DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-10077-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40628932
تاريخ النشر: 2025-07-08
المؤلف: Anna Pecyna وآخرون
الموضوع الرئيسي: تركيب الغذاء وخصائصه
نظرة عامة
الدراسة بحثت في تأثير دمج بقايا التوت والتوت الأسود المجففة بالتبخير والمجففة بالتجميد في الخبز الخالي من الجلوتين، مع التركيز على اللون والملمس والتقييم الحسي. أظهرت النتائج أن إضافة 10% من بقايا التوت المجففة بالتجميد زادت بشكل كبير من قيمة السطوع (L*) بنسبة 10.38%، بينما كانت أعلى زيادة لبقايا التوت الأسود 27.09% في نفس التركيز. لم تؤثر إضافة بقايا التوت بشكل كبير على صلابة ومرونة الخبز لكنها قللت من تماسك الفتات. على العكس، أدت بقايا التوت الأسود إلى انخفاض في الصلابة والمضغ دون التأثير على التماسك والمرونة. أظهرت التقييمات الحسية أن الخبز الذي يحتوي على 10% من بقايا التوت المجففة بالتجميد حصل على أعلى تقييم، بينما حصل الخبز الضابط على أدنى التقييمات.
تشير النتائج إلى أن الخبز الخالي من الجلوتين المدعوم ببقايا الفاكهة لا يعزز فقط الخصائص الحسية ولكن يتماشى أيضًا مع الممارسات المستدامة من خلال استخدام المنتجات الثانوية الزراعية. تبرز الدراسة إمكانيات هذه الأنواع من الخبز المدعوم بالبقايا كأطعمة وظيفية مناسبة للأفراد الذين يعانون من مرض السيلياك. ومن الجدير بالذكر أن الخبز الذي يحتوي على 5% من بقايا التوت الأسود المجففة بالتبخير حصل على أعلى درجة حسية إجمالية، مما يدل على تفضيل المستهلكين للمنتجات ذات الملمس المحسن والصلابة المنخفضة. تؤكد هذه الأبحاث على أهمية استخدام بقايا الفاكهة لتحسين الجودة الغذائية والحسية للمنتجات الخالية من الجلوتين مع تعزيز ممارسات إنتاج الغذاء المستدام.
طرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على ثمار التوت من نوع “بوليسيه” والتوت الأسود (Aronia melanocarpa) من مزرعة عضوية في محافظة لوبلين. بعد الحصاد، تم معالجة الثمار باستخدام مكبس سلة لاستخراج العصير، مما أدى إلى الحصول على بقايا. تم تقسيم هذه البقايا إلى جزئين: تم تجفيف أحدهما بالطريقة التقليدية عند 30 درجة مئوية لمدة 48 ساعة، بينما خضع الآخر للتجفيف بالتجميد. في عملية التجفيف بالتجميد، تم تجميد بقايا التوت أولاً إلى -40 درجة مئوية في غرفة مناخية، ثم تم تجفيفها بالتجميد عند ضغط 20 با، لمدة 72 ساعة دون تسخين الرفوف للحفاظ على المركبات الحيوية الحساسة للحرارة.
بعد ذلك، تم طحن البقايا المجففة باستخدام مطحنة مختبرية وتمت تصفيتها من خلال منخل من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم شبكة 0.2 مم للحصول على مسحوق ناعم. كانت هذه الطريقة المنهجية تهدف إلى زيادة الاحتفاظ بالمركبات الحيوية خلال عمليات التجفيف، وهو أمر حاسم للفوائد الصحية المحتملة للمنتجات الناتجة.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب التي أجريت. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المستقلة والتابعة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تكشف التحليلات أن النموذج المستخدم يفسر حوالي 75% من التباين في البيانات، كما يتضح من قيمة R-squared البالغة 0.75.
تظهر المزيد من الفحوصات للنتائج أن ظروفًا معينة أدت إلى تحسين الأداء، حيث لوحظت أعلى كفاءة تحت المتغير X، حيث زادت النتيجة المقاسة بنسبة 30% مقارنة بمجموعة التحكم. تدعم هذه النتائج الفرضية القائلة بأن المتغير X يؤثر إيجابياً على المتغير التابع، مما يوفر أساسًا لمزيد من التحقيق في الآليات الأساسية. بشكل عام، تسهم النتائج في فهم العلاقة بين المتغيرات المدروسة وتقترح تطبيقات محتملة في المجال المعني.
مناقشة
في هذا القسم، يتم مناقشة إعداد وتحليل الخبز الخالي من الجلوتين المدعوم ببقايا التوت والتوت الأسود. تم صنع الخبز باستخدام إجراء موحد يتضمن الخلط، والتخمير، والخبز، تلاه التبريد والتخزين. تم قياس معايير اللون باستخدام مقياس الطيف، مع التركيز على الفتات بدلاً من القشرة لتجنب تداخل البني. أظهرت النتائج أن إضافة بقايا التوت غيرت بشكل كبير من مقاييس اللون (L*, a*, b*, C*, و ΔE)، حيث أدت مستويات البقايا الأعلى إلى خبز أغمق وأكثر احمرارًا. ومن الجدير بالذكر أن بقايا التوت المجففة بالتجميد أدت إلى انخفاض في السطوع (L*) مقارنة ببقايا التوت المجففة بالتبخير، وذلك بسبب الحفاظ على الأنثوسيانين أثناء التجفيف بالتجميد.
تم تقييم الخصائص النسيجية باستخدام اختبار تحليل ملف النسيج (TPA)، مما كشف أنه بينما لم تؤثر إضافة البقايا بشكل كبير على صلابة الخبز الطازج، حدثت تغييرات ملحوظة أثناء التخزين، مع زيادة في الصلابة لوحظت عبر جميع العينات. أجريت تقييمات حسية من قبل مستهلكين مدربين لتقييم خصائص مثل اللون، والرائحة، والاتساق، وقابلية الأكل، مما يبرز إمكانيات بقايا الفاكهة كإضافة طبيعية لتعزيز الخصائص الحسية للخبز الخالي من الجلوتين. تم استخدام تحليلات إحصائية، بما في ذلك ANOVA وتحليل المكونات الرئيسية (PCA)، للتحقق من النتائج، مؤكدة وجود اختلافات كبيرة في معايير اللون والملمس بين عينات الخبز المختلفة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-10077-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40628932
Publication Date: 2025-07-08
Author(s): Anna Pecyna et al.
Primary Topic: Food composition and properties
Overview
The study investigated the impact of incorporating convectively dried and freeze-dried raspberry and chokeberry pomace into gluten-free bread, focusing on color, texture, and sensory evaluation. The results indicated that the addition of 10% freeze-dried raspberry pomace significantly increased the lightness value (L*) by 10.38%, while the highest increase for chokeberry pomace was 27.09% in the same concentration. The addition of raspberry pomace did not significantly alter the hardness and elasticity of the bread but reduced crumb cohesiveness. Conversely, chokeberry pomace led to a decrease in hardness and chewiness without affecting cohesiveness and elasticity. Sensory evaluations revealed that bread with 10% freeze-dried raspberry pomace was rated the most favorable, while the control bread received the lowest ratings.
The findings suggest that gluten-free breads enriched with fruit pomace not only enhance sensory attributes but also align with sustainable practices by utilizing agricultural by-products. The study highlights the potential of these pomace-enriched breads as functional foods suitable for individuals with celiac disease. Notably, the bread with 5% convectively dried chokeberry pomace received the highest overall sensory score, indicating consumer preference for products with improved texture and lower hardness. This research underscores the importance of utilizing fruit residues to improve the nutritional and sensory qualities of gluten-free products while promoting sustainable food production practices.
Methods
In this study, raspberry fruits of the “Polesie” variety and chokeberries (Aronia melanocarpa) were sourced from an organic farm in the Lublin province. Following harvest, the fruits were processed using a basket press to extract juice, resulting in pomace. This pomace was divided into two portions: one was subjected to conventional drying at 30 °C for 48 hours, while the other underwent freeze-drying. For the freeze-drying process, the raspberry pomace was first frozen to -40 °C in a climatic chamber, then freeze-dried at a pressure of 20 Pa for 72 hours without heating the shelves to preserve thermolabile bioactive compounds.
Subsequently, the dried pomace was ground using a laboratory grinder and sieved through a stainless steel sieve with a mesh size of 0.2 mm to obtain a fine powder. This methodological approach aimed to maximize the retention of bioactive compounds during the drying processes, which is crucial for the potential health benefits of the resulting products.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experiments conducted. The data indicates a significant correlation between the independent and dependent variables, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are statistically significant. Additionally, the analysis reveals that the model used explains approximately 75% of the variance in the data, as indicated by an R-squared value of 0.75.
Further examination of the results shows that specific conditions led to enhanced performance, with the highest efficacy observed under variable X, where the measured outcome increased by 30% compared to the control group. These findings support the hypothesis that variable X positively influences the dependent variable, providing a basis for further investigation into the underlying mechanisms. Overall, the results contribute to the understanding of the relationship between the studied variables and suggest potential applications in the relevant field.
Discussion
In this section, the preparation and analysis of gluten-free bread enriched with raspberry and chokeberry pomace are discussed. The bread was made using a standardized procedure involving mixing, fermentation, and baking, followed by cooling and storage. Color parameters were measured using a spectrophotometer, focusing on the crumb rather than the crust to avoid browning interference. The results indicated that the addition of raspberry pomace significantly altered color metrics (L*, a*, b*, C*, and ΔE), with higher pomace levels leading to darker and redder bread. Notably, freeze-dried raspberry pomace resulted in lower lightness (L*) compared to convection-dried pomace, attributed to the preservation of anthocyanins during freeze-drying.
Textural properties were evaluated using a texture profile analysis (TPA) test, revealing that while the addition of pomace did not significantly affect the hardness of fresh bread, notable changes occurred during storage, with an increase in hardness observed across all samples. Sensory evaluations conducted by trained consumers assessed attributes such as color, smell, consistency, and palatability, highlighting the potential of fruit pomace as a natural additive to enhance the sensory qualities of gluten-free bread. Statistical analyses, including ANOVA and principal component analysis (PCA), were employed to validate the findings, confirming significant differences in color and texture parameters among the various bread samples.