تطبيق مسحوق أوراق البروكلي في الخبز الخالي من الغلوتين: طريقة مبتكرة لتحسين إمكاناته الحيوية والجودة التكنولوجية

خلاصة:بالمقارنة مع الخبز التقليدي ، يظهر الخبز الخالي من الغلوتين (GF) العديد من عمليات ما بعد الخبزعيوب وقيمة غذائية ووظيفية أقل. على الرغم من أنه يُنظر إلى أوراق البروكلي على أنهامنتجات النفايات ، فهي تتميز بمحتوى عالٍ من العناصر الغذائية والمركبات النشطة بيولوجيًا.قيمت الدراسة الحاليةالقيمة الغذائية,الجودة التكنولوجية, خصائص مضادات الأكسدة، و نشاط مثبطضد تكوين منتجات نهائية متقدمة للجليكيشن (AGEs) من GF المخصبمع مسحوق أوراق البروكلي (BLP). بالمقارنة مع التحكم ، كان الخبز الخالي من الغلوتين مع BLP (GFB)تتميز بشكل كبير (p < 0.05) higher content of nutrients (proteins and minerals), as well كحجم معين محسن وخسارة الخبز. ومع ذلك ، ما يجب التأكيد عليه هو أن BLPبشكل ملحوظ (p < 0.05) improved theإمكانات مضادات الأكسدةونشاط ضد الشيخوخةمن GFB. تم الحصول عليهاتشير النتائج إلى أنه يمكن استخدام BLP بنجاح كعنصر من مكونات المنتجات المخبوزة الخالية من الغلوتين. فيفي الختام ، فإن GFB المطوَّر حديثًا مع الخصائص التقنية والوظيفية المحسّنة هومنتج مخبوزات ذو قيمة مضافة يمكن أن يوفر فوائد صحية للأشخاص الذين يتبعون نظامًا غذائيًا خالٍ من الغلوتين.

الكلمات الدالة:براسيكا؛ منتج ثانوي نباتي؛ الخصائص التكنولوجية معلمات النسيجمضادات الأكسدةنشاط; معاداة الأعمار؛ نظام حمية خال من الغلوتين؛ مرض الاضطرابات الهضمية

انقر هنا للحصول على مزيد من المعلومات حول الخصائص المضادة للأكسدة في cistanche

1 المقدمة

الخبز غذاء أساسي يُستهلك يوميًا في جميع أنحاء العالم عن طيب خاطر [1]. ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الأفراد الذين يعانون من مرض الاضطرابات الهضمية وغيرها من الاضطرابات المرتبطة بالجلوتين(حساسية القمح وحساسية الغلوتين غير الاضطرابات الهضمية) ، الاستهلاك التقليدييعتبر خبز القمح وغيره من المنتجات المحتوية على الغلوتين ضارًا [2]. في هؤلاء المرضى ، فإنبروتينات الغلوتين الغذائية أو ، على وجه التحديد ، جزء الغليادين من القمح والبرولامينيمكن أن يؤدي الشعير (القبائل) والجاودار (القشور) إلى مخاطر ومضاعفات صحية ضارة.في الوقت الحاضر ، العلاج الوحيد المتاح للاضطرابات المرتبطة بالجلوتين هو الالتزام بـ aنظام حمية خال من الغلوتين.

صنع الخبز الخالي من الغلوتين هو عملية تختلف اختلافًا كبيرًا عن التقليديةصناعة الخبز - على وجه الخصوص ، في المكونات المستخدمة ، والسلوك الريولوجي ، وبشكل عامجودة المنتج النهائي [3]. نظرا لغياب مستمر ثلاثي الأبعادشبكة الغلوتين المسؤولة عن الخصائص الانسيابية للعجين ويعد تطوير خبز عالي الجودة ، وصناعة الخبز الخالي من الغلوتين أمرًا صعبًا [4]. لذلك،يتطلب إنتاج الخبز الخالي من الغلوتين (GF) تركيبات معقدة تتكون من أخليط من المكونات الأساسية غير الغلوتين والإضافات المختلفة التي تحاكي اللزوجة المرنةخصائص الغلوتين [5] ، فضلا عن الحلول التكنولوجية المتنوعة. بالمقارنة معالخبز التقليدي ، يظهر GF العديد من عيوب ما بعد الخبز ، مثل المظهر غير الجذاب(سطح قشرة غير منتظم ولون شاحب) ، طعم ونكهة ضعيفان ، ورف أقصرحياة. على مدى العقد الماضي ، تم إحراز تقدم كبير لتحسين التكنولوجياوالجودة الحسية لـ GF وإطالة عمرها الافتراضي [6]. ومع ذلك ، في الآونة الأخيرة ، تزايديهتم عدد من المستهلكين بالمنتجات الخالية من الغلوتين التي تتميز بتحسينهاالجودة الغذائية والمعززة للصحة.

