DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-45497-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41896326
تاريخ النشر: 2026-03-27
المؤلف: Simran Raina وآخرون
الموضوع الرئيسي: تركيب الغذاء وخصائصه
نظرة عامة
هذه الدراسة بحثت في آثار دمج مسحوق بذور اليقطين منزوع القشرة (HDPSP) في عجينة دقيق القمح بمستويات استبدال تتراوح من 0% إلى 10%. شمل التحليل تقييمات فيزيائية كيميائية وحسية للعجائن والخبز الناتج. أظهرت تقييمات الفارينوجراف أن العجائن التي تحتوي على HDPSP أظهرت تحسينات في خصائص الخلط، بينما أظهر الخبز المصنوع من HDPSP قدرة مضادة للأكسدة محسنة (2.00% إلى 8.94% RSA)، ومحتوى كلي من الفينولات (100.67 إلى 121.21 ملغ GAE/100g)، ومحتوى كلي من الفلافونويد (19.98 إلى 28.02 ملغ QE/100g). ومن الجدير بالذكر أن استبدال 5% من HDPSP حقق أعلى درجة قبول عامة (8.45)، تليه الخبز الضابط (8.37) عن كثب. ومع ذلك، أدى هذا الاستبدال أيضًا إلى زيادة في الصلابة (من 7.83N إلى 8.55N) واللزاجة (من 79.94N إلى 157.33N)، مما يشير إلى تفاعل معقد بين خصائص القوام التي قد تعزز من إدراك المستهلك.
خلصت الدراسة إلى أن استبدال دقيق القمح بـ HDPSP حسّن بشكل كبير من المحتوى الغذائي، حيث زادت البروتين والألياف الخام بنسبة 51.88% و 13.27%، على التوالي، عند مستوى استبدال 10%. بينما تراجعت بعض خصائص الجودة للخبز مع ارتفاع مستويات HDPSP، كان استبدال 5% هو الأمثل، حيث يوازن بين الفوائد الغذائية وقبول الحسية. أظهر تحليل المكونات الرئيسية (PCA) أن المكون الرئيسي الأول يمثل 87.1% من التباين، مما يميز العينات بناءً على الجودة والأداء، بينما ساهم المكون الثاني بنسبة 10.4% إضافية من التباين، مما يبرز العلاقات المتبادلة بين مختلف المعايير الفيزيائية والوظيفية المتأثرة باستبدال HDPSP.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على أهمية الخبز كغذاء أساسي على مستوى العالم، خاصة في الدول النامية، حيث يُعترف به لمحتواه العالي من الطاقة ولكن قيمته الغذائية المنخفضة من حيث البروتين والمعادن والفيتامينات. تشير الاتجاهات الحديثة إلى زيادة الطلب من المستهلكين على الأطعمة الوظيفية، مما يحفز التحقيقات في الدقيق البديل لتعزيز الملف الغذائي للخبز (Bolarinwa et al., 2019; Guiotto et al., 2020).
ما يلفت الانتباه بشكل خاص هو إعادة تقييم بذور اليقطين بدون قشرة (Cucurbita sp.) بسبب فوائدها الغذائية المتفوقة مقارنة بالبذور التقليدية ذات القشرة. يتميز النوع بدون قشرة بطبقات هيكلية فريدة تعزز من الهضم والجودة الحسية، مما يلغي الحاجة إلى إزالة القشرة، وبالتالي يسهل الاستهلاك المباشر والإدماج في المنتجات الغذائية. هذه البذور غنية بالبروتين (25.2%-37%) والزيت (37.8%-45.4%)، ويمكن أن تعزز معالجتها محتوى الألياف مع فصل الأحماض الدهنية المفيدة (Rodriguez-Miranda et al., 2012; Lazos, 1986; Joshi et al., 2025).
طرق
يستعرض القسم المعنون “المواد والطرق” التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي كواشف، ومعدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
كما يصف القسم الإعداد التجريبي، بما في ذلك مجموعات التحكم والمعالجة، وأحجام العينات، ومدة التجارب. يتم تقديم أي نماذج رياضية أو معادلات ذات صلة تم استخدامها في التحليل، مما يضمن وضوح النهج المتبع لاستنتاج النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الطرق المستخدمة للتحقيق في الأسئلة البحثية المطروحة في الدراسة.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على إمكانيات دقيق بذور اليقطين منزوع القشرة (HDPSP) كمكون وظيفي في صناعة الخبز، مع التأكيد على فوائده الغذائية وتأثيره على جودة العجينة والخبز. تكشف الدراسة أن استبدال دقيق القمح بـ HDPSP يعزز بشكل كبير من محتوى البروتين والألياف الخام، مع زيادة ملحوظة بنسبة 51.88% في البروتين عند مستوى استبدال 10%. ومع ذلك، تشير أيضًا إلى أن المستويات الأعلى من HDPSP تؤثر سلبًا على مختلف خصائص جودة الخبز، مثل حجم الرغيف، والقوام، والقبول العام، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض محتوى الجلوتين وتغير ريوولوجيا العجينة.
