Βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών και της διατροφικής αξίας αρτοσκευασμάτων χωρίς γλουτένη με άλευρα ρεβιθιού και βελανιδιού.
Creators: name: Γκουντενούδη-Εσκιτζή, Ιππολύτη Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Αρτοσκευάσματα χωρίς γλουτένη
Άλευρα βελανιδιού και ρεβιθιού
Οργανοληπτική αξιολόγηση, φυσικοχημική και χημική ανάλυση
Gluten-free bakery products
Acorn and chickpea flours
Sensory evaluation, physicochemical and chemical analyses

description: Η εφ’όρου ζωής δίαιτα χωρίς γλουτένη, η μοναδική θεραπεία για τη νόσο της κοιλιοκάκης, απαιτεί τον αυστηρό αποκλεισμό των τροφίμων που εμπεριέχουν γλουτένη, όπως το ψωμί, τα ζυμαρικά και τα δημητριακά που παράγονται από σιτάρι, κριθάρι, σίκαλη και βρώμη. Αυτά τα δημητριακά αποτελούν σημαντικές πηγές πρωτεϊνών, διαιτητικών ινών, μετάλλων και αντιοξειδωτικών ενώσεων. Για το λόγο αυτό, τα προϊόντα και η δίαιτα χωρίς γλουτένη θεωρείται ότι είναι κατώτερης θρεπτικής αξίας. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση ενός καινοτόμου αρτοσκευάσματος χωρίς γλουτένη, εμπλουτισμένο με άλευρα υψηλής διατροφικής αξίας και υδροκολλοειδή, με τη χρήση της μεθοδολογίας επιφανειών απόκρισης. Ο κύριος στόχος της έρευνας αυτής, ήταν η βελτιστοποίηση των ποιοτικών και διατροφικών χαρακτηριστικών των αρτοσκευασμάτων χωρίς γλουτένη, αντικαθιστώντας το 30% του καθαρού αμύλου της βασικής σύνθεσης με μίγμα αλεύρων από δυο υψηλής θρεπτικής αξίας πηγές, ένα όσπριο, το ρεβίθι και έναν ξηρό καρπό, το βελανίδι. Η μεθοδολογία επιφανειών απόκρισης χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη της επίδρασης της αναλογίας των αλεύρων βελανιδιού και ρεβιθιού, του επιπέδου ενός υδροκολλοειδούς (μεθυλοκυτταρίνη, MC) και του επιπέδου του προστιθέμενου νερού στις ρεολογικές ιδιότητες των ζυμαριών χωρίς γλουτένη που παρήχθησαν, όπως επίσης και στα φυσικοχημικά/ποιοτικά χαρακτηριστικά (ειδικός όγκος, υφή, ρυθμός σκληρότητας ψίχας, χρώμα, υγρασία, ενεργότητα νερού) των τελικών αρτοσκευασμάτων. Ο παράγοντας που αποδείχθηκε να επηρεάζει περισσότερο τα προαναφερθέντα χαρακτηριστικά ήταν η αναλογία των αλεύρων υψηλής διατροφικής αξίας, όπως επίσης και η αλληλεπίδραση της με το επίπεδο του υδροκολλοειδούς και του νερού. Το βέλτιστο αρτοπαρασκεύασμα, το οποίο προσδιορίσθηκε από τα δεδομένα, περιείχε αναλογία αλεύρων βελανιδιού:ρεβιθιού 7,5:22,5, 2% MC και 107% νερό (επί του του μίγματος αλεύρων/αμύλων). Τα άλευρα ρεβιθιού και βελανιδιού όπως και επιλεγμένα, αντιπροσωπευτικά αρτοσκευάσματα του πειραματικού σχεδιασμού με διαφορετικές αναλογίες των αλεύρων αυτών, συμπεριλαμβανομένου και του βελτιστοποιημένου, μελετήθηκαν ως προς την περιεκτικότητα τους σε φαινολικές ενώσεις και φλαβονοειδή τόσο ώς ολικό κλάσμα με φασματοφωτομετρικές μεθόδους, όσο και ως μεμονωμένα φαινολικά οξέα και φλαβονοειδή με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης, αντίστροφης φάσης, ώστε να διαπιστωθεί η συνεισφορά του εκάστοτε αλεύρου στις αντιοξειδωτικές ενώσεις και την αντιοξειδωτική δραστηριότητα των τελικών προϊόντων. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε και ο ποσοτικός προσδιορισμός τοκοφερολών και καροτενοειδών στα ίδια δείγματα αλεύρων και αρτοσκευασμάτων. Το άλευρο του βελανιδιού, εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας του σε αντιοξειδωτικές ενώσεις συνεισέφερε πολύ περισσότερο συγκριτικά με το άλευρο του ρεβιθιού (959,49 mg και 206,10 mg αντίστοιχα, ισοδύναμα γαλλικού οξέος (GAE) ανά 100 g ξηρής μάζας), ενώ όλα τα εμπλουτισμένα αρτοσκευάσματα είχαν περισσότερες αντιοξειδωτικές ενώσεις και αντιοξειδωτική δραστηριότητα συγκριτικά με το αρτοσκεύασμα-μάρτυρα που αποτελούνταν από ρυζάλευρο και άμυλο καλαμποκιού σε αναλογία 50:50. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε μελέτη της in vitro ενζυμικής υδρόλυσης του αμύλου των ίδιων επιλεγμένων αρτοσκευασμάτων, ώστε να διερευνηθεί η επίδραση του εκάστοτε αλεύρου στην απελευθέρωση της γλυκόζης κατά την πέψη. Ακολούθησε in vivo μελέτη της μεταγευματικής γλυκαιμικής απόκρισης στο αίμα μιας ομάδας δώδεκα υγιών εθελοντών, οι οποίοι κλήθηκαν να καταναλώσουν το αρτοσκεύασμα-μάρτυρα και το βελτιστοποιημένο αρτοσκεύασμα, καθώς και άσπρο ψωμί με γλουτένη (σιταρένιο) που ήταν το τρόφιμο αναφοράς. Το βελτιστοποιημένο αρτοσκεύασμα βρέθηκε να έχει χαμηλότερο γλυκαιμικό δείκτη και γλυκαιμικό φορτίο συγκριτικά με το αρτοσκεύασμα-μάρτυρα (97,4 έναντι 159,2 του μάρτυρα και 8,1 έναντι 19,5 αντίστοιχα). Τέλος, πραγματοποιήθηκε οργανοληπτικός έλεγχος του βελτιστοποιημένου αρτοσκευάσματος συγκριτικά με το αρτοσκεύασμα-μάρτυρα, απο μια ομάδα μη εκπαιδευμένων κριτών, όπου εντοπίσθηκαν αρκετές διαφορές μεταξύ των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών των δυο δειγμάτων με το βελτιστοποιημένο αρτοσκευάσμα να συγκεντρώνει υψηλότερη βαθμολογία κατά την αξιολόγηση της συνολικής αποδοχής τους. Βάση των αποτελεσμάτων της συγκεκριμένης μελέτης, αποδεικνύεται πως με τον εμπλουτισμό των αρτοσκευασμάτων χωρίς γλουτένη με άλευρα από ρεβίθι και βελανίδι, μπορούν να αποδοθούν στα τελικά προϊόντα βελτιωμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως και να επιτευχθεί η αναβάθμιση της διατροφικής τους αξίας.
description: Lifelong gluten-free diet, the only treatment of celiac disease, implies a strict elimination of the gluten-containing foods, such as bread, pasta and cereals which are produced by wheat, barley, rye and oat. These cereals represent important sources of proteins, dietary fibers, minerals and antioxidant compounds. Therefore, gluten-free products and gluten-free diet is generally considered to be substandard in nutritional value. The objective of this study was the development and the optimization of a novel gluten-free bread, enriched with a mixture of acorn and chickpea flours and hydrocolloids using the response surface methodology (RSM). The main goal of this research was the optimization of the quality characteristics of the gluten-free breads by replacing 30% of the starch of the basic bread composition with flours derived from grains having high nutritional value, a legume, chickpea and a nut, acorn. Response surface methodology was used to study the effects of acorn:chickpea flour ratio, hydrocolloid level (Methylcellulose, MC) and amound of added water on the rheological properties of gluten free doughs as well as on the physicochemical/quality characteristics (specific volume, texture, hardening rate, colour, moisture, water activity) of the final products. The factor that was found to influence most the prementioned characteristics was the ratio of the high nutritional value flours and its interaction with the MC and water level. The optimized bread formulation, which was determined by RSM, consisted of 7.5:22.5 acorn:chickpea flour ratio, 2% MC and 107% water level (mixture of flour/starch basis). Phenolic and flavonoid compounds were determined spectrophotometrically as a total content and individually with reverse phase, high performance liquid chromatography (HPLC), in acorn and chickpea flours and in selected representative bread formulations of the experimental design, included the optimized bread, in order to evaluate the contribution of each flour to the antioxidant compound content and antioxidant activity of the final products. Additionally, the quantification of tocopherols and carotenoids was carried out by HPLC in the above flour and bread samples. Acorn flour, having high content of antioxidant compounds, contributed more than the chickpea flour to the antioxidant properties of the final products (959.49 mg and 206.10 mg, Gallic Acid Equivalents (GAE) per 100 g of dry mass respectively), while all of the enriched bread formulations had higher antioxidant compound content in comparison to the control bread, which consisted of rice flour and corn starch at the ratio of 50:50. Moreover, the enzymic starch digestibility of the same selected bread formulations was evaluated using an in vitro assay simulated human digestion process in order to study the effect of flour composition on the glucose release during digestion. Additionally, an in vivo study for the postprandial glucose response in the blood of twelve healthy volunteers, that consumed the control and the optimized gluten-free bread, as well as a white, wheat bread used as reference. The optimized bread had lower glycemic index in comparison to control gluten-free bread, as well as a lower glycemic load (97.4 instead of 159.2 of the control gluten-free bread and 8.1 versus 19.5 respectively). Finally, sensory evaluation was conducted both for the control and the optimized gluten-free bread by a non-trained sensory panel, in which many differences were noted between the tested samples. When the samples were evaluated for their overall acceptability, the optimized gluten-free bread scored higher than the respective control product. This study suggests that addition of acorn and chickpea flours to the gluten-free bread formulations can provide products with acceptable textural attributes and improved nutritional quality
description: Το μεγαλύτερο μέρος της παρούσας διατριβής υλοποιήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος «ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ», Πράξη Ι: «Συνεργατικά έργα μικρής και μεσαίας κλίμακας» (09ΣΥΝ-22-878), το οποίο χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Παιδείας, Δια Βίου Μάθησης και Θρησκευμάτων μέσω του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς, ΕΣΠΑ 2007-2013.