (2023). Influence of high pressure pasteurization on nutritional, functional and rheological characteristics of fruit and vegetable juices and purees-an updated review. Food Control, 146, 109516.