יישום של אבקת עלי ברוקולי בלחם ללא גלוטן: גישה חדשנית לשיפור הפוטנציאל הביו-אקטיבי והאיכות הטכנולוגית שלוⅡ

3. תוצאות ודיון

3.1. הרכב כימי פרוקסימלי וערך אנרגטי של לחמים ניסיוניים ללא גלוטן

ה-BLP המיושם במחקר הנוכחי אופיינה בעבר במונחים של ההרכב הכימי הפרוקסימלי והפרופיל של תרכובות ביו-אקטיביות [24] והוכח כמקור טוב לחלבונים. בנוסף, מחקר שנערך לאחרונה על ידי Sedlar et al. [7] ציינו שבין תוצרי הלוואי הצמחיים המנותחים, עלי הברוקולי אופיינו בתכולת חלבון הגבוהה ביותר. בהשוואה ל-GFC, השילוב של BLP ב-GFB הביא ל-(p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); עם זאת, מבחינה מעשית, מדובר בעלייה קטנה יחסית (1.16 גרם/100 גרם). מלבד חלבונים, BLP היה בשפע בתרכובות מינרלים [24]; לכן, משמעותי (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). התוצאות שהתקבלו תואמות את המחקר של Ranawana et al. [33], שחקר את ההשפעה של הוספת אבקת ירקות מיובשים בהקפאה על התכונות התזונתיות והפיזיקוכימיות של לחם חיטה. המחברים ציינו כי תוספת של ברוקולי מיובש בהקפאה משמעותית (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], גודל החלקיקים של אבקת ירקות משפיע באופן משמעותי על התכונות הפיזיקוכימיות שלה. הריכוז של מאקרו-נוטריינטים (חלבונים ושומן) באבקה שלBrassica napobrassicaעוזב בהדרגהגדל ככל שגודל החלקיקים הצטמצם (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 מ"מ) היה בשפע בסיבים תזונתיים. עלי ברוקולי המשמשים במחקר הנוכחי, לאחר ייבוש בהקפאה וטחינה, נופו לקבלת אבקה הומוגנית בגודל חלקיקים ממוצע מתחת ל-0.60 מ"מ. לכן, גם אם לתכונות הפיזיקליות של BLP יכולה להיות השפעה על הערך התזונתי של המוצר המועשר, ניתן להמליץ ​​על BLP כמרכיב המעשיר GF בתרכובות תזונתיות, כפי שצוין באופן דומה על ידי Sedlar et al. [7]. ערך האנרגיה של GFB היה גבוה מזה של GFC ללא תוספת (טבלה2), בעיקר בשל תכולת שומן גבוהה יותר המועברת על ידי BLP [7]. עלי ברוקולי הם מקור עשיר לחומצות שומן רב בלתי רוויות, בעיקר -חומצות לינולניות, לינולאיות ופלמיטיות [35,36], שהוא היתרון התזונתי החשוב הנוסף שלהם. עם זאת, פרופיל חומצות השומן לא נותח במחקר זה ודורש אישור נוסף.

