Bruk av brokkolibladpulver i glutenfritt brød: en innovativ tilnærming for å forbedre dets bioaktive potensialet og teknologiske kvalitetenⅡ

3. Resultater og diskusjon

3.1. Proksimal kjemisk sammensetning og energiverdi av eksperimentelle glutenfrie brød

BLP brukt i denne studien ble tidligere karakterisert med tanke på den proksimale kjemiske sammensetningen og profilen til bioaktive forbindelser [24] og ble vist å være en god kilde til proteiner. I tillegg har en fersk studie av Sedlar et al. [7] indikerte at blant de analyserte vegetabilske biproduktene var brokkolibladene preget av det høyeste innholdet av protein. Sammenlignet med en GFC, resulterte inkorporering av BLP i GFB i en betydelig (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); i praksis var det imidlertid en relativt liten økning (1,16 g/100 g). Foruten proteiner, var BLP rikelig i mineralforbindelser [24]; derfor en betydelig (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). De oppnådde resultatene er i samsvar med studien til Ranawana et al. [33], som undersøkte effekten av tilsetning av frysetørket vegetabilsk pulver på de ernæringsmessige og fysisk-kjemiske egenskapene til hvetebrød. Forfatterne indikerte at tilsetningen av frysetørket brokkoli betydelig (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], partikkelstørrelsen til vegetabilsk pulver påvirker dets fysisk-kjemiske egenskaper betydelig. Konsentrasjonen av makronæringsstoffer (proteiner og fett) i pulveret avBrassica napobrassicaforlater gradvisøker når partikkelstørrelsen ble redusert (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) var rikelig med kostfiber. Brokkoliblader brukt i denne studien, etter å ha blitt frysetørket og malt, ble siktet for å oppnå et homogent pulver med gjennomsnittlig partikkelstørrelse under 0.60 mm. Derfor, selv om de fysiske egenskapene til BLP kan ha en innvirkning på næringsverdien til det berikede produktet, kan BLP anbefales som en ingrediens som beriker GF i ernæringsforbindelser, som tilsvarende indikert av Sedlar et al. [7]. Energiverdien til GFB var høyere enn for ikke-supplert GFC (tabell2), hovedsakelig på grunn av et høyere fettinnhold levert av BLP [7]. Brokkoliblader er hovedsakelig en rik kilde til flerumettede fettsyrer -linolensyre, linolsyre og palmitinsyre [35,36], som er deres ekstra viktige ernæringsmessige fordel. Profilen til fettsyrer ble imidlertid ikke analysert i denne studien og krever ytterligere bekreftelse.

