Aplikace prášku z brokolicových listů v bezlepkovém chlebu: Inovativní přístup ke zlepšení jeho bioaktivního potenciálu a technologické kvality

Abstraktní:Ve srovnání s konvenčním chlebem vykazuje bezlepkový chléb (GF) mnoho po upečenívady a nižší nutriční a funkční hodnotu. Přestože jsou listy brokolice vnímány jakoodpadních látek, vyznačují se vysokým obsahem živin a bioaktivních látek.Tato studie hodnotilanutriční hodnota,technologická kvalita, antioxidační vlastnosti, a inhibiční aktivituproti tvorbě konečných produktů pokročilé glykace (AGE) obohaceného GFs práškem z brokolicových listů (BLP). Oproti kontrole byl bezlepkový chléb s BLP (GFB).vyznačuje se významně (p < 0.05) higher content of nutrients (proteins and minerals), as well jako zlepšený specifický objem a ztráta pečením. Co je však třeba zdůraznit je, že BLPvýrazně (p < 0.05) improved theantioxidační potenciálaanti-AGE aktivituspolečnosti GFB. Získanévýsledky ukazují, že BLP lze úspěšně použít jako složku bezlepkových pečených výrobků. vzávěrem, nově vyvinutý GFB se zlepšenými technologickými a funkčními vlastnostmi je anpekařský výrobek s přidanou hodnotou, který by mohl poskytnout zdravotní výhody subjektům na bezlepkové dietě.

klíčová slova:Brassica; rostlinný vedlejší produkt; technologické vlastnosti; parametry textury;antioxidantaktivita; anti-aging; bezlepková dieta; celiakie

Kliknutím sem získáte více informací o antioxidačních vlastnostech cistanche

1. Úvod

Chléb je základní potravinou, která se dobrovolně konzumuje každý den po celém světě [1]. Nicméně pro některé jedince trpící celiakií a dalšími poruchami souvisejícími s lepkem(alergie na pšenici a neceliakální citlivost na lepek), konzumace konvenčníchpšeničný chléb a další výrobky obsahující lepek jsou škodlivé [2]. U těchto pacientů,dietní glutenové proteiny nebo konkrétně gliadinová frakce pšenice a prolaminy z nichječmen (hordeiny) a žito (odlupování) mohou vést ke škodlivým zdravotním rizikům a komplikacím.V současnosti je jedinou dostupnou léčbou poruch souvisejících s lepkem dodržování abezlepková dieta.

Bezlepková výroba chleba je proces, který se podstatně liší od konvenčníhovýroba chleba – zejména v použitých přísadách, reologickém chování těsta a celkověkvalita konečného produktu [3]. Vzhledem k absenci spojitého trojrozměrnéholepková síť, která je zodpovědná za reologické vlastnosti těsta avývoj vysoce kvalitního chleba, bezlepkové pečivo je náročné [4]. Proto,výroba bezlepkového chleba (GF) vyžaduje složité formulace, sestávající z asměs bezlepkových základních složek a různých přísad napodobujících viskoelastikuvlastnosti lepku [5], stejně jako různorodá technologická řešení. Ve srovnání skonvenční chléb vykazuje GF mnoho vad po upečení, jako je neatraktivní vzhled(nepravidelný povrch kůrky a bledá barva), špatný pocit v ústech a chuť a kratší policeživot. Během posledního desetiletí došlo ke značnému pokroku ve zlepšení technologiea senzorickou kvalitu GF a prodloužit jeho trvanlivost [6]. V poslední době však rosteřada spotřebitelů se zajímá o bezlepkové výrobky vyznačující se vylepšenýmnutriční a zdraví prospěšná kvalita.