3.2. פרמטרים טכנולוגיים של לחם ניסיוני ללא גלוטן

ההשפעה של BLP על הפרמטרים הטכנולוגיים של GFs ניסיוני מוצגת בטבלה3. יתר על כן, ניתן לתפוס את ההבדלים במראה בין GFC ל-GFB באיור1. הנפח הספציפי של ה-GFC שנקבע במחקר הנוכחי היה דומה לתוצאות שדווחו בעבר [26]; עם זאת, בהשוואה ללחם חיטה, ערכו של פרמטר זה היה נמוך באופן משמעותי [37]. נפח ספציפי של לחם חיטה רגיל נע בין 3.5 ל-5.5 ס"מ3/g [38,39], בעוד שהערך שלו עבור GF הצטמצם בצורה משמעותית ונעה סביב 2 ס"מ3/g, בהתאם למרכיבים המשמשים [26,40]. השימוש ב-BLP בניסוי ה-GF השפיע על הפרמטרים הטכנולוגיים של GFB. בהשוואה ל-GFC, הנפח הספציפי של GFB עלה בכ-30 אחוזים (טבלה3). מלבד זאת, זוהתה ירידה משמעותית בהפסד האפייה ב-GFB. הנפח הספציפי הוא אחד הפרמטרים הטכנולוגיים החשובים ביותר של איכות הלחם; עם זאת, זה לא יכול להיחשב כגורם האיכות החשוב ביותר עצמו. בלחם שנאפה בתבניות, נדרשים ערכים גבוהים של נפח ספציפי, הקשורים בדרך כלל לאוורור נכון של כיכרות הלחם, כדי להשיג מוצרים המסוגלים לספק את הצרכנים.41]. לכן, לכידת בועות הגז המתאימה יחד עם ייצוב מבנה הקצף חיוניים גם הם להשגת מרקם מקובל, בו הנקבוביות המתקבלות צריכות להיות קטנות, סדירות ולהתפזר באופן קבוע על פני הפירור. מצד שני, שינויים שנקבעו בשני הפרמטרים עשויים לנבוע ממאפייני ה-BLP כפרמטרים פיזיים של לחם בהתאם לסוג וכמות החלבון המשמש בניסוח הבצק, כמו גם באינטראקציה שלו עם עמילן. מחקר שנערך לאחרונה על ידי Sedlar et al. [7] הוכיח שחלבונים שהתקבלו מעלי ברוקולי הפגינו תכונות פונקציונליות חשובות, כולל מסיסות גבוהה במצב אלקליין, יכולות מתחלבות טובות ויכולות ספיגת מים, כמו גם יכולת הקצף ויציבות. לכן, ייתכן ש-BLP, בשל תכולת החלבון הגבוהה שלו, יכול להשפיע על יציבות הבלילה במהלך האפייה. כתוצאה מכך, ייתכן שחלבונים של BLP יכולים ליצור רשת יציבה, המחקה במידת מה את תכונות הגלוטן. עם זאת, המחקר של Ranawana et al. [33] הראו תוצאות הפוכות, מה שמצביע על כך שלחם חיטה עם אבקת ברוקולי מיובשת בהקפאה (10 אחוזים) הראה דרגת תפיחה נמוכה ולכן,הקטן ביותר, בהשוואה לכיכרות לחם עם אבקות ירקות אחרות. המחברים הסבירו את הנפח המופחת של לחם ברוקולי על ידי פעילותם של אנזימים הנמצאים בירקות המצליבים [42]. בעוד שבמחקר הנוכחי, ה-BLP הוכן מעלים שעברו טיפול תרמי (מולובים). כך, אנזימים אלו הושבתו, ויצרו תנאים אופטימליים לתסיסת שמרים שהביאו לשיפור האיכות הטכנולוגית של GFB.

שולחן 3.פרמטרים טכנולוגיים של לחם ניסיוני ללא גלוטן

התוצאות של ניתוח צבע אינסטרומנטלי של GFs ניסיוני מוצגות בטבלה3. היישום של BLP השפיע באופן משמעותי (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]. לכן, הכהות של GFs עמילני רצוי ומועיל, כמו בדרך כלל, הם נטו להיות בעלי קרום בהיר [26] שבהשוואה למקבילים מקמח חיטה, נתפס כלא אטרקטיבי. ההבדל בצבע החזותי בין ה-GFC הקרמי בדרך כלל ל-GFB החום-ירקרק (איור1) הוכח על ידי ניתוח קולורימטרי. בניגוד לחיוביa* ערך המציין צבע אדמדם מעט של ה-GFC, נקבע ערך שלילי של הקואורדינטה הזו עבור הקרום (−3.65 ± 0.31) ופירור (−1.47 ± 0.14) של GFB, המציין את הירוק שלו. הערכים של הb* הקואורדינטות היו חיוביות עבור שני ה-GFs הניסויים; עם זאת, GFB - במיוחד הקרום שלו - היה צהוב משמעותית מ-GFC (טבלה3). ההבדלים בצבעים שנקבעו בין ה-GFs הניסויים נבעו מ-BLP מיובש בהקפאה, שהתאפיין בגוון ירוק אינטנסיבי (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). בין טכניקות שונות של התייבשות, ייבוש בהקפאה תורם לשימור הצבע והמראה וממזער את הפירוק של תרכובות תרמו-גביליות, רבות מהן אחראיות לניחוחות ולערך התזונתי של ירקות.44]. מחקרים רבים הוכיחו כי השימוש בתוצרי לוואי פיגמנטיים של עיבוד ירקות במוצרים ללא גלוטן למאפייה השפיע על פרמטרי הצבע של המוצר הסופי [12,13]. לכן, היה צפוי שה-BLP הירוק שיושם במחקר הנוכחי יעניק את מאפייני הצבע של ה-GFB המוסף. באופן דומה, המחקר הקודם שלנו, שבו נעשה שימוש ב-BLP להחלפה חלקית של עמילני תירס ותפוחי אדמה בעוגת ספוג ללא גלוטן, הביא לתוצר סופי בצבע ירוק חי [23]. עם זאת, במוצר הקונדיטוריה נשמר הצבע הירוק והעז של עוגת הספוג בתוספת BLP בעיקר בשל נוכחות גבוהה של סוכר, בעוד שב-GFB, מאחר שתכולת הסוכר הייתה נמוכה בהרבה, התקבל מוצר חום יותר.

