Suitability of sorghum and cassava composite flour for gluten-free bread production
DOI:
https://doi.org/10.62827/nb.v24i1.3054Keywords:
Celiac Disease; Gluten-free; Phytochemicals; Nutritive Value.Abstract
Introduction: Bread is a globally consumed food and is traditionally made with wheat flour. However, a portion of the population has some degree of gluten sensitivity, preventing them from consuming bread made with this flour. Objective: To develop breads using a composite flour based on sorghum flour (SF) and cassava flour (CF), enriched with ora-pro-nobis flour (OPNF) or green banana flour (GBF). Methods: The flours were characterized in terms of proximate composition, water absorption and solubility, water activity, color, total starch, total phenolic compounds, and antioxidant activity. Different proportions of SF, CF, OPNF, and GBF were tested, and the breads were evaluated for specific volume, texture profile, baking losses, proximate composition, water activity, color, total phenolic compounds, antioxidant activity, and sensory acceptance. Results: OPNF had high protein (17.33%), dietary fiber (48.49%), and water solubility (17.80%) contents. GBF, SF, and CF stood out for their high starch content (94.48%, 89.35%, and 81.03%, respectively). The combination of 75% SF and 25% CF resulted in breads with physicochemical and sensory characteristics similar to those of whole wheat bread. The addition of OPNF and GBF increased protein, fiber, and phenolic compound contents, as well as improved the antioxidant activity of the breads. The control formulations (without OPNF or GBF) and those with 5% GBF had the highest sensory acceptance. Conclusion: The breads produced with these alternative flours proved to be an excellent option for individuals with gluten intolerance, offering a nutritious and sensory-pleasing product.
References
Gobbetti M, De Angelis M, Di Cagno R, Calasso M, Archetti G, Rizzello CG. Novel insights on the functional/nutritional features of the sourdough fermentation. Int J Food Microbiol. 2019;302l 2018):103–13. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.05.018.
Duarte ACO, Duarte FO, Oliveira EM de, Gonçalves RA, Bemfeito RM. Análise sensorial de pão doce enriquecido com farinha de ora-pro-nóbis, soro de leite e farinha de quinoa. Conex Ciência. 2020;15(2):38–50. doi: 10.24862/cco.v15i2.1142.
Barbosa GN, Neumann KR da S. Impacto do glúten da dieta no transtorno do espectro autista: uma revisão integrativa. Rev Multidiscip Nordeste Min. 2023;12(1):1–19. doi: 10.61164/rmnm.v12i1.1837.
Elli L, Branchi F, Tomba C, Villalta D, Norsa L, Ferretti F, et al. Diagnosis of gluten related disorders: Celiac disease, wheat allergy and non-celiac gluten sensitivity. World J Gastroenterol. 2015;21(23):7110–9. doi: 10.3748/wjg.v21.i23.7110.
Santos MRLL, Almeida TM. Avaliação físico-química, microbiológica e sensorial de pães enriquecidos com farinha de banana verde com e sem casca. Científic@. 2020;7(2):1-11. doi: 10.37951/2358-260X.2020v7i2.4781.
Schober TJ, Bean SR, Boyle DL. Gluten-free sorghum bread improved by sourdough fermentation: Biochemical, rheological, and microstructural background. J Agric Food Chem. 2007;55(13):5137–46. doi: 10.1021/jf0704155.
Afify AEMMR, El-Beltagi HS, El-Salam SMA, Omran AA. Bioavailability of iron, zinc, phytate and phytase activity during soaking and germination of white sorghum varieties. PLoS One. 2011;6(10):1–7. doi: 10.1371/journal.pone.0025512.
Guimarães DLF, Silva RN da, Andrade HML da S, Andrade LP de. Cadeia produtiva da mandioca no território brasileiro inovações e tecnologias uma revisão sistemática da literatura: uma revisão sistemática da literatura. Divers J. 2022;7(1):17–25. doi: 10.48017/dj.v7i1.2009.
