Primjena listova brokule u prahu u kruhu bez glutena: inovativni pristup za poboljšanje njegovog bioaktivnog potencijala i tehnološke kvaliteteⅡ

3. Rezultati i diskusija

3.1. Proksimalni hemijski sastav i energetska vrijednost eksperimentalnog kruha bez glutena

BLP primijenjen u ovoj studiji je prethodno okarakterisan u smislu proksimalnog hemijskog sastava i profila bioaktivnih jedinjenja [24] i pokazalo se da je dobar izvor proteina. Osim toga, nedavna studija Sedlara et al. [7] naznačio je da među analiziranim biljnim nusproizvodima listovi brokule imaju najveći sadržaj proteina. U poređenju sa GFC-om, ugradnja BLP-a u GFB rezultirala je značajnim (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); međutim, u praktičnom smislu, to je bilo relativno malo povećanje (1,16 g/100 g). Osim proteina, BLP je bio bogat mineralnim jedinjenjima [24]; dakle, značajan (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). Dobijeni rezultati su u skladu sa studijom Ranawane et al. [33], koji je istraživao učinak dodavanja liofiliziranog biljnog praha na nutritivne i fizičko-hemijske osobine pšeničnog kruha. Autori su naveli da je dodatak liofiliziranog brokule značajno (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], veličina čestica biljnog praha značajno utiče na njegova fizičko-hemijska svojstva. Koncentracija makronutrijenata (proteina i masti) u prahuBrassica napobrassicaodlazi progresivnopovećava kako se veličina čestica smanjivala (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) obiluje dijetalnim vlaknima. Listovi brokule korišteni u ovoj studiji, nakon što su osušeni smrzavanjem i mljeveni, prosijani su kako bi se dobio homogeni prah prosječne veličine čestica ispod 0.60 mm. Stoga, čak i ako fizička svojstva BLP-a mogu imati utjecaj na nutritivnu vrijednost obogaćenog proizvoda, BLP bi se mogao preporučiti kao sastojak koji obogaćuje GF u nutritivnim jedinjenjima, kao što na sličan način navode Sedlar i sar. [7]. Energetska vrijednost GFB bila je veća od one bez suplementacije GFC (tab2), uglavnom zbog većeg sadržaja masti koju isporučuje BLP [7]. Listovi brokule su uglavnom bogat izvor polinezasićenih masnih kiselina -linolenske, linolne i palmitinske kiseline [35,36], što je njihova dodatna važna nutritivna korist. Međutim, profil masnih kiselina nije analiziran u ovoj studiji i zahtijeva dalju potvrdu.

