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

Abstrato:Em comparação com o pão convencional, o pão sem glúten (GF) apresenta muitasdefeitos e um menor valor nutricional e funcional. Embora as folhas de brócolis sejam percebidas comoprodutos residuais, eles são caracterizados por um alto teor de nutrientes e compostos bioativos.O presente estudo avaliou avalor nutricional,qualidade tecnológica, propriedades antioxidantes, e atividade inibitóriacontra a formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs) de GF enriquecidocom folha de brócolis em pó (BLP). Comparado ao controle, o pão sem glúten com BLP (GFB) foicaracterizada por um significativamente (p < 0.05) higher content of nutrients (proteins and minerals), as well como volume específico melhorado e perda de cozimento. No entanto, o que precisa ser enfatizado é que o BLPsignificativamente (p < 0.05) improved thepotencial antioxidanteeatividade anti-AGEda GFB. o obtidoos resultados indicam que o BLP pode ser usado com sucesso como um componente de produtos de panificação sem glúten. Emconclusão, o recém-desenvolvido GFB com propriedades tecnológicas e funcionais melhoradas é umproduto de panificação de valor agregado que poderia fornecer benefícios à saúde de indivíduos em uma dieta sem glúten.

Palavras-chave:Brassica; subproduto vegetal; propriedades tecnológicas; parâmetros de textura;antioxidanteatividade; anti-idade; dieta livre de glúten; doença celíaca

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1. Introdução

O pão é um alimento básico que é consumido voluntariamente em todo o mundo todos os dias [1]. No entanto, para alguns indivíduos que sofrem de doença celíaca e outros distúrbios relacionados ao glúten(alergia ao trigo e sensibilidade ao glúten não celíaca), o consumo depão de trigo e outros produtos contendo glúten é prejudicial [2]. Nesses pacientes, oproteínas dietéticas do glúten ou, especificamente, a fração gliadina do trigo e as prolaminas docevada (hordeínas) e centeio (escamação) podem levar a riscos e complicações prejudiciais à saúde.Atualmente, o único tratamento disponível para distúrbios relacionados ao glúten é a adesão a umdieta livre de glúten.

A panificação sem glúten é um processo que varia substancialmente do pão convencionalpanificação - em particular, nos ingredientes utilizados, comportamento reológico da massa e, em geral,qualidade do produto final [3]. Devido à ausência da tridimensionalidade contínuarede de glúten responsável pelas propriedades reológicas da massa edesenvolvimento de pão de alta qualidade, panificação sem glúten é um desafio [4]. Portanto,a produção de pão sem glúten (GF) requer formulações complexas, compostas por ummistura de ingredientes básicos sem glúten e vários aditivos mimetizando o viscoelásticopropriedades do glúten [5], bem como diversas soluções tecnológicas. Em comparação compão convencional, um GF apresenta muitos defeitos pós-cozimento, como uma aparência pouco atraente(superfície da crosta irregular e cor pálida), sensação na boca e sabor ruins e prateleira mais curtavida. Na última década, avanços consideráveis ​​foram feitos para melhorar oe sensorial do GF e prolongar sua vida útil [6]. No entanto, recentemente, uma crescentenúmero de consumidores está interessado em produtos sem glúten caracterizados porqualidade nutricional e promotora da saúde.

Numerosos estudos mostraram que os subprodutos à base de frutas e vegetaiscontêm uma quantidade substancial de nutrientes (proteínas, vitaminas e minerais), bem comocompostos funcionais (fibra alimentar) e bioativos (carotenoides, compostos fenólicos eglucosinolatos) [7]. Dentre eles, os fitoquímicos apresentam importantes atividades biológicas,como propriedades antioxidantes e antimicrobianas e, portanto, podem desempenhar um papel na prevençãoe tratamento de doenças humanas não transmissíveis. Os efeitos benéficos dos polifenóise o derivado de glucosinolato no organismo, incluindo a prevenção dedoenças da civilização como patologias cardiovasculares, diabetes tipo 2, alguns tipos decâncer e doenças neurodegenerativas, foram amplamente discutidos na literatura [8–10]. Parapor isso, o número crescente de pesquisas se concentra na aplicação de subprodutosem produtos sem glúten como fontes de baixo custo de nutrientes e compostos bioativos [11–13]. Recentemente, Littardi et al. [14] avaliou o impacto da adição de pergaminho de café moídopara GF e indicou que este subproduto foi capaz de melhorar a cor desteproduto de panificação juntamente com um aumento significativo na capacidade antioxidante eestabilidade oxidativa.