לחץ כדי לקבל מזון Cistanche ממכר עבור נוגד חמצון

3.3. תכונות מרקם של לחם ניסיוני טרי ומאוחסן ללא גלוטן

פרופיל המרקם של פירורי GFs טריים (שעתיים לאחר האפייה) ומאוחסנים (24 ​​ו-72 שעות) מוצג בטבלה4. GFC טרי ו-GFB היו רכים באופן דומה (13.21 ו13.80 N, בהתאמה); עם זאת, GFB טרי היה משמעותי (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). הלעיסה מודיעה על הזמן הנדרש לליסה של חתיכת מזון לפני בליעתה. השילוב של BLP בפורמולה נטולת הגלוטן האריך את זמן הלעיסה של פירור GFB.

באופן כללי, האחסון השפיע לרעה על תכונות המרקם של GFs, ללא תלות ב-BLP (טבלה4). לאחר 24 שעות, הפירור של GFs ניסיוני היה קשה יותר מפי שניים בהשוואה לפירורים הטריים. אחסון ארוך יותר (72 שעות) הביא לעוד משמעותי (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). היישום של BLP בניסוח ללא גלוטן גרם להפחתה משמעותית של קפיציות הפירורים; לפיכך, ה-GFB הפך לפירורי מאוד. עם זאת, בהשוואה ל-GFB טרי, הלעיסה של פירורים מאוחסנים לא השתנתה באופן משמעותי, בניגוד ל-GFC שנשמר במשך 72 שעות (טבלה4). Ranawana et al. חקרה את ההשפעה של הוספת ירקות מיובשים בהקפאה (גזר, עגבנייה, סלק וברוקולי) על תכונות האחסון של לחם חיטה עם [45] וללא שמן [33]. המחברים ציינו שבין לחם ירקות מנותח, לחם הברוקולי היה משמעותי (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]. בדרך כלל, GF מאופיין בפירור קומפקטי עם לכידות וגמישות נמוכים ולפיכך, פריכות גבוהה [46]. המאפיינים המרקמים של GF מושפעים מאוד מהמרכיבים המשמשים. לפיכך, אם אין גלוטן, המשפרים (הידרו-קולואידים, חניכיים ואנזימים) הופכים למרכיב חובה המחקה את תפקידיו [47,48], המניב GF באיכות טכנולוגית משביעת רצון. ביניהם, ניתן לשקול מרכיבים מחקות שומן לשיפור המרקם, המאפיינים התחושתיים וחיי המדף של מוצרים אפויים [49].

3.4. יכולת נוגדת חמצון של לחם ניסיוני ללא גלוטן

התוצאות של היכולת נוגדת חמצוןשל ה-BLP וה-GFs הניסויים מוצגים בטבלה5. ה-GFC התאפיין בשיעור נמוך יחסיתפעילות נוגדת חמצוןמוערך באמצעות כל המבחנים. להיפך, ה-BLP נמצא כמקור טוב ל-TFC, וכתוצאה מכך מפעיל גבוהיכולת נוגדת חמצון.ייבוש בהקפאה, ששימש להכנת BLP, היא שיטה ידועה המאפשרת לשמר את הערך התזונתי של חומר המוצא, לרבות תרכובות ביו-אקטיביות [25]. לכן, כצפוי, הביצור של GF עם BLP באופן משמעותי (p < 0.05) increased theפוטנציאל נוגד חמצוןשל GFB ניסיוני. מבין חלקי הברוקולי, רקמת העלים הייתה בעלת ה-TFC הגבוה ביותר ופעילות נוגדת חמצון(DPPH), בהשוואה לפרחים וגבעולים [19]. מבחני ABTS, DPPH ו-PCL-ACW קשורים לפעילות של תרכובות הידרופיליות כמו פוליפנולים, שיש להם אישור ב-TFC. מצד שני, מבחן PCL-ACL מודיע על פעילותם של תרכובות ליפופיליות, כמו ויטמינים מסיסים בשומן וקרוטנואידים. התוצאות שהתקבלו על ידי Ranawana et al. [33,45] ציינו שברוקולי מיובש בהקפאה העלה משמעותית את ויטמין E ( - ו -טוקופרולים) תכולת לחם ברוקולי בהשוואה ללחם חיטה. יתר על כן, המחברים הראו כי לחם ברוקולי מכיל -קרוטן ולוטאין המאופיינים חזקפעילות נוגדת חמצון. BLP אופיינה בפעילות PCL-ACL גבוהה מאוד, וכתוצאה מכך, בדיקה זו הייתה הגבוהה ביותר מבין כל המנותחות ב-GF, מה שמצביע על כך ש-BLP יכול להיות מקור טוב לתרכובות ליפופיליות, כפי שהוצע באופן דומה על ידי מחברים אחרים [50]. עם זאת, זה לא נותח במחקר זה ודורש בדיקה נוספת.