3.2. Tehnološki parametri eksperimentalnog bezglutenskog kruha

Utjecaj BLP-a na tehnološke parametre eksperimentalnih GF-a prikazan je u tabeli3. Štaviše, razlike u izgledu između GFC i GFB mogu se uočiti na slici1. Specifični volumen GFC-a određen u ovoj studiji bio je sličan prethodno objavljenim rezultatima [26]; međutim, u poređenju sa pšeničnim hlebom, vrednost ovog parametra je bila značajno niža [37]. Specifična zapremina konvencionalnog pšeničnog hleba kretala se od 3,5 do 5,5 cm3/g [38,39], dok je njegova vrijednost za GF značajno smanjena i fluktuirala je oko 2 cm3/g, ovisno o korištenim sastojcima [26,40]. Upotreba BLP-a u eksperimentalnoj GF formulaciji uticala je na tehnološke parametre GFB-a. U poređenju sa GFC, specifični volumen GFB porastao je za otprilike 30 posto (tablica3). Osim toga, u GFB je uočeno značajno smanjenje gubitka pečenja. Specifična zapremina je jedan od najvažnijih tehnoloških parametara kvaliteta hleba; međutim, ne može se smatrati najvažnijim faktorom kvaliteta. U kruhu pečenom u posudama, potrebne su visoke vrijednosti specifične zapremine, koje se obično povezuju s pravilnom aeracijom hljebova, kako bi se dobili proizvodi koji mogu zadovoljiti potrošače [41]. Stoga su odgovarajuće hvatanje mjehurića plina zajedno sa stabilizacijom strukture pjene također od suštinskog značaja za postizanje prihvatljive teksture, u kojoj bi nastale pore trebale biti male, pravilne i redovno se širiti po mrvici. S druge strane, promjene utvrđene u oba parametra mogu biti rezultat BLP karakteristika kao fizičkih parametara kruha u zavisnosti od vrste i količine proteina koji se koristi u formulaciji tijesta, kao i od njegove interakcije sa škrobom. Nedavna studija Sedlara et al. [7] je pokazao da proteini dobijeni iz listova brokule pokazuju važna funkcionalna svojstva, uključujući visoku rastvorljivost u alkalnom stanju, povoljne emulgatorske sposobnosti i sposobnost apsorpcije vode, kao i sposobnost pjene i stabilnost. Stoga je moguće da bi BLP, zbog visokog sadržaja proteina, mogao utjecati na stabilnost tijesta tokom pečenja. Shodno tome, moguće je da proteini BLP-a potencijalno mogu formirati stabilnu mrežu, pomalo oponašajući svojstva glutena. Međutim, studija Ranawane et al. [33] je pokazao suprotne rezultate, ukazujući da je pšenični kruh sa smrznutom brokoli u prahu (10 posto) pokazao slab stepen dizanja i stoga je bionajmanji, u poređenju sa veknama hleba sa drugim biljnim prahom. Autori su objasnili smanjenu zapreminu hleba od brokule aktivnošću enzima prisutnih u povrću krstaša [42]. Dok je u ovoj studiji, BLP je pripremljen od termički prethodno obrađenih listova (blanširanih). Time su ovi enzimi inaktivirani, stvarajući optimalne uslove za fermentaciju kvasca, što je rezultiralo poboljšanjem tehnološkog kvaliteta GFB-a.

Tabela 3.Tehnološki parametri eksperimentalnog bezglutenskog kruha

Rezultati instrumentalne analize boja eksperimentalnih GF prikazani su u tabeli3. Primena BLP je značajno uticala (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]. Stoga je potamnjenje škrobnih GF-ova poželjno i korisno, kao i obično, oni su imali tendenciju da imaju svijetlu koricu [26] koji se, u poređenju sa pandanima od pšeničnog brašna, percipira kao neprivlačan. Vizuelna razlika u boji između tipično kremastog GFC-a i zelenkasto-smeđeg GFB-a (Slika1) dokazano je kolorimetrijskom analizom. Suprotno pozitivnoma* vrijednost koja ukazuje na blago crvenkastu boju GFC-a, određena je negativna vrijednost ove koordinate za koru (−3.65 ± 0.31) i mrvica (−1.47 ± 0.14) GFB-a, što ukazuje na njegovu zelenost. Vrijednostib* koordinate su bile pozitivne za oba eksperimentalna GF; međutim, GFB – posebno njegova kora – bila je značajno žuta od GFC (tabela3). Razlike u bojama koje su utvrđene između eksperimentalnih GF-ova rezultat su primijenjenog liofiliziranog BLP-a, koji je karakteriziran intenzivnom zelenom nijansom (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Među različitim tehnikama dehidracije, sušenje zamrzavanjem doprinosi očuvanju boje i izgleda i minimizira razgradnju termolabilnih spojeva, od kojih su mnoga odgovorna za aromu i nutritivnu vrijednost povrća [44]. Mnoga istraživanja su pokazala da upotreba pigmentiranih nusproizvoda prerade povrća u pekarskim proizvodima bez glutena utječe na parametre boje konačnog proizvoda [12,13]. Stoga se očekivalo da će zeleni BLP primijenjen u ovoj studiji dati karakteristike boje dopunjenog GFB-a. Slično tome, naša prethodna studija, gdje je BLP korišten za djelimično zamjenu kukuruznog i krumpirovog škroba u biskvit bezglutenskom kolaču, rezultirala je živo zelenim krajnjim proizvodom [23]. Međutim, u konditorskom proizvodu očuvana je živo zelena boja biskvita sa BLP-om uglavnom zbog visokog prisustva šećera, dok se u GFB, budući da je sadržaj šećera znatno manji, dobija više smećkasti proizvod.