وقد أظهرت العديد من الدراسات أن الفواكه والخضروات القائمة على المنتجات الثانويةتحتوي على كمية كبيرة من العناصر الغذائية (البروتينات والفيتامينات والمعادن) وكذلكالوظيفية (الألياف الغذائية) والمركبات النشطة بيولوجيا (الكاروتينات ، المركبات الفينولية ، وغلوكوزينولات) [7]. من بينها ، تظهر المواد الكيميائية النباتية أنشطة بيولوجية مهمة ،مثل خصائص مضادات الأكسدة ومضادات الميكروبات ، وبالتالي يمكن أن تلعب دورًا في الوقايةوعلاج الأمراض البشرية غير السارية. الآثار المفيدة للبوليفينولومشتق الجلوكوزينولات على الكائن الحي ، بما في ذلك الوقاية منأمراض الحضارة مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسكري من النوع 2 وبعض أنواعتمت مناقشة السرطان والأمراض التنكسية العصبية على نطاق واسع في الأدبيات [8–10]. للهذا السبب ، يركز العدد المتزايد من الأبحاث على تطبيق المنتجات الثانويةفي المنتجات الخالية من الغلوتين كمصادر منخفضة التكلفة للعناصر الغذائية والمركبات النشطة بيولوجيًا [11–13]. مؤخرًا ، Littardi et al. [14] بتقييم تأثير إضافة رق البن المطحونإلى GF وأشار إلى أن هذا المنتج الثانوي كان قادرًا على تحسين لون هذامنتج مخبوزات مع تعزيز كبير في القدرة المضادة للأكسدة والاستقرار التأكسدي.

الالكرنبتشمل الأسرة العديد من الخضروات التي يتم استهلاكها بشكل شائع في جميع أنحاء العالم ،ليس فقط للتغذية ولكن الأهم من ذلك لخصائصها المعززة للصحة [15]. من بينها البروكلي (براسيكا أوليراسيافار.إيطاليا) اكتسبت قدرًا كبيرًاذات الصلة في السنوات القليلة الماضية كغذاء "علاجي" ، لأنه يحتوي على الأدويةالمواد الفعالة [16,17]. ركزت العديد من الدراسات على زهور البروكلي ، والتيتمثل 15 بالمائة فقط من إجمالي الكتلة الحيوية الجوية [18]. بينما كنا مهتمين بالبروكليالمنتجات الثانوية - خاصة الأوراق - التي نادرًا ما تستخدم في الغذاء. أوراق البروكلي ،على غرار الزهيرات ، تتميز بمحتوى عالٍ من العناصر الغذائية (البروتينات ، فيتامين ج ،المعادن والعناصر النزرة) والمركبات النشطة بيولوجيًا (الجلوكوزينات والأحماض الفينولية ،والفلافونيدات) [19,20]. على الرغم من اعتبارها نفايات ، إلا أنها قد تُستهلككمنتج جديد ثمين أو كمصادر للمغذيات النباتية ، مما يتيح لها الحصول على قيمة مضافةمنتجات مخبوزة [21,22]. وبالتالي ، تثمين منتجات البروكلي الثانوية وتطبيقاتهاكمكون لمنتجات المخابز الخالية من الغلوتين مع الخصائص الغذائية المحتملةأن تكون إحدى الاستراتيجيات البديلة لتقليل هدر الطعام [23,24]. الدراسة الحالية التحقيقملاءمة ووظيفة مسحوق أوراق البروكلي (BLP) كمكون GFبناءً على تحليل القيمة الغذائية والجودة التكنولوجية وخصائص مضادات الأكسدة ،والنشاط المثبط ضد تكوين منتجات نهائية متقدمة للجليكيشن (AGEs)من الخبز المطوّر الخالي من الغلوتين المخصب بـ BLP (GFB).

