Резюме

Брашното от елда е проучено като потенциална здравословна съставка за подобряване на хранителните и технологични качества на хляба без глутен. Изследван е ефектът от обмяната на безглутенова формулирана маса от елдово брашно в 10, 20, 30 и 40%. Наблюдава се увеличаване на специфичния обем на хляба с нарастващо добавяне на елдово брашно. В сравнение с контролната проба се забелязва намаляване на белотата и увеличаване на зачервяването и пожълтяването на трохи. Нарастващото количество елдово брашно във формула за безглутенов хляб причинява намаляване на твърдостта на трохите по време на съхранение. Това беше в съгласие с намаляването на енталпията за желатинизиране на нишестето с нарастващото количество елдово брашно в безглутенова формула в сравнение с контролната проба. Елдовото брашно може да бъде включено във формула без глутен и да има положително влияние върху структурата на хляба и забавяне на застояването му.

Въведение

Целта на настоящото разследване е да проучи ефекта от заместването на царевичното нишесте от безглутеновите формулировки с различни количества елда брашно поради неговите здравословни свойства за човешкото хранене и да проучи ефекта върху качеството на безглутеновия хляб и застоял.

Материали и методи

Материали

Търговско царевично нишесте (AGROTRADE, Варшава, Полша), картофено нишесте (Cargill Sp. Z o.o., Полша) и пектин (E 440 (i) от ZPOW PEKTOWIN, Jasło, Полша) са използвани за формулировка без глутен. Търговските полски обелени елда зърна, закупени от местен магазин (Olsztyn, Полша), бяха смилани и пресявани (ϕ 0,4 mm), за да се получи брашно. Прясна мая (Saccharomyces cerevisiae; Lesaffre Полша, Полша) се използва като стартер за процеса на приготвяне на хляб.

Процес на приготвяне на хляб

Основната формула на безглутенов хляб е представена в таблица 1 и е направена съгласно процедурата, описана в полската патентна спецификация P 386253 (Wronkowska et al. 2008). Количеството добавена вода е 80 g за 100 g формула без глутен. Сместа се смесва с планетарно въртене на смесване в петстепенна смесителна машина (Kitchen Aid, САЩ) за 12 минути. Тестото се тества при 35–40 ° C за 40 минути и се пече при 215 ° C за 25–35 минути. Тестовете за изпичане бяха проведени в електрическа фурна с вградена камера за защита (ZBPP, Бидгошч, Полша).

Брашното от елда замества 0, 10, 20, 30 и 40% w/w на безглутенова формула, а царевичното нишесте е заменено с брашно от елда. Използвани са следните примерни съкращения: контрол, 10% BF, 20% BF, 30% BF и 40% BF.

Качество на хляба

Обемът на хляба беше определен с помощта на стандартния метод за преместване на просо (AACC 2000) и порьозността на трохата беше анализирана съгласно таблицата на порите на Dallmann (Dallmann 1958).

За измерване на зърното на трохи от хляб се използва цифров анализ на изображението. По-рано изображенията бяха квадратни на 90 пиксела на см 2 с плосък скенер (Epson Perfection V200 Photo), поддържан от софтуера Epson Creativity Suite. Използвано е единично квадратно зрително поле 20 × 20 mm от четири централни среза (дебелина 10 mm), като по този начин се получават четири цифрови изображения на обработка. Данните бяха обработени с помощта на софтуера за анализ на изображения SigmaScan Pro (версия 5.0.0, SPSS Inc., САЩ). Избраните характеристики на зърната на трохи бяха: средна площ на клетките (квадратен милиметър), брой клетки на квадратен сантиметър и площ на клетките/обща площ (квадратен сантиметър/квадратен сантиметър) (Sanz-Penella et al. 2009).

Свойствата на текстурата на трохите бяха измерени с помощта на компресионно устройство на универсалната тестова машина Instron 4301 (Canton, MA, USA). Мръвните проби от безглутенов хляб (20 × 20 × 20 mm) се компресират до 50% щам при скорост на кръстосана глава от 20 mm/min (Mohan and Skiner 1986). Твърдостта беше параметърът, описващ устойчивостта на компресия на трохи от хляб на прясно изпечени питки (2 часа след изпичане). Застояването беше изследвано чрез измерване на твърдост за период на съхранение от 3 дни при околна температура в полиетиленови торби (24, 48 и 72 часа).