OBrassicaceaefamília inclui muitos vegetais comumente consumidos em todo o mundo,não apenas tradicionalmente para nutrição, mas, mais importante, por suas propriedades promotoras de saúde [15]. Entre eles, o brócolis (Brassica oleraceavar.itálica) adquiriu considerávelrelevância nos últimos anos como alimento "terapêutico", pois contémsubstâncias ativas [16,17]. Muitos estudos se concentraram em floretes de brócolis, querepresentam apenas 15 por cento da biomassa aérea total [18]. Enquanto estávamos interessados ​​em brócolissubprodutos - em particular, folhas - que raramente são utilizados para alimentação. folhas de brócolis,semelhantes às florzinhas, caracterizam-se por um alto teor de nutrientes (proteínas, vitamina C,minerais e oligoelementos) e compostos bioativos (glucosinolatos, ácidos fenólicos,e flavonoides) [19,20]. Embora percebidos como um resíduo, eles podem ser consumidoscomo um valioso produto fresco ou como fonte de fitonutrientes, permitindo-lhes obter valor acrescentadoprodutos de panificação [21,22]. Assim, a valorização dos subprodutos do brócolis e sua aplicaçãocomo ingrediente de produtos de panificação sem glúten com potenciais propriedades nutracêuticasser uma das estratégias alternativas para reduzir o desperdício alimentar [23,24]. O presente estudo investigoua adequação e funcionalidade do pó de folha de brócolis (BLP) como um componente GFcom base na análise do valor nutricional, qualidade tecnológica, propriedades antioxidantes,e atividade inibitória contra a formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs)do pão sem glúten desenvolvido enriquecido com BLP (GFB).

2. Materiais e métodos

2.1. Preparação de pó de folha de brócolis

Um BLP foi preparado como descrito anteriormente [24]. Resumidamente, folhas intactas debrócolis maduro (Brassica oleraceaL. var.itálica) doado pela empresa GEMIX (Olsztyn,Polônia) foram limpos de resíduos de solo, lavados com água e escaldados rapidamente (1 min) emágua quente para inativar as enzimas e diminuir a carga microbiana. Em seguida, pecíolos eas nervuras centrais principais foram removidas e as lâminas das folhas foram liofilizadas, pois é um método quepreserva o valor nutricional e biológico e a cor da matéria-prima [25]. Secofolhas foram trituradas e peneiradas para obtenção de um pó homogêneo (tamanhoMenos que ou igual a0,60 mm).O BLP obtido foi acondicionado em caixa plástica lacrada e mantido em geladeira para posterioranálise e aplicação em formulação experimental de GF.

2.2. Preparo de Pão Experimental Sem Glúten

Neste estudo, uma fórmula GF otimizada [26] foi usado como controle (GFC). Amido de milho(HORTIMEX, Konin, Polónia), fécula de batata (PPZ "Trzemeszno" Sp. Z oo, Trzemeszno,Polónia), açúcar, levedura fresca (Lesaffre Polska SA, Wołczyn, Polónia), pectina (E 440(i), ZPOWPektowin, Jasło, Polónia), óleo de colza "Kujawski" (ZT "Kruszwica" SA, KruszwicaPolônia), sal e água foram os principais ingredientes do GFC (Tabela1). previamente caracterizadoBLP [24] foi incorporado ao GFB substituindo 5 por cento (w/w) de amido de milho naFórmula GFC. Este nível de substituição foi baseado em um estudo preliminar que mostrou que5 por cento foi o nível de substituição aceitável que não afetou as propriedades sensoriais do pão,enquanto que o GFB com 7 por cento de BLP tinha um sabor de repolho muito intenso (dados não mostrados).

