Brokoli lehtede pulbri kasutamine gluteenivabas leivas: uuenduslik lähenemisviis selle bioaktiivse potentsiaali ja tehnoloogilise kvaliteedi parandamiseksⅡ

3. Tulemused ja arutelu

3.1. Eksperimentaalsete gluteenivabade leibade proksimaalne keemiline koostis ja energiaväärtus

Käesolevas uuringus kasutatud BLP-d iseloomustati eelnevalt proksimaalse keemilise koostise ja bioaktiivsete ühendite profiili järgi.24] ja osutus heaks valguallikaks. Lisaks sellele on Sedlari jt hiljutine uuring. [7] näitas, et analüüsitud taimsete kõrvalsaaduste hulgas oli brokolilehtedel kõrgeim valgusisaldus. Võrreldes GFC-ga andis BLP lisamine GFB-sse märkimisväärse (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); praktilises plaanis oli see aga suhteliselt väike tõus (1,16 g/100 g). Lisaks valkudele oli BLP-d rohkesti mineraalühendites [24]; seetõttu on oluline (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). Saadud tulemused on kooskõlas Ranawana jt uuringuga. [33], kes uuris külmkuivatatud köögiviljapulbri lisamise mõju nisuleiva toiteväärtustele ja füüsikalis-keemilistele omadustele. Autorid märkisid, et külmkuivatatud brokoli lisamine märkimisväärselt (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], mõjutab taimse pulbri osakeste suurus märkimisväärselt selle füüsikalis-keemilisi omadusi. Makroelementide (valkude ja rasvade) kontsentratsioon pulbrisBrassica napobrassicalahkub järk-järgultsuureneb, kui osakeste suurus väheneb (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) sisaldas rohkesti kiudaineid. Käesolevas uuringus kasutatud brokkolilehed sõeluti pärast külmkuivatamist ja jahvatamist, et saada homogeenne pulber, mille osakeste keskmine suurus oli alla 0,60 mm. Seetõttu, isegi kui BLP füüsikalised omadused võivad mõjutada rikastatud toote toiteväärtust, võiks BLP-d soovitada koostisosana, mis rikastab GF-i toiteühendites, nagu on sarnaselt osutanud Sedlar et al. [7]. GFB energiaväärtus oli kõrgem kui täiendamata GFC oma (tabel2), peamiselt tänu BLP tarnitavale suuremale rasvasisaldusele [7]. Brokkoli lehed on rikas polüküllastumata rasvhapete allikas, peamiselt -linoleen-, linool- ja palmitiinhape [35,36], mis on nende täiendav oluline toiteväärtus. Siiski ei analüüsitud selles uuringus rasvhapete profiili ja see nõuab täiendavat kinnitust.