3.2. Teknologiske parametere for eksperimentelt glutenfritt brød

Effekten av BLP på de teknologiske parameterne til eksperimentelle GF-er er vist i tabell3. Dessuten kan forskjellene i utseende mellom GFC og GFB oppfattes i figuren1. Det spesifikke volumet av GFC bestemt i denne studien var lik resultatene rapportert tidligere [26]; Men sammenlignet med hvetebrød var verdien av denne parameteren betydelig lavere [37]. Et spesifikt volum av konvensjonelt hvetebrød varierte fra 3,5 til 5,5 cm3/g [38,39], mens verdien for GF ble betydelig redusert og svingte rundt 2 cm3/g, avhengig av ingrediensene som brukes [26,40]. Bruken av BLP i den eksperimentelle GF-formuleringen påvirket de teknologiske parametrene til GFB. Sammenlignet med en GFC, steg det spesifikke volumet av GFB med omtrent 30 prosent (tabell3). Utenom det ble det påvist en betydelig reduksjon i baketapet i GFB. Det spesifikke volumet er en av de viktigste teknologiske parameterne for brødkvalitet; det kan imidlertid ikke betraktes som den viktigste kvalitetsfaktoren i seg selv. I brød bakt i panner kreves det høye verdier av spesifikt volum, vanligvis assosiert med riktig lufting av brødene, for å få produkter som kan tilfredsstille forbrukerne [41]. Derfor er passende gassbobleinnfanging sammen med stabilisering av skumstrukturen også avgjørende for å oppnå en akseptabel tekstur, der de resulterende porene bør være små, regelmessige og spres regelmessig over krummen. På den andre siden kan endringer bestemt i begge parametrene være resultatet av BLP-karakteristikkene som fysiske parametere for brød, avhengig av typen og mengden protein som brukes i deigformuleringen, så vel som dets interaksjon med stivelse. En fersk studie av Sedlar et al. [7] viste at proteiner oppnådd fra brokkoliblader viste viktige funksjonelle egenskaper, inkludert høy løselighet i alkalisk tilstand, gunstige emulgeringsevner og vannabsorpsjonsevne, samt skummende kapasitet og stabilitet. Derfor er det mulig at BLP, på grunn av sitt høye proteininnhold, kan påvirke stabiliteten til røren under steking. Følgelig er det mulig at proteiner av BLP potensielt kan danne et stabilt nettverk, noe som etterligner glutenegenskaper. Studien av Ranawana et al. [33] viste motsatte resultater, noe som indikerte at hvetebrød med frysetørket brokkolipulver (10 prosent ) viste en dårlig hevingsgrad og var derfor,den minste, sammenlignet med brød med andre vegetabilske pulver. Forfatterne forklarte det reduserte volumet av brokkolibrød med aktiviteten til enzymer som finnes i korsblomstgrønnsakene [42]. Mens i denne studien ble BLP fremstilt fra termisk forbehandlede blader (blanchert). Dermed ble disse enzymene inaktivert, og skapte optimale forhold for gjærfermentering som resulterte i forbedring av den teknologiske kvaliteten til GFB.

Tabell 3.Teknologiske parametere for eksperimentelt glutenfritt brød

Resultatene av den instrumentelle fargeanalysen av eksperimentelle GF-er er presentert i tabell3. Bruken av BLP påvirket betydelig (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]. Derfor er mørklegging av stivelsesholdige GF-er ønskelig og fordelaktig, som vanligvis hadde de en tendens til å ha en lys skorpe [26] som i sammenligning med hvetemel-motstykker oppleves som lite attraktive. Den visuelle fargeforskjellen mellom den typisk kremaktige GFC og grønnbrune GFB (figur1) ble påvist ved kolorimetrisk analyse. I motsetning til det positivea* verdi som indikerer en litt rødlig farge på GFC, en negativ verdi av denne koordinaten ble bestemt for skorpen (−3.65 ± 0.31) og smuler (−1.47 ± 0.14) av GFB, som indikerer grønnheten. Verdiene tilb* koordinatene var positive for begge eksperimentelle GF; GFB - spesielt skorpen - var imidlertid betydelig mer gul enn GFC (tabell3). Forskjellene i fargene som ble bestemt mellom de eksperimentelle GF-ene resulterte fra påført frysetørket BLP, som ble karakterisert med en intensiv grønn fargetone (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Blant forskjellige teknikker for dehydrering, bidrar frysetørking til bevaring av farge og utseende og minimerer nedbrytningen av termolabile forbindelser, mange av dem er ansvarlige for aromaene og næringsverdien til grønnsaker [44]. Mange studier har vist at bruken av pigmenterte biprodukter fra vegetabilsk behandling i glutenfrie bakervarer påvirket fargeparametrene til sluttproduktet [12,13]. Derfor var det forventet at den grønne BLP som ble brukt i denne studien ville gi fargeegenskapene til den supplerte GFB. Tilsvarende resulterte vår tidligere studie, der BLP ble brukt til delvis å erstatte mais- og potetstivelse i glutenfri svampekake, i et levende grønt sluttprodukt [23]. I konfektproduktet ble imidlertid den levende grønne fargen på den BLP-supplerte svampekaken opprettholdt hovedsakelig på grunn av den høye tilstedeværelsen av sukker, mens det i GFB, siden sukkerinnholdet var mye lavere, ble oppnådd et mer brunaktig produkt.