2. المواد والأساليب

2.1. تحضير مسحوق أوراق البروكلي

تم تحضير BLP كما هو موضح سابقًا [24]. موجز الذبابة ، أوراق غير تالفةالقرنبيط الناضج (براسيكا أوليراسياL. فار.إيطاليا) تبرعت بها شركة GEMIX (Olsztyn ،بولندا) من مخلفات التربة ، وغسلها بالماء ، ثم سلقها لفترة قصيرة (دقيقة واحدة) في الداخلالماء الساخن لتعطيل الانزيمات وتقليل الحمل الميكروبي. بعد ذلك ، أعناق وتمت إزالة الأغشية الوسطى الرئيسية ، وتم تجفيف شفرات الأوراق بالتجميد لأنها طريقةيحافظ على القيمة الغذائية والبيولوجية ولون المادة الخام [25]. جافتم طحن الأوراق ونخلها للحصول على مسحوق متجانس (حجم الجسيماتاقل او يساوي0 60 ملم).تم تعبئة BLP الذي تم الحصول عليه في صندوق بلاستيكي محكم الإغلاق وحفظه في الثلاجة لمزيد من المعلوماتالتحليل والتطبيق في صياغة GF التجريبية.

2.2. تحضير خبز تجريبي خالي من الغلوتين

في هذه الدراسة ، تم تحسين صيغة GF [26] كعنصر تحكم (GFC). نشا الذرة(هورتيمكس ، كونين ، بولندا) ، نشا البطاطس (PPZ "Trzemeszno" Sp. Z oo ، Trzemeszno ،بولندا) ، سكر ، خميرة طازجة (Lesaffre Polska SA ، Wołczyn ، بولندا) ، بكتين (E 440 (i) ، ZPOWPektowin ، Jasło ، بولندا) ، زيت بذور اللفت "Kujawski" (ZT "Kruszwica" SA ، Kruszwicaبولندا) والملح والماء هي المكونات الرئيسية لـ GFC (الجدول1). تميزت سابقاBLP [24] في GFB عن طريق استبدال 5 بالمائة (w/w) من نشا الذرة فيصيغة GFC. استند هذا المستوى من الاستبدال على دراسة أولية أظهرت ذلك5 في المائة كان مستوى الاستبدال المقبول الذي لم يؤثر على الخصائص الحسية للخبز ،في حين أن GFB مع 7 في المائة BLP كان لديه نكهة ملفوف مكثفة للغاية (البيانات غير معروضة).

2.3 خصائص الخبز التجريبي الخالي من الغلوتين

2.3.1. تحديد التركيب الكيميائي القريب وقيمة الطاقة

تم تحديد التركيب الكيميائي الأساسي في GFs المجففة بالتجميد وفقًا لـالطريقة القياسية [27]: تم تحليل محتوى الرطوبة باستخدام طريقة التجفيف (AOAC925.10) ، تم تحديد محتوى البروتينات باستخدام طريقة Kjeldahl (N× 6.25 للنيتروجينلتحويل البروتين) (AOAC 979.09) ، ومحتوى الدهون باستخدام مستخلص Soxhlet مع الهكسان(AOAC 923.03) ؛ تم تحديد الرماد الكلي باستخدام طريقة قياس الوزن عن طريق الاحتراق فيفرن دثر في 550◦C لمدة 10 ساعات (AOAC 923.03). كان محتوى الكربوهيدرات الكليتُحسب عن طريق طرح قيم محتوى الرطوبة والبروتين والدهون والرماد من 100.تم حساب قيم الطاقة (kJ) بضرب عدد المغذيات الكبيرة فيعوامل التحويل المقابلة (17 كيلوجول / غرام للبروتين ، 37 كيلوجول / غرام للدهون ، و 17 كيلوجول / غرام للبروتين.الكربوهيدرات) [28]. معامل التحويل لحساب السعرات الحرارية هو 1 كيلو جول=0. 239 كيلو كالوري.