3.2. Eksperimentaalse gluteenivaba leiva tehnoloogilised parameetrid

BLP mõju eksperimentaalsete GF-ide tehnoloogilistele parameetritele on näidatud tabelis3. Lisaks on joonisel näha erinevusi GFC ja GFB välimuses1. Käesolevas uuringus määratud GFC spetsiifiline maht oli sarnane varem teatatud tulemustega [26]; nisuleivaga võrreldes oli selle parameetri väärtus aga oluliselt madalam [37]. Tavalise nisuleiva konkreetne maht oli 3,5–5,5 cm3/g [38,39], samas kui selle GF väärtus vähenes oluliselt ja kõikus umbes 2 cm3/g, olenevalt kasutatud koostisosadest [26,40]. BLP kasutamine eksperimentaalses GF-i koostises mõjutas GFB tehnoloogilisi parameetreid. Võrreldes GFC-ga tõusis GFB konkreetne maht ligikaudu 30 protsenti (tabel3). Lisaks tuvastati GFB-s küpsetuskao oluline vähenemine. Konkreetne maht on leiva kvaliteedi üks olulisemaid tehnoloogilisi parameetreid; seda ei saa aga pidada kõige olulisemaks kvaliteediteguriks. Pannil küpsetatud leiva puhul on tarbijate rahulolu rahuldavate toodete saamiseks nõutavad kõrged konkreetse mahu väärtused, mis on tavaliselt seotud leivapätside õige õhutamisega [41]. Seetõttu on asjakohane gaasimullide kinnipidamine koos vahustruktuuri stabiliseerimisega samuti hädavajalikud, et saavutada vastuvõetav tekstuur, milles tekkivad poorid peaksid olema väikesed, korrapärased ja korrapäraselt üle puru jaotunud. Teisest küljest võivad mõlemas parameetris määratud muutused tuleneda BLP omadustest kui leiva füüsikalistest parameetritest sõltuvalt taigna valmistamisel kasutatud valgu tüübist ja kogusest, samuti selle koostoimest tärklisega. Sedlari jt hiljutine uuring. [7] näitas, et brokoli lehtedest saadud valkudel on olulised funktsionaalsed omadused, sealhulgas hea lahustuvus leeliselises olekus, soodne emulgeerimisvõime ja veeimavus, samuti vahutamisvõime ja stabiilsus. Seetõttu on võimalik, et BLP võib oma kõrge valgusisalduse tõttu mõjutada taigna stabiilsust küpsetamise ajal. Järelikult on võimalik, et BLP valgud võivad potentsiaalselt moodustada stabiilse võrgu, mis mõnevõrra jäljendab gluteeni omadusi. Ranawana et al. [33] näitas vastupidiseid tulemusi, mis viitab sellele, et külmkuivatatud brokolipulbriga nisuleival (10 protsenti) oli kehv hapnemisaste ja seetõttuväikseim, võrreldes teiste taimsete pulbritega leivapätsidega. Autorid selgitasid brokkoli leiva mahu vähenemist ristõielistes köögiviljades sisalduvate ensüümide aktiivsusega.42]. Kuigi käesolevas uuringus valmistati BLP termiliselt eeltöödeldud lehtedest (blanšeeritud). Seega need ensüümid inaktiveeriti, luues optimaalsed tingimused pärmi kääritamiseks, mille tulemusena paranes GFB tehnoloogiline kvaliteet.

Tabel 3.Eksperimentaalse gluteenivaba leiva tehnoloogilised parameetrid

Eksperimentaalsete GF-ide instrumentaalse värvianalüüsi tulemused on esitatud tabelis3. BLP rakendamine mõjutas oluliselt (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]. Seetõttu on tärkliserikaste GF-ide tumenemine soovitav ja kasulik, kuna neil oli tavaliselt hele koorik [26], mida nisujahu analoogidega võrreldes peetakse ebaatraktiivseks. Visuaalne värvierinevus tavaliselt kreemja GFC ja rohekaspruuni GFB vahel (joonis1) kinnitas kolorimeetriline analüüs. Vastupidiselt positiivselea* väärtus, mis näitab GFC kergelt punakat värvi, määrati maakoore jaoks selle koordinaadi negatiivne väärtus (−3.65 ± 0.31) ja puru (−1.47 ± 0.14) GFB-st, mis näitab selle rohelust. Väärtusedb* koordinaadid olid positiivsed mõlema eksperimentaalse GF jaoks; aga GFB – eelkõige selle koorik – oli oluliselt kollasem kui GFC (tabel3). Eksperimentaalsete GF-ide vahel määratud värvide erinevused tulenesid rakendatud külmkuivatatud BLP-st, mida iseloomustati intensiivse rohelise tooniga (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Erinevate dehüdratsioonitehnikate hulgas aitab külmkuivatamine kaasa värvi ja välimuse säilimisele ning minimeerib termolabiilsete ühendite lagunemist, millest paljud vastutavad köögiviljade aroomi ja toiteväärtuse eest.44]. Paljud uuringud on näidanud, et köögiviljade töötlemise pigmenteerunud kõrvalsaaduste kasutamine pagaritoodete gluteenivabades toodetes mõjutas lõpptoote värviparameetreid [12,13]. Seetõttu eeldati, et käesolevas uuringus kasutatud roheline BLP annab täiendatud GFB värviomadused. Samamoodi andis meie eelmine uuring, kus BLP-d kasutati maisi- ja kartulitärklise osaliseks asendamiseks gluteenivabas käsnkoogis, tulemuseks erkrohelise lõpptoote [23]. Kuid kondiitritoodetes säilis BLP-lisandiga rullbiskviidi erkroheline värvus peamiselt tänu suurele suhkrusisaldusele, GFB-s aga, kuna suhkrusisaldus oli palju väiksem, saadi pruunikam toode.

