Aplicarea pudrei de frunze de broccoli în pâinea fără gluten: o abordare inovatoare pentru a-și îmbunătăți potențialul bioactiv și calitatea tehnologicăⅡ

3. Rezultate si discutii

3.1. Compoziția chimică proximală și valoarea energetică a pâinii experimentale fără gluten

BLP aplicat în studiul de față a fost anterior caracterizat în ceea ce privește compoziția chimică proximală și profilul compușilor bioactivi.24] și sa dovedit a fi o sursă bună de proteine. În plus, un studiu recent realizat de Sedlar și colab. [7] a indicat că, dintre subprodusele vegetale analizate, frunzele de broccoli s-au caracterizat prin cel mai mare conținut de proteine. În comparație cu un GFC, încorporarea BLP în GFB a dus la un semnificativ (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); totuși, în termeni practici, a fost o creștere relativ mică (1,16 g/100 g). Pe lângă proteine, BLP a fost abundent în compuși minerali [24]; prin urmare, un semnificativ (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). Rezultatele obţinute sunt în acord cu studiul lui Ranawana et al. [33], care a investigat efectul adăugării de pulbere vegetală liofilizată asupra proprietăților nutriționale și fizico-chimice ale pâinii de grâu. Autorii au indicat că adăugarea de broccoli liofilizat în mod semnificativ (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], dimensiunea particulelor pulberii vegetale îi afectează în mod semnificativ proprietățile fizico-chimice. Concentrația de macronutrienți (proteine ​​și grăsimi) în pulberea deBrassica napobrassicapleacă progresivcrește pe măsură ce dimensiunea particulelor a fost redusă (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) a fost abundent în fibre alimentare. Frunzele de broccoli utilizate în studiul de față, după ce au fost liofilizate și măcinate, au fost cernute pentru a obține o pulbere omogenă cu dimensiunea medie a particulelor sub 0.60 mm. Prin urmare, chiar dacă proprietățile fizice ale BLP ar putea avea un impact asupra valorii nutriționale a produsului îmbogățit, BLP ar putea fi recomandat ca ingredient de îmbogățire a GF în compuși nutritivi, așa cum a indicat în mod similar de către Sedlar și colab. [7]. Valoarea energetică a GFB a fost mai mare decât cea a GFC nesuplimentat (Tabel2), în principal datorită unui conținut mai mare de grăsimi furnizat de BLP [7]. Frunzele de broccoli sunt o sursă bogată de acizi grași polinesaturați, în principal -acizi linolenic, linoleic și palmitic [35,36], care este beneficiul lor nutrițional important suplimentar. Cu toate acestea, profilul acizilor grași nu a fost analizat în acest studiu și necesită o confirmare suplimentară.