Инструменталното измерване на хлебната трохичка и цвета на кората се извършва с ColorFlex (HunterLab, САЩ) и резултатите се изразяват в съответствие със системата CIELab по отношение на осветител D65 и зрителен ъгъл от 10 °. Измерванията бяха извършени чрез диафрагма с диаметър 3 cm, съдържаща оптично стъкло. Определените параметри бяха: L* [L* = 0 (черно) и L* = 100 (бяло)], а* (-а* = зеленина и +а* = зачервяване) и б* (-б* = синева и +б* = пожълтяване). За измерване на цвета на трохите хлябът се нарязва на две половини и се правят четири повторения за всяка формула за безглутенов хляб. Индексът на покафеняване (BI) на кората се изчислява, както следва (Palou et al. 1999):

Диференциална сканираща калориметрия

Статистически анализ

Измерванията бяха извършени в поне пет повторения за всеки от пет хляба, получени от два отделни процеса на приготвяне на хляб за всяка безглутенова формулировка. Отчетените данни са средните резултати за всяка формулировка със стандартно отклонение.

Резултатите бяха анализирани с помощта на статистическата програма Statgraphics Centurion XV (StatPoint Inc., VA, САЩ). Тестът за най-малко значими разлики на Fisher е използван за определяне на разликите между средните стойности на ниво 5% значимост (стр

Резултати и дискусия

Порьозността на безглутенова трохи от хляб, определена от анализа на изображението, показва значителни разлики (стр Фиг. 1

нишестето

Ефектът от включването на брашно от елда върху структурата на трохи на безглутенов хляб: контролна проба (а), 10% от BF (б), 20% от BF (° С), 30% от BF (д) и 40% от BF (д)

От друга страна, друго важно свойство на хлебните изделия е твърдостта на трохите, която е свързана със силата, необходима за притискане на храната между моларите, тъй като тя е силно свързана с възприемането на свежестта на потребителите (Giannou and Tzia 2007). Твърдостта на пресния безглутенов хляб (2 часа след изпичане) намалява с нарастващото количество елдово брашно във формулата, от 2,3 (контролно) на 1,1 Pa (40% BF), главно поради увеличения обем на питките ( Таблица 2).

Промените в твърдостта на безглутенова трохичка хляб по време на 72-часово съхранение в полиетиленови торбички при стайна температура са показани в Таблица 2. Както се очакваше, твърдостта на трохите се увеличи в резултат на съхранението, което е често срещано явление при печенето на глутен -безплатни продукти (Gallagher et al. 2004). Интересното наблюдение беше направено за хлябовете без глутен с количество елда над 10%. Твърдостта на всеки изследван състав се е увеличила значително през първите 24 часа съхранение, но през следващите 48 часа не са забелязани статистически значими промени. Установено е обаче, че с нарастващото количество елдово брашно твърдостта на трохите намалява по време на анализа в сравнение с контролната проба.

Разликата в параметрите на трохите и кората на безглутеновите хлябове, дължащи се на добавянето на брашно от елда, са обобщени в таблица 2 и са показани на фиг. 1. Параметрите на цвета на кората показват намаляване на белотата и статистически значимо увеличение на покафеняването индекс, който е свързан с нарастващото количество брашно от елда в сравнение с контролната проба. Повишаването на нивото на брашно от елда в безглутенова формула предизвика статистически значимото (стр Таблица 3 Ефектът на добавянето на брашно от елда към безглутенова формула върху енталпията за желатинизиране на нишесте по време на 72-часово съхранение при стайна температура

Zhou et al. (2009) изследват ефекта на водното съдържание върху термичното поведение на елда брашно и нишесте. Те откриха, че както температурата, така и енталпията се увеличават с увеличаването на съдържанието на вода. За измерване на ретроградирането на брашно от елда, пробите се съхраняват в продължение на 8 седмици. Температурите на начална ретроградация изглеждат много по-ниски от тези, които съответстват на температурите на желатинизиране. Те обясниха, че вероятно се дължи на частичната кристализация на амилазата.

Обобщение

Безглутеновият хляб, обогатен с брашно от елда, изследван в това проучване, има значително по-голям обем на хляб. Цветът на трохи на експериментален хляб без глутен беше по-тъмен от контролната проба, което може да бъде забележимо, за да привлече вниманието на потребителя. Наблюдава се забавяне в застояването на хляб без глутен, подобрен с елда. Настоящото проучване доказа положителното влияние на елденото брашно върху технологичните параметри на безглутеновия хляб.

Препратки

AACC. (2000). Одобрени методи на Американската асоциация на зърнени химици (10-то издание). Свети Павел: AACC.

Abd Elgadir, M., Bakar, J., Zaidul, I. S. M., Abdul Rahman, R., Abbas, K. A., Hasim, D. M., & Karim, R. (2009). Термично поведение на избрани нишестета в присъствието на други хранителни съставки, изследвани чрез диференциална сканираща калориметрия (DSC) - преглед. Изчерпателни отзиви в областта на науката за храните и безопасността на храните, 8, 195–201.

Ahlborn, G. J., Pike, O. A., Hendrix, S. B., Hess, W. M., & Huber, C. S. (2005). Сензорна, механична и микроскопска оценка на застояването в хлябовете с ниско съдържание на протеини и без глутен. Химия на зърнените култури, 82, 328–335.

Biliaderis, C. G. (1992). Структури и фазови преходи на нишесте в хранителните системи. Хранителни технологии, 6, 98–100.

Бренан, гл. S. (2005). Диетични фибри, гликемичен отговор и диабет. Молекулярно хранене и изследвания на храните, 49, 560–570.

Christa, K., Soral-Śmietana, M., & Lewandowicz, G. (2009). Елда нишесте: структура, функционалност и ензимна чувствителност in vitro при процеса на печене. Международно списание за хранителни науки и хранене, 60(S4), 140–154.

Далман, Х. (1958). Порентабел. Детмолд: Мориц Шефер.

Evans, I. D., & Haisman, D. R. (1982). Ефектът на разтворените вещества върху температурния диапазон на желатинизация на картофено нишесте. Нишесте, 34, 224–231.

Fabjan, N., Rode, J., Koŝir, I. J., Zhang, Z., & Kreft, I. (2003). Тартарна елда (Fagopyrum tartaricum Gaertn.) Като източник на диетичен рутин и кверцетин. Списание за селскостопанска и хранителна химия, 51, 6452–6455.

Fessas, D., Signorelli, M., Pagani, A., Mariotti, M., Iametti, S., & Schiraldi, A. (2008). Насоки за обогатен с елда хляб. Подход за термичен анализ. Вестник за термичен анализ и калориметрия, 91, 9–16.

Fujarczuk, M., & Żmijewski, M. (2009). Качество на пшеничен хляб в зависимост от добавянето на трици, получени от различни сортове елда. Żywność Nauka Technologia Jakość, 6(67), 91–101.

Gallagher, E., Gormley, T. R., & Arendt, E. K. (2003). Характеристики на кора и трохи на безглутенов хляб. Списание за хранително инженерство, 56, 153–161.

Gallagher, E., Gormley, T. R., & Arendt, E. K. (2004). Последни постижения във формулирането на продукти на зърнена основа без глутен. Тенденции в науката и технологиите за храните, 15, 143–152.

Giannou, V., & Tzia, G. (2007). Хляб със замразено тесто: качество и текстурно поведение при продължително съхранение - прогнозиране на характеристиките на крайния продукт. Journal of Food Engineering, 79, 929–934.

Gujral, H. S., Haros, M., & Rosell, C. M. (2003). Нишестени хидролизиращи ензими за забавяне на застояването на оризовия хляб. Химия на зърнените култури, 80(6), 750–754.

