Publicação
Development of a gluten-free artisanal fresh pasta with thermal water and associated flours
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Silveira, Tayse F. F. da | |
| dc.contributor.advisor | Heleno, Sandrina A. | |
| dc.contributor.author | Hasni, Jihene | |
| dc.date.accessioned | 2025-01-15T17:20:46Z | |
| dc.date.available | 2025-01-15T17:20:46Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | The demand for gluten-free (GF) products is among the fastest-growing segments in the food industry, driven by consumers seeking healthier options. This trend pushes the industry to expand its offerings with innovative formulations and alternative ingredients that deliver both nutrition and health benefits. Fresh pasta is a globally popular food due to its taste and ease of preparation, but GF versions remain limited, highlighting the need for new approaches. In this context, teff, rice, and buckwheat stand out for their complementary nutritional and functional benefits. Nevertheless, they have never been explored for fresh pasta in combination. Additionally, thermal water (TW), an abundant endogenous resource in northern Portugal, is rich in minerals, representing an underutilized alternative to enrich food products with these essential nutrients. Given this, the present study aimed to develop GF fresh pasta using optimized mixtures of teff, rice, and buckwheat flours, and enrich the optimized formulation with TW. Firstly, a mixture design was applied to achieve a balance of functional qualities, namely total phenolic compounds (TPC) and antioxidant activity (DPPH radical inhibition), and technological parameters, including texture (hardness, chewiness, cohesiveness, adhesiveness), optimal cooking time, water absorption and cooking loss rates. Standard fresh wheat-based pasta was used as a reference to select the best formulations. Two optimized mixtures were chosen: F4 (27.5 g teff and 27.5 g buckwheat) and F9 (36.3g buckwheat, 9.35g rice, and 9.35g teff), which were characterized for proximate composition, mineral content, TPC, antioxidant activity (DPPH and ORAC), water activity (aw), color (L*a*b*), technological properties, and microbiological quality (over seven days at 4 °C). Control samples made with distilled water (DW) were also analyzed, resulting in four formulations: F4_DW, F4_TW, F9_DW, and F9_TW. Moisture levels and aw met fresh pasta standards (ranging from 27.19±0.89 g/100 gdw to 35.26±0.57 g/100 gdw, and from 0.983±0.009 to 0.987±0.004). Technological qualities (cooking loss, water absorption and cooking time) were acceptable. Regarding texture, values varied greatly between formulations for hardness and chewiness, cohesiveness and adhesiveness. The differences in the technological parameters between the samples with or without TW were low or insignificant, suggesting no effect of its incorporation on pasta quality properties. The formulations showed balanced nutritional composition, with low lipid leves and protein concentrations comparable to traditional pasta. Additionally, the formulations were rich in K, Ca, Fe, Mn and Zn. The pasta also contained TPC varying from 1.03±0.02 to 1.30±0.06 mg GAE/100 g and antioxidant activity through DPPH and ORAC assays. All formulations were free of B. cereus and demonstrated acceptable microbiological quality for at least three days at 4 °C, revealing that TW did not affect the microbiological quality and stability of the final product. Therefore, this study demonstrates the viability of buckwheat, teff, and rice mixtures as ingredients in gluten-free fresh pasta and confirms TW's potential as a novel ingredient in food formulations. The results provide important new information for developing high-quality gluten-free food items and a very good substitute for conventional wheat-based dishes | pt_PT |
