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Sviluppo della miscela istantanea Phirni (budino) a basso indice glicemico

May 26, 2023May 26, 2023

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 10710 (2022) Citare questo articolo

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Il riso ad alto contenuto di amilosio (HAR) e la carbossimetilcellulosa (CMC) sono le scelte preferite per migliorare il contenuto di amido resistente e abbassare l’indice glicemico nei dessert a base di latte. Sono stati studiati gli effetti di diversi livelli di latte scremato in polvere (SMP): farina HAR (da 45:55 a 75:25) e CMC (da 0,1 a 1%) sulle caratteristiche fisiche della miscela secca e sui parametri del profilo di consistenza, dell'amido resistente ( RS), indice glicemico previsto (pGI), carico glicemico (GL) e accettabilità complessiva del phirni (un tradizionale budino di latte). Gli esperti di progettazione hanno previsto SMP (70): HAR (30) e CMC (0,8%) come livelli ottimali per ridurre il pGI e massimizzare il contenuto di RS e altre caratteristiche di qualità nel phirni. Il contenuto di RS di phirni (4,38%) preparato da una miscela secca ottimizzata (ODM) era più elevato mentre pGI (48,12) e GL (7,50) erano inferiori rispetto a phirni preparati da una miscela secca di mercato (MDM). Anche le proprietà visco-termiche di ODM e MDM hanno mostrato variazioni significative. Il modulo di accumulo (G') e il modulo di perdita (G'') indicavano che ODM phirni era meno solido di MDM phirni. Le micrografie elettroniche a scansione hanno mostrato strutture fuse nell'ODM, mentre sono state osservate strutture grossolane simili a fogli sulla superficie dell'MDM. Pertanto, l’ODM può essere un promettente sostituto dei dessert al latte disponibili per i pazienti diabetici.

I dolci tradizionali a base di latte hanno profonde preferenze culturali, ma la loro produzione è stata limitata al solo settore non industriale. Phirni, un classico budino dolce e cremoso, è uno dei dolci tradizionali a base di latte più famosi, gustato nell'India settentrionale, soprattutto nelle occasioni festive e sociali. Il Phirni viene solitamente preparato con farina di riso o semola e latte con l'aggiunta di zucchero e agenti aromatizzanti. Viene cotto fino a raggiungere una consistenza semisolida o pastosa, mediante essiccazione termica e consumato dopo una breve refrigerazione o raffreddamento1. Kheer è usato come sinonimo di phirni in letteratura, ma la differenza principale tra i due è l'uso di chicchi di riso pregelatinizzati nel primo e di farina di riso nel secondo2. I dolci tradizionali a base di latticini hanno una durata di conservazione molto breve senza refrigerazione, il che ha spinto i ricercatori a sviluppare tecnologie per produrre premiscele a base di latte e cereali con ricostituzione istantanea. Jha et al.2 hanno preparato una premiscela Kheer pronta per la ricostituzione dal liquame di latte e riso mediante essiccazione a spruzzo. Sono state preparate diverse varianti del mix Kheer sostituendo il latte con latte scremato (SMP)/latte intero in polvere (WMP)/latte di soia e riso con altri cereali oltre all'aggiunta di vari ingredienti funzionali3,4. Kumar et al.5 hanno formulato una miscela phirni a base di farina di riso pregelatizzata, zucchero, polvere di cardamomo e WMP:SMP nel rapporto di 18, 31, 1 e 50:50%. Gli autori hanno standardizzato il tempo di cottura di 10 minuti per la preparazione del phirnion sulla base del punteggio sensoriale e dei parametri reologici.