3.2. Parametrii tehnologici ai pâinii experimentale fără gluten

Efectul BLP asupra parametrilor tehnologici ai GF-urilor experimentale este prezentat în tabel3. Mai mult, diferențele de aspect dintre GFC și GFB pot fi percepute în figură1. Volumul specific al GFC determinat în studiul de față a fost similar cu rezultatele raportate anterior [26]; cu toate acestea, în comparație cu pâinea de grâu, valoarea acestui parametru a fost semnificativ mai mică [37]. Un volum specific de pâine convențională de grâu a variat între 3,5 și 5,5 cm3/g [38,39], în timp ce valoarea sa pentru GF a fost semnificativ redusă și a fluctuat în jurul valorii de 2 cm3/g, în funcție de ingredientele folosite [26,40]. Utilizarea BLP în formularea experimentală GF a influențat parametrii tehnologici ai GFB. Comparativ cu un GFC, volumul specific de GFB a crescut cu aproximativ 30% (Tabel3). În plus, a fost detectată o scădere semnificativă a pierderii de coacere în GFB. Volumul specific este unul dintre cei mai importanți parametri tehnologici ai calității pâinii; cu toate acestea, nu poate fi considerat ca fiind cel mai important factor de calitate în sine. În pâinea coaptă în tigăi, sunt necesare valori mari de volum specific, asociate de obicei cu o aerare adecvată a pâinii, pentru a obține produse capabile să satisfacă consumatorii.41]. Prin urmare, captarea adecvată a bulelor de gaz împreună cu stabilizarea structurii spumei sunt de asemenea esențiale pentru a obține o textură acceptabilă, în care porii rezultați să fie mici, regulați și răspândiți în mod regulat pe firimituri. Pe de altă parte, modificările determinate în ambii parametri ar putea rezulta din caracteristicile BLP ca parametri fizici ai pâinii, în funcție de tipul și cantitatea de proteină utilizată în formularea aluatului, precum și de interacțiunea acestuia cu amidonul. Un studiu recent al lui Sedlar et al. [7] au demonstrat că proteinele obținute din frunzele de broccoli au prezentat proprietăți funcționale importante, inclusiv o solubilitate ridicată în stare alcalină, abilități favorabile de emulsionare și capacități de absorbție a apei, precum și capacitate de spumare și stabilitate. Prin urmare, este posibil ca BLP, datorită conținutului său ridicat de proteine, să influențeze stabilitatea aluatului în timpul coacerii. În consecință, este posibil ca proteinele BLP să formeze o rețea stabilă, mimând oarecum proprietățile glutenului. Cu toate acestea, studiul lui Ranawana et al. [33] a arătat rezultate contrare, indicând că pâinea de grâu cu pulbere de broccoli liofilizat (10 la sută) a prezentat un grad slab de dospire și, prin urmare, a fost,cel mai mic, în comparație cu pâine cu alte pulberi vegetale. Autorii au explicat volumul redus de pâine cu broccoli prin activitatea enzimelor prezente în legumele crucifere.42]. În timpul prezentului studiu, BLP a fost preparat din frunze pretratate termic (albite). Astfel, aceste enzime au fost inactivate, creând condiții optime pentru fermentarea drojdiei care a avut ca rezultat îmbunătățirea calității tehnologice a GFB.

Tabelul 3.Parametrii tehnologici ai pâinii experimentale fără gluten

Rezultatele analizei instrumentale de culoare a GF-urilor experimentale sunt prezentate în tabel3. Aplicarea BLP a influențat semnificativ (p < 0.05) all the analyzed parameters of color in the experimental bread. Both the crust and crumb of GFB were much darker (50.41 and 34.92, respectively) than the crust and crumb of GFC (75.89 and 71.58, respectively), which were pale and whitish. The crust and crumb color strongly influence consumer choices [43]. Prin urmare, întunecarea GF-urilor amidonoase este de dorit și benefică, ca de obicei, acestea aveau tendința de a avea o crustă deschisă la culoare [26] care, în comparație cu omologii făinii de grâu, este perceput ca neatractiv. Diferența vizuală de culoare dintre GFC cremos și GFB maro-verzui (Figura1) a fost evidentiat prin analiza colorimetrica. Contrar pozitivuluia* valoare indicând o culoare ușor roșiatică a GFC, a fost determinată o valoare negativă a acestei coordonate pentru crustă (−3.65 ± 0.31) și firimitură (−1.47 ± 0.14) din GFB, indicând verdeața acestuia. Valorile luib* coordonate au fost pozitive pentru ambele GF experimentale; cu toate acestea, GFB - în special crusta sa - a fost semnificativ mai galben decât GFC (Tabel3). Diferențele de culori determinate între GF-urile experimentale au rezultat din BLP liofilizat aplicat, care a fost caracterizat printr-o nuanță de verde intens (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Dintre diferitele tehnici de deshidratare, liofilizarea contribuie la păstrarea culorii și a aspectului și minimizează degradarea compușilor termolabili, mulți dintre ei responsabili de aromele și valoarea nutritivă a legumelor.44]. Multe studii au demonstrat că utilizarea subproduselor pigmentate de prelucrare a legumelor în produsele de panificație fără gluten a afectat parametrii de culoare ai produsului final.12,13]. Prin urmare, era de așteptat ca BLP verde aplicat în studiul de față să confere caracteristicile de culoare ale GFB suplimentat. În mod similar, studiul nostru anterior, în care BLP a fost folosit pentru a înlocui parțial amidonul de porumb și cartofi în pandișpan fără gluten, a dus la un produs final de culoare verde viu.23]. Cu toate acestea, în produsul de cofetărie, culoarea verde viu a pandișpanului suplimentat cu BLP s-a menținut în principal datorită prezenței mari a zahărului, în timp ce în GFB, deoarece conținutul de zahăr era mult mai mic, s-a obținut un produs mai maroniu.