Klikk for å få Cistanche-mat avhengighetsskapende for antiantioksitiv

3.3. Teksturegenskaper til ferskt og lagret eksperimentelt glutenfritt brød

Teksturprofilen til smuler av ferske (to timer etter baking) og lagrede (24 og 72 timer) eksperimentelle GF-er er presentert i tabell4. Fersk GFC og GFB var like myke (13.21 oghenholdsvis 13,80 N); fersk GFB var imidlertid betydelig (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). Tyggemannen informerer om tiden det tar å tygge et stykke mat før det svelges. Inkorporeringen av BLP i den glutenfrie formuleringen forlenget tyggetiden for GFB-kmulen.

Generelt påvirket lagringen negativt teksturegenskapene til GF-er, uavhengig av BLP (tabell4). Etter 24 timer var krummen av eksperimentelle GF-er mer enn to ganger hardere sammenlignet med de ferske smulene. Lengre lagring (72 timer) resulterte i en ytterligere signifikant (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). Påføringen av BLP i den glutenfrie formuleringen forårsaket en betydelig reduksjon av smulenes spenst; dermed ble GFB veldig smuldrete. Sammenlignet med fersk GFB endret imidlertid ikke tyggeevnen til lagrede smuler seg meningsfullt, i motsetning til GFC lagret i 72 timer (tabell4). Ranawana et al. undersøkte effekten av tilsetning av frysetørkede grønnsaker (gulrot, tomat, rødbeter og brokkoli) på lagringsegenskapene til hvetebrød med [45] og uten olje [33]. Forfatterne indikerte at blant analysert grønnsaksbrød var brokkolibrødet betydelig (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]. Vanligvis er en GF karakterisert ved en kompakt smule med lav kohesivitet og elastisitet og dermed høy sprøhet [46]. Teksturegenskapene til GF er sterkt påvirket av ingrediensene som brukes. Hvis gluten er fraværende, blir forbedringsmidlene (hydrokolloider, tannkjøtt og enzymer) et obligatorisk element som etterligner funksjonene [47,48], noe som gir en GF av tilfredsstillende teknologisk kvalitet. Blant dem kan fettmimetiske ingredienser vurderes for å forbedre tekstur, sensoriske egenskaper og holdbarhet til bakte produkter [49].

3.4. Antioksidantkapasitet til eksperimentelt glutenfritt brød

Resultatene avantioksidantkapasitetav BLP og eksperimentelle GF er presentert i tabell5. GFC var preget av en relativt lavantioksidant aktivitetevaluert ved bruk av alle analyser. Tvert imot ble BLP funnet som en god kilde til TFC, og utøvde følgelig en høyantioksidantkapasitet.Frysetørking, som ble brukt til å tilberede BLP, er en velkjent metode som gjør det mulig å bevare næringsverdien til utgangsmaterialet, inkludert bioaktive forbindelser [25]. Derfor, som forventet, er befestningen av GF med BLP betydelig (p < 0.05) increased theantioksidantpotensialav eksperimentell GFB. Blant brokkolideler hadde bladvev høyest TFC ogantioksidant aktivitet(DPPH), sammenlignet med buketter og stilker [19]. ABTS-, DPPH- og PCL-ACW-analyser er assosiert med aktiviteten til hydrofile forbindelser som polyfenoler, som har bekreftelse i TFC. På den annen side informerer PCL-ACL-analysen om aktiviteten til lipofile forbindelser, som fettløselige vitaminer og karotenoider. Resultatene oppnådd av Ranawana et al. [33,45] indikerte at frysetørket brokkoli økte vitamin E betydelig ( - og -tokoferoler) innholdet i brokkolibrød sammenlignet med hvetebrød. Dessuten viste forfatterne at brokkoli brød inneholdt -karoten og lutein som er preget av sterkantioksidant aktivitet. BLP var preget av svært høy PCL-ACL-aktivitet, og følgelig var denne analysen den høyeste blant alle analysert i GF, noe som tyder på at BLP kan være en god kilde til lipofile forbindelser, som tilsvarende foreslått av andre forfattere [50]. Det ble imidlertid ikke analysert i denne studien og krever videre undersøkelse.