أظهر التحليل الفارينوجرافي أنه مع زيادة استبدال HDPSP، انخفضت استقرار العجينة وتحمل الخلط، مما أدى إلى تقليل ارتفاع وحجم الرغيف. وجدت الدراسة أن مستوى استبدال 5% من HDPSP حقق توازنًا مثاليًا، حيث حافظ على خصائص حسية مقبولة مع تعزيز المحتوى الغذائي. أظهر تحليل المكونات الرئيسية (PCA) أيضًا التبادل بين تحسين الخصائص المضادة للأكسدة وانخفاض الجودة التكنولوجية، مما يشير إلى أنه بينما يغني HDPSP الخبز غذائيًا، فإن النظر بعناية في مستويات الاستبدال أمر حاسم للحفاظ على قبول المستهلك. بشكل عام، تدعو النتائج إلى استخدام HDPSP في تركيبات الخبز، خاصة عند مستويات استبدال معتدلة، للاستفادة من فوائده الصحية دون المساس بجودة المنتج.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-45497-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41896326
Publication Date: 2026-03-27
Author(s): Simran Raina et al.
Primary Topic: Food composition and properties
Overview
This study investigated the effects of incorporating hulless defatted pumpkin seed powder (HDPSP) into wheat flour dough at substitution levels ranging from 0% to 10%. The analysis included physicochemical and sensory evaluations of the resulting doughs and breads. Farinograph assessments indicated that doughs with HDPSP exhibited improved mixing properties, while bread made with HDPSP demonstrated enhanced antioxidant capacity (2.00% to 8.94% RSA), total phenolic content (100.67 to 121.21 mg GAE/100g), and total flavonoid content (19.98 to 28.02 mg QE/100g). Notably, a 5% substitution of HDPSP yielded the highest overall acceptability score (8.45), closely followed by the control bread (8.37). However, this substitution also resulted in increased hardness (from 7.83N to 8.55N) and gumminess (from 79.94N to 157.33N), suggesting a complex interplay between texture attributes that may enhance consumer perception.
The study concluded that substituting wheat flour with HDPSP significantly improved nutritional content, with protein and crude fiber increasing by 51.88% and 13.27%, respectively, at the 10% substitution level. While certain quality attributes of the bread declined with higher HDPSP levels, the 5% substitution was optimal, balancing nutritional benefits with sensory acceptability. Principal Component Analysis (PCA) revealed that the first principal component accounted for 87.1% of the variance, effectively differentiating samples based on quality and performance, while the second component contributed an additional 10.4% variance, highlighting the interrelationships among various physical and functional parameters influenced by HDPSP substitution.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significance of bread as a staple food globally, particularly in developing nations, where it is recognized for its high energy content but low nutritional value in terms of protein, minerals, and vitamins. Recent trends indicate a growing consumer demand for functional foods, prompting investigations into alternative flours to enhance the nutritional profile of bread (Bolarinwa et al., 2019; Guiotto et al., 2020).
Particularly noteworthy is the revaluation of hull-less pumpkin seeds (Cucurbita sp.) due to their superior nutritional benefits compared to conventional hulled seeds. The hull-less variety, characterized by its unique structural layers that enhance digestibility and sensory quality, eliminates the need for dehulling, thus facilitating direct consumption and incorporation into food products. These seeds are rich in protein (25.2%-37%) and oil (37.8%-45.4%), and their processing can further enhance fiber content while separating beneficial fatty acids (Rodriguez-Miranda et al., 2012; Lazos, 1986; Joshi et al., 2025).
Methods
The section titled “Materials and Methods” outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses applied to interpret the results.
The section also describes the experimental setup, including control and treatment groups, sample sizes, and the duration of the experiments. Any relevant mathematical models or equations utilized in the analysis are presented, ensuring clarity in the approach taken to derive the findings. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the methods employed to investigate the research questions posed in the study.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the potential of hulless defatted pumpkin seed flour (HDPSP) as a functional ingredient in bread-making, emphasizing its nutritional benefits and impact on dough and bread quality. The study reveals that substituting wheat flour with HDPSP significantly enhances the protein content and crude fiber, with a notable increase of 51.88% in protein at a 10% substitution level. However, it also indicates that higher levels of HDPSP negatively affect various bread quality attributes, such as loaf volume, texture, and overall acceptability, primarily due to the reduced gluten content and altered dough rheology.
Farinographic analysis demonstrated that as HDPSP substitution increased, dough stability and mixing tolerance decreased, leading to a reduction in loaf height and volume. The study found that a 5% substitution level of HDPSP struck an optimal balance, maintaining acceptable sensory qualities while enhancing nutritional content. Principal Component Analysis (PCA) further illustrated the trade-off between improved antioxidant properties and decreased technological quality, suggesting that while HDPSP enriches bread nutritionally, careful consideration of substitution levels is crucial for maintaining consumer acceptability. Overall, the findings advocate for the use of HDPSP in bread formulations, particularly at moderate substitution levels, to leverage its health benefits without compromising product quality.