Faceți clic pentru a obține Cistanche Food Addictive pentru Antioxidant

3.3. Proprietățile texturale ale pâinii experimentale fără gluten proaspete și depozitate

Profilul texturii firimiturilor de GF experimentale proaspete (două ore după coacere) și depozitate (24 și 72 ore) este prezentat în tabel.4. GFC și GFB proaspete au fost la fel de moi (13,21 și13,80 N, respectiv); cu toate acestea, GFB proaspăt a fost semnificativ (p < 0.05) springier and more cohesive than GFC. Besides, the chewiness of the GFB was over 50% higher compared with the GFC (Table 4). Mestecarea informează despre timpul necesar pentru a mastica o bucată de mâncare înainte de a fi înghițită. Încorporarea BLP în formula fără gluten a prelungit timpul de mestecat pentru pesmetul GFB.

În general, depozitarea a influențat negativ proprietățile texturii ale GF-urilor, independent de BLP (Tabel4). După 24 de ore, pesmetul GF-urilor experimentale a fost de peste două ori mai greu în comparație cu firimiturile proaspete. Depozitarea mai lungă (72 de ore) a dus la un alt semn semnificativ (p < 0.05) increase in the hardness of the GFC and GFB. Moreover, both stored GFs were signifificantly less cohesive, and their resilience was lower than in the case of the fresh samples (Table 4). Aplicarea BLP în formula fără gluten a determinat o reducere semnificativă a elasticității firimiturii; astfel, GFB a devenit foarte sfărâmicios. Cu toate acestea, în comparație cu GFB proaspăt, gradul de mestecare a firimiturii depozitate nu s-a schimbat semnificativ, spre deosebire de GFC depozitat timp de 72 de ore (Tabelul4). Ranawana și colab. a investigat efectul adăugării de legume liofilizate (morcovi, roșii, sfeclă roșie și broccoli) asupra proprietăților de păstrare a pâinii de grâu cu [45] și fără ulei [33]. Autorii au indicat că, printre pâinea de legume analizată, pâinea cu broccoli a fost semnificativ (p < 0.05) harder compared to the control wheat bread both on the day of baking and during storage. However, the deterioration in texture attributes was more pronounced in the oil-free wheat bread [33]. De obicei, un GF este caracterizat printr-o firimitură compactă, cu coezivitate și elasticitate scăzute și, prin urmare, fragilitate ridicată.46]. Caracteristicile texturale ale GF sunt puternic influențate de ingredientele utilizate. Astfel, dacă glutenul este absent, amelioratorii (hidrocoloizi, gingii și enzime) devin un element obligatoriu care mimează funcțiile acestuia.47,48], rezultând un GF de o calitate tehnologică satisfăcătoare. Printre acestea, ingredientele mimetice ale grăsimilor ar putea fi luate în considerare pentru îmbunătățirea texturii, a caracteristicilor senzoriale și a duratei de valabilitate a produselor de copt.49].