Chisenga SM, Workneh TS, Bultosa G, Alimi BA, Siwela M. Dough rheology and loaf quality of wheat-cassava bread using different cassava varieties and wheat substitution levels. Food Biosci [Internet]. 2020;34:100529. doi: 10.1016/j.fbio.2020.100529
Barbalho SM, Guiguer ÉL, Marinelli PS, Do Santos Bueno PC, Pescinini-Salzedas LM, Dos Santos MCB, et al. Pereskia aculeata Miller Flour: Metabolic Effects and Composition. J Med Food. 2016;19(9):890–4. doi: 10.1089/jmf.2016.0052
Segura-Badilla O, Kammar-García A, Mosso-Vázquez J, Ávila-Sosa Sánchez R, Ochoa-Velasco C, Hernández-Carranza P, et al. Potential use of banana peel (Musa cavendish) as ingredient for pasta and bakery products. Heliyon. 2022;8(10):e1104. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11044.
de Sá AA, Gonçalves MIA, Vasconcelos TR, Mendes MLM, de Omena Messias CMB. Physical, chemical and nutritional evaluation of flours prepared with pulp and peel of green banana from different varieties. Brazilian J Food Technol. 2021;24:1–9. doi: 10.1590/1981-6723.02020.
Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4 Ed, 1 Ed Eletrônica. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz. 2008. 1020 p. Available from: https://www.ial.sp.gov.br/ial/publicacoes/livros/metodos-fisico-quimicos-para-analise-de-alimentos
Okezie BO, Bello AB. Physicochemical and functional properties of winged bean flour and isolate compared with soy isolate. J Food Sci. 1988;53(2):450–4. doi: 10.1111/j.1365-2621.1988.tb07728.x
Nielsen SS. Food Analysis 5 ed. Food Analysis. Springer. 2017: 267 p.
Nehring P, Gonzaga LV, Seraglio SKT, Fett R, Schulz M, Costa ACO, et al. Avaliação da capacidade antioxidante in vitro e determinação de compostos fenólicos totais em diferentes sistemas de extração em amostras de hibisco (Hibiscus sabdariffa). Rev do Congr Sul Bras Eng Aliment. 2014;1(1):1–7. Available from: https://www.revistas.udesc.br/index.php/revistacsbea/article/view/8795
Singleton V L, Orthofer R, Lamuela-Raventós RM. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent. Methods Enzymol. 1999;299(14):155–78. doi: 10.1016/S0076-6879(99)99017-1
Chun SS, Vattem DA, Lin YT, Shetty K. Phenolic antioxidants from clonal oregano (Origanum vulgare) with antimicrobial activity against Helicobacter pylori. Process Biochem. 2005;40(2):809–16. doi: 10.1016/j.procbio.2004.02.018.
Brito, Vitor Hugo dos Santos; Cereda MP. Método para determinação de volume específico como padrão de qualidade do polvilho azedo e sucedâneos. Brazilian J Food Technol. 2015;18(1):14–22. doi: 10.1590/1981-6723.0214
Martínez-Cervera S, de la Hera E, Sanz T, Gómez M, Salvador A. Effect of using erythritol as a sucrose replacer in making spanish muffins incorporating xanthan gum. Food Bioprocess Technol. 2012;5(8):3203–16. doi: 10.1007/s11947-011-0734-0.
Bourne MC. Correlation Between Physical Measurements and Sensory Assessments of Texture and Viscosity. Food Texture Viscosity. 2002;(3):293–323. doi: 10.1016/b978-012119062-0/50008-5.
Oliveira GT de. Caracterização de farinhas de diferentes genótipos de sorgo e efeito da panificação nos teores de amido resistente e antioxidantes. 2016;102. Available from: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/893713.
res G, Jaeger SR. Examination of sensory product characterization bias when check-all-that-apply (CATA) questions are used concurrently with hedonic assessments. Food Qual Prefer. 2015;40(PA):199–208. doi: 10.1016/j.foodqual.2014.10.004
Dutcosky SD. Análise sensorial de alimentos. 5 ed. Editora Curitiba: Champagnat, 2013:426. ISBN-10: 8554945476.
Cazagranda C, Amancio R, Feiten MC, Gilioli A, Gonzalez SL, Fagundes C. Obtenção de farinha de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) e sua aplicação no desenvolvimento de biscoitos tipo cookie. Cad Ciência Tecnol. 2022;39(3):27148. doi: 10.35977/0104-1096.cct2022.v39.27148.
