Alternative sources of protein: Expansion of the Hellenic Branded Food Composition Database HelTH with plant-based imitation products on the Greek market and the assessment of their nutritional quality

Abstract

Plant-based imitations are new innovative food products designed to mimic the taste, texture, and appearance of animal-based products. They are typically made from ingredients like soy, wheat, or pea protein. Examples include imitations burgers, cheese, or sausages. While consumers are gradually choosing plant-based meat and dairy replacements, the nutritional quality and capability of these foods to serve as adequate substitutes is still under discussion and more research is needed to understand the nutritional quality but also the long-term health effects of plant-based analogs. Food composition databases (FCDBs) are tools that provide detailed information on the nutritional information of foods. They are used for various purposes related to nutrition, including determining population's nutritional status, researching diet-disease links and food industry processes such as nutritional labeling or food reformulation. The Greek Branded Food Composition Database (HelTH), is an example of a branded food composition database that includes data on 4002 products, since 2020. The purpose of this study is to update and expand HelTH’s data, mapping the currently available meat and dairy imitations in Greece. The expansion is conducted by describing these meat and dairy products in terms of their content, including ingredients, nutrition or environmental claims, quality indicators, and their nutritional composition, both collectively and according to the alternative protein source that is the primary component of each product. Thus, the main aim is to compare these products' nutritional profiles between the different categories that result but also to those of their counterparts that are based on animal products. As part of a comparison of their nutritional composition with that of their counterparts, the food profiling system known as Nutri-Score is utilized to enrich the differences between the two in a way that is both straightforward and visually presented. The research also includes the development of a supplementary questionnaire- not the current study's top priority-but its purpose is to record the attitudes and impressions of Greek consumers to plant-based imitation products. The data collection process for this study is a crucial aspect of the research methodology. The information derived from each individual product package is used to gather detailed information on the food products being studied. The food data is organized and categorized using the Langual and EuroFIR food description and classification system. The information is recorded in Excel spreadsheets, which allows for easy organization and management of the data. To provide additional information and increase the validity of the study, new describing factors were included as part of the expansion procedure. These factors are chosen based on their relevance to the protein source and their ability to provide a more comprehensive understanding of the data. The Nutri-Score nutrient profiling system, macronutrient composition, nutrition claims, and package quality characteristics are all evaluated for all products. The Nutri-Score system is a widely recognized tool for assessing the nutritional quality of food products, and the examination of macronutrient composition, nutrition claims, and package quality characteristics provides a more holistic understanding of the products. Finally, the statistical analysis is conducted using the software IBM SPSS Statistics®, for comparisons and distributions assessment. Their primary component, nutritional composition and promotion as a healthy, nutrient-dense food were detailed, and their total nutritional quality was rated using the Nutri-Score algorithm. There were a total of 421 plant-based imitations tested, the majority of which were made of wheat or wheat blends (83.5% for meat imitations) and grain (19.8%) or vegetable oil (17.5%) for dairy imitations. All meat ones were high in protein and fiber, although only yogurts claimed to be high in protein (80.9%). Compared to their animal-based equivalents, the total fat and saturated fat content of imitation sausages, milk, and yogurt was lower. All dairy substitutes contained less protein than animal-based dairy.to their counterparts but this is not the case with dairy imitations , where especially, in accordance with the Nutri-Score system, plant-based cheeses were graded D–E as opposed to A–C for animal-based cheeses. Plant-based imitations include frequently nutrition claims on their package. Wheat and soy-based formulations are suitable sources of protein, whereas vegetable oil-based formulations contain no protein. Substituting specific food groups with plant-based alternatives may not support an equivalent or superior diet compared to their animal-based counterparts. This is a challenge for both the academic community and the industry sector, which should explore new sources or revise the use of existing ones by reformulating the matrix of plant-based substitutes to make them more nutritional, environmentally friendly, and fully equivalent to their counterparts.