Kliknite da biste dobili Cistanche Food Addictive For Antioxditive

3.3. Teksturna svojstva svježeg i uskladištenog eksperimentalnog kruha bez glutena

Profil teksture mrvica svježih (dva sata nakon pečenja) i uskladištenih (24 i 72 h) eksperimentalnih GF prikazan je u tabeli.4. Svježi GFC i GFB su bili slično mekani (13,21 i13,80 N, respektivno); međutim, svježi GFB je bio značajno (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). Žvakanje informiše o vremenu potrebnom za žvakanje komada hrane prije nego što se proguta. Ugradnja BLP-a u formulaciju bez glutena produžila je vrijeme žvakanja za GFB mrvicu.

Generalno, skladištenje je negativno uticalo na svojstva teksture GF-ova, nezavisno od BLP-a (tablica4). Nakon 24 h, mrvica eksperimentalnih GF-a bila je više nego dvostruko tvrđa u odnosu na svježe mrvice. Duže skladištenje (72 h) rezultiralo je daljnjim značajnim (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). Primena BLP-a u formulaciji bez glutena izazvala je značajno smanjenje elastičnosti mrvice; tako je GFB postao vrlo mrvljiv. Međutim, u poređenju sa svježim GFB, žvakanje uskladištenih mrvica se nije značajno promijenilo, za razliku od GFC uskladištenog 72 h (tab.4). Ranawana et al. istraživao je učinak dodavanja liofiliziranog povrća (mrkva, paradajz, cvekla i brokula) na svojstva skladištenja pšeničnog kruha sa [45] i bez ulja [33]. Autori su naveli da je među analiziranim hljebom od povrća značajno zastupljen kruh od brokule (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]. Tipično, GF karakterizira kompaktna mrvica s niskom kohezivnošću i elastičnošću, a time i visokom lomljivošću [46]. Na teksturne karakteristike GF-a snažno utiču sastojci koji se koriste. Dakle, ako je gluten odsutan, poboljšivači (hidrokoloidi, gume i enzimi) postaju obavezni element koji oponaša njegove funkcije [47,48], što daje GF zadovoljavajućeg tehnološkog kvaliteta. Među njima, sastojci koji oponašaju masti mogu se uzeti u obzir za poboljšanje teksture, senzornih karakteristika i roka trajanja pečenih proizvoda [49].

3.4. Antioksidativni kapacitet eksperimentalnog kruha bez glutena

Rezultatiantioksidativni kapacitetBLP-a i eksperimentalnih GF-ova predstavljeni su u tabeli5. GFC je karakterizirao relativno nizakantioksidativno djelovanjeprocijenjen korištenjem svih testova. Suprotno tome, utvrđeno je da je BLP dobar izvor TFC-a, što je posljedično visokoantioksidativni kapacitet.Sušenje zamrzavanjem, koje je korišteno za pripremu BLP-a, je dobro poznata metoda koja omogućava očuvanje nutritivne vrijednosti polaznog materijala, uključujući bioaktivna jedinjenja [25]. Stoga, očekivano, utvrđenje GF sa BLP značajno (p < 0.05) increased theantioksidativni potencijaleksperimentalnog GFB-a. Među dijelovima brokule, tkivo lista ima najveći TFC iantioksidativno djelovanje(DPPH), u poređenju sa cvetovima i stabljikama [19]. ABTS, DPPH i PCL-ACW testovi su povezani sa aktivnošću hidrofilnih jedinjenja poput polifenola, koji imaju potvrdu u TFC. S druge strane, PCL-ACL analiza informiše o aktivnosti lipofilnih jedinjenja, kao što su vitamini rastvorljivi u mastima i karotenoidi. Rezultati do kojih su došli Ranawana et al. [33,45] je pokazao da je brokula sušena smrzavanjem značajno povećala vitamin E ( - i -tokoferola) sadržaj hleba od brokule u poređenju sa pšeničnim hlebom. Štaviše, autori su pokazali da hleb od brokule sadrži -karoten i lutein koji se odlikuju jakimantioksidativno djelovanje. BLP je karakterizirana vrlo visokom PCL-ACL aktivnošću, te je stoga ovaj test bio najviši među svim analiziranim u GF, što sugerira da BLP može biti dobar izvor lipofilnih jedinjenja, kao što su na sličan način sugerirali i drugi autori [50]. Međutim, to nije analizirano u ovoj studiji i zahtijeva dalje istraživanje.

Sličan nalaz povećanog antioksidativnog kapaciteta nakon ugradnje BLP-a dobijen je u našoj prethodnoj studiji s mini biskvitom obogaćenim BLP-om [24]. Štaviše, visok antioksidativni kapacitet brokule i njenih nusproizvoda je više puta objavljen u literaturi [21,51]. Lefarga et al. pokazalo je da je kruh na bazi pšenice obogaćen nusproizvodima brokule karakteriziran značajno povećanim TFC i antioksidativnim kapacitetom u usporedbi s kontrolnim kruhom bez kršenja senzorne kvalitete [21]. Zanimljivo je da su autori izvijestili da su se TFC i antioksidativni kapacitet povećali nakon in vitro probave, što sugerira da je zdravstveni potencijal proizvoda obogaćenih nusproizvodima brokule još veći. Budući da je nutritivni kvalitet GF-a relativno nizak, učinjeno je nekoliko uspješnih pokušaja s ciljem poboljšanja nutrijeutskog potencijala ovih proizvoda, uključujući i nusproizvode od povrća [12,52]. Naša studija je također potvrdila da potcijenjeni nusproizvodi prerade brokule mogu biti vrijedan dodatak GF-u koji poboljšava njegovu nutritivnu i funkcionalnu kvalitetu.

3.5. Anti-AGEs aktivnost eksperimentalnog kruha bez glutena

Prisustvo fenolnih jedinjenja, osim poboljšanja antioksidativnog potencijala, može doprinijeti i drugim bioaktivnim aktivnostima. Napredni krajnji proizvodi glikacije (AGE) nastaju kontinuirano u ljudskom tijelu, a intenzitet stvaranja AGE povećava se hiperglikemijom i statusom oksidativnog stresa [53]. Štaviše, istraživanja su pokazala da su AGE-ovi iz ishrane važni doprinositelji skupu AGE-ova formiranih u ljudskom tijelu [54]. Stoga je izazov procijeniti prehrambene proizvode s prirodnim inhibitorima stvaranja AGE. Inhibicijska aktivnost AGEs praćena je u dva modela sistema BSA-MGO i BSA-glukoze i prikazana na slici2. Otkrili smo da ekstrakti BLP-a imaju visoku aktivnost protiv AGE formacija (83,53 posto) u BSA-MGO studiji, gotovo isto kao referentni materijal aminoguanidina (84,03 posto). Dobijeni podaci su u skladu sa Sotokawauchi et al. [55], koji je primijetio da je pozitivan učinak klica brokule smanjen u formiranju AGE. Dodatno, visoka efikasnost protiv formiranja AGE je zabeležena u GF nakon dodavanja BLP (77,60 procenata) u poređenju sa kontrolom (67,47 procenata). Stoga je ugradnja BLP-a rezultirala 1,15 puta većom anti-AGE aktivnošću dizajniranog proizvoda bez glutena. U ovoj studiji smo također primijetili da je BLP pokazao snažan antiglikativni učinak (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. Slično, u ovom modelu,anti-AGEaktivnost BLP-a bila je visoka i činila je 82,37 posto. Nije uočena značajna razlika između uzoraka GFC i GFB, koja je dostigla 49,97 i 49,20 posto, respektivno.