3.4. Capacitatea antioxidantă a pâinii experimentale fără gluten

Rezultatelecapacitate antioxidantăale BLP și GF-urile experimentale sunt prezentate în tabel5. GFC a fost caracterizat printr-un nivel relativ scăzutactivitate antioxidantăevaluate folosind toate testele. Dimpotrivă, BLP a fost găsit ca o sursă bună de TFC, exercitând în consecință un marecapacitate antioxidantă.Liofilizarea, care a fost folosită pentru prepararea BLP, este o metodă binecunoscută care permite păstrarea valorii nutriționale a materiei prime, inclusiv a compușilor bioactivi.25]. Prin urmare, așa cum era de așteptat, fortificarea GF cu BLP în mod semnificativ (p < 0.05) increased thepotential antioxidantde GFB experimental. Dintre părțile de broccoli, țesutul de frunze a avut cel mai mare TFC șiactivitate antioxidantă(DPPH), în comparație cu buchețele și tulpini [19]. Testele ABTS, DPPH și PCL-ACW sunt asociate cu activitatea compușilor hidrofili precum polifenolii, care au confirmare în TFC. Pe de altă parte, testul PCL-ACL informează despre activitatea compușilor lipofili, cum ar fi vitaminele solubile în grăsimi și carotenoizii. Rezultatele obţinute de Ranawana şi colab. [33,45] a indicat că broccoli liofilizat a crescut semnificativ vitamina E ( - și -tocoferoli) conținutul pâinii cu broccoli în comparație cu pâinea din grâu. Mai mult, autorii au arătat că pâinea cu broccoli conținea -carotenul si luteina care se caracterizeaza prin puterniceactivitate antioxidantă. BLP a fost caracterizat printr-o activitate PCL-ACL foarte mare și, în consecință, acest test a fost cel mai mare dintre toate analizate în GF, sugerând că BLP poate fi o sursă bună de compuși lipofili, așa cum sugerează în mod similar de către alți autori.50]. Cu toate acestea, nu a fost analizat în acest studiu și necesită investigații suplimentare.

O constatare similară cu privire la creșterea capacității antioxidante după încorporarea BLP a fost obținută în studiul nostru anterior cu mini pandișpan fortificat cu BLP.24]. Mai mult, capacitatea mare antioxidantă a broccoli și a subproduselor acestuia a fost raportată în mod repetat în literatură.21,51]. Lefarga et al. au indicat că pâinea pe bază de grâu îmbogățită cu produse secundare de broccoli a fost caracterizată printr-o creștere semnificativă a TFC și a capacității antioxidante în comparație cu pâinea de control, fără a scarifica calitatea senzorială.21]. În mod interesant, autorii au raportat că TFC și capacitatea antioxidantă au crescut după digestia in vitro, sugerând că potențialul de promovare a sănătății al produselor fortificate cu subproduse de broccoli este și mai mare. Deoarece calitatea nutrițională a GF-urilor este relativ scăzută, au fost efectuate mai multe încercări de succes care vizează îmbunătățirea potențialului nutraceutic al acestor produse, incluzând și subprodusele vegetale.12,52]. Studiul nostru a confirmat, de asemenea, că produsele secundare subestimate ale procesării broccoli pot fi un aditiv valoros pentru GF, îmbunătățind calitatea nutrițională și funcțională a acestuia.

3.5. Activitatea anti-AGE a pâinii experimentale fără gluten

Prezența compușilor fenolici, pe lângă îmbunătățirea potențialului antioxidant, poate contribui și la alte activități bioactive. Produșii finali de glicație avansată (AGE) se formează continuu în corpul uman, iar intensitatea formării AGE este crescută de hiperglicemie și starea de stres oxidativ.53]. Mai mult, cercetările au arătat că AGE-urile dietetice contribuie importanți la grupul de AGE formați în corpul uman [54]. Prin urmare, provocarea este de a evalua produsele alimentare cu inhibitori naturali ai formării AGE-urilor. Activitatea inhibitoare a AGE a fost monitorizată în două sisteme model de BSA-MGO și BSA-glucoză și prezentată în figura2. Am descoperit că extractele de BLP au avut activitate ridicată împotriva formațiunilor AGE (83,53 la sută) în studiul BSA-MGO, aproape la fel ca materialul de referință al aminoguanidinei (84,03 la sută). Datele obținute au fost în acord cu Sotokawauchi și colab. [55], care a observat că efectul pozitiv al germenilor de broccoli a scăzut în formarea AGE. În plus, a fost observată o eficacitate ridicată împotriva formării AGE în GF după adăugarea de BLP (77,60 la sută) în comparație cu martor (67,47 la sută). Prin urmare, încorporarea BLP a dus la o activitate anti-AGE de 1,15 ori mai mare a produsului fără gluten proiectat. În acest studiu, am observat, de asemenea, că BLP a arătat un efect antiglicativ puternic (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. În mod similar, în acest model,împotriva îmbătrâniriiactivitatea BLP a fost ridicată și a reprezentat 82,37 la sută. Nu a fost observată nicio diferență semnificativă între probele de GFC și GFB, ajungând la 49,97 și, respectiv, 49,20 la sută.