ממצא דומה של יכולת נוגדת חמצון מוגברת לאחר שילוב BLP התקבל במחקר הקודם שלנו עם עוגות ספוג מיני מועשרות ב-BLP [24]. יתרה מכך, יכולת נוגדת החמצון הגבוהה של ברוקולי ותוצרי הלוואי שלו דווחה שוב ושוב בספרות [21,51]. לפרגה ואח'. הצביעו על כך שלחם על בסיס חיטה מועשר בתוצרי לוואי של ברוקולי מאופיין ב-TFC ויכולת נוגדת חמצון מוגברת משמעותית בהשוואה ללחם בקרה מבלי להפחיד את האיכות החושית [21]. מעניין לציין שהכותבים דיווחו כי יכולת ה-TFC ונוגדי החמצון גדלו לאחר עיכול חוץ גופית, דבר המצביע על כך שהפוטנציאל לקידום הבריאות של מוצרים מועשרים בתוצרי לוואי של ברוקולי גבוה אף יותר. מכיוון שהאיכות התזונתית של GFs נמוכה יחסית, בוצעו מספר ניסיונות מוצלחים במטרה לשפר את הפוטנציאל התזונתי של מוצרים אלה, כולל תוצרי הלוואי הצמחיים [12,52]. המחקר שלנו גם אישר כי תוצרי לוואי מוערכים לזלזל של עיבוד ברוקולי יכולים להיות תוסף בעל ערך ל-GF המשפר את איכותו התזונתית והתפקודית.

3.5. פעילות אנטי-AGE של לחם ניסיוני ללא גלוטן

הנוכחות של תרכובות פנוליות, מלבד שיפור פוטנציאל נוגדי החמצון, יכולה לתרום גם לפעילויות ביו-אקטיביות אחרות. תוצרי הגליקציה המתקדמים (AGEs) נוצרים ברציפות בגוף האדם, ועוצמת היווצרות ה-AGE מוגברת על ידי היפרגליקמיה ומצב עקה חמצונית [53]. יתרה מכך, מחקר הראה ש-AGEs תזונתיים הם תורמים חשובים למאגר של AGEs הנוצרים בגוף האדם [54]. לפיכך, האתגר הוא להעריך מוצרי מזון עם מעכבים טבעיים של היווצרות AGEs. פעילות מעכבת ה-AGEs נוטרה בשתי מערכות מודל של BSA-MGO ו-BSA-גלוקוז והוצגה באיור2. מצאנו שלתמציות של BLP הייתה פעילות גבוהה נגד תצורות ה-AGE (83.53 אחוזים) במחקר BSA-MGO, כמעט זהה לחומר הייחוס של aminoguanidine (84.03 אחוז). הנתונים שהתקבלו היו בהסכמה עם Sotokawauchi et al. [55], שציין כי ההשפעה החיובית של נבטי ברוקולי ירדה בהיווצרות AGE. בנוסף, יעילות גבוהה נגד היווצרות AGE צוינה ב-GFs לאחר הוספת BLP (77.60 אחוז) בהשוואה לביקורת (67.47 אחוז). לכן, השילוב של BLP הביא לפעילות אנטי-AGE גבוהה פי 1.15 של המוצר המעוצב ללא גלוטן. במחקר זה, ראינו גם ש-BLP הראה השפעה אנטי-גליקטיבית חזקה (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. באופן דומה, במודל זה, האנטי אייג'פעילות BLP הייתה גבוהה והיוותה 82.37 אחוזים. לא נצפה הבדל משמעותי בין דגימות של GFC ו-GFB, שהגיעו ל-49.97 ו-49.20 אחוזים, בהתאמה

התוצאות שהתקבלו במחקר זה עולות בקנה אחד עם מחקרים אחרים המשתמשים בתוצרי לוואי בניסוח לחם כדי לשפר את פעילות האנטי-AGE. המחקר של Peng et al. [56] הראה ששילוב של זרעי ענבים יכול להפחית את רמת ה-Nε- (קרבוקסימתיל)ליזין (CML), תוצר סופי של גליקציה מתקדם נפוץ בלחם. פתרון נוסף להפחתת ה-AGEs בלחם יכול להיות יישום קמח נטול גלוטן עם תכולה גבוהה יותר של תרכובות ביו-אקטיביות. המחקר של Szawara-Nowak et al. [32] הראה שללחם כוסמת יש השפעות מעכבות גבוהות יותר נגד היווצרות AGEs מאשר ללחם הביקורת.

