Amido resistente e compostos voláteis em diferentes variedades de feijão. Desenvolvimento de uma bolacha à base de farinha de feijão

Tese de mestrado, Controlo de Qualidade e Toxicologia dos Alimentos, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017Em 2016 celebrou-se o Ano Internacional das Leguminosas. Esta iniciativa da Food and Agriculture Organization of the United Nations foi uma chamada de atenção para a importância do consumo de leguminosas. O feijão (Phaseolus vulgaris L.), em particular, constitui uma parte importante da dieta em diversas culturas. No entanto, o seu consumo per capita tem vindo a diminuir, bem como, a sua produção. Numa amostra seca, o feijão possui elevada quantidade de amido, fibra dietética, sais minerais e vitamina, e possui também um conteúdo elevado de flavonóides, bem como, alguns não flavonóides. Estes compostos quando ingeridos numa alimentação equilibrada são benéficos para a saúde com grande potencial como ingrediente funcional e nutracêutico, possuindo propriedades antioxidantes e anticancerígenas. A introdução de amido, nomeadamente amido resistente em diversos alimentos, tais como pão, biscoitos, bolachas e massas, para obter produtos comerciais com benefícios para a saúde começa a surgir, sendo que também vão contribuir para uma melhor aparência e textura desses alimentos na degustação. O feijão, como qualquer alimento, possui características sensoriais que podem ser fatores decisórios no momento de compra por parte dos consumidores. Logo, a identificação de compostos voláteis desempenha um papel essencial na qualidade sensorial do produto a consumir. Esses compostos na farinha estão associados a caraterísticas genéticas e vão ser os percursores dos odores que caracterizam amostras que vão ser consumidas cozidas. Este trabalho pretende contribuir para um maior conhecimento das variedades nacionais de feijão tendo-se procedido à avaliação de dois parâmetros importantes na aceitação do produto pelo consumidor: a qualidade nutricional e a qualidade organolética. Na primeira fase do trabalho foi determinado o teor em amido resistente em diferentes variedades nacionais de feijão e desenvolvida uma bolacha em que a farinha de feijão foi adicionada como ingrediente. Posteriormente, foi feita a avaliação da resposta glicémica e perceção da saciedade quando o produto foi consumido por um grupo de voluntários saudáveis. Numa segunda fase foi avaliada a composição volátil de amostras de farinha de feijão cru através da técnica de microextração em fase sólida e cromatografia em fase gasosa associada a espectrometria de massa. Os resultados obtidos para os valores de amido resistente na farinha de feijão cru, comum aos dois anos do projeto (n=48), encontram-se entre os 24,00g/100g e os 43,27g/100g expresso em matéria seca. Foi possível verificar que não há diferenças significativas entre os teores em amido resistente determinados e as diferentes variedades analisadas. No entanto, existem diferenças significativas entre os valores de amido resistente do primeiro e do segundo ano (dois ambientes diferentes), bem como, uma interação significativa entre o fator variedade e o fator ambiente. Verificou-se ainda que o teor em amido resistente não é influenciado pela cor e padrão da semente das variedades comerciais de feijão. Quanto às bolachas formuladas, bolacha à base de farinha de feijão e bolacha à base de farinha de trigo, estas são semelhantes quanto à sua composição nutricional, e ambas tiveram uma boa aceitação a nível sensorial. O teor em amido resistente era vinte vezes superior na bolacha de feijão (11,24g/100g) em relação à bolacha de trigo (0,24g/100g). A análise dos compostos voláteis de ambas as bolachas permitiu identificar compostos específicos da bolacha de feijão com descritores aromáticos associados a cacau, assado, noz, verde, cremoso, gorduroso, sulfuroso e queimado. Por sua vez, os compostos identificados especificamente na bolacha de trigo estão associados aos descritores aromáticos verde, gorduroso, especiarias, floral, queijo. Estes podem ser alguns dos compostos decisórios na perceção sensorial. Com o processo de preparação das bolachas (180ºC) verifica-se que os valores de fenóis totais, atividade antioxidante e inibidores da atividade da tripsina diminuem, à exceção da massa da bolacha de trigo que teve um valor médio de fenóis totais mais elevado que a bolacha de trigo. O ensaio in vivo realizado permitiu concluir que a bolacha de feijão revelou uma resposta glicémica significativamente inferior à bolacha de trigo e que simultaneamente induziu maior saciedade que esta última. Estes resultados sugerem que o amido resistente influencia a digestibilidade da fração de amido disponível. A determinação do índice glicémico das amostras em estudo mostrou que a bolacha de feijao possui um índice glicémico de 31, associado a alimentos com um baixo índice glicémico, enquanto que, a bolacha de trigo apresentou um valor de 75, valor associado a alimentos com um elevado índice glicémico. Logo, o amido resistente pode ser o responsável pela diminuição do índice glicémico na bolacha de feijão. Os resultados da composição volátil da farinha de feijão cru do segundo ano do projeto (n=91) mostraram que há uma