Notkun spergilkálsblaðadufts í glútenfríu brauði: Nýstárleg nálgun til að bæta lífvirka möguleika þess og tæknileg gæðiⅡ

3. Niðurstöður og umræður

3.1. Nærlæg efnasamsetning og orkugildi tilraunaglútenlausra brauða

BLP sem notað var í þessari rannsókn var áður einkennt með tilliti til nálægrar efnasamsetningar og prófíls lífvirkra efnasambanda [24] og var sýnt fram á að vera góð uppspretta próteina. Auk þess hefur nýleg rannsókn Sedlar o.fl. [7] gaf til kynna að meðal greindra aukaafurða grænmetis einkenndust spergilkálið af hæsta innihaldi próteina. Í samanburði við GFC leiddi innlimun BLP í GFB til verulegs (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); í raun var það þó tiltölulega lítil aukning (1,16 g/100 g). Fyrir utan prótein var BLP mikið af steinefnasamböndum [24]; því veruleg (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). Niðurstöðurnar sem fengust eru í samræmi við rannsókn Ranawana o.fl. [33], sem kannaði áhrif þess að bæta við frostþurrkuðu grænmetisdufti á næringar- og eðlisefnafræðilega eiginleika hveitibrauðs. Höfundarnir gáfu til kynna að viðbót við frostþurrkað spergilkál væri umtalsvert (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], kornastærð grænmetisdufts hefur veruleg áhrif á eðlisefnafræðilega eiginleika þess. Styrkur næringarefna (prótein og fitu) í duftinu afBrassica napobrassicafer smám samaneykst eftir því sem kornastærðin minnkaði (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) var mikið af matartrefjum. Spergilkál lauf sem notuð voru í þessari rannsókn, eftir að hafa verið frostþurrkuð og möluð, voru sigtuð til að fá einsleitt duft með meðalagnastærð undir 0.60 mm. Þess vegna, jafnvel þótt eðliseiginleikar BLP gætu haft áhrif á næringargildi auðguðu vörunnar, væri hægt að mæla með BLP sem innihaldsefni sem auðgar GF í næringarefnasamböndum, eins og Sedlar o.fl. [7]. Orkugildi GFB var hærra en óbætts GFC (tafla2), aðallega vegna hærra fituinnihalds frá BLP [7]. Spergilkál eru rík uppspretta fjölómettaðra fitusýra, aðallega -línólen-, línól- og palmitínsýrur [35,36], sem er mikilvægur viðbótarnæringarávinningur þeirra. Hins vegar var prófíl fitusýra ekki greint í þessari rannsókn og þarfnast frekari staðfestingar.

3.2. Tæknilegar breytur tilraunaglútenlausra brauða

Áhrif BLP á tæknilegar breytur tilrauna GFs eru sýnd í töflu3. Ennfremur er hægt að sjá muninn á útliti milli GFC og GFB á mynd1. Sérstakt rúmmál GFC sem ákvarðað var í þessari rannsókn var svipað og þær niðurstöður sem áður var greint frá [26]; en í samanburði við hveitibrauð var gildi þessarar breytu verulega lægra [37]. Tiltekið rúmmál hefðbundins hveitibrauðs var á bilinu 3,5 til 5,5 cm3/g [38,39], en gildi þess fyrir GF var verulega lækkað og sveiflaðist um 2 cm3/g, fer eftir innihaldsefnum sem notuð eru [26,40]. Notkun BLP í tilraunasamsetningu GF hafði áhrif á tæknilegar breytur GFB. Í samanburði við GFC hækkaði tiltekið rúmmál GFB um það bil 30 prósent (tafla3). Að auki greindist marktæk minnkun á baksturstapi í GFB. Sérstakt rúmmál er ein mikilvægasta tæknilega breytu brauðgæða; þó er ekki hægt að líta á það sem mikilvægasta gæðaþáttinn sjálfur. Í brauði sem er bökuð á pönnum þarf há gildi fyrir tiltekið rúmmál, venjulega í tengslum við rétta loftun á brauðinu, til að fá vörur sem geta fullnægt neytendum [41]. Þess vegna eru viðeigandi loftbólur ásamt stöðugleika á froðubyggingunni einnig nauðsynleg til að ná ásættanlegri áferð, þar sem svitaholurnar sem myndast ættu að vera litlar, reglulegar og dreifast reglulega yfir molann. Á hinni hliðinni gætu breytingar sem ákvarðaðar eru á báðum breytum stafað af BLP-eiginleikum sem eðlisfræðilegum breytum brauðs, allt eftir tegund og magni próteins sem notað er í deigsamsetningu, sem og samspili þess við sterkju. Nýleg rannsókn Sedlar o.fl. [7] sýndi fram á að prótein fengin úr spergilkálslaufum sýndu mikilvæga virknieiginleika, þar á meðal mikla leysni í basísku ástandi, hagstæðan fleytihæfileika og vatnsupptökugetu, auk freyðandi getu og stöðugleika. Þess vegna er mögulegt að BLP, vegna mikils próteininnihalds, gæti haft áhrif á stöðugleika deigsins við bakstur. Þar af leiðandi er mögulegt að prótein af BLP gætu hugsanlega myndað stöðugt net, sem líkir nokkuð eftir glúteneiginleikum. Hins vegar er rannsókn Ranawana o.fl. [33] sýndi gagnstæðar niðurstöður, sem benda til þess að hveitibrauð með frostþurrkuðu spergilkálsdufti (10 prósent) sýndi lélega súrdeigsgráðu og var því,minnstu, samanborið við brauð með öðru grænmetisdufti. Höfundarnir útskýrðu minnkað rúmmál spergilkálsbrauðs með virkni ensíma sem eru til staðar í crociferous grænmeti [42]. Þó að í þessari rannsókn var BLP útbúið úr varma formeðhöndluðum laufum (bleikt). Þannig voru þessi ensím óvirkjuð og skapaði ákjósanleg skilyrði fyrir gergerjun sem leiddi til þess að tæknileg gæði GFB bættust.

Tafla 3.Tæknilegar breytur tilrauna glútenfrís brauðs

Niðurstöður tækjalitagreiningar á tilrauna GF eru settar fram í töflu3. Notkun BLP hafði veruleg áhrif (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]. Þess vegna er myrkvun sterkjuríkra GFs æskileg og gagnleg, eins og venjulega höfðu þau tilhneigingu til að hafa ljósa skorpu [26] sem, í samanburði við hliðstæða hveitimjöls, þykir óaðlaðandi. Sjónrænn litamunur á venjulega rjómalöguðu GFC og grænbrúnu GFB (Mynd1) var sýnt fram á litmælingagreiningu. Andstætt því jákvæðaa* gildi sem gefur til kynna örlítið rauðleitan lit á GFC, neikvætt gildi þessa hnit var ákvarðað fyrir skorpuna (−3.65 ± 0.31) og mola (−1.47 ± 0.14) af GFB, sem gefur til kynna grænleika þess. Gildi íb* hnit voru jákvæð fyrir bæði tilrauna-GF; Hins vegar var GFB - sérstaklega skorpan - marktækt gulari en GFC (tafla3). Munurinn á litunum sem ákvarðaður var á milli tilrauna GF stafaði af beitt frostþurrkað BLP, sem einkenndist af ákafa grænum lit (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Meðal mismunandi aðferða við þurrkun, stuðlar frostþurrkun að varðveislu litar og útlits og lágmarkar niðurbrot hitaþolinna efnasambanda, sem mörg þeirra bera ábyrgð á ilm og næringargildi grænmetis [44]. Margar rannsóknir hafa sýnt fram á að notkun litaraðra aukaafurða úr grænmetisvinnslu í glútenlausum bakarívörum hafði áhrif á litabreytur lokaafurðarinnar [12,13]. Þess vegna var búist við að græna BLP sem notað var í þessari rannsókn myndi veita litareiginleika GFB sem bætt er við. Á sama hátt leiddi fyrri rannsókn okkar, þar sem BLP var notað til að koma í stað maís- og kartöflusterkju að hluta í glútenfríri svampköku, í skærgræna lokaafurð [23]. Hins vegar, í sælgætisvörunni, hélst skærgræni liturinn á BLP-bættu svampkökunni aðallega vegna mikillar nærveru sykurs, en í GFB, þar sem sykurinnihald var mun lægra, fékkst brúnleitari vara.