Хандойо, Т., Маеда, Т., Урису, А., Адачи, Т., и Морита, М. (2006). Хипоалергенно приготвяне на брашно от елда от Rhizopus oligosporus и приложението му към сос юфка. Food Research International, 39, 598–605.

Kang, M. Y., Choi, Y. H., & Choi, H. C. (1997). Ефекти на добавяне на венци, мазнини и глутен върху обработката и качеството на смилания оризов хляб. Корейско списание за наука и технологии за храните, 29, 700–704.

Kato, N., Kayashita, J., & Tomotake, H. (2001). Хранителни и физиологични функции на белтъка от елда. Последни изследвания в развитото хранене, 4, 113–119.

Kereliuk, G. R., & Sosulski, F. W. (1996). Сравнение на нишесте от кремъчна царевица с това от царевица и картофи. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie, 29, 349–356.

Krupa, U., Rosell, C. M., Sadowska, J., & Soral-Śmietana, M. (2010). Нишесте от боб като съставка за хляб без глутен. Списание за преработка и консервиране на храни, 34, 501–518.

Lazaridou, A., Duta, D., Papageorgiou, M., Belc, N., & Biliaderis, C. G. (2007). Ефекти на хидроколоидите върху реологията на тестото и качествените параметри на хляба в безглутенови състави. Journal of Food Engineering, 79, 1033–1047.

León, A., Durán, E., & Benedito de Barber, C. (1997). Нов подход за изследване на промените в нишестето, възникващи в процеса на печене на тесто и по време на съхранение на хляб. Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und -Forschung, 204, 316–320.

Li, W., Lin, R. и Corke, H. (1997). Физикохимични свойства на обикновеното и винено нишесте от елда. Химия на зърнените култури, 74, 79–82.

Lin, L.-Y., Liu, H.-M., Yu, Y.-W., Lin, S.-D., & Mau, J.-L. (2009). Качество и антиоксидантно свойство на пшеничен хляб с подобрена елда. Хранителна химия, 112, 987–991.

Mohan Rao, V. N., & Skiner, G. E. (1986). Реологични свойства на твърдите храни. В M. A. Rao & S. S. H. Rizvi (Eds.), Инженерни свойства на храната. Ню Йорк: Marcel Dekker Inc.

Oomah, B. D., & Mazza, G. (1996). Флавоноиди и антиоксидантни дейности в елдата. Списание за селскостопанска и хранителна химия, 44, 1746–1750.

Palou, E., López-Malo, A., Barbosa-Cánovas, G. V., Welti-Chanes, J., & Swanson, B. G. (1999). Полифенолоксидазна активност и цвят на бланширано и бананово пюре, обработено с високо хидростатично налягане. Journal of Food Science, 64, 42–45.

Релкин, П. (2005). Използване на термичен анализ и комбинирани техники за характеризиране на храните. Доклад за презентацията на панела. Списание за термичен анализ и калориметрия, 80, 799–801.

Sabanis, D., Lebesi, D., & Tzia, C. (2009). Ефект от обогатяването на диетични фибри върху избрани свойства на хляб без глутен. LWT - Наука и технологии за храните, 42, 1380–1389.

Sanz-Penella, J. M., Tamayo-Ramos, J. A., Sanz, J., & Haros, M. (2009). Намаляване на фитата в обогатен с трици хляб от бифидобактерии, произвеждащи фитаза. Списание за селскостопанска и хранителна химия, 57, 10239–10244.

Sanz-Penella, J. M., Wronkowska, M., Soral-Śmietana, M., Collar, C., & Haros, M. (2010). Влияние на устойчивото на добавяне нишесте от модифицирано грахово нишесте върху производителността на тестото и хляба. Европейски изследвания и технологии в областта на храните, 231, 499–508.

Sikora, M., Kowalski, S., Krystyjan, M., Ziobro, R., Wrona, P., Curic, D., & LeBail, A. (2010). Желатинизиране на нишесте, измерено чрез реологични свойства на тестото. Journal of Food Engineering, 96, 505–509.

