DOI: https://doi.org/10.15586/qas.v17i1.1522
تاريخ النشر: 2025-01-20
المؤلف: Emel Ünal Turhan وآخرون
الموضوع الرئيسي: تركيب الغذاء وخصائصه
نظرة عامة
الدراسة بحثت في تأثير مسحوق الخروب والثقافات البروبيوتيك على الخصائص النوعية لزبدة الفول السوداني خلال فترة تخزين مدتها ثلاثة أشهر. وُجد أن مسحوق الخروب يعزز نمو البروبيوتيك Lactobacillus rhamnosus في وسط MRS وأظهر خصائص تقنية وظيفية ملائمة، بما في ذلك قدرة احتباس الزيت (2.48 غم/غم)، قدرة احتباس الماء (2.42 غم/غم)، نشاط الاستحلاب (47.67%)، ومؤشر الاستحلاب (45.35%). لم يعزز إضافة مسحوق الخروب فقط تأثيرًا بروبيوتيكًا، مما يعزز نمو البروبيوتيك، بل قلل أيضًا من فقدان الزيت في عينات زبدة الفول السوداني. أشارت الدراسة إلى أن التخزين كان له تأثير ضئيل على الخصائص النوعية لزبدة الفول السوداني (p>0.05)، بينما كان تأثير الثقافة البروبيوتيك بالتزامن مع مسحوق الخروب كبيرًا (p<0.05). تراوحت قابلية البروبيوتيك من 5.95 إلى 6.45 لوج CFU/غم بدون مسحوق الخروب ومن 6.15 إلى 6.82 لوج CFU/غم معه، مما يبرز فوائد احتباس الزيت لمسحوق الخروب. في الختام، أظهرت الأبحاث أن مسحوق الخروب يمتلك تأثيرات بروبيوتيك وتقنية وظيفية، مما يجعله مكونًا فعالًا لتعزيز بقاء L. rhamnosus في زبدة الفول السوداني. تشير النتائج إلى أن زبدة الفول السوداني البروبيوتيك، سواء كانت مدعمة بمسحوق الخروب أم لا، يمكن أن تكون بديلاً قابلاً للتطبيق للأطعمة الوظيفية غير الألبانية، مع الحفاظ على الخصائص الحسية المرغوبة طوال فترة التخزين. تفتح الدراسة آفاقًا لمزيد من الأبحاث لتحسين الخصائص الوظيفية والحسية لزبدة الفول السوداني المدعمة بمسحوق الخروب والبروبيوتيك، مما قد يؤدي إلى منتجات أكثر صحة وثباتًا على الرفوف وصديقة للمستهلك في صناعة المواد الغذائية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الأهمية المتزايدة للأطعمة الوظيفية البديلة، وخاصة تلك التي تتضمن ثقافات بروبيوتيك، في سياق الغذاء والصحة. تُعرف البروبيوتيك، وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة ومنظمة الصحة العالمية، بأنها ميكروبات مفيدة، ويتم دمجها بشكل متزايد في المنتجات الغذائية لتعزيز الفوائد الصحية وتحسين جودة الغذاء. توجد بكتيريا البروبيوتيك الشائعة، بشكل أساسي من أجناس Lactobacillus وBifidobacterium، تقليديًا في منتجات الألبان. ومع ذلك، هناك تحول نحو البدائل غير الألبانية، حيث تبرز زبدة الفول السوداني كوسيلة واعدة للبروبيوتيك بسبب خصائصها البروبيوتيكية وقدرتها على احتواء الثقافات البروبيوتيكية، مما يعزز من قابليتها للبقاء.
يؤكد النص على الإمكانات البروبيوتيكية للفول السوداني، المنسوبة إلى محتواه من البوليفينول ومركبات حيوية أخرى، التي تدعم نمو البكتيريا المفيدة في الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك، يُحدد مسحوق الخروب كعامل تثبيت وبروبيوتيك قيم في الأطعمة الوظيفية غير الألبانية، نظرًا لمحتواه من البوليسكاريد الذي يسهل التخمر بواسطة الميكروبات المعوية. بينما استكشفت الأبحاث السابقة بقاء البروبيوتيك في زبدة الفول السوداني، هناك فجوة ملحوظة في الدراسات التي تقيم الخصائص النوعية لزبدة الفول السوداني البروبيوتيك، خاصة عند تعزيزها بمسحوق الخروب. تهدف هذه الدراسة إلى سد تلك الفجوة من خلال تقييم الخصائص النوعية لزبدة الفول السوداني المدعمة بالبروبيوتيك على مدى فترة تخزين مدتها ثلاثة أشهر.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في فرضية البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار الدراسة. تشمل المنهجية إعداد التجربة، تقنيات جمع البيانات، والتحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم أي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج والمعايير لاختيار الموضوعات أو العينات. من الضروري أن يتم ذلك لتأسيس موثوقية وصلاحية النتائج، وكذلك لتمكين باحثين آخرين من تكرار الدراسة. بشكل عام، يعد هذا القسم مكونًا أساسيًا من البحث، حيث يوفر الشفافية والدقة للاستفسار العلمي.
