Физикохимични, антиоксидантни и сетивни характеристики на пандишпанови блатове, обогатени с екстракт от Пеперудено грахово цвете (Clitoria ternatea)
Коментар от Orange Pear
Тази статия е с много съкращения, поради факта, че е написана на високо професионален академичен език. Извадили сме най-важното от оригинала и сме се постарали да Ви предадем информацията на по-разбираем език. В края на статията има линк към оригиналната публикация, която е от Националната Медицинска Библиотека на САЩ.
Резюме
Хлебните изделия са храна, ценена от потребителите по целия свят. Има страхотна възможност за включване на повече биоактивни съединения за подобряване на качеството й. Целта на това проучване е да се използва предимството на Пеперудено грахово цвете (CTE) (Повече за Пеперудения грах, можете да прочетете в нашата статия) при производството на пандишпан. Петте различни нива на CTE (0, 5, 10, 15 и 20%, w/w) са включени в приготвянето на пандишпан.
Пандишпановите блатове са оценени за физикохимични (цвят, обем, водна активност, общо фенолно съдържание и антиоксидантни свойства) и характеристики на текстурата, както и приемането от потребителя. Добавянето на Пеперуден грах (CTE) в пандишпаните повишава съдържанието на полифенол и антиоксидантната активност, съпътстващо намалената липидна пероксидация.
Повишаване на твърдостта, адхезивността, лепкавостта и дъвченето и намаляване на кохезията, еластичността и еластичността на тортите се наблюдава при увеличаване на процента на CTE в тортата. Наблюдава се значително намаляване на светлотата, зачервяването и жълтеникавостта в тортата, съдържаща CTE. Не са открити разлики в общата приемливост между контролата и тортата, съдържаща CTE. Констатациите показват, че Пеперудения грах може да бъде потенциален източник за разработване на пандишпанови торти с по-ефективни антиоксидантни свойства.
Въведение
Хлебните продукти, особено сладкишите, са най-популярните и широко достъпни, консумирани като лека закуска или алтернативно хранене в световен мащаб (Zhang et al. 2012 ). Пандишпанът, вид торта с въздушна квас, се прави от брашно, захар, яйца, мазнина и други съставки (Lee 2015 ). Мазнината е обичайна съставка, която подобрява по-меката крайна текстура на пандишпана по време на производствения процес, но много мазнини са склонни към липидно окисление чрез генериране на реактивни кислородни видове и свободни радикали при излагане на кислород (Lu et al. 2010; St. Angelo et др. 1996 г). Като цяло, липидното окисляване пряко влияе върху гранясалите миризми, неприятните вкусове и обезцветяването на продуктите, което води до намаляване на хранителното качество и безопасност, което може да бъде вредно за човешкото здраве в дългосрочен план (Waraho et al. 2011 ) .
Бързо нарастващата загриженост относно здравословните храни накара изследователите да използват антиоксиданти за минимизиране на гранясването, забавяне на образуването на токсични продукти на окисление, поддържане на хранителното качество и увеличаване на срока на годност на хранителните продукти (Lobo et al. 2010 ) . Естествени ядливи растения като кори от диня и кори от пъпеш (Al-Sayed and Ahmed 2013 ), екстракт от зелен чай (Bajerska et al. 2010 ), чай на прах (Mau et al. 2015 ), екстракт от картофена кора (Mohdaly et al. 2010 ). ), черен ориз (Mau et al. 2017 ) и екстракт от сусам (Suja et al. 2005) наскоро беше съобщено, че са потенциални източници за предотвратяване на липидна пероксидация в хлебни продукти.
Следователно, включването на богати на антиоксиданти плодове, зеленчуци и растения в пандишпанови торти е нов подход за предотвратяване на липидната пероксидация и подобряване на качеството на продуктите в хранително-вкусовата промишленост (Shahidi and Zhong 2010 ) .
Clitoria ternatea L. (CT), известен като пеперуден грах или син грах, е растителен вид, принадлежащ към семейство Fabaceae. Цветните венчелистчета на CT, които съдържат изобилие от антоцианинови пигменти, имат значителен потенциал за приложение като източник на естествени оцветители в различни храни и напитки (Nair et al. 2015 ). Например екстрактът от цветя CT е рационално използван като син цвят в десерти и напитки в страни от Югоизточна Азия като Малайзия и Тайланд (Lijon et al. 2017 ).
Освен това, цветните листенца на CT са докладвани като обикновени зеленчуци в Индия и Филипините (Tecson-Mendoza 2007 г.). Екстрактът от CT не само придава красиво оцветяване на хранителните системи, но също така показва широк спектър от фармакологични аспекти за насърчаване на здравето ефекти (Mukherjee et al. 2008; Zingare et al. 2013 ).
Благоприятните ефекти на полифенолите в екстракта от цветя CT са свързани със способността им да извличат свободните радикали (Повече за свободните радикали можете да прочетете в нашата статия) (Chayaratanasin et al. 2015 ; Madhavarao et al. 2011 ; Madhu 2013 ). Публикуваната работа демонстрира инхибиторния ефект на полифенолите в екстракта от CT срещу въглехидратните храносмилателни ензими (α-глюкозидаза и α-амилаза), което може да доведе до забавена абсорбция на глюкоза и понижаване на постпрандиалната хипергликемия (Adisakwattana et al. 2012).
Микрокапсулирането на CT запазва по-голямо количество полифеноли и подобрява антиоксидантния капацитет, инхибиторната активност на панкреатичната α-амилаза и свързването на жлъчните киселини след стомашно-чревното смилане (Pasukamonset et al. 2016). Скорошно проучване показа ефекта на CT екстракта за намаляване на липидното окисление и подобряване на срока на годност и стабилността на цвета на готвени свински продукти в месната промишленост (Pasukamonset et al. 2017).
Въпреки това, познанията за използването на екстракта от CT като активни съставки в пандишпанови торти са много ограничени. Следователно проучването имаше за цел да разработи нова формула на пандишпанов блат чрез замяна на брашното за кекс с различни CT екстракти. В допълнение, проучването има за цел да определи ефекта на пандишпанови торти, обогатени с екстракт от CT, върху антиоксидантната активност, физикохимичните характеристики и приемането от потребителите.
Материали
Съставките, използвани във формулата на пандишпана, са брашно за кекс (UFM Food center Co., Ltd., Банкок, Тайланд), захароза (Mitr Phol Sugar Co., Ltd., Банкок, Тайланд), масло от оризови трици (Thai Edible Oil Co., Ltd., Банкок, Тайланд), пресни яйца (Charoen Pokphand Foods Public Co., Ltd., Банкок, Тайланд), натриев хлорид (Thai Refined Salt Co., Ltd., Банкок, Тайланд), бакпулвер (Unilever) Thai Trading Ltd., Банкок, Тайланд), оцет (Win Chance Foods Co., Ltd., Банкок, Тайланд) и аромат на ванилия (Greathill Ltd. Part., Банкок, Тайланд). Изсушената чрез пулверизиране форма на Пеперуден грах (Clitoria ternatea) екстракт от цветни венчелистчета (CTE) е закупен от Specialty Natural Products Co., Ltd., Банкок, Тайланд. Катехин, 1,1-дифенил-2-пикрилхидразил (DPPH), железен хлорид тетрахидрат, ферозин, трихлороцетна киселина, железен хлорид хексахидрат, трифлуорооцетен анхидрид и 6-хидроксил-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоксилна киселина ( trolox) са закупени от Sigma-Aldrich Co. (Сейнт Луис, Мисури, САЩ). Реагентът на Folin-Ciocalteau е закупен от Merck (Дармщад, Франция, Германия). Всички други използвани реагенти са с аналитичен клас и са закупени от Sigma-Aldrich Co. (Сейнт Луис, Мисури, САЩ) и Merck (Дармщат, Франция, Германия).
Приготвяне на пандишпанови блатове
Рецептата за контролен пандишпан в това проучване е адаптирана от предишно проучване (Mau et al. 2015 ). Екстрактът от Пеперуден грах (CTE) се използва за заместване на 0, 5, 10, 15 и 20% (тегл./тегл.) пшенично брашно за приготвяне на различни пандишпанови блатове.
Рецептата за пандишпановите торти е описана в табл 1. За приготвянето на пандишпан, яйчения белтък се разбива в сметана с помощта на ръчен миксер (HR1574, Philips, Япония) при настройка на ниска-средна скорост за 20 сек. Добавят се захар и оцет и продължава разбиването на сметаната, като се използва ръчна настройка на скорост 6 за 80 сек. След това, яйчения жълтък, маслото, солта, аромат на ванилия и CTE се изсипват в миксера при настройка на скорост 2 за 20 сек. По-късно съставките се смесват на ръка с пластмасова шпатула до гладкост. След това се изсипва в кръгли форми за кекс (20 cm в диаметър, 5 cm в дълбочина) и се пече на 180 °C за 15 минути в предварително загрята електрическа фурна (KXS-4G+H, Salvia Industrial SA, Лезо, Испания). След изпичане сладкишите се оставят да се охладят за 30 минути при стайна температура и след това се изваждат от тавите.
Резултати и дискусия
Физикохимични характеристики
Теглото, влагата и водната активност на всички пандишпанови торти не показват значителни разлики между всичките пет тествани групи. Процесът на печене на пандишпана води до разширяване на течностите, когато температурата се повиши, което води до увеличаване на генерирането на газ заедно с налягането на парите (Kim et al. 2012 ). Когато газът дифундира в тортата, той причинява структурни щети и загуба на обем на тортата (Lee 2015 ).
Няма статистически значима разлика в стойностите на степента на загуба при печене между тортите, обогатени с CTE (5–20%) и контролната торта, което предполага, че добавянето на CTE не е повлияло на загубата при печене на пандишпана. Следователно екстрактът от Пеперуден фрах може да поддържа стабилен обем и влажна текстура и структурната трансформация на тортата по време на процеса на печене. Стойността на твърдостта на кейкове, обогатени с CTE (10–20%), е значително повишена в сравнение с контролната торта. Това може да се дължи на взаимодействието на водородната връзка и хидрофобното взаимодействие между протеиновите молекули и фенолните групи, което причинява структурни и конформационни промени на протеина в храната (Yuksel et al. 2010; Jakobek 2015 ) . Това показва, че тортите, обогатени с CTE, стават малко по-твърди сравнение с контролната торта.
Кохезията (слепване) се определя като способността на хранителните продукти да устоят на деформация или компресия между зъбите преди разрушаването на вътрешната структура на храните (Lu et al. 2010) .). Резултатите демонстрират статистически значимо намаление на кохезията на кейкове с добавен CTE (10–20%) в сравнение с контролния кейк. Това намаление показва, че тортите, формулирани с CTE, имат ниска способност за устойчивост, преди структурата на тортата да се деформира под зъбите.
Адхезивността представлява способността на тортата да се придържа към зъбите при дъвчене, следователно по-голямата отрицателна стойност на адхезивността води до по-голяма адхезивност (Lu et al. 2010) .). Стойностите на адхезивност на произведените кейкове, обогатени с CTE, варират между −3,12 ± 0,20 и −1,55 ± 0,11 g/s. Добавянето на CTE (10–20%) в блатовете забележимо намалява адхезивността в сравнение с контролната торта. Освен това добавянето на CTE (15–20%) намалява устойчивостта на произведените торти, докато намалената еластичност се наблюдава при 20% CTE.
Забележими разлики в лепкавостта и дъвченето се наблюдават в пробите, съдържащи 15–20% CTE. Стойността на еластичността се описва, като степента на възстановяване между първото и второто компресиране показва еластичността на тортите (Lu et al. 2010 ). Еластичността се дефинира, като способността за отскачане на тортата след първото компресиране, докато лепкавостта измерва силата за дъвчене на тортата, докато стане готова за поглъщане (Lu et al. 2010) .).
Сдъвкването представлява количеството енергия, необходимо за разграждане на храна за поглъщане, което показва скоростта на разграждане на тортата (Lu et al. 2010 ).
Следователно, значителното намаляване на еластичността, кохезията и устойчивостта на сладкиши, съдържащи CTE, може да се дължи на по-слабата и по-малко еластична глутенова структура на тортите, причинена от полифенолите в CTE. Въпреки това, няма значими стойности за твърдост, кохезивност, адхезивност, еластичност, лепкавост, еластичност и дъвчене с кексовете, съдържащи 5% CTE.
Цветови характеристики
Резултатите бяха изразени чрез Hunter L ∗, a ∗ и b ∗ стойности, съответстващи съответно на светлота, зачервяването и жълтеникавостта. Бяха наблюдавани значителни разлики в цветовете на кората и трохите между контролната торта и тортата, заместена с CTE ( P <0.05).
Цветът на кората на контролния пандишпан дава по-високи стойности на L ∗, a ∗ и b ∗ в сравнение с тортите, заместени с CTE ( P < 0,05). Цветът на кората на контролата беше по-светъл и по-червеникав и жълтеникав от който и да е друг CTE торти. Цветът на трохите на контролните проби също беше значително различен от тортите, съдържащи CTE ( P <0.05). Когато нивото на CTE заместване се повиши, се наблюдава намаляване на стойностите на L ∗, a ∗ и b ∗ . Това предполага, че се получава по-тъмен цвят на тортите, включително по-малко червено и жълто. Следователно, цветовете на кората и трохите на пандишпана са силно повлияни от нивата на CTE.
Появата на торти, съдържащи CTE, е показана на фиг. 1. Включването на CTE значително намалява ( P <0,05) стойността на наситеността както на кората, така и на трохите. Повишеното съдържание на CTE в пандишпанови торти доведе до намаляване на стойностите на цветността.
За изчерпателен анализ, комбиниращ L ∗, a ∗ и b ∗ стойности заедно, беше въведен индекс E , за да опише промяната на цвета. Индекс E , изчислен по уравнението E = ( L * 2 + a * 2 + b * 2)1/2, което се влияе най-вече от яркостта (Peng et al. 2010 ). Тортите, подсилени с CTE, имат по-ниски стойности на E от контролната торта. Констатациите също така показват, че тенденцията на стойностите на E е обратно пропорционална на нивата на CTE в тортата. Тези наблюдения са показателни за загуба на яркост на тортата, причинена от CTE. Следователно промяната на цвета на пандишпанови торти, обогатени с CTE, може да се дължи на лилави пигменти в CTE.
Общо полифеноли, общо флавоноиди и антиоксидантни свойства
Съдържанието на общ полифенол в тортата варира от 585,32 ± 42,49 до 1068,61 ± 36,38 µg еквивалент на галова киселина/g, докато общото съдържание на флавоноиди в пробите за торта варира от 38,48 ± 5,32 до 63,22 ± 3,82 µg катехин еквивалент на пандишпан.
Тези резултати показват, че общото съдържание на полифеноли и флавоноиди в пандишпана значително се увеличава с 10, 15 и 20% със заместването с CTE в сравнение с контролата ( P <0,05). Най-високото съдържание на полифеноли и флавоноиди е установено в торта, приготвена с 20% заместител на брашно за торта с CTE. След изпичане общото съдържание на полифенол и общо съдържание на флавоноиди остава в CTE пандишпана.
Антиоксидантните свойства на тортата показват, че добавянето на CTE значително подобрява антиоксидантните свойства на пандишпаните. Стойността на FRAP на пандишпан значително се повишава от 90,50 ± 3,54 до 324,06 ± 4,96 µM FeSO 4 /g пандишпан при увеличаване на инкорпорирането с CTE (5–20%), съответно ( P <0,05). Способността на CTE пандишпаните да поемат DPPH радикала е 91,55 ± 6,35 до 186,96 ± 1,81 mg/mL. Констатациите показват, че пандишпанови торти, добавени с 10, 15 и 20% CTE показват, значително силен антиоксидант в сравнение с контролната торта ( P <0,05). Това означава, че полифенолните съединения в CTE могат да допринесат за тяхната активност за отстраняването на радикали.
Окислителна стабилност
Окисляването на липидите е един от най-често срещаните процеси в тортите, обогатени с липидно съдържание. Липидното хидролитично разграждане е преобладаващ предшественик на окислителната нестабилност на хлебните продукти по време на висока температура на печене (Kamkaen и Wilkinson 2009 ). Съобщава се, че няколко съединения на липидна пероксидация, като алифатни алдехиди и 1-октанол, са открити в пандишпана по време на процеса на печене (Zamora and Hidalgo 2016 ). Добавянето на CTE (5–10%) значително намалява стойностите на TBARS в пандишпана (7,8–38,23%) в сравнение с контролния пандишпан ( P <0,05). Тези резултати показват, че екстрактът от Пеперудено грахово цвете при ниска концентрация от 5% причинява намаляване на липидното окисление в пандишпан.
Няколко проучвания са документирали, че CTE има антиоксидантна активност, включително анализите TEAC, FRAP и DPPH (Chayaratanasin et al. 2015 ; Ismail et al. 2016 ). Предишно проучване също показа, че CTE (0,02–0,16% w/w), съдържащ фенолните съединения, придава характерно инхибиране (подтискане) на липидното окисление в месни продукти (Pasukamonset et al. 2017). Това проучване доказа, че висока концентрация на CTE може да осигури по-добър инхибиращ ефект на TBAR, отколкото ниска концентрация на CTE. Чрез сравнение на резултатите, показани по-горе, може да се заключи, че антиоксидантната активност на CTE може да варира в зависимост от нивото на концентрациите. Описана е положителна корелация между съдържанието на фенолно съединение в екстракта от Clitoria ternatea и инхибирането на липидното окисление в модела на сготвена свински кюфтенца (Pasukamonset et al. 2017 ). Според тези констатации намалените TBARS на сладкиши може да се дължат на високото съдържание на фенолни съединения в CTE, които действат като ловец на свободни радикали.
Сетивно оценяване
Сетивният анализ не показа статистически значими разлики във външния вид, гъбестостта, текстурата, аромата и вкусовите резултати между контролния кейк и запечения обогатен CTE (5–20%). Цветните резултати на тортите плюс CTE 5, 10, 15 и 20%, от друга страна, имат по-нисък резултат от контролната торта ( P <0,05). Това предполага, че ярко синият цвят на CTE се приписва на сетивното приемане, което е в съответствие с намаляването на L ∗, a ∗ и b ∗стойности при повишена концентрация на КТР. Освен това резултатът от общата приемливост на тези торти с добавен CTE са умерено приемливи. Тези резултати са в съгласие с предишни проучвания по отношение на умерено приемливия резултат по седемстепенна хедонична скала на сладкиши с екстракт от зелен чай (Lu et al. 2010) и екстракт от черен ориз (Mau et al. 2017 ). Според сетивните характеристики, заедно с получените резултати от физикохимичните свойства, частичната замяна на кексово брашно с 5% CTE в пандишпанови торти е значително по-задоволително от кексово брашно с 10, 15 и 20% CTE.
Заключение
Замяната на пшеничното брашно с CTE (5–20%) във формулата на пандишпана повишава съдържанието на полифеноли и антиоксидантната активност, както и инхибирането на липидната пероксидация. Взети заедно с анализа на текстурата и приемливостта, CTE би бил алтернативен и потенциален източник за разработване на пандишпанови торти, като функционална храна.