| dc.description.abstract | A procura de produtos sem glúten (GF) está entre os segmentos de crescimento mais rápido na indústria alimentar, impulsionada pelos consumidores que procuram opções mais saudáveis. Esta tendência leva a indústria a expandir as suas ofertas com fórmulas inovadoras e ingredientes alternativos que proporcionam benefícios nutricionais e para a saúde. A massa fresca é um alimento mundialmente popular devido ao seu sabor e facilidade de preparação, mas as versões GF continuam a ser limitadas, o que realça a necessidade de novas abordagens. Neste contexto, o teff, o arroz e o trigo mourisco destacam-se pelos seus benefícios nutricionais e funcionais complementares. No entanto, nunca foram explorados para massas frescas em combinação. Adicionalmente, a água termal (AT), um recurso endógeno abundante no norte de Portugal, é rica em minerais, representando uma alternativa subutilizada para enriquecer produtos alimentares com estes nutrientes essenciais. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo desenvolver massas frescas GF utilizando misturas optimizadas de farinhas de teff, arroz e trigo sarraceno, e enriquecer a formulação optimizada com TW. Em primeiro lugar, foi aplicado um modelo de mistura para obter um equilíbrio entre as qualidades funcionais, nomeadamente os compostos fenólicos totais (TPC) e a atividade antioxidante (inibição do radical DPPH), e os parâmetros tecnológicos, incluindo a textura (dureza, mastigabilidade, coesividade, adesividade), o tempo de cozedura ideal, a absorção de água e as taxas de perda na cozedura. Para selecionar as melhores formulações, foram utilizadas como referência massas frescas à base de trigo. Foram escolhidas duas misturas optimizadas: F4 (27,5 g de teff e 27,5 g de trigo mourisco) e F9 (36,3 g de trigo mourisco, 9,35 g de arroz e 9,35 g de teff), que foram caracterizadas quanto à composição proximal, conteúdo mineral, TPC, atividade antioxidante (DPPH e ORAC), atividade de água (aw), cor (L*a*b*), propriedades tecnológicas e qualidade microbiológica (durante sete dias a 4 °C). Foram também analisadas amostras de controlo feitas com água destilada (DW), resultando em quatro formulações: F4_DW, F4_TW, F9_DW e F9_TW. Os teores de humidade e a aw corresponderam às normas para massas frescas (variando de 27,19±0,89 g/100 gdw a 35,26±0,57 g/100 gdw, e de 0,983±0,009 a 0,987±0,004). As qualidades tecnológicas (perda de cozedura, absorção de água e tempo de cozedura) foram aceitáveis. Relativamente à textura, os valores variaram muito entre as formulações para a dureza e mastigabilidade, coesividade e adesividade. As diferenças nos parâmetros tecnológicos entre as amostras com ou sem TW foram baixas ou insignificantes, sugerindo que não há efeito da sua incorporação nas propriedades de qualidade da massa. As formulações apresentaram uma composição nutricional equilibrada, com baixos níveis de lípidos e concentrações de proteínas comparáveis às massas tradicionais. Além disso, as formulações eram ricas em K, Ca, Fe, Mn e Zn. As massas também continham TPC variando de 1,03±0,02 a 1,30±0,06 mg GAE/100 g e atividade antioxidante através de ensaios DPPH e ORAC. Todas as formulações estavam isentas de B. cereus e demonstraram uma qualidade microbiológica aceitável durante pelo menos três dias a 4 °C, revelando que a TW não afectou a qualidade microbiológica e a estabilidade do produto final. Portanto, este estudo demonstra a viabilidade de misturas de trigo sarraceno, teff e arroz como ingredientes em massas frescas sem glúten e confirma o potencial da TW como um novo ingrediente em formulações alimentares. Os resultados fornecem novas informações importantes para o desenvolvimento de alimentos sem glúten de alta qualidade e um substituto muito bom para pratos convencionais à base de trigo. Palavras-chave: massa artesanal, massa fresca, sem glúten, água termal, teff, trigo mourisco, arroz, compostos fenólicos totais, atividade antioxidante. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203803256 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/30999 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Artisanal pasta | pt_PT |
| dc.subject | Fresh pasta | pt_PT |
| dc.subject | Gluten-free | pt_PT |
| dc.subject | Thermal water | pt_PT |
| dc.subject | Teff | pt_PT |
| dc.subject | Buckwheat | pt_PT |
| dc.subject | rice | pt_PT |
| dc.subject | Total phenolic compounds | pt_PT |
| dc.subject | Antioxidant activity | pt_PT |
| dc.title | Development of a gluten-free artisanal fresh pasta with thermal water and associated flours | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Engenharia Química | pt_PT |