Četné studie prokázaly, že vedlejší produkty na bázi ovoce a zeleninyobsahují značné množství živin (bílkoviny, vitamíny a minerály), stejně jakofunkční (dietní vláknina) a bioaktivní sloučeniny (karotenoidy, fenolické sloučeniny aglukosinoláty) [7]. Mezi nimi fytochemikálie vykazují důležité biologické aktivity,jako jsou antioxidační a antimikrobiální vlastnosti, a tak by mohly hrát roli v prevencia léčbu nepřenosných lidských nemocí. Příznivé účinky polyfenolůa glukosinolátového derivátu na organismus, včetně prevencecivilizační choroby, jako jsou kardiovaskulární patologie, diabetes 2. typu, některé typyrakovina a neurodegenerativní onemocnění byly široce diskutovány v literatuře [8–10]. Proz tohoto důvodu se rostoucí počet výzkumů zaměřuje na aplikaci vedlejších produktův bezlepkových výrobcích jako levné zdroje živin a bioaktivních sloučenin [11–13]. Nedávno Littardi et al. [14] hodnotili vliv přidání pergamenu mleté ​​kávyna GF a uvedl, že tento vedlejší produkt byl schopen zlepšit barvu tohotopekařský výrobek spolu s výrazným zvýšením antioxidační kapacity aoxidační stabilita.

TheBrassicaceaerodina zahrnuje mnoho zeleniny běžně konzumované po celém světě,nejen tradičně pro výživu, ale co je důležitější, pro jejich zdraví prospěšné vlastnosti [15]. Mezi nimi brokolice (Brassica oleraceavar.kurzíva) získal značnévýznam v posledních několika letech jako "terapeutická" potravina, protože obsahuje farmakologickyúčinné látky [16,17]. Mnoho studií se zaměřilo na růžičky brokolice, kterépředstavují pouze 15 procent celkové letecké biomasy [18]. Zatímco nás zajímala brokolicevedlejší produkty – zejména listy – které se zřídka využívají k jídlu. Listy brokolice,podobně jako kvítky se vyznačují vysokým obsahem živin (bílkoviny, vitamin C,minerály a stopové prvky) a bioaktivní sloučeniny (glukosinoláty, fenolové kyseliny,a flavonoidy) [19,20]. Přestože jsou vnímány jako odpadní produkt, mohou být spotřeboványjako hodnotný čerstvý produkt nebo jako zdroj fytonutrientů, což jim umožňuje získat přidanou hodnotupečené výrobky [21,22]. Tedy valorizace vedlejších produktů z brokolice a jejich aplikacejako by mohla složka bezlepkových pekařských výrobků s potenciálními nutraceutickými vlastnostmibýt jednou z alternativních strategií ke snížení plýtvání potravinami [23,24]. Tato studie zkoumalavhodnost a funkčnost prášku z listů brokolice (BLP) jako složky GFna základě analýzy nutriční hodnoty, technologické kvality, antioxidačních vlastností,a inhibiční aktivita proti tvorbě konečných produktů pokročilé glykace (AGE)vyvinutého bezlepkového chleba obohaceného o BLP (GFB).

2. Materiály a metody

2.1. Příprava prášku z brokolicových listů

BLP byl připraven, jak bylo popsáno dříve [24]. Krátce, nepoškozené listy zzralá brokolice (Brassica oleraceaL. var.kurzíva), kterou věnovala společnost GEMIX (Olsztyn,Polsko) byly očištěny od zbytků zeminy, promyty vodou a poté krátce (1 min) blanšíroványhorkou vodou k inaktivaci enzymů a snížení mikrobiální zátěže. Poté řapíky abyly odstraněny hlavní střední žebra a čepele listů byly lyofilizovány, protože je to metoda, kterázachovává nutriční a biologickou hodnotu a barvu suroviny [25]. Schnoutlisty byly rozemlety a prosety, aby se získal homogenní prášek (velikost částicMenší nebo rovno0.60 mm).Získaný BLP byl zabalen do uzavřené plastové krabičky a uchováván v chladničce pro další použitíanalýza a aplikace v experimentální formulaci GF.