Klõpsake, et hankida Cistanche toidusõltuvus antioksüdantide jaoks

3.3. Värske ja säilitatud eksperimentaalse gluteenivaba leiva tekstuuriomadused

Värskete (kaks tundi pärast küpsetamist) ja säilitatud (24 ja 72 tundi) eksperimentaalsete GF-ide puru tekstuuriprofiil on esitatud tabelis4. Värske GFC ja GFB olid sarnaselt pehmed (13,21 javastavalt 13,80 N); aga värske GFB oli oluliselt (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). Närimine annab teada, kui palju aega kulub toidutüki närimiseks enne selle allaneelamist. BLP lisamine gluteenivabasse koostisesse pikendas GFB puru närimisaega.

Üldiselt mõjutas ladustamine GF-ide tekstuuriomadusi negatiivselt, sõltumata BLP-st (tabel4). 24 tunni pärast oli eksperimentaalsete GF-ide puru värske puruga võrreldes enam kui kaks korda kõvem. Pikem ladustamine (72 tundi) tõi kaasa täiendava olulise (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). BLP kasutamine gluteenivabas koostises vähendas oluliselt puru vetruvust; seega muutus GFB väga muredaks. Võrreldes värske GFB-ga ei muutunud aga säilitatud puru nätsus oluliselt, vastupidiselt 72 tundi säilitatud GFC-le (tabel4). Ranawana et al. uuris külmkuivatatud köögiviljade (porgand, tomat, peet ja spargelkapsas) lisamise mõju nisuleiva säilitusomadustele koos [45] ja ilma õlita [33]. Autorid märkisid, et analüüsitud köögiviljaleiva hulgas oli brokoli leib olulisel määral (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]. Tavaliselt iseloomustab GF-i kompaktne puru, millel on madal kohesiivsus ja elastsus ning seega ka kõrge rabedus.46]. GF tekstuuriomadusi mõjutavad tugevalt kasutatud koostisosad. Seega, kui gluteen puudub, muutuvad parendajad (hüdrokoloidid, kummid ja ensüümid) kohustuslikuks elemendiks, mis jäljendab selle funktsioone.47,48], mis annab rahuldava tehnoloogilise kvaliteediga GF. Nende hulgas võiks kaaluda rasva matkivaid koostisosi, et parandada küpsetiste tekstuuri, sensoorseid omadusi ja säilivusaega.49].

3.4. Eksperimentaalse gluteenivaba leiva antioksüdantne toime

Tulemusedantioksüdantne võimeBLP ja eksperimentaalsed GF-id on esitatud tabelis5. GFC-d iseloomustas suhteliselt madalantioksüdantne aktiivsushinnatud kõigi testide abil. Vastupidiselt leiti, et BLP on hea TFC allikas, avaldades seega suurt mõjuantioksüdantne võime.Külmkuivatamine, mida kasutati BLP valmistamiseks, on hästi tuntud meetod, mis võimaldab säilitada lähtematerjali, sealhulgas bioaktiivsete ühendite toiteväärtust [25]. Seetõttu on ootuspäraselt GF-i rikastamine BLP-ga märkimisväärselt (p < 0.05) increased theantioksüdantne potentsiaaleksperimentaalsest GFB-st. Brokkoli osadest oli lehtede koes kõrgeim TFC jaantioksüdantne aktiivsus(DPPH), võrreldes õisikute ja vartega [19]. ABTS-, DPPH- ja PCL-ACW-testid on seotud hüdrofiilsete ühendite, nagu polüfenoolide, aktiivsusega, mis on kinnitatud TFC-s. Teisest küljest annab PCL-ACL analüüs teavet lipofiilsete ühendite, näiteks rasvlahustuvate vitamiinide ja karotenoidide aktiivsuse kohta. Ranawana et al. [33,45] näitas, et külmkuivatatud brokkoli suurendas märkimisväärselt E-vitamiini ( - ja tokoferoolide) sisaldus brokolileivas võrreldes nisuleivaga. Veelgi enam, autorid näitasid, et brokoli leib sisaldas -karoteen ja luteiin, mida iseloomustavad tugevadantioksüdantne aktiivsus. BLP-d iseloomustas väga kõrge PCL-ACL aktiivsus ja järelikult oli see test kõigist GF-is analüüsitud testidest kõrgeim, mis viitab sellele, et BLP võib olla hea lipofiilsete ühendite allikas, nagu on sarnaselt soovitanud ka teised autorid.50]. Seda selles uuringus siiski ei analüüsitud ja see nõuab täiendavat uurimist.