Smelltu til að fá Cistanche mat ávanabindandi fyrir andoxunarefni

3.3. Áferðareiginleikar fersku og geymdu tilraunaglútenlausu brauðs

Áferðarsnið ferskra (tveimur tímum eftir bakstur) og geymdra (24 og 72 klst.) tilrauna GFs er birt í töflu4. Ferskt GFC og GFB voru álíka mjúk (13.21 og13,80 N, í sömu röð); hins vegar var ferskt GFB verulega (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). Tyggjan upplýsir um þann tíma sem þarf til að masticera matarbita áður en hann er gleyptur. Innlimun BLP í glúteinlausu samsetninguna lengdi tyggjótímann fyrir GFB molann.

Almennt séð hafði geymslan neikvæð áhrif á áferðareiginleika GFs, óháð BLP (tafla4). Eftir 24 klst. var moli tilrauna GFs meira en tvöfalt erfiðari í samanburði við ferska mola. Lengri geymsla (72 klst.) leiddi til frekari marktækra (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). Notkun BLP í glútenfríu samsetningunni olli marktækri minnkun á fjaðrandi krumma; þannig varð GFB mjög molalaust. Hins vegar, í samanburði við ferskt GFB, breyttist tyggleiki geymdra mola ekki marktækt, öfugt við GFC sem geymt var í 72 klst (tafla4). Ranawana o.fl. rannsakað áhrif þess að bæta við frostþurrkuðu grænmeti (gulrót, tómatar, rauðrófur og spergilkál) á geymslueiginleika hveitibrauðs með [45] og án olíu [33]. Höfundarnir gáfu til kynna að meðal greindra grænmetisbrauða væri brokkolíbrauðið umtalsvert (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]. Venjulega einkennist GF af þéttum mola með lítilli samloðun og mýkt og þar með mikilli stökkleika [46]. Áferðareiginleikar GF eru undir sterkum áhrifum af innihaldsefnum sem notuð eru. Ef glúten er ekki til staðar verða bætingarefnin (hýdrókollóíð, gúmmí og ensím) skylduþáttur sem líkir eftir virkni þess [47,48], sem gefur GF af fullnægjandi tæknilegum gæðum. Meðal þeirra gætu fitulíkandi innihaldsefni komið til greina til að bæta áferð, skynjunareiginleika og geymsluþol bökunarvara [49].

3.4. Andoxunargeta tilraunaglútenfríu brauðs

Niðurstöður íandoxunargetaaf BLP og tilrauna GF eru settar fram í töflu5. GFC einkenndist af tiltölulega láguandoxunarvirknimetið með því að nota allar greiningar. Þvert á móti fannst BLP vera góð uppspretta TFC, þar af leiðandi beitti hámarkiandoxunargeta.Frostþurrkun, sem var notuð til að undirbúa BLP, er vel þekkt aðferð sem gerir kleift að varðveita næringargildi upphafsefnisins, þar með talið lífvirkra efnasambanda [25]. Þess vegna, eins og búist var við, var styrking GF með BLP verulega (p < 0.05) increased theandoxunargetuaf tilrauna GFB. Meðal spergilkálshluta var laufvefur með hæsta TFC ogandoxunarvirkni(DPPH), samanborið við blóma og stilka [19]. ABTS, DPPH og PCL-ACW próf eru tengd virkni vatnssækinna efnasambanda eins og pólýfenóla, sem hafa staðfestingu á TFC. Á hinn bóginn upplýsir PCL-ACL prófið um virkni fitusækinna efnasambanda, eins og fituleysanleg vítamín og karótenóíð. Niðurstöðurnar sem Ranawana o.fl. [33,45] gaf til kynna að frostþurrkað spergilkál jók verulega E-vítamínið ( - og -tókóferól) innihald spergilkálsbrauðs samanborið við hveitibrauð. Þar að auki sýndu höfundar að spergilkál innihélt -karótín og lútín sem einkennast af sterkuandoxunarvirkni. BLP einkenndist af mjög mikilli PCL-ACL virkni og þar af leiðandi var þessi prófun sú hæsta meðal allra sem greind voru í GF, sem bendir til þess að BLP geti verið góð uppspretta fitusækinna efnasambanda, eins og aðrir höfundar hafa gefið til kynna á sama hátt.50]. Hins vegar var það ekki greint í þessari rannsókn og þarfnast frekari rannsóknar.