2.3. Características de Pães Experimentais Sem Glúten

2.3.1. Determinação da Composição Química Proximal e Valor Energético

A composição química básica foi determinada em GFs liofilizados de acordo com ométodo padrão [27]: o teor de umidade foi analisado pelo método de secagem (AOAC925.10), o teor de proteínas foi determinado pelo método Kjeldahl (N× 6,25 para nitrogêniopara conversão de proteína) (AOAC 979.09) e teor de gordura usando extração Soxhlet com hexano(AOAC 923.03); cinzas totais foram determinadas pelo método gravimétrico por queima emuma mufla a 550◦C por 10 h (AOAC 923.03). O teor total de carboidratos foicalculado subtraindo os valores de umidade, proteína, gordura e teor de cinzas de 100.Os valores de energia (kJ) foram calculados multiplicando o número de macronutrientes poros fatores de conversão correspondentes (17 kJ/g para proteína, 37 kJ/g para gordura e 17 kJ/g paracarboidratos) [28]. O fator de conversão para cálculo de calorias é 1 kJ=0,239 kcal.

2.3.2. Determinação de Parâmetros Físicos

O peso das GFs foi avaliado em balança digital com precisão 0.01-g. OO volume do pão foi determinado usando um método de deslocamento de colza padrão modificado, emquais sementes de painço foram usadas em vez de colza. O volume específico (SV) foi calculadocomo um volume de pão dividido pelo seu peso. A densidade (D) foi calculada como um peso de pão divididopelo seu volume. A perda de cozimento foi calculada conforme indicado na Equação (1).

onde:

a— o peso inicial da massa antes de assar (g), e

b- o peso de GFs cozidos e resfriados (g).

A cor da crosta e do miolo dos GFs foi avaliada usando um HunterLab ColorFlex(Hunter Associates Laboratory, Inc, Reston, VA, EUA). A cor da crosta foi determinada noponto médio do topo da crosta do pão, enquanto a cor do miolo foi analisada no meioponto da fatia central 2-cm. As medições foram realizadas através de um diâmetro de 3-cmdiafragma contendo um vidro óptico. A cor foi expressa de acordo comsistema CIELab, e os parâmetros determinados foram: luminosidade (L* = 0 (preto) eL* = 100 (branco) e componentes cromáticos:a* (−a* = verde e maisa* = vermelhidão) eb* (−b* = azul e maisb* = amarelo). Os valores foram a média de pelo menos nove réplicas.

Apresentar a aparência de migalhas e crostas de varreduras GFC e GFB exemplares doexemplo corte central de cada experimental, GF foi feito usando um scanner de mesa (EpsonPerfection V200 Photo) com suporte do software Epson Creativity Suite Imagens (Figura1). 

Figura 1.A aparência visual do miolo e da crosta do pão sem glúten de controle exemplar (A,C) e pão sem glúten com folhas de brócolis em pó (B,D). 

2.3.3. Avaliação das propriedades texturais

O perfil de textura (teste TPA) de fresco (2 h) e armazenado (por 24 e 72 h após o cozimento)migalhas de GFs foram analisadas usando um analisador de textura TA.HD Plus (Stable Micro SystemsLtd., Godalming, Reino Unido) está equipado com uma célula de carga de 30-kg. As fatias de pão do meio de 25-mmespessura sofreu um ciclo de compressão dupla até 40 por cento de deformação de sua altura originalcom um disco de compressão de alumínio de ponta chata 35-mm (sonda P/35). O selecionadoas configurações foram as seguintes: velocidade pré-teste/teste/pós-teste, 2.0 mm/s, tempo de relaxamento, 5 s, força,10g, e gatilho, modo auto. Cada fatia foi comprimida duas vezes para dar uma textura de duas mordidascurva de perfil [29], da qual foram obtidos os seguintes parâmetros texturais: dureza,elasticidade, mastigabilidade, coesão e resiliência, conforme calculado pelo software dotetrâmetro. Seis réplicas foram analisadas para cada tipo de GF fresco e armazenado.

