Aplicação do Pó de Folha de Brócolis em Pão Sem Glúten: Uma Abordagem Inovadora para Melhorar Seu Potencial Bioativo e Qualidade TecnológicaⅡ

3 Resultados e discussão

3.1. Composição Química Proximal e Valor Energético de Pães Experimentais Sem Glúten

O BLP aplicado no presente estudo foi previamente caracterizado quanto à composição química proximal e ao perfil de compostos bioativos [24] e demonstrou ser uma boa fonte de proteínas. Além disso, um estudo recente de Sedlar et al. [7] indicou que, dentre os subprodutos vegetais analisados, as folhas de brócolis foram caracterizadas pelo maior teor de proteína. Em comparação com um GFC, a incorporação de BLP no GFB resultou em um significativo (p < 0.05) increase in the protein content (Table 2); porém, em termos práticos, foi um aumento relativamente pequeno (1,16 g/100 g). Além das proteínas, o BLP foi abundante em compostos minerais [24]; portanto, um significativo (p < 0.05) enrichment in minerals was determined in experimental GFB, compared with GFC (Table 2). Os resultados obtidos estão de acordo com o estudo de Ranawana et al. [33], que investigou o efeito da adição de pó vegetal liofilizado nas propriedades nutricionais e físico-químicas do pão de trigo. Os autores indicaram que a adição de brócolis liofilizado significativamente (p < 0.05) increased the protein, fat, and total mineral contents in oil-free wheat bread. According to Betoret and Rosell [34], o tamanho de partícula do pó vegetal afeta significativamente suas propriedades físico-químicas. A concentração de macronutrientes (proteínas e gorduras) no pó deBrassica napobrassicasai progressivamenteaumenta à medida que o tamanho da partícula é reduzido (<125 µm); conversely, a fraction of larger particle size (>1 mm) foi abundante em fibra alimentar. As folhas de brócolis utilizadas no presente estudo, depois de liofilizadas e moídas, foram peneiradas para obtenção de um pó homogêneo de tamanho médio de partícula inferior a 0,60 mm. Portanto, mesmo que as propriedades físicas do BLP possam ter impacto no valor nutricional do produto enriquecido, o BLP poderia ser recomendado como um ingrediente enriquecedor de GF em compostos nutricionais, conforme indicado de forma semelhante por Sedlar et al. [7]. O valor energético do GFB foi maior do que o do GFC não suplementado (Tabela2), principalmente devido a um maior teor de gordura fornecido pelo BLP [7]. As folhas de brócolis são uma rica fonte de ácidos graxos poliinsaturados, principalmente -ácidos linolênico, linoléico e palmítico [35,36], que é seu importante benefício nutricional adicional. No entanto, o perfil de ácidos graxos não foi analisado neste estudo e requer maior confirmação.

3.2. Parâmetros Tecnológicos do Pão Experimental Sem Glúten

O efeito do BLP nos parâmetros tecnológicos de GFs experimentais é mostrado na Tabela3. Além disso, as diferenças na aparência entre o GFC e o GFB podem ser percebidas na Figura1. O volume específico da GFC determinado no presente estudo foi semelhante aos resultados relatados anteriormente [26]; no entanto, em comparação com o pão de trigo, o valor desse parâmetro foi significativamente menor [37]. Um volume específico de pão de trigo convencional variou de 3,5 a 5,5 cm3/g [38,39], enquanto seu valor para GF foi significativamente reduzido e flutuou em torno de 2 cm3/g, dependendo dos ingredientes utilizados [26,40]. O uso de BLP na formulação experimental de GF influenciou os parâmetros tecnológicos do GFB. Comparado com um GFC, o volume específico de GFB aumentou aproximadamente 30 por cento (Tabela3). Além disso, uma diminuição significativa na perda de cozimento foi detectada em GFB. O volume específico é um dos parâmetros tecnológicos mais importantes da qualidade do pão; no entanto, não pode ser considerado como o fator de qualidade mais importante em si. No pão de forma, são necessários elevados valores de volume específico, normalmente associados a uma adequada aeração dos pães, para a obtenção de produtos capazes de satisfazer os consumidores [41]. Portanto, o adequado aprisionamento de bolhas de gás juntamente com a estabilização da estrutura da espuma também são essenciais para alcançar uma textura aceitável, na qual os poros resultantes devem ser pequenos, regulares e espalhados regularmente pelo miolo. Por outro lado, alterações determinadas em ambos os parâmetros podem decorrer das características do BLP como parâmetros físicos do pão dependendo do tipo e quantidade de proteína utilizada na formulação da massa, bem como da sua interação com o amido. Um estudo recente de Sedlar et al. [7] demonstraram que as proteínas obtidas das folhas de brócolis exibiram propriedades funcionais importantes, incluindo uma alta solubilidade na condição alcalina, habilidades emulsificantes favoráveis ​​e capacidades de absorção de água, bem como capacidade de formação de espuma e estabilidade. Portanto, é possível que o BLP, devido ao seu alto teor de proteína, possa influenciar na estabilidade da massa durante o cozimento. Consequentemente, é possível que as proteínas do BLP possam potencialmente formar uma rede estável, imitando um pouco as propriedades do glúten. No entanto, o estudo de Ranawana et al. [33] apresentou resultados contrários, indicando que o pão de trigo com pó de brócolis liofilizado (10 por cento ) apresentou baixo grau de fermentação e foi, portanto,o menor, em comparação com pães com outros pós vegetais. Os autores explicaram o volume reduzido do pão de brócolis pela atividade de enzimas presentes nos vegetais crucíferos [42]. Já no presente estudo, o BLP foi preparado a partir de folhas pré-tratadas termicamente (branqueadas). Assim, essas enzimas foram inativadas, criando condições ótimas para a fermentação de leveduras que resultaram na melhoria da qualidade tecnológica da GFB.