Svipuð niðurstaða um aukna andoxunargetu eftir BLP innlimun var fengin í fyrri rannsókn okkar með BLP-bættum smá svampkökum [24]. Ennfremur var ítrekað greint frá mikilli andoxunargetu spergilkáls og aukaafurða þess í bókmenntum [21,51]. Lefarga o.fl. benti til þess að brauð byggt á hveiti, styrkt með spergilkáls aukaafurðum, einkenndist af marktækt aukinni TFC og andoxunargetu í samanburði við stjórnbrauð án þess að skerða skyngæði [21]. Athyglisvert er að höfundar greindu frá því að TFC og andoxunargeta aukist eftir in vitro meltingu, sem bendir til þess að heilsueflandi möguleikar vara sem eru styrktir með spergilkáls aukaafurðum séu enn meiri. Þar sem næringargæði GFs eru tiltölulega lág, voru gerðar nokkrar árangursríkar tilraunir með það að markmiði að bæta næringarfræðilega möguleika þessara vara, þar með talið aukaafurðir úr jurtaríkinu [12,52]. Rannsókn okkar staðfesti einnig að vanmetnar aukaafurðir spergilkálsvinnslu geta verið dýrmætt aukefni við GF sem bætir næringargildi og virkni þess.

3.5. Virkni gegn AGE í tilraunaglútenlausu brauði

Tilvist fenólefnasambanda, fyrir utan að bæta andoxunargetu, getur einnig stuðlað að annarri lífvirkri starfsemi. Háþróuð glycation end-products (AGEs) myndast stöðugt í mannslíkamanum og styrkur AGEs myndunar eykst með blóðsykrishækkun og oxunarálagi [53]. Þar að auki hafa rannsóknir sýnt að mataræði AGEs er mikilvægur þáttur í safni AGEs sem myndast í mannslíkamanum [54]. Þess vegna er áskorunin að meta matvæli með náttúrulegum hemlum á AGEs myndun. Fylgst var með AGEs hamlandi virkni í tveimur líkanakerfum BSA-MGO og BSA-glúkósa og sýnd á mynd2. Við komumst að því að útdrættir af BLP höfðu mikla virkni gegn AGE myndunum (83,53 prósent) í BSA-MGO rannsókninni, nánast það sama og viðmiðunarefni amínógúanidíns (84,03 prósent). Gögnin sem fengust voru í samræmi við Sotokawauchi o.fl. [55], sem tók fram að jákvæð áhrif spergilkáls spíra minnkuðu í AGE myndun. Að auki kom fram mikil virkni gegn AGE-myndun hjá GF eftir að BLP var bætt við (77,60 prósent) samanborið við viðmiðið (67,47 prósent). Þess vegna leiddi innleiðing BLP í 1,15 sinnum meiri and-AGE virkni hönnuðu glútenfríu vörunnar. Í þessari rannsókn sáum við einnig að BLP sýndi sterk blóðsykurslækkandi áhrif (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. Á sama hátt, í þessu líkani, ergegn AGEvirkni BLP var mikil og nam 82,37 prósentum. Enginn marktækur munur sást á sýnum af GFC og GFB, sem náði 49,97 og 49,20 prósentum, í sömu röð.