Et lignende funn av økt antioksidantkapasitet etter BLP-inkorporering ble oppnådd i vår forrige studie med BLP-forsterkede mini svampekaker [24]. Dessuten ble den høye antioksidantkapasiteten til brokkoli og dens biprodukter gjentatte ganger rapportert i litteraturen [21,51]. Lefarga et al. indikerte at hvetebasert brød beriket med brokkolibiprodukter var preget av betydelig økt TFC og antioksidantkapasitet sammenlignet med kontrollbrød uten å skade den sensoriske kvaliteten [21]. Interessant nok rapporterte forfatterne at TFC- og antioksidantkapasiteten økte etter in vitro-fordøyelse, noe som tyder på at det helsefremmende potensialet til produkter forsterket med brokkolibiprodukter er enda høyere. Siden den ernæringsmessige kvaliteten til GF-er er relativt lav, ble det utført flere vellykkede forsøk med sikte på å forbedre det ernæringsmessige potensialet til disse produktene, inkludert de vegetabilske biproduktene [12,52]. Vår studie bekreftet også at undervurderte biprodukter fra brokkolibehandling kan være et verdifullt tilsetningsstoff til GF som forbedrer dens ernæringsmessige og funksjonelle kvalitet.

3.5. Anti-AGEs aktivitet av eksperimentelt glutenfritt brød

Tilstedeværelsen av fenoliske forbindelser, i tillegg til forbedring av antioksidantpotensialet, kan også bidra til andre bioaktive aktiviteter. De avanserte glykeringssluttproduktene (AGEs) dannes kontinuerlig i menneskekroppen, og intensiteten av AGEs-dannelse økes av hyperglykemi og oksidativt stressstatus [53]. Dessuten har forskning vist at diett-AGE-er er viktige bidragsytere til poolen av AGE-er som dannes i menneskekroppen [54]. Derfor er utfordringen å evaluere matprodukter med naturlige hemmere av AGEs-dannelsen. AGEs hemmende aktivitet ble overvåket i to modellsystemer av BSA-MGO og BSA-glukose og presentert i figur2. Vi fant at ekstrakter av BLP hadde høy aktivitet mot AGE-formasjonene (83,53 prosent) i BSA-MGO-studien, nesten det samme som referansematerialet til aminoguanidin (84,03 prosent). De innhentede dataene var i samsvar med Sotokawauchi et al. [55], som bemerket den positive effekten av brokkolispirer redusert i AGE-dannelsen. I tillegg ble en høy effektivitet mot AGE-dannelse notert i GF etter tilsetning av BLP (77,60 prosent) sammenlignet med kontrollen (67,47 prosent). Derfor resulterte inkorporering av BLP i 1,15 ganger høyere anti-AGE-aktivitet til det designet glutenfrie produktet. I denne studien observerte vi også at BLP viste en sterk antiglysativ effekt (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. Tilsvarende, i denne modellenanti alderaktiviteten til BLP var høy og utgjorde 82,37 prosent. Det ble ikke observert noen signifikant forskjell mellom prøver av GFC og GFB, og nådde henholdsvis 49,97 og 49,20 prosent .