Sarnane avastus suurenenud antioksüdantide võime kohta pärast BLP lisamist saadi meie eelmises uuringus BLP-ga rikastatud minikäsnkookidega.24]. Lisaks on kirjanduses korduvalt kirjeldatud brokkoli ja selle kõrvalsaaduste kõrget antioksüdantset võimet.21,51]. Lefarga jt. näitas, et brokoli kõrvalsaadustega rikastatud nisupõhist leiba iseloomustas märkimisväärselt suurenenud TFC ja antioksüdantide võime võrreldes kontrollleivaga, ilma sensoorset kvaliteeti kahjustamata.21]. Huvitaval kombel teatasid autorid, et TFC ja antioksüdantide võime suurenesid pärast in vitro seedimist, mis viitab sellele, et brokkoli kõrvalsaadustega rikastatud toodete tervist edendav potentsiaal on veelgi suurem. Kuna GF-ide toiteväärtus on suhteliselt madal, tehti mitmeid edukaid katseid, mille eesmärk oli parandada nende toodete, sealhulgas taimsete kõrvalsaaduste, toiteväärtust.12,52]. Meie uuring kinnitas ka, et brokkoli töötlemise alahinnatud kõrvalsaadused võivad olla GF-i väärtuslik lisand, mis parandab selle toiteväärtust ja funktsionaalset kvaliteeti.

3.5. Eksperimentaalse gluteenivaba leiva AGE-vastane tegevus

Fenoolsete ühendite olemasolu võib lisaks antioksüdantse potentsiaali parandamisele kaasa aidata ka muudele bioaktiivsetele tegevustele. Kaugelearenenud glükatsiooni lõpp-produktid (AGE-d) moodustuvad inimkehas pidevalt ning AGE-de moodustumise intensiivsust suurendavad hüperglükeemia ja oksüdatiivne stress.53]. Lisaks on uuringud näidanud et toiduga saadavad AGE-d on olulised tegurid inimkehas moodustunud AGE-de kogumisse [54]. Seega on väljakutseks hinnata toiduaineid, mis sisaldavad AGE-de moodustumise looduslikke inhibiitoreid. AGE-de inhibeerivat aktiivsust jälgiti kahes BSA-MGO ja BSA-glükoosi mudelsüsteemis ning need on esitatud joonisel2. Leidsime, et BLP-ekstraktidel oli BSA-MGO uuringus kõrge aktiivsus AGE moodustiste vastu (83,53 protsenti), mis on peaaegu sama kui aminoguanidiini võrdlusmaterjalil (84,03 protsenti). Saadud andmed olid kooskõlas Sotokawauchi jt. [55], kes märkis, et brokoli võrsete positiivne mõju AGE moodustumisel vähenes. Lisaks täheldati GF-ides pärast BLP lisamist (77,60 protsenti) kõrget efektiivsust AGE moodustumise vastu võrreldes kontrolliga (67,47 protsenti). Seetõttu andis BLP lisamine kavandatud gluteenivaba toote 1,15 korda kõrgema AGE-vastase aktiivsuse. Selles uuringus täheldasime ka, et BLP-l oli tugev glükoosivastane toime (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. Samamoodi on selles mudelisvananemisvastaneBLP aktiivsus oli kõrge ja moodustas 82,37 protsenti. GFC ja GFB proovide vahel ei täheldatud olulist erinevust, ulatudes vastavalt 49,97 ja 49,20 protsendini.