نتائج
تشير النتائج إلى أن مصفوفة الغذاء تؤثر بشكل كبير على قابلية الثقافات البروبيوتيك خلال التخزين وبعد الاستهلاك، كما تدعمه الأبحاث السابقة (Ünal Turhan et al., 2017a, b). تم تحديد زبدة الفول السوداني كحامل فعال للبروبيوتيك بسبب نشاطها المائي المنخفض (0.35)، ودرجة الحموضة القريبة من المحايدة (6.3)، وتكوينها الغذائي الملائم، الذي يتضمن 40%-50% دهون، 27%-29% بروتينات، 16% كربوهيدرات، و8.5% ألياف غذائية (Coba et al., 2019). بالإضافة إلى ذلك، يتم تسليط الضوء على مسحوق الخروب لخصائصه البروبيوتيكية، المنسوبة إلى محتواه من الألياف الغذائية، والتي تشمل أوليغوسكاريد، جالاكتوأوليغوسكاريد، فركتوأوليغوسكاريد، وفركتون. لا يدعم هذا المسحوق فقط قابلية البروبيوتيك ولكنه يعزز أيضًا الخصائص التقنية الوظيفية للغذاء (Solana et al., 2021).
في هذه الدراسة، تم تطوير تركيبات من زبدة الفول السوداني البروبيوتيك وزبدة الفول السوداني المدعمة بمسحوق الخروب. تم تحديد الخصائص الكيميائية والتقنية الوظيفية لمسحوق الخروب، مما يكشف عن درجة حموضة تبلغ 5.16±0.00، محتوى الرماد 2.57±0.01%، المادة الجافة 95.46±0.02%، قدرة احتباس الزيت 2.48±0.69 غم/غم، قدرة احتباس الماء 2.42±0.33 غم/غم، نشاط الاستحلاب 47.67±1.64%، ومؤشر الاستحلاب 45.35±1.65%. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام مسحوق الخروب في التركيبات البروبيوتيكية لتعزيز كل من القابلية للبقاء والخصائص الوظيفية.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على استخدام Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) كثقافة بروبيوتيك في تطوير منتجات غذائية وظيفية نباتية، تحديدًا زبدة الفول السوداني البروبيوتيك التي تتضمن مسحوق الخروب. تتناول الدراسة الطلب المتزايد من المستهلكين على خيارات بروبيوتيك غير الألبانية، وخاصة بين أولئك الذين لديهم قيود غذائية مثل عدم تحمل اللاكتوز. تؤكد النتائج على أهمية ضمان قابلية البروبيوتيك للبقاء خلال التخزين وعبر الجهاز الهضمي، مع الحد الأدنى المطلوب من 6 لوج CFU/غم أو مل من سلالة البروبيوتيك. أظهرت مصفوفات غذائية متنوعة، بما في ذلك الخيارات منخفضة الرطوبة مثل زبدة الفول السوداني، وعدًا في تعزيز استقرار البروبيوتيك.
تستكشف الأبحاث أيضًا الخصائص الفيزيائية الكيميائية لمسحوق الخروب، الذي يعمل كعنصر وظيفي وبروبيوتيك يدعم نمو البروبيوتيك. تشير النتائج إلى أن مسحوق الخروب يعزز بشكل كبير قابلية L. rhamnosus للبقاء، مع تركيزات أعلى تؤدي إلى تحسين نمو البروبيوتيك خلال الحضانة. بالإضافة إلى ذلك، تفحص الدراسة تأثير مسحوق الخروب على الخصائص الحسية والكيميائية لزبدة الفول السوداني، مشيرة إلى أن تضمين مسحوق الخروب والبروبيوتيك يؤثر على درجة الحموضة وغيرها من الخصائص النوعية على مدى فترة تخزين مدتها ثلاثة أشهر. بشكل عام، تساهم النتائج في فهم تطوير منتجات بروبيوتيك نباتية مبتكرة تتماشى مع الاتجاهات الغذائية المعاصرة وتفضيلات المستهلكين.
DOI: https://doi.org/10.15586/qas.v17i1.1522
Publication Date: 2025-01-20
Author(s): Emel Ünal Turhan et al.