יתר על כן, הוכח מתאם חזק בין BSA-MGO ו-ACW ו-ACL (r=0.988 ו-0.829), בעוד שמקדמי מתאם נמוכים יותר חושבו עבור BSA-MGO לעומת ABTS (r { {6}}.808), BSA-MGO לעומת DPPH (r=0.793), ו-BSA-MGO לעומת TPC (r=0.806) (טבלה)6). התקבל מתאם חיובי גבוה יותר בין BSA-גלוקוז לפעילות נוגדת החמצון שנמדדה על ידי ACL, ABTS, DPPH ו-r=0.995, 0.998 ו-0.999, בהתאמה , BSA-גלוקוז ו-TPC, r=0.998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], שמצא קשר חזק בין פעילות אנטי-AGE לבין TFC. לכן, נראה שמודל BSA-גלוקוז יכול להיות מערכת מתאימה יותר לזיהוי הפעילות המעכבת של AGE של מוצרי מאפה עם עלי ברוקולי, בגלל גבוהמקדמי מתאם בין ערכי BSA-גלוקוז וערכי TPC והפעילות נוגדת החמצוןנמדד על ידי DPPH, ABTS ו-ACW.

טבלה 6.מקדמי מתאם עבור אלבומין-מתילגליוקסל בסרום בקר (BSA-MGO), BSA-גלוקוזופעילות נוגדת חמצון, וקשר תוכן פנולי כולל (TPC).

לאמת מושג זה ולוודא את ההשפעות הבריאותיות החיוביות של GFB, והתערבות אנושיתיש צורך בלימודים.

תרומות מחבר:Conceptualization, UK-K., ו-ND; מתודולוגיה, UK-K., ND ו-MS;ניתוח פורמלי, UK-K.; חקירה, UK-K., ND, NB, K.Š., MS, and TJ; משאבים, UK-K.;כתיבה - הכנת טיוטה מקורית, בריטניה-K.; כתיבה - סקירה ועריכה, UK-K., ND ו-MS;הדמיה, UK-K.; ופיקוח, UK-K. כל המחברים קראו והסכימו לפרסוםגרסה של כתב היד.

ניגוד עניינים:המחברים אינם מצהירים על ניגוד עניינים.

הפניות

1. Conte, P.; פאדה, סי; פיגה, א.; צווארון, C. ביצועים טכנו-פונקציונליים ותזונתיים של לחם מסחרי הזמין באירופה.Food Sci. טכנול. Int.2016, 22, 621–633. [CrossRef] [PubMed] 

2. Cabanillas, B. הפרעות הקשורות לגלוטן: מחלת צליאק, אלרגיה לחיטה ורגישות לגלוטן לא צליאק.קריט. Rev. Food Sci. נוטר.2020, 60, 2606–2621. [CrossRef] 

3. Matos, ME; Rosell, CM הבנת בצק ללא גלוטן להגעה ללחם עם איכות פיזית ואיזון תזונתי.J. Sci. Food Agric.2014, 95, 653–661. [CrossRef] [PubMed] 4. רונדה, פ.; פérez-Quirce, S.; Villanueva, M. מאפיינים ריאולוגיים של בצקי לחם ללא גלוטן: קשר לאיכות הלחם. בהתקדמות בריאולוגיה של מזון ויישומיה; הוצאת וודהד: קיימברידג', בריטניה, 2016; עמ' 297–334.

5. זאניני, ע.; ג'ונס, JM; רנזטי, ש.; Arendt, EK תחליפים פונקציונליים לגלוטן.אננו. Rev. Food Sci. טכנול.2012, 3, 227–245. [CrossRef] [PubMed] 

6. Conte, P.; פאדה, סי; דרבי נסקה, נ.; Krupa-Kozak, U. אתגרים טכנולוגיים ותזונתיים, וחידוש בהכנת לחם ללא גלוטן: סקירה.פול. J. Food Nutr. Sci.2019, 69. [CrossRef]