Selles uuringus saadud tulemused on kooskõlas teiste uuringutega, milles kasutati AGE-vastase aktiivsuse parandamiseks leiva koostises kõrvalsaadusi. Pengi jt uuring. [56] näitas, et viinamarjaseemnete lisamine võib vähendada N tasetε- (karboksümetüül)lüsiin (CML), levinud täiustatud glükatsiooni lõpptoode leivas. Teine lahendus leiva AGE-de vähendamiseks võib olla gluteenivaba ja suurema bioaktiivsete ühendite sisaldusega jahu kasutamine. Szawara-Nowak et al. [32] näitas, et tatraleival on suurem AGE-de teket pärssiv toime kui kontroll-leival.

Lisaks demonstreeriti tugevat korrelatsiooni BSA-MGO ning ACW ja ACL vahel (r=0.988 ja 0.829), samas kui madalamad korrelatsioonikoefitsiendid arvutati BSA-MGO vs ABTS (r {) vahel. {6}}.808), BSA-MGO vs. DPPH (r=0.793) ja BSA-MGO vs. TPC (r=0.806) (tabel6). Kõrgem positiivne korrelatsioon saadi BSA-glükoosi ja antioksüdantse aktiivsuse vahel, mõõdetuna vastavalt ACL, ABTS, DPPH ja r=0.995, 0.998 ja 0.999 järgi , BSA-glükoos ja TPC, r=0.998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], kes leidis tugeva seose AGE-vastase aktiivsuse ja TFC vahel. Seetõttu näib, et BSA-glükoosi mudel võiks olla sobivam süsteem brokolilehtedega pagaritoodete AGE-de inhibeeriva toime tuvastamiseks, kunakorrelatsioonikoefitsiendid BSA-glükoosi ja TPC väärtuste ning antioksüdandi aktiivsuse vahelmõõdetuna DPPH, ABTS ja ACW abil.

Tabel 6.Veise seerumi albumiini-metüülglüoksaali (BSA-MGO), BSA-glükoosi korrelatsioonikoefitsiendidjaantioksüdantne aktiivsusja kogu fenoolisisalduse (TPC) seost

kinnitage see kontseptsioon ja kontrollige GFB positiivset mõju tervisele ja inimeste sekkumistuuringud on vajalikud.

Autori kaastööd:Kontseptualiseerimine, UK-K. ja ND; metoodika, UK-K., ND ja MS;formaalne analüüs, UK-K.; uurimine, UK-K., ND, NB, K.Š., MS ja TJ; ressursid, UK-K.;kirjutamine – algse eelnõu ettevalmistamine, UK-K.; kirjutamine – läbivaatamine ja toimetamine, UK-K., ND ja MS;visualiseerimine, UK-K.; ja järelevalve, UK-K. Kõik autorid on avaldamisega tutvunud ja nõustunudkäsikirja versioon.

Huvide konfliktid:Autorid ei kinnita huvide konflikti.

Viited

1. Conte, P.; Fadda, C.; Piga, A.; Collar, C. Euroopas saadaval oleva kaubandusliku leiva tehno-funktsionaalne ja toiteväärtus.Food Sci. Technol. Int.2016, 22, 621–633. [CrossRef] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. Gluteeniga seotud häired: tsöliaakia, nisuallergia ja mittetsöliaakia gluteenitundlikkus.Crit. Rev. Food Sci. Nutr.2020, 60, 2606–2621. [CrossRef] 

3. Matos, MINA; Rosell, CM Gluteenivaba taigna mõistmine füüsilise kvaliteedi ja toiteväärtusega leiva saavutamiseks.J. Sci. Toidupõllumajandus.2014, 95, 653–661. [CrossRef] [PubMed] 4. Ronda, F.; Pérez-Quirce, S.; Villanueva, M. Gluteenivabade leivataignate reoloogilised omadused: seos leiva kvaliteediga. sisseToidureoloogia ja selle rakenduste edusammud; Woodhead Publishing: Cambridge, UK, 2016; lk 297–334.

5. Zannini, E.; Jones, JM; Renzetti, S.; Arendt, EK Gluteeni funktsionaalsed asendajad.Annu. Rev. Food Sci. Technol.2012, 3, 227–245. [CrossRef] [PubMed] 

6. Conte, P.; Fadda, C.; Drabi ´nska, N.; Krupa-Kozak, U. Tehnoloogilised ja toitumisprobleemid ning uudsus gluteenivaba leiva valmistamisel: ülevaade.Pol. J. Food Nutr. Sci.2019, 69. [CrossRef]