Rezultatele obținute în acest studiu sunt în acord cu alte studii care utilizează produse secundare în formularea pâinii pentru a îmbunătăți activitatea anti-AGE. Studiul lui Peng et al. [56] a arătat că încorporarea semințelor de struguri poate reduce nivelul de Nε- (carboximetil)lizină (CML), un produs final de glicație avansată comun în pâine. O altă soluție de reducere a AGE-urilor din pâine poate fi aplicarea făinii fără gluten cu un conținut mai mare de compuși bioactivi. Studiul lui Szawara-Nowak et al. [32] au arătat că pâinea de hrișcă are efecte inhibitoare mai mari împotriva formării AGE-urilor decât cea de control.

În plus, a fost demonstrată o corelație puternică între BSA-MGO și ACW și ACL (r=0.988 și 0.829), în timp ce coeficienții de corelație mai mici au fost calculați pentru BSA-MGO vs. ABTS (r {{ {6}}.808), BSA-MGO față de DPPH (r=0.793) și BSA-MGO față de TPC (r=0.806) (Tabel6). S-a obținut o corelație pozitivă mai mare între BSA-glucoză și activitatea antioxidantă măsurată prin ACL, ABTS, DPPH și r=0.995, 0.998 și, respectiv, 0.999 , BSA-glucoză și TPC, r=0,998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], care a găsit o asociere puternică între activitatea anti-AGE și TFC. Prin urmare, se pare că modelul BSA-glucoză ar putea fi un sistem mai potrivit pentru a detecta activitatea inhibitoare a AGE a produselor de panificație cu frunze de broccoli, din cauzacoeficienții de corelație între valorile BSA-glucoză și TPC și activitatea antioxidantămăsurată prin DPPH, ABTS și ACW.

Tabelul 6.Coeficienți de corelație pentru albumină serică bovină-metilglioxal (BSA-MGO), BSA-glucozășiactivitate antioxidantăși relația conținutului fenolic total (TPC).

validați acest concept și verificați efectele pozitive asupra sănătății ale GFB și intervenția umanăsunt necesare studii.

Contribuții ale autorului:Conceptualizare, UK-K. și ND; metodologie, UK-K., ND și MS;analiza formală, UK-K.; investigație, UK-K., ND, NB, K.Š., MS și TJ; resurse, UK-K.;scriere—pregătirea proiectului original, UK-K.; scriere – revizuire și editare, UK-K., ND și MS;vizualizare, UK-K.; și supraveghere, UK-K. Toți autorii au citit și au fost de acord cu publicareaversiunea manuscrisului.

Conflicte de interes:Autorii nu declară niciun conflict de interese.

Referințe

1. Conte, P.; Fadda, C.; Piga, A.; Collar, C. Performanța tehnico-funcțională și nutrițională a pâinii comerciale disponibilă în Europa.Științe alimentare Tehnol. Int.2016, 22, 621–633. [CrossRef] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. Tulburări legate de gluten: boala celiacă, alergie la grâu și sensibilitate la gluten nonceliacă.Crit. Rev. Food Sci. Nutr.2020, 60, 2606–2621. [CrossRef] 

3. Matos, ME; Rosell, CM Înțelegerea aluatului fără gluten pentru a obține o pâine cu calitate fizică și echilibru nutrițional.J. Sci. Agricultura alimentară.2014, 95, 653–661. [CrossRef] [PubMed] 4. Ronda, F.; Pérez-Quirce, S.; Villanueva, M. Proprietăți reologice ale aluatului de pâine fără gluten: relație cu calitatea pâinii. ÎnProgrese în reologia alimentară și aplicațiile sale; Woodhead Publishing: Cambridge, Marea Britanie, 2016; p. 297–334.

5. Zannini, E.; Jones, JM; Renzetti, S.; Arendt, EK Înlocuitori funcționali pentru gluten.Annu. Rev. Food Sci. Tehnol.2012, 3, 227–245. [CrossRef] [PubMed] 

6. Conte, P.; Fadda, C.; Drabi ´nska, N.; Krupa-Kozak, U. Provocări tehnologice și nutriționale și noutate în fabricarea pâinii fără gluten: o revizuire.Pol. J. Alimente Nutr. Sci.2019, 69. [CrossRef]