2.2. Příprava experimentálního bezlepkového chleba

V této studii optimalizovaný vzorec GF [26] byl použit jako kontrola (GFC). Kukuřičný škrob(HORTIMEX, Konin, Polsko), bramborový škrob (PPZ "Trzemeszno" Sp. Z oo, Trzemeszno,Polsko), cukr, čerstvé droždí (Lesaffre Polska SA, Wołczyn, Polsko), pektin (E 440(i), ZPOWPektowin, Jasło, Polsko), řepkový olej "Kujawski" (ZT "Kruszwica" SA, KruszwicaPolsko), sůl a voda byly hlavními složkami GFC (tabulka1). Dříve charakterizovánoBLP [24] byla začleněna do GFB nahrazením 5 procent (w/w) kukuřičného škrobu vvzorec GFC. Tato úroveň substituce byla založena na předběžné studii, která to ukázala5 procent byla přijatelná úroveň náhrady, která neovlivnila senzorické vlastnosti chleba,zatímco GFB se 7 procenty BLP měl příliš intenzivní chuť zelí (data nejsou uvedena).

2.3. Charakteristika experimentálních bezlepkových chlebů

2.3.1. Stanovení proximálního chemického složení a energetické hodnoty

Základní chemické složení bylo stanoveno v lyofilizovaných GF podlestandardní metoda [27]: obsah vlhkosti byl analyzován metodou sušení (AOAC925,10), obsah bílkovin byl stanoven Kjeldahlovou metodou (N× 6,25 pro dusíkna konverzi bílkovin) (AOAC 979.09) a obsah tuku za použití Soxhletovy extrakce hexanem(AOAC 923,03); celkový popel byl stanoven gravimetrickou metodou vypálenímmuflová pec na 550◦C po dobu 10 hodin (AOAC 923,03). Celkový obsah sacharidů bylvypočítá se odečtením hodnot vlhkosti, bílkovin, tuku a obsahu popela od 100.Energetické hodnoty (kJ) byly vypočteny vynásobením počtu makroživin číslemodpovídající konverzní faktory (17 kJ/g pro bílkoviny, 37 kJ/g pro tuky a 17 kJ/g prosacharidy) [28]. Přepočítací faktor pro výpočet kalorií je 1 kJ=0,239 kcal.

2.3.2. Stanovení fyzikálních parametrů

Hmotnost GF byla vyhodnocena pomocí digitální váhy s přesností 0.01-g. Theobjem bochníku byl stanoven pomocí modifikované standardní metody vytěsňování řepkového semene, vkterá semena prosa se používala místo řepky. Byl vypočten specifický objem (SV).jako objem bochníku dělený jeho hmotností. Hustota (D) byla vypočtena jako dělená hmotnost bochníkusvým objemem. Ztráta pečením byla vypočtena tak, jak je uvedeno v rovnici (1).

kde:

a—počáteční hmotnost těsta před pečením (g) a

b—hmotnost upečených a vychladlých GF (g).

Barva kůrky a strouhanky GF byla hodnocena pomocí HunterLab ColorFlex(Hunter Associates Laboratory, Inc, Reston, VA, USA). Barva kůrky byla stanovena přistřední bod horní části kůrky bochníku, zatímco barva střídky byla analyzována uprostředbod středového 2-cm řezu. Měření byla provedena přes průměr 3- cmmembrána obsahující optické sklo. Barva byla vyjádřena v souladu ssystém CIELAb a zjištěné parametry byly: lehkost (L* = 0 (černá) aL* = 100 (bílá) a chromatické složky:a* (−a* = zelená a plusa* = zarudnutí) ab* (−b* = modrost a plusb* = žlutost). Hodnoty byly průměrem z alespoň devíti opakování.

Prezentovat vzhled drobků a kůrky příkladných GFC a GFB skenůpříklad centrálního řezu každého experimentu, GF, byl vyroben pomocí plochého skeneru (EpsonPerfection V200 Photo) podporovaná Epson Creativity Suite Software Images (obr1). 

Obrázek 1.Vizuální vzhled střídky a kůrky příkladně kontrolovaného bezlepkového chleba (A,C) a bezlepkový chléb s práškem z brokolicových listů (B,D). 