La domanda globale di alimenti a basso indice glicemico è aumentata di molte volte a causa della maggiore prevalenza del diabete mellito. La prevalenza del diabete mellito è elevata, con circa 463 milioni di persone affette da diabete in tutto il mondo6. Il riso costituisce la principale fonte calorica giornaliera per più della metà della popolazione mondiale, mentre il suo alto aumento del rischio di diabete mellito a causa del suo alto indice glicemico7. Sebbene siano stati sviluppati vari alimenti a basso indice glicemico, gli sforzi per sviluppare dessert a basso indice glicemico sono rari8.Phirni è una ricca fonte di proteine ​​e minerali. Essendo inoltre di natura semisolida, è altamente consigliato ai pazienti con difficoltà di deglutizione. Il riso è classificato come alimento ad alto indice glicemico con un punteggio GI compreso tra 40 e 100. Tuttavia, l'amido di riso con un alto contenuto di amilosio (> 25%) tende solitamente a suscitare un indice glicemico più basso9. I polisaccaridi e le gomme gelificanti vengono solitamente aggiunti ai budini a base di latte per migliorarne il corpo e la struttura10,11. Zahidi et al.10 hanno studiato gli effetti del latte di soia (10–100%) e del CMC (0, 0,5%) sul colore e sulle proprietà reologiche del dessert di soia. I campioni contenenti CMC hanno mostrato un coefficiente di consistenza elevato. Arancibia et al.11 hanno studiato l'effetto della CMC a concentrazioni ≤ 0,9 p/p sulla reologia e la microstruttura dei dessert a base di proteine ​​di soia e hanno concluso che la consistenza e le caratteristiche reologiche dei dessert ad alto contenuto proteico potrebbero essere alterate aggiungendo addensanti. La carbossimetilcellulosa (CMC): un polimero a catena lineare di D-glucopiranosio e gruppi carbossilato anionici è uno di questi polisaccaridi gelificanti. Ha la proprietà unica di limitare la disponibilità di acqua, riducendo la gelatinizzazione dell'amido12. Il comportamento di gelatinizzazione dell'amido è direttamente influenzato dalla struttura chimica e morfologica della gomma presente nella matrice del gel di amido, dal potere di rigonfiamento dei granuli e dalle interazioni elettrostatiche tra granuli di amido e molecole idrocolloidali13. L'interazione tra amido e idrocolloidi può alterare la consistenza, la struttura e la viscosità del cibo, modificando così l'accessibilità degli enzimi ai granuli di amido14. Gli idrocolloidi hanno il potenziale effetto di aumentare la viscosità dei prodotti alimentari e di alterare l'accessibilità dei granuli di amido all'α-amilasi. La miscelazione dell'amido con gli idrocolloidi diminuisce la velocità di digestione dell'amido. Alcuni studi precedenti hanno anche riportato che gli idrocolloidi diminuivano l’idrolisi dell’amido nell’amido di riso15; amido di mais16; miscele di amido di mais e frumento17. Srikaeo e Paphonyanyong18 hanno riferito che l'aggiunta di idrocolloidi all'1% ha mostrato un tasso di digestione dell'amido inferiore nei campioni di riso cotto. Oh et al.19 hanno anche riferito che l'aggiunta dello 0,4% di CMC alterava la digeribilità dell'amido del riso ad alto contenuto di amilosio trattato termicamente a secco.

 F” less than 0.05 were considered as significant terms20,21./p> G" and tan δ < 1 over entire range of studied frequency (Fig. 3a,b). These trends indicate a typical soft gel behaviour and have been observed with milk puddings24,68. Higher storage (G′) and loss modulii (G") were recorded for MDM phirni which indicated its more solid like behaviour as compared to ODM phirni. Due to flavoring agents and additives, the ingredient interaction was probably stronger in MDM phirni which might have increased its G′ and G". Therefore, it was presumed that total solids and other particulate matter exhibited the dominant affect on pudding structure and gel strength. Lower G′ and G" of ODM phirni indicated its less firm structure as compared to MDM phirni sample. Although, ODM was prepared from high amylose rice flour with CMC incorporation (0.85%), but the G′ and G" values indicated that ODM phirni was less solid-like as compared to MDM phirni. At low concentration (≤ 4%), hydrated CMC molecular chains act as “diluent” and disperse around amylose molecules, thereby, prevent the amylose-amylose interaction which may reduce the rigidity of the pastes78. Further, due to high SMP percentage, the casein micelles in ODM may also have restricted the interaction between amylose and other ingredients. It is likely possible that either amylose leaching may have been inhibited by casein aggregates or leached amylose granules would have been encased by casein network40. El-Garaway and Salam 79 also described that high protein concentration imposed hinderance on formation of strong gel network between amylose-amylopectin and CMC. Tan δ of ODM phirni was higher than MDM phirni (Fig. 3b), which also indicated that at high protein content, CMC indisposed the amylose network and reduced the rigidity of the paste. Milk proteins also prevent the molecular reorganization of high amylose starch and thus reduce the rigidity of gels as compared to low amylose ones. Carvalho et al.80 also suggested that casein micelles act as inactive fillers in starch granules and thus, produce weak gels. Since sucrose was present in MDM, that has tendency to create preferential exclusion of sugar and proteins which increases the effective concentration of sugars in bulk volume and therefore, increases the firmness and viscosity. However, in case of ODM, co-adsorption of rice flour components may have altered the surface charge of proteins. This may have reduced the protein–protein interaction and subsequently the gel strength of ODM phirni81. Pracham and Thaiddum24 also reported that high protein puddings exhibited weak gel structure as compared to low protein puddings. The rheological and texture profile results recorded for ODM and MDM phirni samples in the present study were in synchronization with each other. Similar trends were reported by Prachamand Thaiddum24 in milk based puddings./p>