2.3.2. تحديد المعلمات الفيزيائية

تم تقييم وزن GFs باستخدام ميزان رقمي بدقة 0. 01- ز. التم تحديد حجم الرغيف باستخدام طريقة إزاحة بذور اللفت القياسية المعدلة ، فيالتي استخدمت بذور الدخن بدلا من بذور اللفت. تم حساب الحجم النوعي (SV)كحجم رغيف مقسومًا على وزنه. تم حساب الكثافة (D) كوزن رغيف مقسممن حيث الحجم. تم حساب خسارة الخبز كما هو موضح في المعادلة (1).

أين:

a- الوزن الأولي للعجين قبل الخبز (جم) ، و

b- وزن المخبوزات والمبردة (جم).

تم تقييم لون القشرة والفتات من GFs باستخدام HunterLab ColorFlex(مختبر هنتر أسوشيتس ، إنك ، ريستون ، فيرجينيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تحديد لون القشرة فيتم تحليل النقطة الوسطى من أعلى قشرة الرغيف ، بينما تم تحليل لون الفتات في المنتصفنقطة الشريحة المركزية 2- سم. تم إجراء القياسات من خلال قطر يبلغ 3- سمحاجز يحتوي على زجاج بصري. تم التعبير عن اللون وفقًا لـنظام CIELab ، والمعلمات التي تم تحديدها هي: الخفة (L* = 0 (أسود) وL* = 100 (أبيض) ومكونات لونية:a* (−a* = الخضرة والإيجابيةa* = احمرار) وb* (−b* = زرقة وزائدةb* = اصفرار). كانت القيم تعني تسعة مكررات على الأقل.

لتقديم مظهر الفتات والقشرة لمسح GFC و GFB النموذجي لـمثال على شريحة مركزية لكل تجربة ، تم صنع GF باستخدام ماسح ضوئي مسطح (EpsonPerfection V200 Photo) مدعوم من Epson Creativity Suite Software Images (الشكل1). 

شكل 1.المظهر المرئي للفتات والقشرة للخبز الخالي من الغلوتين للتحكم المثالي (A,C) وخبز ​​خالي من الجلوتين مع مسحوق أوراق البروكلي (B,D). 

2.3.3. تقييم الخصائص التركيبية

ملف تعريف الملمس (اختبار TPA) طازج (ساعتان) ومخزن (لمدة 24 و 72 ساعة بعد الخبز)تم تحليل فتات GFs باستخدام محلل TA.HD Plus Texture Analyzer (Stable Micro SystemsLtd. ، Godalming ، المملكة المتحدة) بخلية تحميل 30- كجم. شرائح الخبز المتوسطة بحجم 25- ملمخضعت السماكة لدورة ضغط مزدوجة تصل إلى 40 بالمائة من تشوه ارتفاعها الأصليباستخدام قرص ضغط ألومنيوم مسطح الطرف مقاس 35- ملم (مسبار P / 35). المختاركانت الإعدادات على النحو التالي: سرعة الاختبار المسبق / الاختبار / بعد الاختبار ، 2. 0 ملم / ثانية ، وقت الاسترخاء ، 5 ثوانٍ ، القوة ،10 ز ، وزناد ، الوضع التلقائي. تم ضغط كل شريحة مرتين لإعطاء نسيج من عضتينمنحنى الملف الشخصي [29] ، والتي تم الحصول منها على المعلمات التركيبية التالية: الصلابة ،النبض والمضغ والتماسك والمرونة ، كما هو محسوب بواسطة برنامجالرباعي التفاعيل. تم تحليل ستة مكررات لكل نوع من GF الطازجة والمخزنة.

2.4 تقييم قدرة مضادات الأكسدة لـ BLP و GFs

2.4.1. تحديد إجمالي محتوى الفينول

تم تحديد المحتوى الفينولي الكلي (TPC) باستخدام Folin-Ciocalteuالكاشف على أساس الطريقة الموصوفة سابقًا بواسطة Horszwald و Andlauer [30]. تم الحصول على مستخلصات الميثانول من 200 مجم من GF المجفف بالتجميد و 100 مجم من BLP مع 1مل من 67 بالمائة من الميثانول. تعرضت العينات للاهتزاز بالموجات فوق الصوتية (30 ثانية) والدوامة(30 ثانية) ، ثم تم الطرد المركزي لمدة 10 دقائق عند 13 ، 000 دورة في الدقيقة عند 4◦ت- تكررت الخطوة المذكورة أعلاهمرات في خمس مرات ، وتم جمع المواد الطافية في دورق قياس 5- مل. الميثانولتم تحضير المقتطفات في ثلاث نسخ. تم إجراء فحص TPC في ألواح ميكروسكوبية ، وقسامات من 15µتم وضع L من مستخلصات الميثانول في آبار صفيحة ميكروسكوبية. تبعًا،250 µL من كاشف Folin-Ciocalteu (المخفف سابقًا بالماء 1:15 ،v/v) تمت أضافتة،وتم تحضين الخليط لمدة 10 دقائق في الظلام عند درجة حرارة الغرفة. ثم 25µL منتمت إضافة 20 بالمائة من كربونات الصوديوم إلى كل بئر ، وتم تحضين الخليط لمدة 20 دقيقة.تم اهتزاز الصفيحة الدقيقة تلقائيًا قبل القراءة ، وتم قياس الامتصاصيةفيλ = 755 نانومتر مع قارئ اللوحة Infifinite M1000 PRO (Tecan Group AG ، Männedorf ،سويسرا). تم استخدام حمض الجاليك للمعايرة القياسية ({0}}. 03–1.0 مجم لتر−1 )، و التم التعبير عن النتائج بالملجم من مكافئات حمض الجاليك (GAE) لكل جرام واحد من المادة الجافة(g DM) من GFs أو BLP.

2.4.2. سعة مضادات الأكسدة المكافئة لـ Trolox بواسطة فحص ABTS

سعة مضادات الأكسدة المكافئة لـ Trolox (TEAC) بمقدار 2،20 -casino-bis (3- إيثيل بنزينتم إجراء اختبار ثيازولين -6- حمض السلفونيك (ABTS) على النحو الذي وصفه هورسزوالد وأندلاور [30]. للحصول على الكاتيون الجذري ABTS (ABTS· زائد) محلول بامتصاصقيمة 0. 70± {0}. 02 عند 734 نانومتر ، 10 مل من محلول مائي 7- mmoL / L من ABTS و 0.5 ملمن 51. 4- mmoL / L−1 محلول مائي من K.2S2O4 مختلطة ، ثم تخزينها في الظلام فيدرجة حرارة الغرفة لمدة 16 ساعة. التالي ، ABTS· زائدحل (1480µL) إلى 20µL منمقتطفات الميثانول من BLP و GF. للتحليل في الصفائح الدقيقة ، قسامات من 10µL منعينة (مقتطفات الميثانول من BLP أو GF المحضرة كما هو موضح أعلاه لمقايسة TPC) ،المعايير ، أو الفراغات في آبار الصفيحة الدقيقة. رد الفعل وقياسات الوقتبدأت عند إضافة 270µL من ABTS· زائدحل. تم تنفيذ رد الفعلفي 30◦C في الظلام لمدة 6 دقائق. بعد التفاعل ، تم قياس الامتصاصية عند 734 نانومترمع قارئ ميكروسكوبية. تم استخدام Trolox للمعايرة القياسية (0. 25-1000µمول / لتر−1 ), وتم التعبير عن النتائج فيµمول ترولوكس ز−1 DM من GFs أو BLP.

2.4.3. قدرة مضادات الأكسدة المكافئة لـ Trolox بواسطة فحص DPPH

تم إجراء اختبار TEAC بواسطة 2- diphenyl-picryl-hydroxyl (DPPH)وفقًا لهورسزوالد وأندلاور [30]. للحصول على محلول DPPH الممتصفي النطاق من 0. 95 إلى 1.10 عندλ = 517 نانومتر ، تم إذابة 10 مجم من DPPH في 250 مل من80 في المئة من الميثانول. تم تحضير محلول DPPH حديثًا قبل التحليل. للتحليل،20 µL من مقتطفات الميثانول من BLP و GF (الموصوفة في القسم2.4.1) أو الفراغات أو المعاييرتم وضعها في آبار صفيحة ميكروسكوبية ، ثم 300µL من DPPH· تم اضافة الحل. التم إجراء التفاعل عند درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة في الظلام. تم استخدام ترولوكس لالمعايرة القياسية ({0}. 005–0.75 مم) ، وتم التعبير عن النتائج التي تم الحصول عليها كـµمول ترولوكسالمكافئات (TE) لكل جرام DM من GFs أو BLP.

2.4.4. فحص التلألؤ الضوئي

تم إجراء فحص اللمعان الكيميائي الضوئي (PCL) كما وصفه Zieli ´nski ،Zieli ´nska و Kostyra [31]. تم استخدام هذه الطريقة لقياس قدرة مضادات الأكسدة لـBLP ومستخلصات GF المجففة بالتجميد ضد جذور الأنيون الفائقة المتولدة منجهاز التحسس الضوئي luminol تحت التعرض للأشعة فوق البنفسجية في جهاز Photochem (Analytikجينا ، لايبزيغ ، ألمانيا). تم تحليل نشاط مضادات الأكسدة باستخدام ACW (ماءالحالة) ومجموعات ACL (حالة محبة للدهون) وفقًا لبروتوكولات الشركة المصنعة.بالنسبة لـ ACW ، تم استخراج عينة 50- مجم مع 1 مل من الماء ، وعينة ACL 50- مجمتم استخلاصه باستخدام 1 مل من خليط MeOH والهكسان (4: 1 ؛v/v). تركيزتم تعديل محلول الاستخراج للتأكد من أن اللمعان المتولد كان في الداخلنطاق المنحنى القياسي. تم حساب قدرة مضادات الأكسدة من خلال مقارنةوقت تأخير العينة باستخدام منحنى Trolox القياسي ، وتم التعبير عنها بـµمولترولوكس ز−1 DM.

2.5 تقييم النشاط المثبط ضد الأعمار

تم تقييم النشاط المثبط ضد المنتجات النهائية المتقدمة للجليكيشن (AGEs)باستخدام اثنينفي المختبرالأنظمة النموذجية: الزلال المصل البقري (BSA) - الجلوكوز وBSA-methylglyoxal (MGO). تم اعتماد إجراءات الاستخراج والحضانة منسزوارا نواك وآخرون. [32]. باختصار ، تم استخراج 150 مجم من العينة المجففة بالتجميد بنسبة 67 بالمائةالميثانول عن طريق الاهتزاز عند 25◦C لمدة 40 دقيقة باستخدام خلاط حراري (Thermomixer ، Eppendorf ،بولندا). تم تبخير المادة الطافية التي تم الحصول عليها بعد الطرد المركزي حتى الجفافتحت النيتروجين ، ويذوب المتبقي الجاف في محلول الفوسفات (0. 1 م ، الرقم الهيدروجيني 7.4).0 تم تحضين 5 مل من المحلول الناتج باستخدام 1 مل من الخليط المحتوي على مساحة سطح الجسم(1 0 مجم / مل) وأزيد الصوديوم (0. 1 مجم / مل) في محلول الفوسفات (0.1 مولار ، درجة الحموضة 7.4) وبشكل مناسب D- الجلوكوز أو MGO. للقياس 250µلتر من خليط التفاعلتم وضعها في الآبار (صفيحة ميكروية 96- آبار ، سوداء ، بورفير). شدة الفلورسنتλإثارة330 نانومتر وλانبعاث410 نانومتر (BSA- الجلوكوز) ، وλإثارة340 نانومتر وλانبعاثتم قياس 420 نانومتر (BSA-MGO). لكل مستخرج ، تم إجراء الاختبار في ثلاث نسخ. أتم استخدام 1 مم من أمينوجوانيدين كعنصر تحكم إيجابي. تم عرض النتائج على شكلالنسبة المئوية للنشاط المثبط AGEs.2.6. تحليل احصائيما لم يذكر خلاف ذلك ، فإن البيانات المبلغ عنها في جميع الجداول هي قيم متوسطة ومعيارانحرافات الملاحظات الثلاثية. عموما ، الفروق بين التجريبيةتم تحليل GFs مع unpairedt-اختبار مع تصحيح Weich (p < 0.05), except for الاختلافات بين GFs الناتجة عن وقت التخزين الذي تم تحليله في اتجاه واحدANOVA ، باستخدام GraphPad Prism الإصدار 8. 0. 0 لنظام التشغيل Windows ، برنامج GraphPad (ساندييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية).