글루텐이 없는 빵에 브로콜리 잎 분말을 적용: 생물학적 활성 잠재력과 기술적 품질을 개선하기 위한 혁신적인 접근 방식

추상적인:기존 빵과 비교하여 글루텐 프리 빵(GF)은 베이킹 후 많은 양을 나타냅니다.결함 및 낮은 영양 및 기능적 가치. 브로콜리 잎은폐기물, 그들은 높은 함량의 영양소와 생리 활성 화합물이 특징입니다.본 연구는영양가,기술적 품질, 항산화 특성, 그리고 억제 활동GF가 풍부한 고급 당화 최종 생성물(AGEs)의 형성에 대해브로콜리 잎 분말(BLP). 대조군에 비해 BLP(GFB)가 포함된 글루텐 프리 빵은상당히 (p < 0.05) higher content of nutrients (proteins and minerals), as well 비체적 및 베이크 손실이 개선되었습니다. 그러나 강조할 필요가 있는 것은 BLP크게 (p < 0.05) improved the항산화 잠재력그리고안티에이징 활동GFB의. 얻은결과는 BLP가 글루텐이 없는 베이킹 제품의 구성 요소로 성공적으로 사용될 수 있음을 나타냅니다. ~ 안에결론적으로, 기술 및 기능적 특성이 개선된 새로 개발된 GFB는글루텐이 없는 식단을 섭취하는 피험자에게 건강상의 이점을 제공할 수 있는 부가 가치 베이커리 제품.

키워드:브라시카; 식물성 부산물; 기술적 속성; 텍스처 매개변수;산화 방지제활동; 안티에이징; 무글루텐 식단; 체강 질병

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1. 소개

빵은 전 세계인이 매일 기꺼이 소비하는 주식이다.1]. 그러나 체강 질병 및 기타 글루텐 관련 장애로 고통받는 일부 개인의 경우(밀 알레르기 및 비셀리악 글루텐 민감성), 기존의 소비밀 빵 및 기타 글루텐 함유 제품은 유해합니다.2]. 그 환자들에서,식이 글루텐 단백질, 특히 밀의 글리아딘 분획과보리(호르데인)와 호밀(스케일링)은 건강에 해로운 위험과 합병증을 유발할 수 있습니다.오늘날 글루텐 관련 장애에 사용할 수 있는 유일한 치료법은글루텐 프리 다이어트.

글루텐 프리 빵 만들기는 기존 빵 만들기와 상당히 다른 과정입니다.제빵—특히 사용되는 재료, 반죽의 유변학적 거동 및 전반적인최종 제품의 품질 [3]. 연속적인 입체감이 없기 때문에반죽의 유변학적 특성을 담당하는 글루텐 네트워크와고품질 빵 개발, 글루텐프리 제빵 도전 과제 [4]. 그러므로,무글루텐 빵(GF)을 생산하려면논글루텐 기본원료와 점탄성을 모방한 각종 첨가물의 혼합물글루텐의 성질 [5], 다양한 기술 솔루션을 제공합니다. 에 비해기존 빵의 경우, GF는 보기 좋지 않은 외관과 같은 베이킹 후 많은 결함을 보여줍니다.(불규칙한 크러스트 표면 및 옅은 색상), 식감 및 풍미 불량, 보관 기간 단축삶. 지난 10년 동안 기술을 향상시키기 위해 상당한 발전이 이루어졌습니다.GF의 관능 품질 및 저장 수명 연장 [6]. 그러나 최근 성장하고 있는많은 소비자들이 개선된 글루텐 프리 제품에 관심을 갖고 있습니다.영양 및 건강 증진 품질.

수많은 연구에서 과일 및 채소 기반 부산물이많은 양의 영양소(단백질, 비타민, 미네랄)를 함유하고 있을 뿐만 아니라기능성(식이 섬유) 및 생리 활성 화합물(카로티노이드, 페놀 화합물 및글루코시놀레이트) [7]. 그 중 파이토케미칼은 중요한 생물학적 활성을 나타내는데,항산화 및 항균 특성과 같은 예방에 중요한 역할을 할 수 있습니다.비 전염성 인간 질병의 치료. 폴리페놀의 유익한 효과및 글루코시놀레이트 유도체의 예방을 포함하는 유기체 상의심혈관 질환, 제2형 당뇨병, 일부 유형의암 및 신경퇴행성 질환은 문헌[8–10]. 을 위한그로 인해 부산물의 응용에 대한 연구가 증가하고 있다.글루텐이 없는 제품에서 저비용 영양소 및 생체 활성 화합물 공급원으로 [11–13]. 최근 Littardi et al. [14] 분쇄 커피 파치먼트 추가의 영향을 평가했습니다.GF에 이 부산물이 이 제품의 색상을 개선할 수 있다고 표시했습니다.항산화 능력의 현저한 향상과 함께 베이커리 제품 및산화 안정성.

그만큼십자화과가족에는 전 세계적으로 일반적으로 소비되는 많은 채소가 포함됩니다.전통적으로 영양뿐만 아니라 더 중요한 것은 건강 증진 특성입니다. [15]. 그 중 브로콜리(브라시카 올레라케아변수이탤릭체) 상당한 인수약리학 적으로 포함되어 있기 때문에 지난 몇 년 동안 "치료"식품으로서의 관련성활성 물질 [16,17]. 많은 연구가 브로콜리 꽃에 초점을 맞추었습니다.전체 공중 바이오매스의 15%에 불과합니다.18]. 우리가 브로콜리에 관심을 가지던 중부산물, 특히 잎은 음식으로 거의 사용되지 않습니다. 브로콜리 잎,작은 꽃과 유사하게 높은 함량의 영양소(단백질, 비타민 C,미네랄 및 미량 원소) 및 생체 활성 화합물(글루코시놀레이트, 페놀산,및 플라보노이드) [19,20]. 폐기물로 인식되더라도 소비될 수 있습니다.가치 있는 신선한 제품 또는 식물성 영양소의 공급원으로서 부가가치를 얻을 수 있습니다.구운 제품 [21,22]. 따라서 브로콜리 부산물의 가치화 및 활용은잠재적인 기능 식품 특성을 가진 글루텐 프리 베이커리 제품의 성분으로음식물 쓰레기를 줄이기 위한 대안 전략 중 하나가 될 수 있습니다.23,24]. 본 연구가 조사한GF 성분으로서 브로콜리 잎 분말(BLP)의 적합성 및 기능성영양가, 기술적 품질, 항산화 특성,최종당화산물(AGEs)의 형성에 대한 억제활성BLP(GFB)가 강화된 개발된 글루텐 프리 빵.

2. 재료 및 방법

2.1. 브로콜리 잎 분말의 제조

BLP는 이전에 설명한 대로 준비되었습니다.24]. 간단히 말해서 손상되지 않은 잎잘 익은 브로콜리(브라시카 올레라케아L. var.이탤릭체) GEMIX(Olsztyn,폴란드) 흙 잔여물을 깨끗이 닦고 물로 씻은 다음 물에 잠시(1분) 데쳤습니다.효소를 비활성화하고 미생물 부하를 줄이기 위한 뜨거운 물. 이후 잎자루와주맥을 제거하고 잎사귀를 동결건조하는 방식이므로영양 및 생물학적 가치와 원료의 색상을 보존 [25]. 마른잎을 분쇄하고 체질하여 균질한 분말(입자 크기)을 얻었다.보다 작거나 같음0.60mm).얻어진 BLP는 밀봉된 플라스틱 상자에 포장되어 냉장고에 보관되었다.실험적 GF 제제의 분석 및 적용.

2.2. 실험용 무글루텐 빵의 제조

본 연구에서는 최적화된 GF 공식 [26]를 대조군(GFC)으로 사용했습니다. 옥수수 전분(HORTIMEX, 코닌, 폴란드), 감자 전분(PPZ "Trzemeszno" Sp. Z oo, Trzemeszno,폴란드), 설탕, 신선한 효모(Lesaffre Polska SA, Wołczyn, 폴란드), 펙틴(E 440(i), ZPOWPektowin, Jasło, 폴란드), 유채 기름 "Kujawski"(ZT "Kruszwica" SA, Kruszwica폴란드), 소금, 물이 GFC의 주성분이었다(표1). 이전에 특성화BLP [24]는 5%(w/w)의 옥수수 전분GFC 공식. 이 수준의 대체는 다음을 보여준 예비 연구를 기반으로 합니다.5%는 빵의 관능에 영향을 미치지 않는 허용 가능한 대체 수준이었고,반면 BLP가 7%인 GFB는 양배추 향이 너무 강했습니다(데이터는 표시되지 않음).

2.3. 실험적인 글루텐 프리 빵의 특성

2.3.1. 근접 화학 성분 및 에너지 값의 결정

기본 화학 조성은 동결 건조 GF에서 결정되었습니다.표준 방법 [27]: 건조법(AOAC)을 이용하여 수분 함량을 분석하였다.925.10), 단백질 함량은 Kjeldahl 방법(N× 질소의 경우 6.25to protein conversion)(AOAC 979.09), 헥산으로 Soxhlet 추출을 이용한 지방 함량(AOAC 923.03); 총 회분은 연소에 의한 중량법을 사용하여 결정되었습니다.머플로 550◦C에서 10시간 동안(AOAC 923.03). 총 탄수화물 함량은100에서 수분, 단백질, 지방, 회분 함량을 빼서 계산합니다.에너지 값(kJ)은 다량 영양소의 수에 다음을 곱하여 계산했습니다.해당 변환 계수(단백질의 경우 17kJ/g, 지방의 경우 37kJ/g,탄수화물) [28]. 칼로리 계산을 위한 환산 계수는 1kJ= 0.239kcal입니다.

2.3.2. 물리적 매개변수의 결정

GF의 무게는 0.01-g 정확도의 디지털 저울을 사용하여 평가되었습니다. 그만큼덩어리 부피는 수정된 표준 유채 대체 방법을 사용하여 결정되었습니다.유채씨 대신 기장씨를 사용한 것. 특정 부피(SV)가 계산되었습니다.덩어리 부피를 무게로 나눈 값입니다. 밀도(D)는 덩어리 무게를 나눈 값으로 계산되었습니다.그것의 양으로. 베이크 손실은 방정식 (1)에 표시된 대로 계산되었습니다.

어디:

a- 굽기 전 반죽의 초기 무게(g), 및

b- 구워지고 냉각된 GF의 무게(g).

GF의 크러스트 및 부스러기 색상은 HunterLab ColorFlex를 사용하여 평가되었습니다.(Hunter Associates Laboratory, Inc, 미국 버지니아주 레스턴). 크러스트 색상은 에서 결정되었습니다.식빵 크러스트 상단의 중간점, 크럼 색상은 중간에서 분석중앙 2-cm 슬라이스 지점. 측정은 3-cm 직경을 통해 수행되었습니다.광학 유리를 포함하는 다이어프램. 에 따라 색상을 표현했습니다.CIELab 시스템 및 결정된 매개변수는 다음과 같습니다. 밝기(L* = 0(검은색) 및L* = 100 (흰색) 및 색채 구성 요소:a* (−a* = 친환경 및 플러스a* = 발적) 및b* (−b* = 푸르름과 플러스b* = 황변). 값은 최소 9회 반복의 평균값입니다.

의 예시적인 GFC 및 GFB 스캔의 크럼 및 크러스트의 외관을 제시하기 위해각 실험의 중앙 슬라이스 예시, GF는 평판 스캐너(EpsonPerfection V200 Photo) Epson Creativity Suite 소프트웨어 이미지에서 지원(그림1). 

그림 1.예시적인 대조군 글루텐 프리 빵의 크럼 및 크러스트의 시각적 외관(A,C) 브로콜리 잎 가루를 곁들인 글루텐 프리 빵(B,D). 

2.3.3. 텍스처 특성 평가

신선(2시간) 및 저장(베이킹 후 24시간 및 72시간)의 질감 프로파일(TPA 테스트)GF의 부스러기는 TA.HD Plus 텍스처 분석기(Stable Micro SystemsLtd., Godalming, UK)에는 30-kg 로드셀이 장착되어 있습니다. 25-mm의 중간 빵 조각두께는 원래 높이의 최대 40% 변형까지 이중 압축 주기를 거쳤습니다.35-mm 플랫 엔드 알루미늄 압축 디스크(프로브 P/35) 포함. 선택한설정은 다음과 같습니다: 사전 테스트/테스트/사후 테스트 속도, 2.0 mm/s, 완화 시간, 5초, 힘,10g 및 트리거, 모드 자동. 각 슬라이스를 두 번 압축하여 2바이트 식감을 제공했습니다.프로파일 커브 [29], 다음 조직 파라미터를 얻었습니다: 경도,탄력성, 쫄깃함, 응집력 및 탄력성, 소프트웨어로 계산테트라미터. 각 종류의 신선하고 저장된 GF에 대해 6개의 복제본을 분석했습니다.

2.4. BLP 및 GF의 항산화능 평가

2.4.1. 총 페놀 함량 결정

Folin-Ciocalteu를 사용하여 총 페놀 함량(TPC)을 측정했습니다.이전에 Horszwald와 Andlauer가 설명한 방법에 기반한 시약 [30]. 메탄올 추출물은 동결 건조 GF 200mg과 BLP 100mg에서 167% 메탄올 mL. 샘플에 초음파 진동(30초) 및 와동을 가했습니다.(30초), 13에서 10분, 4에서000 rpm으로 원심분리했습니다.◦C. 위 단계를 반복하였다.다섯 번, 상층액을 5-mL 측정 flflask에 수집했습니다. 메탄올추출물을 3중으로 제조하였다. TPC 분석은 마이크로플레이트에서 수행되었으며,15의 분취량µL의 메탄올 추출물을 마이크로플레이트 웰에 넣었다. 그후,250 µFolin-Ciocalteu 시약의 L(이전에 물 1:15로 희석,v/v)가 추가되었고,혼합물을 실온의 어두운 곳에서 10분 동안 인큐베이션하였다. 그런 다음 25µL의20% 탄산나트륨을 각 웰에 첨가하고 혼합물을 20분 동안 인큐베이션하였다.판독하기 전에 마이크로플레이트를 자동으로 흔들고 흡광도를 측정했습니다.~에λ Infifinite M1000 PRO 플레이트 리더(Tecan Group AG, Männedorf,스위스). Gallic acid는 표준 보정에 사용되었습니다({0}}.03–1.0 mg L−1 ), 그리고결과는 건조 물질 1g당 갈산 등가물(GAE) mg으로 표시되었습니다.(g DM) GF 또는 BLP.

2.4.2. ABTS 분석에 의한 Trolox 등가 항산화제 용량

2,2에 의한 Trolox 상당 항산화 용량(TEAC)0 -카지노-비스(3-에틸벤젠티아졸린-6-술폰산(ABTS) 분석은 Horszwald 및안드로어 [30]. ABTS 라디칼 양이온(ABTS)을 얻기 위해· ...을 더한) 흡광도가 있는 용액0.70의 값± 734nm에서 {{0}.02, ABTS의 7-mmoL/L 수용액 10mL 및 0.5mL51.4-mmoL/L 중−1 K의 수용액2S2O4 혼합한 다음 어두운 곳에 보관했습니다.16시간 동안 실온. 다음은 ABTS· ...을 더한솔루션(1480µL) 20에 추가되었습니다.µL의BLP 및 GF의 메탄올 추출물. 마이크로플레이트 분석을 위해 10개 분취량µL의샘플(TPC 분석을 위해 상기 기술된 바와 같이 제조된 BLP 또는 GF의 메탄올 추출물),표준 또는 블랭크를 마이크로플레이트 웰에 넣었습니다. 반응 및 시간 측정270명이 추가되면서 시작되었습니다.µABTS의 L· ...을 더한해결책. 반응이 나왔다30시에 외출◦C 어두운 곳에서 6분 동안. 반응 후 734nm에서 흡광도를 측정하였다.마이크로플레이트 판독기로. Trolox는 표준 보정에 사용되었습니다(0.25–1000µ정부−1 ), 결과는µ몰 트롤록스 g−1 GF 또는 BLP의 DM.

2.4.3. DPPH 분석에 의한 Trolox 등가 항산화제 용량

2-diphenyl-picryl-hydroxyl(DPPH) 라디칼 소거 분석에 의한 TEAC가 수행되었습니다.Horszwald와 Andlauer에 따르면 [30]. 흡수하는 DPPH 용액을 얻기 위해0.95에서 1.10 사이의 범위λ = 517nm, 10mg의 DPPH가 250mL의80퍼센트 메탄올. DPPH 용액은 분석 전에 새로 준비했습니다. 분석을 위해20 µBLP 및 GF의 메탄올 추출물 L(섹션에 설명됨)2.4.1), 공백 또는 표준마이크로플레이트 웰에 넣은 다음, 300µDPPH의 L· 솔루션이 추가되었습니다. 그만큼반응은 암실에서 30분 동안 상온에서 수행되었다. 트롤록스를 사용했습니다.표준 보정({0}}.005–0.75mM), 얻은 결과는 다음과 같이 표현됩니다.µ몰 트롤록스GF 또는 BLP의 g DM당 당량(TE).

2.4.4. 광화학 발광 분석

Zieli ´nski에 의해 기술된 바와 같이 광 화학발광(PCL) 검정을 수행하였다.Zieli ´nska 및 Kostyra [31]. 이 방법은 항산화 능력을 측정하는 데 사용되었습니다.BLP 및 동결 건조 GF 추출물은Photochem 장치(Analytik예나, 라이프치히, 독일). 항산화 활성은 ACW(친수성조건) 및 ACL(친유성 조건) 키트를 제조업체의 프로토콜에 따라ACW의 경우 50-mg 샘플을 1mL의 물로 추출했고 ACL의 경우 50-mg 샘플을 추출했습니다.MeOH 및 헥산 혼합물(4:1;v/v). 농도추출 용액은 생성된 발광이 내에 있도록 조정되었습니다.표준 곡선의 범위. 항산화능을 비교하여 계산하였다.Trolox 표준 곡선을 사용하여 시료의 지연 시간을 측정하고 다음과 같이 표현했습니다.µ몰트롤록스 g−1 디엠.

2.5. AGEs에 대한 억제 활성 평가

최종 당화산물(AGEs)에 대한 억제 활성이 평가되었습니다.두 가지를 사용하여체외모델 시스템: 소 혈청 알부민(BSA)-포도당 및BSA-메틸글리옥살(MGO). 추출 및 배양 절차는Szawara-Nowak et al. [32]. 간단히 말해서, 150mg의 동결 건조된 샘플이 67%로 추출되었습니다.25에서 진탕하여 메탄올◦Thermomixer(Thermomixer, Eppendorf,폴란드). 원심분리 후 얻은 상등액을 증발건조시켰다.질소 하에서 건조 잔류물을 인산염 완충액(0.1M, pH 7.4)에 용해시켰다.0.5 mL의 수득된 용액을 BSA를 함유하는 1 mL의 혼합물과 함께 인큐베이션하였다(10 mg/mL) 및 아지드화나트륨(0.1 mg/mL) 인산염 완충액(0.1 M, pH 7.4) 및적절하게 D-포도당 또는 MGO. 측정을 위해 250µl 반응 혼합물웰(microplate 96-wells, black, Porvair)에 넣었습니다. 의 형광 강도λ자극330nm 및λ방사410nm(BSA-포도당) 및λ자극340nm 및λ방사420 nm(BSA-MGO)를 측정하였다. 각 추출물에 대해 테스트를 3회 수행했습니다. ㅏ1mM의 아미노구아니딘을 양성 대조군으로 사용하였다. 결과는 다음과 같이 제시되었다.AGE 억제 활동의 백분율.2.6. 통계 분석달리 명시되지 않는 한, 모든 표에 보고된 데이터는 평균값 및 표준입니다.삼중 관찰의 편차. 일반적으로 실험과 차이점GF는 페어링되지 않은t-Weich의 보정으로 테스트(p < 0.05), except for 단방향 분석으로 분석한 저장 시간에 따른 GF 간의 차이ANOVA, GraphPad Prism 버전 8 사용.0.0 Windows용, GraphPad 소프트웨어(San디에고, 캘리포니아, 미국).