Tabela 3.Parâmetros tecnológicos de pão experimental sem glúten

Os resultados da análise de cor instrumental de GFs experimentais são apresentados na Tabela3. A aplicação do BLP influenciou significativamente (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]. Portanto, o escurecimento dos GFs amiláceos é desejável e benéfico, pois geralmente eles tendem a ter uma crosta de cor clara [26] que, em comparação com as contrapartes de farinha de trigo, é percebida como pouco atraente. A diferença de cor visual entre o GFC tipicamente cremoso e o GFB marrom-esverdeado (Figura1) foi evidenciado pela análise colorimétrica. Ao contrário do positivoa* valor indicando uma cor levemente avermelhada do GFC, um valor negativo desta coordenada foi determinado para a crosta (−3.65 ± 0.31) e migalhas (−1.47 ± 0.14) de GFB, indicando seu verde. Os valores dob* as coordenadas foram positivas para ambos os GFs experimentais; no entanto, o GFB - em particular, sua crosta - era significativamente mais amarelo do que o GFC (Tabela3). As diferenças nas cores determinadas entre os GFs experimentais resultaram da aplicação de BLP liofilizado, que foi caracterizado com uma tonalidade verde intensa (a* = −9.10 ± 0.03; b* = 27.67 ± 0.14). Dentre as diferentes técnicas de desidratação, a liofilização contribui para a preservação da cor e aparência e minimiza a degradação de compostos termolábeis, muitos deles responsáveis ​​pelos aromas e valor nutricional dos vegetais [44]. Muitos estudos demonstraram que o uso de subprodutos pigmentados do processamento de vegetais em produtos de panificação sem glúten afetou os parâmetros de cor do produto final.12,13]. Portanto, esperava-se que o BLP verde aplicado no presente estudo conferisse as características de cor do GFB suplementado. Da mesma forma, nosso estudo anterior, onde o BLP foi usado para substituir parcialmente os amidos de milho e batata em pão de ló sem glúten, resultou em um produto final verde vivo [23]. No entanto, no produto de confeitaria, a cor verde viva do pão de ló suplementado com BLP foi mantida principalmente devido à alta presença de açúcar, enquanto no GFB, como o teor de açúcar era muito menor, obteve-se um produto mais acastanhado.

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3.3. Propriedades de textura de pão sem glúten experimental fresco e armazenado

O perfil de textura de migalhas de GFs experimentais frescos (duas horas após o cozimento) e armazenados (24 e 72 h) é apresentado na Tabela4. O GFC e o GFB frescos foram igualmente macios (13,21 e13,80 N, respectivamente); no entanto, GFB fresco foi significativamente (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). A mastigabilidade informa sobre o tempo necessário para mastigar um pedaço de alimento antes de ser engolido. A incorporação de BLP na formulação sem glúten prolongou o tempo de mastigação do miolo de GFB.