Τα φυτικής προέλευσης προϊόντα απομίμησης είναι νέα καινοτόμα προϊόντα διατροφής, που έχουν σχεδιαστεί για να μιμούνται τη γεύση, την υφή και την εμφάνιση των ζωικών τροφίμων. Συνήθως παρασκευάζονται από συστατικά όπως σόγια, σιτάρι ή πρωτεΐνη μπιζελιού. Παραδείγματα των παραπάνω είναι οι απομιμήσεις μπιφτεκιού, τυριού ή λουκάνικου. Ενώ οι καταναλωτές υιοθετούν ολοένα και περισσότερο στη διατροφή τους αυτά τα προϊόντα απομίμησης κρέατος και γαλακτοκομικών φυτικής προέλευσης, η διατροφική ποιότητα και η ικανότητα αυτών των τροφίμων να λειτουργούν ως υποκατάστατα σε επίπεδο διατροφής είναι ακόμα υπό συζήτηση και χρειάζεται περισσότερη έρευνα για την κατανόηση της διατροφικής ποιότητας αλλά και των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων στην υγεία. Οι βάσεις δεδομένων σύνθεσης τροφίμων (FCDBs) είναι εργαλεία που παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη διατροφική σύσταση των τροφίμων. Χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς που σχετίζονται με τη διατροφή όπως ο προσδιορισμός της διατροφικής κατάστασης ενός πληθυσμού, η διερεύνηση πιθανής σύνδεσης της διατροφής με ασθένειες και ορισμένων διεργασιών της βιομηχανίας τροφίμων, όπως η διατροφική επισήμανση ή η ανασύσταση των τροφίμων. Η Ελληνική Βάση Δεδομένων Σύστασης Επώνυμων Συσκευασμένων Τροφίμων (HelTH), είναι ένα παράδειγμα βάσης δεδομένων σύνθεσης συσκευασμένων τροφίμων, που περιλαμβάνει δεδομένα για 4002 προϊόντα, από το 2020. Σκοπός αυτής της μελέτης είναι να επικαιροποιήσει και να επεκτείνει την βάση δεδομένων «HelTH», χαρτογραφώντας τις διαθέσιμες σήμερα απομιμήσεις κρέατος και γαλακτοκομικών προϊόντων στην Ελλάδα. Η επέκταση πραγματοποιείται περιγράφοντας τις απομιμήσεις κρέατος και γαλακτοκομικών ως προς το περιεχόμενό τους, αναλύοντας τα επιμέρους συστατικά τους, τους περιβαλλοντικούς ή ισχυρισμούς διατροφής, τους δείκτες ποιότητας και τη θρεπτική τους αξίας. Κύριος στόχος είναι να συγκριθούν τα διατροφικά προφίλ αυτών των προϊόντων μεταξύ των διαφορετικών κατηγοριών που προκύπτουν λόγω των εναλλακτικών πηγών πρωτεΐνης, αλλά όσο και με εκείνα των αντίστοιχων ζωικών προϊόντων. Οι συγκρίσεις πραγματοποιούνται τόσο συλλογικά όσο και εντός των κατηγοριών διαφορετικής εναλλακτικής πηγής πρωτεΐνης, που αποτελεί το κύριο συστατικό κάθε προϊόντος. Ως μέρος της σύγκρισής τους με τα αντίστοιχα ζωικά προϊόντα, το σύστημα επισήμανσης τροφίμων «Nutri-Score» χρησιμοποιείται για να αναδείξει τις διαφορές μεταξύ τους. Η έρευνα περιλαμβάνει επίσης την ανάπτυξη ενός συμπληρωματικού ερωτηματολογίου - που δεν αποτελεί προτεραιότητα της τρέχουσας μελέτης - αλλά σκοπός του είναι να καταγράψει τη στάση και τις αντιλήψεις των Ελλήνων καταναλωτών απέναντι στα προϊόντα απομίμησης φυτικής προέλευσης. Η διαδικασία συλλογής δεδομένων είναι μια κρίσιμη πτυχή της μεθοδολογίας της έρευνας. Οι πληροφορίες που προέρχονται από κάθε μεμονωμένη συσκευασία προϊόντος χρησιμοποιούνται για τη συλλογή λεπτομερών δεδομένων σχετικά με τα προϊόντα που μελετώνται. Τα δεδομένα αυτά οργανώνονται και κατηγοριοποιούνται χρησιμοποιώντας το σύστημα