2.3.3. Hodnocení texturních vlastností

Profil textury (TPA test) čerstvého (2 h) a skladovaného (24 a 72 h po upečení)drobky GF byly analyzovány pomocí TA.HD Plus Texture Analyzer (Stable Micro SystemsLtd., Godalming, Spojené království) je vybaveno 30-kg siloměrem. Prostřední plátky chleba 25- mmtloušťky prošly dvojitým kompresním cyklem až do 40 procent deformace jejich původní výškys 35-mm plochým hliníkovým kompresním kotoučem (sonda P/35). Vybranénastavení bylo následující: rychlost před testem/testem/po testu, 2.0 mm/s, doba relaxace, 5 s, síla,10 g, a spoušť, režim auto. Každý plátek byl dvakrát stlačen, aby se získala textura se dvěma soustyprofilová křivka [29], ze kterého byly získány následující texturní parametry: tvrdost,pružnost, žvýkatelnost, soudržnost a odolnost, jak je vypočítává software společnostitetrametr. Bylo analyzováno šest replikátů pro každý druh čerstvého a skladovaného GF.

2.4. Hodnocení antioxidační kapacity BLP a GF

2.4.1. Stanovení celkového obsahu fenolů

Celkový obsah fenolů (TPC) byl stanoven pomocí Folin–Ciocalteučinidlo založené na metodě popsané dříve Horszwaldem a Andlauerem [30]. Methanolové extrakty byly získány z 200 mg lyofilizovaného GF a 100 mg BLP s 1ml 67% methanolu. Vzorky byly podrobeny ultrazvukovým vibracím (30 s) a vortexování(30 s), poté byly centrifugovány po dobu 10 minut při 13, 000 ot./min při 4◦C. Výše ​​uvedený krok byl opakovánpětkrát a supernatanty byly shromážděny do 5-ml odměrné baňky. methanolextrakty byly připraveny trojmo. Test TPC byl proveden na mikrotitračních destičkách aalikvoty 15µ1 methanolových extraktů bylo umístěno do jamek mikrodestičky. následně250 µL Folin-Ciocalteuova činidla (dříve zředěného vodou 1:15,v/v) byl přidán,a směs byla inkubována po dobu 10 minut ve tmě při teplotě místnosti. Poté, 25µL zDo každé jamky bylo přidáno 20 procent uhličitanu sodného a směs byla inkubována po dobu 20 minut.Mikrodestička byla před čtením automaticky protřepána a byla měřena absorbancenaλ = 755 nm se čtečkou destiček Infinite M1000 PRO (Tecan Group AG, Männedorf,Švýcarsko). Kyselina gallová byla použita pro standardní kalibraci ({{0}},03–1,0 mg L−1 ), avýsledky byly vyjádřeny v mg ekvivalentů kyseliny gallové (GAE) na jeden gram sušiny(g DM) GF nebo BLP.

2.4.2. Trolox ekvivalentní antioxidační kapacita podle testu ABTS

Ekvivalentní antioxidační kapacita Trolox (TEAC) podle 2,20 -casino-bis (3-ethylbenzenStanovení thiazolin-6-sulfonové kyseliny (ABTS) bylo provedeno tak, jak popsal Horszwald aAndlauer [30]. K získání radikálového kationtu ABTS (ABTS· Plus) roztok s absorbancíhodnota 0.70± {{0}},02 při 734 nm, 10 ml 7-mmol/l vodného roztoku ABTS a 0,5 mlz 51.4-mmol/l−1 vodný roztok K2S2O4 byly smíchány a poté uloženy v temnu připokojové teplotě po dobu 16 hodin. Dále ABTS· Plusřešení (1480µL) byl přidán do 20µL zmethanolové extrakty BLP a GF. Pro analýzu na mikrodestičkách se použijí alikvoty po 10µL zvzorek (methanolové extrakty BLP nebo GF připravené tak, jak je popsáno výše pro test TPC),standardy nebo slepé vzorky byly umístěny do jamek mikrodestičky. Měření reakce a časubyly zahájeny přidáním 270µL ABTS· Plusřešení. Reakce byla provedenaven ve 30◦C ve tmě po dobu 6 min. Po reakci byla měřena absorbance při 734 nmse čtečkou mikrodestiček. Trolox byl použit pro standardní kalibrace (0.25–1000µmol/l−1 ), a výsledky byly vyjádřeny vµmol Trolox g−1 DM GF nebo BLP.