De maneira geral, o armazenamento influenciou negativamente nas propriedades de textura dos GFs, independentemente do BLP (Tabela4). Após 24 h, o miolo dos GFs experimentais era mais de duas vezes mais duro em comparação com o miolo fresco. O armazenamento mais longo (72 h) resultou em um aumento ainda mais significativo (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). A aplicação de BLP na formulação sem glúten provocou redução significativa da elasticidade do miolo; assim, o GFB tornou-se muito quebradiço. No entanto, em comparação com o GFB fresco, a mastigabilidade das migalhas armazenadas não mudou significativamente, ao contrário do GFC armazenado por 72 h (Tabela4). Ranawana et ai. investigaram o efeito da adição de vegetais liofilizados (cenoura, tomate, beterraba e brócolis) nas propriedades de armazenamento de pães de trigo com [45] e sem óleo [33]. Os autores indicaram que, entre os pães vegetais analisados, o pão de brócolis foi significativamente (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]. Normalmente, um GF é caracterizado por um miolo compacto com baixa coesão e elasticidade e, portanto, alta fragilidade [46]. As características de textura do GF são fortemente influenciadas pelos ingredientes utilizados. Assim, se o glúten estiver ausente, os melhoradores (hidrocolóides, gomas e enzimas) tornam-se um elemento obrigatório mimetizando suas funções.47,48], resultando em um GF de qualidade tecnológica satisfatória. Entre eles, os ingredientes que mimetizam a gordura podem ser considerados para melhorar a textura, as características sensoriais e o prazo de validade dos produtos de panificação.49].

3.4. Capacidade Antioxidante de Pão Experimental Sem Glúten

Os resultados docapacidade antioxidantedo BLP e GFs experimentais são apresentados na Tabela5. O GFC foi caracterizado por um baixoatividade antioxidanteavaliados usando todos os ensaios. Ao contrário, o BLP se mostrou uma boa fonte de TFC, consequentemente exercendo um altocapacidade antioxidante.A liofilização, que foi utilizada para preparar BLP, é um método bem conhecido que permite preservar o valor nutricional do material de partida, incluindo compostos bioativos [25]. Portanto, como esperado, a fortificação de GF com BLP significativamente (p < 0.05) increased thepotencial antioxidantede GFB experimental. Entre as partes de brócolis, o tecido foliar apresentou o maior TFC eatividade antioxidante(DPPH), em comparação com florzinhas e hastes [19]. Os ensaios ABTS, DPPH e PCL-ACW estão associados à atividade de compostos hidrofílicos como os polifenóis, que têm confirmação no TFC. Por outro lado, o ensaio PCL-ACL informa sobre a atividade de compostos lipofílicos, como vitaminas lipossolúveis e carotenóides. Os resultados obtidos por Ranawana et al. [33,45] indicou que o brócolis liofilizado aumentou significativamente a vitamina E ( - e -tocoferóis) do pão de brócolis em comparação com o pão de trigo. Além disso, os autores mostraram que o pão de brócolis continha -caroteno e luteína que são caracterizados por forteatividade antioxidante. O BLP foi caracterizado por atividade PCL-ACL muito alta e, conseqüentemente, este ensaio foi o mais alto entre todos os analisados ​​na GF, sugerindo que o BLP pode ser uma boa fonte de compostos lipofílicos, como sugerido de forma semelhante por outros autores [50]. No entanto, não foi analisado neste estudo e requer uma investigação mais aprofundada.

Um achado semelhante de aumento da capacidade antioxidante após a incorporação de BLP foi obtido em nosso estudo anterior com mini bolos de esponja fortificados com BLP [24]. Além disso, a alta capacidade antioxidante do brócolis e seus subprodutos foi repetidamente relatada na literatura.21,51]. Lefarga et ai. indicaram que o pão à base de trigo enriquecido com subprodutos de brócolis foi caracterizado por um aumento significativo de TFC e capacidade antioxidante em comparação com o pão controle sem escarificar a qualidade sensorial [21]. Curiosamente, os autores relataram que o TFC e a capacidade antioxidante aumentaram após a digestão in vitro, sugerindo que o potencial de promoção da saúde de produtos enriquecidos com subprodutos de brócolis é ainda maior. Como a qualidade nutricional dos GFs é relativamente baixa, várias tentativas bem-sucedidas foram realizadas visando melhorar o potencial nutracêutico desses produtos, incluindo também os subprodutos vegetais [12,52]. Nosso estudo também confirmou que os subprodutos subestimados do processamento de brócolis podem ser um aditivo valioso para o GF, melhorando sua qualidade nutricional e funcional.

3.5. Atividade Anti-AGEs de Pão Experimental Sem Glúten

A presença de compostos fenólicos, além da melhora do potencial antioxidante, pode contribuir também para outras atividades bioativas. Os produtos finais de glicação avançada (AGEs) são formados continuamente no corpo humano, e a intensidade da formação de AGEs é aumentada pela hiperglicemia e pelo estado de estresse oxidativo.53]. Além disso, a pesquisa mostrou que os AGEs dietéticos são importantes contribuintes para o pool de AGEs formados no corpo humano.54]. Assim, o desafio é avaliar produtos alimentícios com inibidores naturais da formação de AGEs. A atividade inibitória dos AGEs foi monitorada em dois sistemas modelo de BSA-MGO e BSA-glicose e apresentada na Figura2. Descobrimos que os extratos de BLP tiveram alta atividade contra as formações de AGE (83,53 por cento) no estudo BSA-MGO, quase o mesmo que o material de referência de aminoguanidina (84,03 por cento). Os dados obtidos concordaram com Sotokawauchi et al. [55], que observou o efeito positivo dos brotos de brócolis na diminuição da formação de AGE. Além disso, uma alta eficácia contra a formação de AGE foi observada em GFs após a adição de BLP (77,60 por cento) em comparação com o controle (67,47 por cento). Portanto, a incorporação de BLP resultou em atividade anti-AGE 1,15 vezes maior do que o produto desenvolvido sem glúten. Neste estudo, também observamos que o BLP mostrou um forte efeito antiglicativo (p < 0.05) in a BSA-glucose system, as is demonstrated in Figure 2. Da mesma forma, neste modelo, oanti-envelhecimentoatividade de BLP foi alta e representou 82,37 por cento. Não foi observada diferença significativa entre as amostras de GFC e GFB, chegando a 49,97 e 49,20 por cento, respectivamente

Os resultados obtidos neste estudo estão de acordo com outros estudos utilizando subprodutos na formulação de pães para melhorar a atividade anti-AGE. O estudo de Peng et al. [56] mostraram que a incorporação de grainhas de uva pode reduzir o teor de Nε- (carboximetil)lisina (CML), um produto final de glicação avançada comum no pão. Outra solução para reduzir os AGEs no pão pode ser a aplicação de farinha sem glúten com maior teor de compostos bioativos. O estudo de Szawara-Nowak et al. [32] mostraram que o pão de trigo sarraceno tem maiores efeitos inibitórios contra a formação de AGEs do que o controle.

Além disso, uma forte correlação foi demonstrada entre BSA-MGO e ACW e ACL (r=0.988 e 0.829), enquanto coeficientes de correlação mais baixos foram calculados para BSA-MGO vs. ABTS (r { {6}}.808), BSA-MGO vs. DPPH (r=0.793), e BSA-MGO vs. TPC (r=0.806) (Tabela6). Uma correlação positiva mais alta foi obtida entre BSA-glicose e a atividade antioxidante medida por ACL, ABTS, DPPH e r=0.995, 0.998 e 0.999, respectivamente , BSA-glicose e TPC, r=0,998 (p < 0.05). A similar finding was reported by Szawara-Nowak et al. [32], que encontrou uma forte associação entre atividade anti-AGE e TFC. Portanto, parece que o modelo BSA-glicose pode ser um sistema mais adequado para detectar a atividade inibitória de AGEs de produtos de panificação com folhas de brócolis, devido à altacoeficientes de correlação entre os valores de BSA-glicose e TPC e a atividade antioxidantemedida por DPPH, ABTS e ACW.

Tabela 6.Coeficientes de correlação para albumina-metilglioxal de soro bovino (BSA-MGO), BSA-glicoseeatividade antioxidante, e relação conteúdo fenólico total (TPC)

validar este conceito e verificar os efeitos positivos para a saúde da GFB e da intervenção humanaestudos são necessários.

Contribuições do autor:Conceituação, UK-K., e ND; metodologia, UK-K., ND e MS;análise formal, UK-K.; investigação, UK-K., ND, NB, K.Š., MS e TJ; recursos, UK-K.;redação—preparação do rascunho original, UK-K.; redação—revisão e edição, UK-K., ND e MS;visualização, UK-K.; e supervisão, UK-K. Todos os autores leram e concordaram com a publicaçãoversão do manuscrito.

Conflitos de interesse:Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Referências

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