Rezultati dobiveni u ovoj studiji su u skladu s drugim studijama koje koriste nusproizvode u formulaciji kruha za poboljšanje anti-AGE aktivnosti. Studija Peng et al. [56] pokazala je da ugradnja sjemenki grožđa može smanjiti nivo Nε- (karboksimetil)lizin (CML), uobičajeni krajnji proizvod napredne glikacije u kruhu. Drugo rješenje za smanjenje AGE u kruhu može biti primjena bezglutenskog brašna s većim sadržajem bioaktivnih spojeva. Studija Szawara-Nowak et al. [32] pokazalo je da hljeb od heljde ima veće inhibitorne efekte na stvaranje AGE od kontrolnog.

Nadalje, pokazana je jaka korelacija između BSA-MGO i ACW i ACL (r=0.988 i 0.829), dok su niži koeficijenti korelacije izračunati za BSA-MGO naspram ABTS (r { {6}}.808), BSA-MGO naspram DPPH (r=0.793) i BSA-MGO naspram TPC (r=0.806) (Tabela6). Dobijena je veća pozitivna korelacija između BSA-glukoze i antioksidativne aktivnosti mjerene pomoću ACL, ABTS, DPPH i r=0.995, 0.998 i 0.999, respektivno , BSA-glukoza i TPC, r=0.998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], koji je otkrio snažnu povezanost između anti-AGE aktivnosti i TFC-a. Stoga se čini da bi model BSA-glukoze mogao biti prikladniji sistem za otkrivanje inhibitorne aktivnosti AGE pekarskih proizvoda sa listovima brokule, zbog visokekoeficijenti korelacije između vrednosti BSA-glukoze i TPC i antioksidativne aktivnostimjereno pomoću DPPH, ABTS i ACW.

Tabela 6.Koeficijenti korelacije za goveđi serum albumin-metilglioksal (BSA-MGO), BSA-glukozaiantioksidativno djelovanje, i odnos ukupnog sadržaja fenola (TPC).

potvrditi ovaj koncept i potvrditi pozitivne zdravstvene efekte GFB-a i ljudske intervencijepotrebne su studije.

Doprinosi autora:Conceptualisation, UK-K., and ND; metodologija, UK-K., ND i MS;formalna analiza, UK-K.; istraga, UK-K., ND, NB, K.Š., MS i TJ; resursi, UK-K.;pisanje—priprema originalnog nacrta, UK-K.; pisanje—pregled i uređivanje, UK-K., ND i MS;vizualizacija, UK-K.; i nadzor, UK-K. Svi autori su pročitali i saglasni sa objavljenimverzija rukopisa.

Sukobi interesa:Autori izjavljuju da nema sukoba interesa.

Reference

1. Conte, P.; Fadda, C.; Piga, A.; Collar, C. Tehnofunkcionalne i nutritivne performanse komercijalnog kruha dostupnog u Europi.Food Sci. Technol. Int.2016, 22, 621–633. [CrossRef] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. Poremećaji povezani s glutenom: celijakija, alergija na pšenicu i necelijakijska osjetljivost na gluten.Crit. Rev. Food Sci. Nutr.2020, 60, 2606–2621. [CrossRef] 

3. Matoš, ME; Rosell, CM Razumijevanje tijesta bez glutena za postizanje hljeba s fizičkim kvalitetom i nutritivnom ravnotežom.J. Sci. Food Agric.2014, 95, 653–661. [CrossRef] [PubMed] 4. Ronda, F.; Pérez-Quirce, S.; Villanueva, M. Reološka svojstva tijesta za kruh bez glutena: odnos s kvalitetom kruha. UNapredak u reologiji hrane i njene primjene; Woodhead Publishing: Cambridge, UK, 2016; str. 297–334.

5. Zannini, E.; Jones, JM; Renzetti, S.; Arendt, EK Funkcionalne zamjene za gluten.Annu. Rev. Food Sci. Technol.2012, 3, 227–245. [CrossRef] [PubMed] 

6. Conte, P.; Fadda, C.; Drabi ´nska, N.; Krupa-Kozak, U. Tehnološki i nutritivni izazovi i novine u bezglutenskom pečenju kruha: osvrt.Pol. J. Food Nutr. Sci.2019, 69. [CrossRef]