Resultatene oppnådd i denne studien er i samsvar med andre studier som bruker biprodukter i brødformulering for å forbedre anti-AGE-aktiviteten. Studien til Peng et al. [56] viste at inkorporering av druefrø kan redusere nivået av Nε- (karboksymetyl)lysin (CML), et vanlig avansert glykeringssluttprodukt i brød. En annen løsning for å redusere AGE i brød kan være påføring av glutenfritt mel med et høyere innhold av bioaktive forbindelser. Studien til Szawara-Nowak et al. [32] viste at bokhvetebrød har høyere hemmende effekter mot dannelsen av AGE enn kontrollbrødet.

Videre ble det påvist en sterk korrelasjon mellom BSA-MGO og ACW og ACL (r=0.988 og 0.829), mens lavere korrelasjonskoeffisienter ble beregnet for BSA-MGO vs. ABTS (r { {6}}.808), BSA-MGO vs. DPPH (r=0.793), og BSA-MGO vs. TPC (r=0.806) (tabell6). En høyere positiv korrelasjon ble oppnådd mellom BSA-glukose og antioksidantaktiviteten målt ved henholdsvis ACL, ABTS, DPPH og r=0.995, 0.998 og 0.999 , BSA-glukose og TPC, r=0.998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], som fant en sterk sammenheng mellom anti-AGE-aktivitet og TFC. Derfor ser det ut til at BSA-glukosemodellen kan være et mer egnet system for å oppdage AGEs hemmende aktivitet til bakeriprodukter med brokkoliblader, på grunn av høykorrelasjonskoeffisienter mellom BSA-glukose- og TPC-verdier og antioksidantaktivitetenmålt ved DPPH, ABTS og ACW.

Tabell 6.Korrelasjonskoeffisienter for bovint serumalbumin-metylglyoksal (BSA-MGO), BSA-glukoseogantioksidant aktivitet, og totalt fenolinnhold (TPC) forhold

validere dette konseptet og verifisere de positive helseeffektene av GFB og menneskelig intervensjonstudier er nødvendig.

Forfatterbidrag:Conceptualization, UK-K., and ND; metodikk, UK-K., ND og MS;formell analyse, UK-K.; undersøkelse, UK-K., ND, NB, K.Š., MS og TJ; ressurser, UK-K.;skriving—original utkast utarbeidelse, UK-K.; skriving – gjennomgang og redigering, UK-K., ND og MS;visualisering, UK-K.; og tilsyn, UK-K. Alle forfattere har lest og samtykket til publiseringenversjon av manuskriptet.

Interessekonflikter:Forfatterne erklærer ingen interessekonflikt.

Referanser

1. Conte, P.; Fadda, C.; Piga, A.; Collar, C. Teknofunksjonell og ernæringsmessig ytelse av kommersielt brød tilgjengelig i Europa.Food Sci. Teknol. Int.2016, 22, 621–633. [Kryssref] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. Glutenrelaterte lidelser: Cøliaki, hveteallergi og ikke-cøliaki glutenfølsomhet.Crit. Rev. Food Sci. Nutr.2020, 60, 2606–2621. [Kryssref] 

3. Matos, ME; Rosell, CM Forståelse av glutenfri deig for å nå brød med fysisk kvalitet og ernæringsmessig balanse.J. Sci. Food Agric.2014, 95, 653–661. [Kryssref] [PubMed] 4. Ronda, F.; Pérez-Quirce, S.; Villanueva, M. Reologiske egenskaper av glutenfrie brøddeiger: forhold til brødkvalitet. IFremskritt innen matreologi og dens anvendelser; Woodhead Publishing: Cambridge, Storbritannia, 2016; s. 297–334.

5. Zannini, E.; Jones, JM; Renzetti, S.; Arendt, EK Funksjonelle erstatninger for gluten.Annu. Rev. Food Sci. Teknol.2012, 3, 227–245. [Kryssref] [PubMed] 

6. Conte, P.; Fadda, C.; Drabi ´nska, N.; Krupa-Kozak, U. Teknologiske og ernæringsmessige utfordringer, og nyhet i glutenfri brødbaking: En gjennomgang.Pol. J. Food Nutr. Sci.2019, 69. [Kryssref]