περιγραφής και ταξινόμησης τροφίμων Langual και EuroFIR. Οι πληροφορίες καταγράφονται σε υπολογιστικά φύλλα Excel, τα οποία επιτρέπουν την εύκολη οργάνωση και χειρισμό των δεδομένων. Για την παροχή πρόσθετων πληροφοριών και την αύξηση της εγκυρότητας της μελέτης, συμπεριλήφθηκαν νέοι περιγραφικοί παράγοντες στα αποτελέσματα ως μέρος της διαδικασίας επέκτασης. Αυτοί οι παράγοντες επιλέγονται με βάση τη συνάφειά τους με την πηγή πρωτεΐνης και την ικανότητά τους να παρέχουν μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των δεδομένων. Το σύστημα διατροφικής επισήμανσης «Nutri-Score», η διατροφική σύσταση σε μακροθρεπτικά συστατικά, οι ισχυρισμοί διατροφής και τα χαρακτηριστικά ποιότητας συσκευασίας χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση όλων των προϊόντων. Τέλος, η στατιστική ανάλυση πραγματοποιείται με τη χρήση του λογισμικού IBM SPSS Statistics®, για τις συγκρίσεις και την αξιολόγηση των επιμέρους κατανομών. Αρχικά εντοπίστηκε το κύριο συστατικό των προϊόντων. Αξιολογήθηκε η διατροφική τους σύσταση, η επικοινωνία προώθησης των προϊόντων (ισχυρισμοί διατροφής), καθώς και η συνολική διατροφική τους ποιότητα μέσω του αλγόριθμου «Nutri-Score». Αναλύθηκαν συνολικά n = 421 απομιμήσεις φυτικής προέλευσης. Αναφορικά με τις απομιμήσεις κρέατος, προέρχονταν κυρίως από μείγματα σιταριού ή σιταριού με σόγια (83,5%). Για τις απομιμήσεις γαλακτοκομικών κύρια πηγή ήταν αυτή των δημητριακών (19,8%) ή φυτικών ελαίων (17,1%). Όλες οι απομιμήσεις κρέατος ήταν πλούσιες σε πρωτεΐνες και φυτικές ίνες, ενώ για τα γαλακτοκομικά, μόνο τα γιαούρτια έφεραν ισχυρισμό περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη (80,9%). Όλες οι απομιμήσεις γαλακτοκομικών προϊόντων είχαν χαμηλότερη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη από τα γαλακτοκομικά. Η διατροφική ποιότητα των απομιμήσεων κρέατος δεν εμφάνισε σημαντικές διαφορές σε σύγκριση με το κρέας, αλλά αυτό δεν συνέβη με τις απομιμήσεις γαλακτοκομικών, όπου ειδικά τα φυτικής προέλευσης τυριά βαθμολογήθηκαν ως D-E, σύμφωνα με το σύστημα «Nutri-Score», σε αντίθεση με το A-C για τα τυριά. Αυτή η μελέτη εξέτασε το περιεχόμενο, τους ισχυρισμούς διατροφής, τους δείκτες ποιότητας και τη θρεπτική σύνθεση των απομιμήσεων κρέατος και γαλακτοκομικών σύμφωνα με την κύρια εναλλακτική πηγή πρωτεΐνης τους. Οι απομιμήσεις φυτικής προέλευσης περιλαμβάνουν συχνά ισχυρισμούς διατροφής στη συσκευασία τους. Τα προϊόντα με βάση το σιτάρι και τη σόγια είναι κατάλληλες πηγές πρωτεΐνης, ενώ αυτά με βάση το φυτικά έλαια δεν περιέχουν καθόλου πρωτεΐνη. Οι απομιμήσεις φυτικής προέλευσης έχουν ποικίλη σύσταση με βάση το κύριο συστατικό και η αντικατάσταση συγκεκριμένων ομάδων τροφίμων με φυτικές πηγές μπορεί να μην υποστηρίζει μια ισοδύναμη ή βελτιωμένη δίαιτα. Αυτή είναι μια πρόκληση τόσο για την ακαδημαϊκή κοινότητα όσο και για τον επιχειρηματικό τομέα, ο οποίος θα πρέπει να διερευνήσει νέες πηγές ή να αναθεωρήσει (ανασύσταση) τη σύσταση των υπαρχόντων απομιμήσεων ώστε να γίνουν πιο διατροφικά, φιλικά προς το περιβάλλον και πλήρως ισοδύναμα με τα ζωικά.