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Superando os desafios tecnológicos e Superando os desafios tecnológicos e nutricionais na panificação sem glútennutricionais na panificação sem glúten
Profa. Dra. Vanessa Dias Capriles
C t údC t údConteúdoConteúdo
OO queque éé glúten?glúten?
ImportânciaImportância dada dietadieta isentaisenta dede glútenglúten →→ gruposgrupos ImportânciaImportância dada dietadieta isentaisenta dede glútenglúten →→ gruposgrupospopulacionaispopulacionais
ImportânciaImportância dodo glútenglúten nana tecnologiatecnologia dede alimentosalimentos
D fiD fi dd ifi ãifi ã lútlút DesafiosDesafios dada panificaçãopanificação semsem glútenglúten
ResultadosResultados dodo projetoprojeto dede pesquisapesquisa ResultadosResultados dodo projetoprojeto dede pesquisapesquisa
ConclusõesConclusões ee possibilidadespossibilidades futurasfuturas ConclusõesConclusões ee possibilidadespossibilidades futurasfuturas
O que é glúten?O que é glúten?O que é glúten?O que é glúten?
Trigo Centeio Cevada Aveia Arroz Milho Sorgo Milheto
Figura 1 – Taxonomia dos cereais. Fonte: Adaptado de Kagnoff (2005).Fonte: Google imagens
Kagnoff, M. Overview and pathogenesis of celiac disease. Gastroenterology, 2005; 128(4 Suppl 1), S10-18.
Dieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glúten
TratamentoTratamento dietéticodietético parapara pessoaspessoas comcom diagnósticodiagnóstico
clínicoclínico comprovadocomprovado dede::pp
DoençaDoença celíacacelíaca
DermatiteDermatite herpetiformeherpetiforme
AlergiaAlergia asas proteínasproteínas dodo trigotrigo AlergiaAlergia asas proteínasproteínas dodo trigotrigo
Intolerância/Intolerância/ sensibilidadesensibilidade aoao glútenglúten nãonão--celíacacelíaca
Capriles VD, Santos FG, Reis EM, Pereira CF. Innovative approaches to improve nutritional and bioactivecompounds of grain-based gluten-free products. In: Langdon R, editor. Gluten-Free Diets: Food Sources,Role in Celiac Disease and Health Benefits. New York: Nova Science Publishers. p. 67 – 116. 2015
Dieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glúten
Fonte: Google imagens
Cuidados adicionais:- Farinha de trigo/ glúten: molhos para saladas, embutidos entre outros.- Malte: produtos a base de cereais, bebidas alcoólicas.- Contaminação cruzada
Dieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glútenDieta isenta de glúten
DificuldadesDificuldadesDificuldadesDificuldades impossibilidade de consumir alimentos que fazem parte dos
hábitos de consumo da população
impacto negativo desta restrição alimentar no convívio socialp g ç
Produtos isentos de glúten Esses fatores podem:- Escassos- Elevado custo
Dificultar a manutenção da dieta Comprometendo a saúde e
- Pobre qualidade qualidade de vida
Capriles VD, Santos FG, Reis EM, Pereira CF. Innovative approaches to improve nutritional and bioactivecompounds of grain-based gluten-free products. In: Langdon R, editor. Gluten-Free Diets: Food Sources,Role in Celiac Disease and Health Benefits. New York: Nova Science Publishers. p. 67 – 116. 2015
Importância do glúten na tecnologia de alimentosImportância do glúten na tecnologia de alimentosImportância do glúten na tecnologia de alimentosImportância do glúten na tecnologia de alimentos
GLÚTEN GLIADINA GLUTENINAGLÚTEN GLIADINA GLUTENINA
Glúten é um complexo protéico, com característica viscoelástica.
Trigo: possui glúten em quantidade relevante tecnologia de alimentos
Formação da rede de glúten:
Mistura da farinha de trigo e água
Fonte: Google imagensTrabalho mecânico
Elaboração de produtos sem glútenElaboração de produtos sem glútenElaboração de produtos sem glútenElaboração de produtos sem glúten
Importância tecnológica da rede de glúten:
Pães n
Importância tecnológica da rede de glúten:
Pães
Massas alimentícias o gl
úten
ológ
ico
Massas alimentícias
Bolos ênci
a d
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cno
Bolos
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Des
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Biscoitos d
Capriles VD, Santos FG, Reis EM, Pereira CF. Innovative approaches to improve nutritional and bioactivecompounds of grain-based gluten-free products. In: Langdon R, editor. Gluten-Free Diets: Food Sources,Role in Celiac Disease and Health Benefits. New York: Nova Science Publishers. p. 67 – 116. 2015
Desafios daDesafios daDesafios da Desafios da panificação sem glútenpanificação sem glútenpanificação sem glútenpanificação sem glúten
Fonte: Google imagens
Importância do glúten na panificaçãoImportância do glúten na panificação
Panificação convencional Panificação sem glúten
Farinha de trigo + água
Farinha sem glúten + água
ç ç g
Mistura Mistura
Fermentação FermentaçãoFermentação Fermentação
Forneamento Forneamento
Fonte: Google imagens
Características dos pães sem glútenCaracterísticas dos pães sem glúten
pobre qualidade sensorial
pobre qualidade tecnológica
pobre composição nutricional pobre composição nutricional
PROJETO DE PESQUISA: NOVAS ABORDAGENS
Projeto de pesquisaProjeto de pesquisa
Processo nº 2012/17838-4, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Título: Aplicações de técnicas de planejamento experimental e análise dep ç p j psuperfície de resposta para a otimização das propriedades tecnológicas,nutricionais e sensoriais de formulações de pães sem glúten
Vi ê i 01/01/2013 31/12/2016Vigência: 01/01/2013 – 31/12/2016
Pesquisador Responsável: Vanessa Dias Capriles
Pesquisa e desenvolvimento - pães sem glútenPesquisa e desenvolvimento pães sem glúten
221
250
154
189
221
175
200
225
artic
les
121
154
100
125
150
ublis
hed
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25 30 3343
57
80
50
75
100
Pu
1 2 3 5 6 7 9 11 12 16
0
25
1974 1975 1987 1988 1991 1994 1996 1997 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Figure 2 - Literature search for published articles in gluten-free breadmaking.Source: Web of Knowledge research platform, all databases. Index term: “gluten free bread” in topic andtitle document type articles published from 1900 to 2013
Capriles VD, Arêas JAG. Novel Approaches in Gluten-Free Breadmaking: Interface between Food Science,Nutrition, and Health. Comprehensive Reviews in Food Science and FoodSafety 2014; 13 (5): 871-890.
title, document type articles published from 1900 to 2013
Pesquisa e desenvolvimento - pães sem glútenPesquisa e desenvolvimento pães sem glúten
Figure 3 - Approaches to improve gluten-free bread quality.
Capriles VD, Arêas JAG. Novel Approaches in Gluten-Free Breadmaking: Interface between Food Science,Nutrition, and Health. Comprehensive Reviews in Food Science and FoodSafety 2014; 13 (5): 871-890.
Figure 3 Approaches to improve gluten free bread quality.
Cereais
E lE lExemplosExemplosResultados parciaisResultados parciais
Desenvolvimento do pão sem glútenDesenvolvimento do pão sem glúten
Farinha de arroz Fécula de batata Amido de milho Fécula de mandioca
Ajuste da formulaçãoj(ingredientes e suas proporções)
Ajuste do processo(etapas de mistura, fermentação,(etapas de mistura, fermentação, forneamento e resfriamento)
Pães sem glúten – Farinha integral de sorgoEnsaio 1: 100% FA Ensaio 2: 100% FB Ensaio 2: 100% FSFarinha de arroz
Pães sem glúten Farinha integral de sorgo
Fécula de batata
Ensaio 4: 50% FA + 50% FB Ensaio 5: 50% FA + 50% FS Ensaio 6: 50% FB + 50% FS
Ensaio 9: 33,% FA + 33,3% FB + 33,3% FSEnsaio 8: 33,% FA + 33,3% FB + 33,3% FSEnsaio 7: 33,% FA + 33,3% FB + 33,3% FS
Farinha de sorgo
Figura 4 – Aspectos dos pães sem glúten elaborados com farinha de arroz, fécula de batata efarinha de sorgo integral, e suas misturas binárias (50:50) e ternárias (33,3: 33,3: 33,3).g g , ( ) ( , , , )
Costa, BG; Reis, EM; Santos, FG; Queiroz, VAV; Capriles, VD. Farinha de sorgo integral: uma nova matéria primapara a produção de pães sem glúten de boa qualidade sensorial e nutricional. In: XXIII Congresso Brasileiro deNutrição & V Congresso Ibero-Americano de Nutrição, 2014, Vitória, ES
Pães sem glúten – Farinha integral de sorgoPães sem glúten Farinha integral de sorgo
Figura 5 – Gráfico de contornos para as propriedades físicas dos pães sem glúten segundo osníveis de farinha de arroz (x1), fécula de batata (x2) e farinha de sorgo integral (x3) na mistura.
Figura 6 - Técnica de otimização –sobreposição das curvas de contorno(escores ≥8).
Figura 7 - Técnica de otimização – sobreposição das curvas de contorno (escores ≥7)
Pães sem glúten – Farinha integral de sorgo
CurHigh
Low0,99555D
Optimal
0,0
1,0
0,0
1,0000
0,0
1,0[ ]:fécula d [ ]:farinha [ ]:farinha
[0,0] [0,3271] [0,6729]
Pães sem glúten Farinha integral de sorgo
0,99555DesirabilityComposite
d = 0,98436
Targ: 8,0aparênci
y = 8,1459
d = 0,99987
Targ: 8,0cor
y = 8,0013
textura67% farinha de sorgo + 33% fécula de batata
d = 0,99832
Targ: 8,0textura
y = 7,9833
global
13,7g de grãos integrais/ porção de 50g (2 fatias)
d = 0,99972
Targ: 8,0g
y = 8,0028
Figura 8 – Função de desejabilidade da aceitabilidade de
g ( )
Figura 8 Função de desejabilidade da aceitabilidade de pães sem glúten segundo os níveis de farinha de arroz (x1), fécula de batata (x2) e farinha de sorgo integral (x3) na mistura.
Exemplos de novos pães sem glútenExemplos de novos pães sem glúten
Matérias-primas fonte de nutrientes e CBAsp
Matéria- prima Nível máximo na mistura de farinhasmistura de farinhas
Farinha de banana verde 59%Farinha integral de trigo sarraceno 75%Farinha integral de trigo sarraceno 75%Farinha integral de sorgo 96%Farinha integral de grão de bico 100%
Boas propriedades físicas (volume e maciez)A it bilid d ( ≥ 7 l d 10 )
Farinha integral de grão de bico 100%
Pães sem glúten Aceitabilidade (escore ≥ 7, escala de 10 cm) Melhor composição nutricional
Pães sem glúten
Santos, FG; Reis, EM; Costa, BG; Capriles, VD. Development of gluten-free bread prepared with nutrient-dense alternative flours and comparison of their physical and sensory properties to white gluten-free and to wheat-containing counterparts. Latin American Cereal Conference 3 – Brazil, 29/03 – 01/04/2015.
Exemplos de novos pães sem glúten – formulações ótimasExemplos de novos pães sem glúten formulações ótimas
Exemplos de novos pães sem glúten – formulações ótimas
Base flours used for breadproduction
Acceptability
A C l A T t Fl O ll
Exemplos de novos pães sem glúten formulações ótimas
production Appearance Color Aroma Texture Flavor Overall
59% unripe banana flour +41% rice flour
7.0 b 7.2 b 7.7 a 7.0 b 7.5 a 7.5 b
64% whole buckwheat flour +36% potato starch
7.5 b 7.1 b 7.8 a 7.6 b 7.6 a 7.6 b
67% whole sorghum flour + 8 3 ab 8 2 a 8 7 a 8 3 ab 8 4 a 8 3 ab67% whole sorghum flour +33% potato starch
8.3 ab 8.2 a 8.7 a 8.3 ab 8.4 a 8.3 ab
75% whole chickpea flour +25% potato starch
8.7 a 8.6 a 8.1 a 8.0 ab 8.1 a 8.2 abp
50% rice flour +50% potato starch 8.5 a 8.2 a 8.2 a 7.8 ab 7.9 a 7.9 ab
100% rice flour 8 3 ab 8 4 a 8 0 a 7 6 b 7 9 a 7 9 b100% rice flour 8.3 8.4 8.0 7.6 7.9 7.9
100% wheat flour – standard 8.4 ab 8.3 a 8.0 a 7.6 b 8.1 a 7.9 b
100% wheat flour – adapted 9 0 a 9 1 a 8 5 a 8 8 a 8 6 a 8 9 a100% wheat flour adapted 9.0 9.1 8.5 8.8 8.6 8.9
Values are means (n=50). Values followed by a different superscript in each row are significantly different (P < 0.05).
Novos pães sem glúten – fibras com propriedades funcionais
9,0
Novos pães sem glúten fibras com propriedades funcionais
d cb a b
2,0
2,5
3,0
cm3/
g) a
b b b10
12
14
16
ss (
N)
b
a a a a
b
a a a a
b
aa a a
aa a a a
b
a a a a
6,07,08,0
,
aspect
color
1,0
1,5
fic v
olum
e (c b
c
4
6
8
10
mb
firm
nesb b
3,04,05,0
, color
texture
taste
0,0
0,5
0 4 8 10 12
spec
if
fructans (%)
0
2
0 4 8 10 12
crum
fructans (%)1,02,0
,
0 4 8 10 12
taste
overall
fructans (%) ( )
Fig. 1. Parâmetros de qualidade de PSG enriquecidos com diferentes níveis de FTI.
0% FTI0% FTI 4% FTI4% FTI 8% FTI8% FTI 10% FTI10% FTI 12% FTI12% FTI
fructans (%)Fig. 2. Aceitabilidade de PSG enriquecidos com diferentes níveis de FTI.
0% FTI0% FTI 4% FTI4% FTI 8% FTI8% FTI 10% FTI10% FTI 12% FTI12% FTI
Pães sem glúten – fibras funcionaisPães sem glúten fibras funcionais
Figura 5 Aparência do pão sem glúten enriquecido com 8% de frutanos do tipo inulinaFigura 5 – Aparência do pão sem glúten enriquecido com 8% de frutanos do tipo inulina –ITFS (a). Resposta glicêmica do pão sem glúten controle e do enriquecido com 8% ITFs (b).Os valores correspondem a média e o erro padrão de dez individuos saudáveis. Valores seguidos por letras diferentesapresentam diferença significativa (P < 0.05). Carga glicêmica foi calculada para a porção de 50g (2 fatias).
Capriles VD, Arêas JAG. Effects of prebiotic inulin-type fructans on structure, quality, sensory acceptance and glycemic response of gluten-free breads. Food & Function. 2013; 4(1):104-110.
Atividades em andamentoAtividades em andamentoAbordagens:Matérias-primas alternativas: farinhas integrais decereais isentos de glúten, pseudocereais e leguminosas. Fibras alimentares com propriedades funcionais:inulina, psyllium, beta-glucana e quitosana. Aditivos: emulsificantes e enzimas
Análises:
Aditivos: emulsificantes e enzimas.
Propriedades físicas das massas e dos pães sem glúten Avaliação das interações moleculares entre os ingredientes Investigação da vida de prateleira dos pães sem glúten Determinação da composição centesimal e retenção de nutrientes e CBAs
Avaliação da resposta glicêmica (pães enriquecidos com fibras solúveis)
Conclusões eConclusões eConclusões e Conclusões e possibilidades futuraspossibilidades futuraspossibilidades futuraspossibilidades futuras
Resultados obtidosResultados obtidos
Importância de otimizar as proporções das farinhasp p p çalternativas na formulação dos pães sem glúten.
Ab d i d fi Abordagens promissoras para superar os desafiostecnológicos e nutricionais envolvidos nod l i t d ã lútdesenvolvimento de pão sem glúten.
Possibilidades futurasPossibilidades futuras
- Estudos para verificar ou melhorar a eficácia destes produtoscomo veículos de micronutrientes e compostos bioativos.
- Utilização de novos processos e embalagens visando- Utilização de novos processos e embalagens visandoprolongar a vida de prateleira dos pães sem glúten.
Possibilidades futurasPossibilidades futuras
- Disseminação do conhecimentoDisseminação do conhecimento- Transferência da tecnologia
Pães sem glúten com boas propriedades tecnológicas, sensoriais e nutricionais
Consumidores com doença celíaca, intolerância ao glúten ou alergia as proteínas do trigoglúten ou alergia as proteínas do trigo
I t t j d d ãImportante para ajudar com a adesão ao tratamento – dieta isenta de glúten
Nutrição e saúde
AgradecimentosAgradecimentosEquipe de pesquisaIniciação CientíficaTatiana Maria KapustinMarcella Passaro SiqueiraEster Malvezzi Reis
Previsão de novos integrantes em 2015:- 1 Iniciação Científica- 2 Mestrado
1 DoutoradoEster Malvezzi ReisBeatriz Gutierres CostaTainá Fernandes Drub
- 1 Doutorado- 1 Treinamento Técnico
MestradoLuciana Teodoro Braz SandriFernanda Garcia dos SantosCamilly Fratelli PereiraCamilly Fratelli PereiraDenise Garcia Muniz
* Orientação concluída. ** Orientação em andamento.
Técnicos dos laboratórios: Bromatologia, Análise Sensorial e Microbiologia de Alimentos da UNIFESP- Campus Baixada Santista
Colaboradores externosProf. Dr. José Alfredo Gomes Arêas – Universidade de São PauloDra. Valéria Vieira Queiroz – Embrapa Milho e Sorgo
AgradecimentosAgradecimentos
Agências de fomento à pesquisaAgências de fomento à pesquisa
FAPESP: auxílio a pesquisa, bolsas de iniciação científica,t i t té i t dtreinamento técnico e mestrado.Processo FAPESP nº 2012/17838-4, modalidade Jovem Pesquisador
CNPq: bolsas de iniciação científica e de iniciação atecnologia e inovaçãotecnologia e inovação.
CAPES: bolsas de mestrado.
Indústrias de alimentos e ingredientes pela doação deamostras para o desenvolvimento dos projetos.
[email protected]. Dra. Vanessa Dias Capriles
UNIFESP – campus Baixada SantistaCurso de NutriçãoPrograma de Mestrado – Alimentos, Nutrição e SaúdeProgramas de Mestrado e Doutorado – Interdisciplinar em Ciências da Saúde
Obrigada pela atenção!Obrigada pela atenção!