2.4. Avaliação da Capacidade Antioxidante de BLP e GFs

2.4.1. Determinação do Teor Fenólico Total

O teor de fenólicos totais (TPC) foi determinado com o uso do Folin–Ciocalteureagente baseado no método descrito anteriormente por Horszwald e Andlauer [30]. Extratos de metanol foram obtidos a partir de 200 mg de GF liofilizado e 100 mg de BLP com 1mL de metanol a 67 por cento. As amostras foram submetidas a vibração ultrassônica (30 s) e vórtex(30 s), depois foram centrifugados por 10 min a 13,000 rpm a 4◦C. A etapa acima foi repetidacinco vezes, e os sobrenadantes foram coletados em um frasco de medição de 5-mL. Metanolextratos foram preparados em triplicata. O ensaio TPC foi realizado em microplacas, ealíquotas de 15µL de extratos de metanol foram colocados em poços de microplacas. Subseqüentemente,250 µL do reagente Folin–Ciocalteu (previamente diluído em água 1:15,v/v) foi adicionado,e a mistura foi incubada por 10 min no escuro à temperatura ambiente. Então, 25µL deCarbonato de sódio 20% foi adicionado a cada poço e a mistura foi incubada por 20 minutos.A microplaca foi agitada automaticamente antes da leitura e a absorbância foi medidanoλ = 755 nm com o leitor de placas Infifinite M1000 PRO (Tecan Group AG, Männedorf,Suíça). O ácido gálico foi usado para calibração padrão ({{0}}.03–1,0 mg L−1 ), e aos resultados foram expressos em mg de equivalentes de ácido gálico (GAE) por um grama de matéria seca(g DM) de GFs ou BLP.

2.4.2. Capacidade antioxidante equivalente a Trolox por ensaio ABTS

A capacidade antioxidante equivalente Trolox (TEAC) pelo 2,20 -casino-bis (3-etilbenzenoo ensaio de ácido tiazolina-6-sulfônico (ABTS) foi realizado conforme descrito por Horszwald eAndlauer [30]. Para obter um cátion radical ABTS (ABTS· mais) solução com uma absorbânciavalor de 0,70± {{0}}0,02 a 734 nm, 10 mL de 7-mmoL/L solução aquosa de ABTS e 0,5 mLde 51.4-mmoL/L−1 solução aquosa de K2S2O4 foram misturados e armazenados no escuro atemperatura ambiente por 16 h. Em seguida, a ABTS· maissolução (1480µL) foi adicionado a 20µL deextratos metanólicos de BLP e GF. Para a análise nas microplacas, alíquotas de 10µL doamostra (os extratos de metanol de BLP ou GF preparados conforme descrito acima para o ensaio de TPC),padrões ou espaços em branco foram colocados em poços de microplacas. As medidas de reação e tempoforam iniciados com a adição de 270µL da ABTS· maissolução. A reação foi realizadasai aos 30◦C no escuro por 6 min. Após a reação, a absorbância foi medida a 734 nmcom um leitor de microplacas. Trolox foi usado para calibrações padrão (0,25–1000µmol/L−1 ), e os resultados foram expressos emµmol Trolox g−1 DM de GFs ou BLP.