Primary Topic: Food composition and properties
Overview
The study investigated the impact of carob powder and probiotic cultures on the quality characteristics of peanut butter over a three-month storage period. Carob powder was found to enhance the growth of the probiotic Lacticaseibacillus rhamnosus in MRS broth and exhibited favorable technofunctional properties, including oil retention capacity (2.48 g/g), water retention capacity (2.42 g/g), emulsion activity (47.67%), and emulsification index (45.35%). The addition of carob powder not only promoted a prebiotic effect, enhancing probiotic growth, but also reduced oil loss in the peanut butter samples. The study indicated that storage had a negligible effect on the quality properties of peanut butter (p>0.05), while the influence of the probiotic culture in conjunction with carob powder was significant (p<0.05). Probiotic viability ranged from 5.95 to 6.45 log CFU/g without carob powder and from 6.15 to 6.82 log CFU/g with it, highlighting the oil retention benefits of carob powder. In conclusion, the research demonstrated that carob powder possesses both prebiotic and technofunctional effects, making it an effective ingredient for enhancing the survival of L. rhamnosus in peanut butter. The findings suggest that probiotic peanut butter, whether enriched with carob powder or not, can serve as a viable alternative to non-dairy functional foods, maintaining desirable sensory qualities throughout storage. The study opens avenues for further research to improve the functional and sensory attributes of peanut butter fortified with carob powder and probiotics, potentially leading to healthier, shelf-stable, and consumer-friendly products in the food industry.
Introduction
The introduction highlights the growing significance of alternative functional foods, particularly those incorporating probiotic cultures, in the context of food and health. Probiotics, defined by the FAO and WHO as beneficial microorganisms, are increasingly being integrated into food products to enhance health benefits and improve food quality. Common probiotic bacteria, primarily from the Lactobacillus and Bifidobacterium genera, are traditionally found in dairy products. However, there is a shift towards non-dairy alternatives, with peanut butter emerging as a promising matrix for probiotics due to its prebiotic properties and ability to encapsulate probiotic cultures, thereby enhancing their viability.
The text emphasizes the prebiotic potential of peanuts, attributed to their polyphenol content and other bioactive compounds, which support the growth of beneficial gut bacteria. Additionally, carob powder is identified as a valuable stabilizing and prebiotic agent in non-dairy functional foods, owing to its polysaccharide content that facilitates fermentation by gut microbiota. While previous research has explored the survival of probiotics in peanut butter, there is a notable gap in studies assessing the quality characteristics of probiotic peanut butter, particularly when fortified with carob powder. This study aims to fill that gap by evaluating the quality characteristics of probiotic-enriched peanut butter over a three-month storage period.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research hypothesis. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the experimental setup, data collection techniques, and statistical analyses applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe any controls implemented to validate the findings and the criteria for selecting subjects or samples. It is crucial for establishing the reliability and validity of the results, as well as for enabling other researchers to replicate the study. Overall, this section serves as a foundational component of the research, providing transparency and rigor to the scientific inquiry.
Results
The results indicate that the food matrix significantly influences the viability of probiotic cultures during storage and after consumption, as supported by previous research (Ünal Turhan et al., 2017a, b). Peanut butter is identified as an effective carrier for probiotics due to its low water activity (0.35), near-neutral pH (6.3), and favorable nutrient composition, which includes 40%-50% lipids, 27%-29% proteins, 16% carbohydrates, and 8.5% dietary fiber (Coba et al., 2019). Additionally, carob powder is highlighted for its prebiotic properties, attributed to its dietary fiber content, which includes oligosaccharides, galactooligosaccharides, fructooligosaccharides, and fructones. This powder not only supports probiotic viability but also enhances the technofunctional properties of food (Solana et al., 2021).
In this study, formulations of probiotic peanut butter and peanut butter enriched with carob powder were developed. The chemical and technofunctional properties of carob powder were characterized, revealing a pH of 5.16±0.00, ash content of 2.57±0.01%, dry matter of 95.46±0.02%, oil retention capacity of 2.48±0.69 g/g, water retention capacity of 2.42±0.33 g/g, emulsion activity of 47.67±1.64%, and an emulsification index of 45.35±1.65%. These findings underscore the potential of using carob powder in probiotic formulations to enhance both viability and functional properties.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the utilization of Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGG) as a probiotic culture in the development of plant-based functional food products, specifically probiotic peanut butter incorporating carob powder. The study addresses the increasing consumer demand for non-dairy probiotic options, particularly among those with dietary restrictions such as lactose intolerance. The findings emphasize the importance of ensuring probiotic viability during storage and gastrointestinal transit, with a minimum requirement of 6 log CFU/g or mL of the probiotic strain. Various food matrices, including low-moisture options like peanut butter, have shown promise in enhancing probiotic stability.
The research further investigates the physicochemical properties of carob powder, which serves as both a functional ingredient and a prebiotic that supports the growth of probiotics. The results indicate that carob powder significantly enhances the viability of L. rhamnosus, with higher concentrations leading to improved probiotic growth during incubation. Additionally, the study examines the impact of carob powder on the sensory and chemical attributes of peanut butter, noting that the inclusion of carob powder and probiotics affects pH and other quality characteristics over a three-month storage period. Overall, the findings contribute to the understanding of developing innovative plant-based probiotic products that align with contemporary dietary trends and consumer preferences.