Niðurstöðurnar sem fengust í þessari rannsókn eru í samræmi við aðrar rannsóknir þar sem aukaafurðir eru notaðar í brauðblöndu til að bæta virkni gegn AGE. Rannsókn Peng o.fl. [56] sýndi að innlimun vínberafræja getur dregið úr magni Nε- (karboxýmetýl)lýsín (CML), algeng háþróuð glýkingarendaafurð í brauði. Önnur lausn til að draga úr AGE í brauði getur verið að nota glútenfrítt hveiti með hærra innihaldi lífvirkra efnasambanda. Rannsókn Szawara-Nowak o.fl. [32] sýndi að bókhveitibrauð hefur meiri hamlandi áhrif gegn myndun AGEs en viðmiðunarbrauðið.

Ennfremur var sýnt fram á sterka fylgni á milli BSA-MGO og ACW og ACL (r=0.988 og 0.829), en lægri fylgnistuðlar voru reiknaðir fyrir BSA-MGO vs. ABTS (r { {6}}.808), BSA-MGO vs. DPPH (r=0.793), og BSA-MGO vs. TPC (r=0.806) (tafla6). Hærri jákvæð fylgni fékkst á milli BSA-glúkósa og andoxunarvirkni mæld með ACL, ABTS, DPPH og r=0.995, 0.998, og 0.999, í sömu röð , BSA-glúkósa og TPC, r=0.998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], sem fann sterk tengsl milli and-AGE virkni og TFC. Þess vegna virðist sem BSA-glúkósa líkanið gæti verið hentugra kerfi til að greina AGEs hamlandi virkni bakarívara með spergilkáli, vegna mikilsfylgnistuðla á milli BSA-glúkósa og TPC gildi og andoxunarvirknimælt með DPPH, ABTS og ACW.

Tafla 6.Fylgnistuðlar fyrir albúmín-metýlglýoxal í sermi nautgripa (BSA-MGO), BSA-glúkósaogandoxunarvirkni, og heildar phenolic content (TPC) samband

sannreyna þetta hugtak og sannreyna jákvæð heilsufarsáhrif GFB og mannlegrar íhlutunarrannsókna er þörf.

Framlög höfunda:Conceptualisation, UK-K., og ND; aðferðafræði, UK-K., ND og MS;formleg greining, UK-K.; rannsókn, UK-K., ND, NB, K.Š., MS og TJ; auðlindir, Bretland-K.;skrif — frumdrög að undirbúningi, Bretland-K.; skrif – yfirferð og klipping, UK-K., ND og MS;visualization, UK-K.; og eftirlit, UK-K. Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgáfunaútgáfu handritsins.

Hagsmunaárekstrar:Höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.

Heimildir

1. Conte, P.; Fadda, C.; Piga, A.; Collar, C. Tækni-hagnýtur og næringarfræðilegur árangur viðskiptabrauðs sem fæst í Evrópu.Matur Sci. Tækni. Alþj.2016, 22, 621–633. [CrossRef] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. Glútentengdir sjúkdómar: glútenóþol, hveitiofnæmi og glútenviðkvæmni sem ekki er glútein.Crit. Séra Food Sci. Nutr.2020, 60, 2606–2621. [CrossRef] 

3. Matos, ME; Rosell, CM Skilningur á glútenfríu deigi til að ná til brauðs með líkamlegum gæðum og næringarjafnvægi.J. Sci. Food Agric.2014, 95, 653–661. [CrossRef] [PubMed] 4. Ronda, F.; Pérez-Quirce, S.; Villanueva, M. Rheological Properties of Glúten-Fread Braad Deigs: Tengsl við brauðgæði. ÍFramfarir í matvælafræði og notkun þess; Woodhead Publishing: Cambridge, Bretlandi, 2016; bls. 297–334.

5. Zannini, E.; Jones, JM; Renzetti, S.; Arendt, EK Hagnýtur skipti fyrir glúten.Annu. Séra Food Sci. Tækni.2012, 3, 227–245. [CrossRef] [PubMed] 

6. Conte, P.; Fadda, C.; Drabi ´nska, N.; Krupa-Kozak, U. Tækni- og næringaráskoranir og nýjung í glútenlausri brauðgerð: endurskoðun.Pol. J. Matur Nutr. Sci.2019, 69. [CrossRef]