2.4.3. Trolox ekvivalentní antioxidační kapacita podle testu DPPH

Byl proveden test TEAC pomocí 2-difenyl-pikryl-hydroxylových (DPPH) radikálů.podle Horszwalda a Andlauera [30]. K získání roztoku DPPH absorbujícíhov rozsahu od 0,95 do 1,10 atλ = 517 nm, 10 mg DPPH bylo rozpuštěno ve 250 ml80 procent methanolu. Roztok DPPH byl čerstvě připraven před analýzou. pro analýzu,20 µL metanolových extraktů BLP a GF (popsáno v části2.4.1), polotovary nebo normybyly umístěny do jamek mikrodestičky a poté 300µL DPPH· byl přidán roztok. Thereakce byla prováděna při teplotě místnosti po dobu 30 minut ve tmě. Trolox byl použit prostandardní kalibrace ({{0}},005–0,75 mM) a získané výsledky byly vyjádřeny jakoµmol TroloxEkvivalenty (TE) na g DM GF nebo BLP.

2.4.4. Fotochemiluminiscenční test

Fotochemiluminiscenční (PCL) test byl proveden, jak popsal Zieli'nski,Zieli´nska a Kostyra [31]. Tato metoda byla použita k měření antioxidační kapacityBLP a lyofilizované extrakty GF proti superoxidovým aniontovým radikálům generovaným zluminolový fotosenzibilizátor vystavený UV světlu v přístroji Photochem (AnalytikJena, Lipsko, Německo). Antioxidační aktivita byla analyzována pomocí ACW (hydrofilnístav) a soupravy ACL (lipofilní stav) podle protokolů výrobce.Pro ACW byl 50-mg vzorek extrahován 1 ml vody a pro ACL – 50-mg vzorekse extrahuje 1 ml směsi MeOH a hexanu (4:1;v/v). Koncentraceroztok extraktu byl upraven tak, aby se zajistilo, že generovaná luminiscence byla uvnitřrozsah standardní křivky. Antioxidační kapacita byla vypočtena porovnánímdoba zpoždění vzorku se standardní křivkou Trolox a byla vyjádřena vµmolTrolox g−1 DM.

2.5. Hodnocení inhibiční aktivity proti AGE

Byla hodnocena inhibiční aktivita proti konečným produktům pokročilé glykace (AGE).pomocí dvouin vitromodelové systémy: bovinní sérový albumin (BSA)-glukóza aBSA-methylglyoxal (MGO). Postupy extrakce a inkubace byly převzaty zSzawara-Nowak a kol. [32]. Stručně řečeno, 150 mg lyofilizovaného vzorku bylo extrahováno s 67 procentymethanol třepáním při 25◦C po dobu 40 minut pomocí termomixéru (Thermomixer, Eppendorf,Polsko). Supernatant získaný po centrifugaci byl odpařen do suchapod dusíkem a suchý zbytek byl rozpuštěn ve fosfátovém pufru (0,1 M, pH 7,4).0,5 ml získaného roztoku bylo inkubováno s 1 ml směsi obsahující BSA(10 mg/ml) a azid sodný (0,1 mg/ml) ve fosfátovém pufru (0,1 M, pH 7,4) avhodně D-glukóza nebo MGO. Za měření 250µ1 reakční směsibyla umístěna do jamek (mikrotitrační destička 96-jamky, černá, Porvair). Intenzita fluorescenceλexcitace330 nm aλemise410 nm (BSA-glukóza) aλexcitace340 nm aλemise420 nm (BSA-MGO). Pro každý extrakt byl test proveden trojmo. AJako pozitivní kontrola byl použit 1 mM aminoguanidin. Výsledky byly prezentovány jako aprocento inhibiční aktivity AGEs.2.6. Statistická analýzaPokud není uvedeno jinak, údaje uvedené ve všech tabulkách jsou střední hodnoty a standardodchylky trojitých pozorování. Obecně platí, že rozdíly mezi experimentálnímiGF byly analyzovány s nepárovýmt-test s Weichovou korekcí (p < 0.05), except for rozdíly mezi GF způsobené dobou skladování, která byla analyzována jednosměrněANOVA s použitím GraphPad Prism verze 8.0.0 pro Windows, GraphPad Software (SanDiego, CA, USA).