Wpływ odroczonego wypieku i dodatku zakwasu na indeks glikemiczny in vitro oraz zawartość skrobi i polifenoli ogółem w bułkach pszennych

• Autorzy: Barbara Borczak , Elżbieta Sikora , Marek Sikora , Joanna Kapusta-Duch , Dimitar Hrusavov

Warianty tytułu

Effect of Bake-off Technology and Added Sourdough on In Vitro Glycemic Index and on Content of Total Starch and Polyphenols in wheat Flour Rolls

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy było określenie wpływu dodatku zakwasu do ciasta pszennego i sposobu wypieku (tradycyjnego oraz odroczonego, z zastosowaniem procesu zamrażania i zamrażalniczego przechowywania) na zawartość w bułkach skrobi i polifenoli ogółem oraz wartość indeksu glikemicznego, oznaczonego metodą in vitro. Badano cztery warianty bułek pszennych: 1) wypieczone w sposób tradycyjny (TRAD), jako próba kontrolna, 2) z 3-procentowym dodatkiem zakwasu (TRAD+Z) wypieczone w sposób tradycyjny, 3) częściowo podpiekane i zamrożone, a następnie dopiekane (ODR), 4) z 3-procentowym dodatkiem zakwasu (ODR+Z) częściowo podpiekane i zamrożone, a następnie dopiekane. Zastosowanie technologii odroczonego wypieku wpłynęło na zmniejszenie zawartości suchej masy w badanych bułkach (p<0,05) z ok. 74 do ok. 65 - 66 %. Dodatek zakwasu oraz zastosowanie mrożenia i zamrażalniczego przechowywania przyczyniły się do istotnego (p<0,05) zwiększenia zawartości skrobi wolno trawionej (SDS) w bułkach pochodzących z odroczonego wypieku (ODR - 12,6 % s.m, ODR+Z - 16,10 % s.m) w stosunku do bułek wypiekanych tradycyjnie (TRAD - 7,4 % s.m., TRAD+Z - 7,5 % s.m. Zawartość skrobi szybko trawionej (RDS) była istotnie mniejsza (p < 0,05) w bułkach z dodatkiem zakwasu: ODR+Z - 27,4 % s.m. i TRAD+Z - 27,3 % s.m. w porównaniu z bułkami kontrolnymi TRAD - 30,8 % s.m., jak również z bułkami wypiekanymi w sposób odroczony, ale bez dodatku zakwasu ODR - 29,1 % s.m. Zastosowanie procesu mrożenia i zamrażalniczego przechowywania przyczyniły się do istotnego (p<0,05) zwiększenia zawartości polifenoli ogółem w badanych bułkach [mg kwasu galusowego w 100 g s.m.]: ODR+Z - 105,2 i ODR - 105,7 vs. TRAD - 60,2 i TRAD+Z - 57,7. Natomiast dodatek zakwasu nie wpłynął na wzrost zawartości polifenoli ogółem w badanych bulkach (p < 0,05). Dodatek zakwasu oraz zastosowanie mrożenia i zamrażalniczego przechowywania spowodowały istotne (p<0,05) zmniejszenie wartości indeksu glikemicznego, oznaczonego metodą in vitro, a wyrażonego wskaźnikiem trawienia skrobi (SDI). Największą wartością SDI charakteryzowały się bułki TRAD - 76,4 % s.m., a najmniejszą - bułki ODR+Z - 53,2 % s.m. Dodatek zakwasu w proszku do ciasta z mąki pszennej jasnej i technologia odroczonego wypieku z zastosowaniem zamrażalniczego przechowywania półproduktu umożliwiają otrzymanie bułek pszennych o niskim indeksie glikemicznym oraz o zwiększonej zawartości polifenoli. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the research study was to determine the effect of the sourdough added into the wheat flour dough and the baking method (traditional baking method and bake-off technology with the application of freezing and frozen storage processes) on the content of starch and total polyphenols in rolls, as well as on the value of glycemic index that was measured in vitro. Four types of wheat flour rolls were analyzed: 1) traditionally baked rolls (TRAD) as a control sample; 2) traditionally baked rolls with 3 % of sourdough (TRAD+SD) added; 3) rolls that were partially baked, frozen, and, next, finally baked (PBF); 4) rolls that were partially baked and frozen, and, next, finally baked with 3 % of sourdough added (PBF+SD). The application of bake-off technology contributed to a reduction in the content of dry matter (DM) (p < 0.05) in the rolls studied from ca. 74 to 65-66 %. The sourdough added and the application of freezing and frozen storage processes caused the content of slowly digestible starch (SDS) to significantly (p < 0.05) increase in the rolls baked using BOT (in PBF rolls by 12.6 % of dry matter; in PBF+SD rolls by 16.10 % of dry matter (DM)) compared to the traditionally baked rolls (in TRAD rolls: 7.4 % of DM; in TRAD+SD rolls: 7.5 % of DM). The content of rapidly digestible starch (RDS) was significantly lower (p < 0.05) in the rolls with the sourdough added: in PBF+SD rolls: 27.4 % of DM and in TRAD+SD rolls: 27.3 % of DM compared to the traditionally baked rolls: 30.8 % of DM, and to the PBF rolls: 29.1 % of DM. The applied freezing and frozen storage processes caused the content of total polyphenols in the rolls studied to significantly increase [mg of gallic acid in 100 g of DM]: in PBF + SD rolls: 105.2 and in PBF rolls: 105.7 vs. in TRAD rolls: 60.2 and in TRAD+SD rolls: 57.7. However, the sourdough added had no impact on the increase in the content of total polyphenols in the rolls studied (p < 0.05). The sourdough added and the freezing and frozen storage processes applied caused the in vitro measured value of glycemic index, expressed as a starch digestibility index (SDI), to decrease. The TRAD rolls were characterized by the highest value of SDI: 76.4 % of DM; and the PBF+SD rolls by the lowest SDI value: 53.2 % of DM. The powdered sourdough added into the white wheat flour and the BOT method with storing the partially baked products under the frozen conditions make it possible to produce wheat flour rolls showing a low value of glycemic index and an increased content of polyphenols. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Właściwości zdrowotne produktu; Technologia produkcji żywności; Piekarnictwo

EN

Food; Health properties of the product; Food production technology; Bakery

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 21 (2014)
• Numer: nr 5 (96)
• Strony: 155--167

Twórcy

autor

Barbara Borczak

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Elżbieta Sikora

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Marek Sikora

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Joanna Kapusta-Duch

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Dimitar Hrusavov

• University of Food Technologies, Bułgaria

Bibliografia

• [1] Alvarez- Jubete L., Wijngaard H., Arendt E.K., Gallagher E.: Polyphenol composition and in vitro antioxidant activity of amaranth, quinoa buckwheat and wheat as affected by sprouting and baking. Food Chem., 2010, 119, 770-778.
• [2] Balestra F., Cocci E., Pinnavaia G., Romani S.: Evaluation of antioxidant, rheological and sensorial properties of wheat flour dough and bread containing ginger powder. LWT, 2011, 44, 700-705.
• [3] Borczak B., Sikora E., Sikora M., van Haesendonck I.: The impact of sourdough addition to frozen stored wheat-flour rolls on glycemic response in human volunteers. Starch - Stärke, 2011, 63 (12),801-807.
• [4] Cassab-Carreira M., Lajolo F.M., Wenzel de Menezes E.: Glycemic Index: Effect of food storage under low temperature. Brazilian Archives of Biology and Technology, 2004, 569-574.
• [5] Chung HJ., Liu Q., Hoover R.: Effect of single and dual hydrothermal treatments on the crystalline structure, thermal properties, and nutritional fractions of pea, lentil, and navy bean starches. FoodRes. Int., 2010, 43, 501-508.
• [6] De Angelis M., Gallo G., Corbo M.R., McSweeney P.L.H., Faccia M., Giovine M., Gobbetti M.: Phytase activity in sourdough lactic acid bacteria: purification and characterization of phytase fromLactobacillus sanfranciensis cb1. Int. J Food Microbiol., 2003, 87, 259-270.
• [7] Dewettinck, K., van Bockstaele, F., Kühne, B., van De Walle, D., Courtens T.M., Gellynck X.: Nutritional value of bread: Influence of processing, food interaction and consumer perception. J. CerealSci., 2008, 48 (2), 243-257.
• [8] Eckardt J., Ohgren, C., Alp A., Ekman S., Åström A., Chen G., Swenson J., Johansson D., Langton M.: Long-term frozen storage of wheat bread and dough. Effect of time, temperature and fibre onsensory quality, microstructure and state of water. J. Cereal Sci., 2013, 57, 125-133.
• [9] Englyst HN, Kingman SM, Cummings, JH.: Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur. J. Clin. Nutr., 1992.46 (suppl), 33-50.
• [10] Fardet A., Leenhardt F., Lioger D., Scalbert A., Remsey C.: Parameters controlling the glycemic response to breads, Nutr. Res. Rev., 2006, 19, 18-25.
• [11] Garcia-Alonso A., Jiménez-Escrig A., Martin-Carrón N., Bravo, L., Saura-Calixto F.: Assessment of some parameters involved in the gelatinization and retrogradation of starch. Food Chem., 1999, 66, 181-187.
• [12] Gobbetti M., Rizello C.G., Di Cagno R., De Angelis M.: How sourdough may affect the functional features of leavened goods. Food Microbiol., 2014, 37, 30-40.
• [13] Katina K., Arendt E., Liukkonen K.H., Autio K., Flander L., Poutanen K.: Potential of sourdough for healthier cereal products, Trends Food Sci. Technol., 2005, 16, 104-112.
• [14] Kolniak J.: Wpływ sposobu zamrażania, rozmrażania oraz dodatków krioochronnych na zawartość polifenoli ogółem, antocyjanów i pojemność przeciwutleniającą mrożonek truskawkowych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 5 (60), 135-148.
• [15] Lappi J., Selinheimo E., Schwab U., Katina K., Lehtinen P., Mykkänen H., Kolehmainen M., Poutanena K.: Sourdough fermentation of wholemeal wheat bread increases solubility of arabinoxylanand protein and decreases postprandial glucose and insulin responses. J. Cereal Sci., 2010, 51(1), 152-158.
• [16] Li I., Shewry R, Ward J.L.: Phenolic acids in wheat varieties in the Healthgrain diversity screen. J. Agric. Food Chem., 2008, 56, 9732-9739.
• [17] Liukkonen K.H., Katina K., Wilhelmson A., Myllymaki O., Lampi A.M., Kariluoto S., Piironen V., Satu-Maarit Heinonen S.M., Nurmi T., Adlercreutz H., Peltoketo A., Pihlava J.M., Hietaniemi V., Poutanen K.: Process induced changes on bioactive compounds in whole grain rye. Proc. Nutr. Society, 2003, 62, 117-122.
• [18] Maioli M., Pes G.M., Sanna M., Cherchi S., Dettori M., Manca E., Farris G.A.: Sourdough- leavened bread improve postprandial glucose and insulin plasma levels in subject with impaired glucosetolerance, Acta Diabetol, 2008, 45, 91-96.
• [19] Mały Rocznik Statystyczny Polski 2013. Główny Urząd Statystyczny, ISSN 1640-3630, Warszawa 2013. Matilla P., Pihlava J.M., Hellstrom J.: Contents of phenolic acids, alkyl- and cinols, and avenanthramides in commercial grain products. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 8290-8295.
• [20] Naczk M., Shahidi F.: Extraction and analysis of phenolics in food. J. Chromatog. A, 2004, 1054 (1-2), 95-111.
• [21] Niba L.L.: Effect of storage period and temperature on resistant starch and β-glucan content in cornbread. Food Chem., 2003, 83 (4), 493-498.
• [22] Novotni D., Ćurić D., Bituh M., Colić I.C., Skevin D., Cukelj N.: Glycemic index and phenolics of partially- baked frozen bread with sourdough. Int. J. Food Sci. Nutr., 2011, 61 (1), 26-33.
• [23] Pérez-Jiménez J., Fulgencio S.C.: Literature underestimate the actual antioxidant capacity of cereals. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 5036-5040.
• [24] PN-A-74108:1996. Pieczywo. Metody badań.
• [25] Powell K.F., Holt H.A., Brand-Miller J.C.: International table of glycemic index and glycemic load values. Am. J. Clin. Nutr., 2002, 76, 5-56.
• [26] Reguła J., Gramza-Michałowska A.: Wartość odżywcza oraz indeks glikemiczny produktów zbożowych z dodatkiem suszu boczniaka ostrygowatego (Pleurotus ostreatus). Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2013, 5 (90), 119-128.
• [27] Ronda F., Gomez M., Quilez J.: Prolonged frozen storage of partially-baked wheat bread increases in vitro slowly digestible starch after final bake. Int. J. Food Sci. Nutr., 2010, 61 (6), 1-6.
• [28] Selomulyo V.O., Zhou W.: Frozen bread dough: Effects of freezing storage and dough improvers. J. Cereal Sci., 2007, 45, 1-17.
• [29] Swain T, Hillis WE.: The phenolic constituens of Prunus domestica. The quantitative analysis of phenolic constituents. J. Sci. Food Agric., 1959, 10, 63-68.

Identyfikatory

DOI

10.15193/ZNTJ/2014/96/155-167