Singh, N., Singh, J., Kaur, L., Singh Sodhi, N., & Gill, S. (2003). Морфологични, термични и реологични свойства на нишестета от различни ботанически източници. Хранителна химия, 81, 219–231.

Сингх, Н., Накаура, Ю., Иноучи, Н., и Нишинари, К. (2007). Фина структура, термични и вискоеластични свойства на отделените нишестета Индика оризови сортове. Нишесте-Старке, 59, 10–20.

Spies, R. D., & Hoseney, R. C. (1982). Ефект на захарта върху желатинизацията на нишестето. Химия на зърнените култури, 59, 128–131.

Steadman, K. J., Burgoon, M. S., Lewis, B. A., Edwardson, S. E., & Obendorf, R. L. (2001). Фракция за доене на семена от елда: описание, състав на макроелементи и диетични фибри. Вестник Cereal Science, 33, 271–278.

Stibilj, V., Kreft, I., Smrkolj, P. и Osvald, J. (2004). Подобрено съдържание на селен в елда (Fagopyrum esculentum Moench) и тиква (Cucurbita pepo L.) семена чрез листно торене. Европейски изследвания и технологии в областта на храните, 219, 142–144.

Танг, Ch-H. (2007). Термични свойства на елдови протеини, свързани с тяхното липидно съдържание. Food Research International, 40, 381–387.

Tomotake, H., Yamamoto, N., Yanaka, N., Ohinata, H., Yamazaki, R., Kayashita, J., & Kato, N. (2006). Високопротеиновото брашно от елда потиска хиперхолестеролемията при плъхове и образуването на камъни в жлъчката при мишки чрез хиперхолестеролемична диета и телесни мазнини при плъхове поради ниската смилаемост на протеините. Хранене, 22, 166–173.

Vader, L. W., Stepniak, D. T., Bunnik, E. M., Kooy, Y. M. C., De Haan, W., Drijfhout, J. W., Van Veelen, P. A., & Koning, F. (2003). Характеризиране на зърнената токсичност за пациенти с целиакия въз основа на протеинова хомология в зърната. Гастроентерология, 125, 1105–1113.

Wanatabe, М. (1998). Катехини като антиоксидант от елда (Fagopyrum esculentum Moench) крупи. Списание за селскостопанска и хранителна химия, 46, 839–845.

Wei, Y., Hu, X., Zhang, G., & Ouyang, S. (2003). Изследвания върху съдържанието на аминокиселини и минерали във фракциите на протеини от елда. Nahrung/Храна, 47, 114–116.

Wronkowska M., Soral-Śmietana M., Krupa U. (2008). Mieszanka bezglutenowa [формула без глутен]. Полски пат. Спецификация № P 386253 (на полски).

Zhou, Y.-G., Wang, L.-J., Li, Y., Yang, B.-N., Bhandari, B., Chen, X. D., & Mao, Z.-H. (2009). Влияние на водното съдържание върху термичното поведение на обикновеното брашно от елда и нишестето. Journal of Engineering, 93, 242–248.

Благодарности

Тази работа беше финансово подкрепена от проект 2006PL0015 (PAS от Полша, CSIC от Испания) и Consolider Fun-° С-Храна CSD2007-00063 от Министерството на науката и иновациите (MICINN-Испания). Авторите благодарят на проф. Katarzyna Majewska за помощта при характеризирането на анализа на структурата на хляба.

Свободен достъп

Тази статия се разпространява при условията на лиценза за признание на Creative Commons, който позволява всяко използване, разпространение и възпроизвеждане на какъвто и да е носител, при условие че оригиналните автори и източникът са кредитирани.

Информация за автора

Принадлежности

Отдел по хранителни науки, Департамент по химия и биодинамика на храните, Институт по размножаване на животни и изследвания на храните към Полската академия на науките, ул. Тувима 10, 10-747, Олштин, Полша

Małgorzata Wronkowska & Maria Soral-Śmietana

Група зърнени култури, Институт по агрохимия и хранителни технологии (IATA-CSIC), Av. Агустин Ескардино, 7 – Parque Científico, 46980, Патерна, Валенсия, Испания

Малгожата Вронковска и Моника Харос

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar