Pães sem glúten

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Superando os desafios tecnológicos e Superando os desafios tecnológicos e nutricionais na panificação sem glúten nutricionais na panificação sem glúten Profa. Dra. Vanessa Dias Capriles

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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

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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Bolos

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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

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Desafios daDesafios daDesafios da Desafios da panificação sem glútenpanificação sem glútenpanificação sem glútenpanificação sem glúten

Fonte: Google imagens

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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Cereais

E lE lExemplosExemplosResultados parciaisResultados parciais

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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)

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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

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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.

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Figura 6 - Técnica de otimização –sobreposição das curvas de contorno(escores ≥8).

Figura 7 - Técnica de otimização – sobreposição das curvas de contorno (escores ≥7)

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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.

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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.

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Exemplos de novos pães sem glúten – formulações ótimasExemplos de novos pães sem glúten formulações ótimas

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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).

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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

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mb

firm

nesb b

3,04,05,0

, color

texture

taste

0,0

0,5

0 4 8 10 12

spec

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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

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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.

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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)

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Conclusões eConclusões eConclusões e Conclusões e possibilidades futuraspossibilidades futuraspossibilidades futuraspossibilidades futuras

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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.

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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

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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

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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.

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[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!