Brasil. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC no. 711, de 1º. de junho de 2022. Dispõe sobre os requisitos sanitários dos amidos, biscoitos, cereais integrais, cereais processados, farelos, farinhas, farinhas integrais, massas alimentícias e pães. Diário Of da União, Poder Executivo, Brasília, DF, 1 jun. 2022;1–5(1):1–23. Available from: https://anvisalegis.datalegis.net/action/ActionDatalegis.php?acao=recuperarTematicasCollapse&cod_modulo=135&cod_menu=1686
Brasil. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Instrução Normativa no. 75, de 8 de outubro de 2020. Estabelece os requisitos técnicos para declaração da rotulagem nutricional nos alimentos embalados. Diário Of da União, Poder Executivo, Brasília, DF, 09 out. 2020;8(75):147–54. Available from: https://anvisalegis.datalegis.net/action/ActionDatalegis.php?acao=recuperarTematicasCollapse&cod_modulo=135&cod_menu=1686
Sommer MC, Ribeiro PF de A, Kaminski TA. Obtention and physicochemical characterization of ora-pro-nóbis flour. Brazilian J Heal Rev. 2022;5(2):6878–92. doi: 10.34119/bjhrv5n2-256.
Moura ELA, Istschuk MA, Marçal EN, Marinho MT, Bet CD, Takeuchi KP, et al. Desenvolvimento de biscoitos isentos de glúten com sorgo branco e subprodutos de palmito pupunha e laranja. Bol do Cent Pesqui Process Aliment. 2024;42(1):1–8. doi: 10.5380/bceppa.v42i1.94603.
Carvalho AV, Oliveira M do SP de, Carvalho MN, Gomes ICL. Obtenção de produtos de panificação a partir da substituição parcial da farinha de trigo por farinha de pupunha. Res Soc Dev. 2023;12(6):e16112642167. doi: 10.33448/rsd-v12i6.42167.
Chaves DFS. Compostos bioativos dos alimentos. São Paulo: Valéria Paschoal, 2015:338. ISBN-10: 8560880178.
Stork CR, Pereira JM, Pereira GW, Rodrigues AO, Gularte MA, Dias ARG. Technological characteristics of breads made with rice flour and transglutaminase. Braz J Food Technol. 2009;11:71-77. Available from: https://bjft.ital.sp.gov.br/especiais/especial_2009/v11_edesp_13.pdf
Zhuang K, Sun Z, Huang Y, Lyu Q, Zhang W, Chen X, et al. Influence of different pretreatments on the quality of wheat bran-germ powder, reconstituted whole wheat flour and Chinese steamed bread. Lwt. 2022;161:113357. doi: 10.1016/j.lwt.2022.113357.
Danesi EDG, Oliveira AN, Godinho DK, Moura ELA, Marçal EN, Santos MA, et al. Investigação de matérias-primas para desenvolvimento de alimentos isentos de glúten plant-based. Ciências Agrárias Tecnol Sustentabilidade e Inovação - Vol 1. 2024;1(11):176–95. doi: 10.37885/240215720.
Alves DT, Nascimento MH da S, Martins EMF. Bread enriched with ora-pro-nobis: elaboration and physicochemical, microbiological and sensorial evaluation. Brazilian J Dev. 2021;7(2):12633–46. doi: 10.34117/bjdv7n2-061.
Sato R, Cilli LP de L, de Oliveira BE, Maciel VBV, Venturini AC, Yoshida CMP. Nutritional improvement of pasta with Pereskia aculeata miller: a non-conventional edible vegetable. Food Sci Technol. 2019;39:28–34. doi: 10.1590/fst.35617.
Santos VLC dos, Menegassi B. Addition of Ora-Pro-Nóbis flour in breads: possibilities of protein and fiber increment in the brazilian food routine. Brazilian J Heal Rev. 2021;4(6):26031–48. doi: 10.34119/bjhrv4n6-193.
Simão, Yasmin Ohana Ananias Domingues; Ribeiro, Paula Ferreira de Araújo; Kaminski TA. Preparation of loaves with addition of ora-pro-nobis flour. Res Soc Dev. 2023;12(11):e09121143643. doi: 10.33448/rsd-v12i11.43643.
Khoozani AA, Kebede B, Birch J. The effect of bread fortification with whole green banana flour on its physicochemical, nutritional and in vitro digestibility. Foods. 2020;9(152):2–11. doi: 10.3390/foods9020152.
Jiang Y, Zhang H, Qi X, Wu G. Structural characterization and antioxidant activity of condensed tannins fractionated from sorghum grain. J Cereal Sci. 2020;92:102918. doi: 10.1016/j.jcs.2020.102918.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Nácia Inácio, Deise Rosana Silva Simões, Eliane Dalva Godoy Danesi, Renata Dinnies Santos Salem (Autor)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution 4.0 que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