aparente dispersão das variedades por quadrantes. As variedades presentes nos quadrantes 1 e 2 têm descritores aromáticos específicos, o que pode justificar a projeção obtida. É ainda possível inferir que em ambos os quadrantes é evidente a dominância de variáveis da família química dos álcoois.In 2016 the International Year of Legumes was celebrated. This initiative of the Food and Agriculture Organisation of the United Nations was a call for attention to the importance of the consumption of legumes. Beans (Phaseolus vulgaris L.), in particular, are an important part of the diet in several cultures. However, their per capita consumption has been declining as well as their production. In a dry sample, beans have a high amount of starch, dietary fiber, mineral salts and vitamin, and they also have a high flavonoid content, as well as some non-flavonoids. These compounds, when ingested in a balanced diet are beneficial to health with great potential as a functional and nutraceutical ingredient, with antioxidant and anticancer properties. The introduction of starch, namely resistant starch, in foods such as bread, biscuits, cookies and pasta, allows to obtain products with not only an improved appearance and texture but also with health benefits. Beans, like any food, have sensory characteristics that can be critical factors in the moment of purchasing, with the volatile components playing an essential role in the sensory quality of the products to be consumed. These compounds are associated with genetic characteristics and will be precursors of the characteristic odours of cooked beans. This work aims to contribute to a better knowledge of the national varieties of beans, evaluating two important parameters in the acceptance of the product by the consumer: nutritional and organoleptic quality. Primarily, the aim was to determine the resistant starch values in different national varieties of beans and develope a cookie in which the bean flour was added as an ingredient. Subsequently, the evaluation of the glycaemic response and satiety perception was retrieved when the product was consumed by a group of healthy volunteers. In a second phase, the aim was to evaluate the volatile composition of raw bean flour samples which was performed using Solid Phase Microextraction – Gas Chromatography/Mass Spectrometry. The results obtained for RS values in raw bean flour, in both years of the project (n=48), were between 24,00g/100g and 43,27g/100g expressed as dry matter. It was possible to verify that there were no significant differences between the resistant starch values and the varieties analysed. However, there were significant differences between the resistant starch values of the first and second year (two different environments), as well as a significant interaction between the variety factor and the environment factor. It was also verified that resistant starch values were not influenced by the colour and pattern of the seeds of commercial bean varieties. Regarding the cookies, some formulated with bean flour and others with wheat flour, they were similar in terms of nutritional composition, and both have been well accepted at the sensory level. The resistant starch values were twenty times higher in the cookie with bean flour (11,24g/100g) than in the one with wheat flour (0,24g/100g). The analysis of the volatile compounds of both cookies allowed to identify specific compounds in the cookie with bean flour associated with aromatic descriptors like cocoa, roasted, walnut, green, creamy, greasy, sulfurous and burned. On the other hand, the compounds specifically identified in the cookie with wheat flour are associated with the aromatic descriptors of green, greasy, spice, floral, cheese. These may be some of the decision-making compounds in sensory perception. With the preparation of the cookies (180ºC) it was verified that the values of total phenolic content, antioxidant activity and trypsin inhibitors activity decreased, except for the dough of the wheat cookie that had a mean value of total phenolic content higher than the dough of the bean cookie. The in vivo assay showed that the cookie with bean flour revealed a glycaemic response significantly lower than the cookie with wheat flour, and simultaneously induced greater satiety than the cookie with wheat flour. These results suggest that resistant starch influences the digestibility of the available starch fraction. The determination of the glycaemic index in the studied samples showed that the cookie with bean flour has a glycaemic index of 31, associated with low glycaemic index foods, whereas the cookie with whear flour presented a value of 75, associated with high glycaemic index foods. Therefore, resistant starch can be the responsible for the decrease in the glycaemic index in the cookie with bean flour. The results for the volatile composition of the raw bean flour for the second year of the project (n=91) showed that there was a dispersion of the varieties by quadrants. The varieties present in quadrants 1 and 2 have specific aromatic descriptors, which may justify the projection obtained. It is possible to conclude that in both quadrants the dominant chemical family of the variables is alcohols