2.4.3. Capacidade Antioxidante Equivalente Trolox por Ensaio DPPH

O teste de eliminação de radical TEAC por 2-difenil-picril-hidroxila (DPPH) foi realizadode acordo com Horszwald e Andlauer [30]. Para obter a solução de DPPH absorvendona faixa de 0,95 a 1,10 emλ = 517 nm, 10 mg de DPPH foram dissolvidos em 250 mL de80 por cento de metanol. A solução de DPPH foi preparada de fresco antes da análise. Para análise,20 µL de extratos de metanol de BLP e GF (descrito na Seção2.4.1), espaços em branco ou padrõesforam colocados em poços de microplacas e, em seguida, 300µL de DPPH· solução foi adicionada. OA reação foi realizada à temperatura ambiente por 30 minutos no escuro. Trolox foi usado paracalibração padrão ({{0}}.005–0,75 mM), e os resultados obtidos foram expressos comoµMol TroloxEquivalentes (TE) por g DM de GFs ou BLP.

2.4.4. Ensaio de fotoquimioluminescência

Um ensaio de fotoquimioluminescência (PCL) foi realizado conforme descrito por Zieli ´nski,Zieli´nska, e Kostyra [31]. Este método foi usado para medir a capacidade antioxidante deBLP e extratos liofilizados de GF contra radicais de ânion superóxido gerados a partir dofotossensibilizador de luminol sob exposição à luz UV no aparelho Photochem (AnalytikJena, Leipzig, Alemanha). A atividade antioxidante foi analisada com ACW (hidrofílico(condição lipofílica) e kits ACL (condição lipofílica) de acordo com os protocolos do fabricante.Para ACW, uma amostra de 50- mg foi extraída com 1 mL de água e para ACL - uma amostra de 50- mgfoi extraído com 1 mL da mistura de MeOH e hexano (4:1;v/v). A concentração dea solução de extrato foi ajustada para garantir que a luminescência gerada estivesse dentroo alcance da curva padrão. A capacidade antioxidante foi calculada comparando otempo de atraso da amostra com a curva padrão Trolox, e foi expresso emµmolTrolox g−1 DM.

2.5. Avaliação da atividade inibidora contra AGEs

A atividade inibidora contra produtos finais de glicação avançada (AGEs) foi avaliadausando doisem vitrosistemas modelo: albumina de soro bovino (BSA)-glicose eBSA-metilglioxal (MGO). Os procedimentos de extração e incubação foram adotados deSzawara-Nowak et al. [32]. Resumidamente, 150 mg de amostra liofilizada foram extraídos com 67 por centometanol por agitação a 25◦C por 40 min usando um termomixer (Thermomixer, Eppendorf,Polônia). O sobrenadante obtido após a centrifugação foi evaporado até a securasob nitrogênio, e o resíduo seco foi dissolvido em tampão fosfato (0,1 M, pH 7,4).0,5 mL da solução obtida foi incubado com 1 mL da mistura contendo BSA(10 mg/mL) e azida sódica (0.1 mg/mL) em tampão fosfato (0,1 M, pH 7,4) eadequadamente D-glicose ou MGO. Para a medição, 250µl da mistura de reaçãofoi colocado em poços (microplaca 96-poços, preto, Porvair). A intensidade fluorescente deλexcitação330 nm eλemissão410 nm (BSA-glicose), eλexcitação340 nm eλemissão420 nm (BSA-MGO) foram medidos. Para cada extrato, o teste foi executado em triplicata. A1 mM de aminoguanidina foi usado como controle positivo. Os resultados foram apresentados como umporcentagem de atividade inibitória de AGEs.2.6. Análise estatísticaSalvo indicação em contrário, os dados relatados em todas as tabelas são valores médios e padrõesdesvios de observações triplicadas. Geralmente, as diferenças entre experimentosGFs foram analisados ​​com um não pareadot-teste com a correção de Weich (p < 0.05), except for as diferenças entre GFs causadas pelo tempo de armazenamento que foi analisado com o one-wayANOVA, usando GraphPad Prism versão 8.0.0 para Windows, GraphPad Software (SanDiego, CA, EUA).