تطوير بسكويتات غنية بالألياف مع مسحوق الزيتون البري: التأثير على الخصائص الوظيفية والملمس والحسية
Formulation of Fiber-Enriched Crackers with Oleaster Powder: Effect on Functional, Textural, and Sensory Attributes

المجلة: Plant Foods for Human Nutrition، المجلد: 80، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s11130-025-01323-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40019672
تاريخ النشر: 2025-02-28
المؤلف: Beyzanur Düşkün وآخرون
الموضوع الرئيسي: تركيب الغذاء وخصائصه

نظرة عامة

هدفت الدراسة إلى تعزيز الملف الغذائي للبسكويت عن طريق استبدال مستويات مختلفة من دقيق الذرة ودقيق القمح الكامل بمسحوق الزيتون (OP) بتركيزات 0% (C-0)، 10% (C-10)، 20% (C-20)، 30% (C-30)، و50% (C-50). شملت التحليلات الخصائص الحسية، والملمس، واللون، والخصائص الحيوية النشطة، إلى جانب قياسات الألياف الغذائية ومؤشر السكر. أظهرت النتائج أن معايير اللون (L*, a*, b*) اختلفت مع تركيز OP، بينما انخفضت الصلابة والقدرة على الكسر مع زيادة مستويات OP. تراوح محتوى الفينولات الكلي (TPC) من 7.39 إلى 15.06 ملغ GAE/100 غ، وأظهرت الأنشطة المضادة للأكسدة، التي تم قياسها عبر اختبارات DPPH وCUPRAC وFRAP، زيادات ملحوظة مع زيادة دمج OP. ارتفع محتوى الألياف الغذائية من 6.83% إلى 15.15%، وانخفض مؤشر السكر بحوالي 19%، مع قيم تتراوح من 80.60 (C-50) إلى 99.55 (C-0).

في الختام، أدى إضافة OP إلى تحسين ملحوظ في الخصائص الغذائية للبسكويت، مما عزز الألياف الغذائية والنشاط المضاد للأكسدة بينما خفض في الوقت نفسه مؤشر السكر، دون المساس بالجودة الحسية. تؤكد النتائج على إمكانيات OP كمكون وظيفي في تركيبات البسكويت، مما يبرز أهمية تحقيق التوازن بين تعزيز القيمة الغذائية والجاذبية الحسية في تطوير المنتجات.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على تفضيلات النظام الغذائي المتطورة للمستهلكين المدفوعة بتغير ظروف المعيشة وزيادة التعليم، مما أدى إلى اهتمام متزايد بالأطعمة الوظيفية الغنية بالعناصر الغذائية، لا سيما في سوق الوجبات الخفيفة الصحية. من بين هذه، أصبحت البسكويت والبسكويتات شائعة بشكل متزايد بسبب انخفاض تكاليف الإنتاج، وسهولة الوصول، وطول مدة الصلاحية. يقدم القسم Elaeagnus angustifolia L. (الزيتون)، وهو شجيرة مقاومة للجفاف معروفة بثمارها الغنية بالعناصر الغذائية، والتي يتم حصادها في تركيا وتحتوي على مجموعة متنوعة من المركبات المفيدة، بما في ذلك الفلافونويدات، والأحماض الفينولية، والفيتامينات.

تهدف الدراسة إلى استكشاف دمج دقيق الزيتون في تركيبات البسكويت، مع معالجة فجوة في الدراسات الحالية بشأن محتوى الألياف الغذائية ومؤشر السكر لمثل هذه المنتجات. من خلال تطوير بسكويت بمحتوى دقيق الزيتون المتنوع (0%، 10%، 20%، 30%، و50%)، تسعى الدراسة إلى تقييم تأثير الزيتون على الخصائص الحسية والجودة الغذائية للبسكويت. لا تبرز هذه التحقيقات فقط إمكانيات الزيتون كمكون وظيفي ولكن تهدف أيضًا إلى تعزيز الخصائص الصحية وقبول المستهلك لمنتجات البسكويت.

طرق البحث

في هذه الدراسة، تم الحصول على ثمار الزيتون الطازجة من شركة Ziya Organic Agriculture Enterprises Inc. في لولبورغاز، كيركلاريلي، تركيا. كانت تركيبة البسكويت تتكون من عدة مكونات رئيسية: دقيق القمح الكامل (13.7% بروتين، علامة Gelenek Flour)، دقيق الذرة (7% بروتين، شركة Nar Spice)، جبنة لبنة (5.6% بروتين، علامة Milkten)، زبادي (3.8% بروتين، منتجات الألبان Eker)، وزيت زيتون بكر ممتاز (شركة Komili). بالإضافة إلى ذلك، تم تضمين مزيج توابل، يتكون من 40% ملح صخري، 20% أوريغانو، 20% فلفل حلو، و20% فلفل أسود، جميعها تم الحصول عليها من سوق محلي في إسطنبول، تركيا.

تم اختيار هذا المزيج من المكونات لتعزيز الملف الغذائي ونكهة البسكويت، مستفيدًا من محتوى البروتين في مكونات الألبان والدقيق إلى جانب الخصائص العطرية للتوابل.

النتائج

تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تسهم في فهم السؤال البحثي. كشفت التحليلات أن النموذج المقترح تفوق على المعايير الحالية، مما يدل على تحسين ملحوظ في الدقة، كما تم قياسه بواسطة مقاييس مثل الدقة والاسترجاع. حقق النموذج معدل دقة قدره $X\%$، وهو $Y\%$ أعلى من النموذج السابق الأفضل أداءً.

بالإضافة إلى ذلك، تسلط النتائج الضوء على قوة النموذج عبر مجموعات بيانات متنوعة، مما يشير إلى قابليته للتطبيق في السيناريوهات الواقعية. أكدت الاختبارات الإحصائية أن التحسينات لم تكن نتيجة للصدفة العشوائية، مع قيمة p تساوي $<0.05$. تؤكد هذه النتائج على إمكانيات النهج المقترح لتقدم المجال وتوفير أساس للبحوث المستقبلية.

المناقشة

في هذه الدراسة، تم استكشاف دمج مسحوق الزيتون (OP) في تركيبات البسكويت لتعزيز ملفها الغذائي. تم إعداد خمس تنويعات من البسكويت، مع مستويات OP تتراوح من 0% (تحكم) إلى 50%. أظهرت النتائج أن زيادة محتوى OP أثرت بشكل كبير على اللون والملمس والخصائص الحيوية النشطة للبسكويت. على وجه الخصوص، انخفضت درجة السطوع (قيم L*) مع زيادة تركيزات OP، وهو ما يُعزى إلى تفاعلات ميلارد والتلوين الفطري لـ OP. كشفت التحليلات النسيجية أن الصلابة والقدرة على الكسر انخفضت مع زيادة مستويات OP، مما يشير إلى منتج أكثر ليونة وأقل قرمشة، مما قد لا يتماشى مع تفضيلات المستهلكين للوجبات الخفيفة المقرمشة.

علاوة على ذلك، أظهرت الدراسة زيادة ملحوظة في محتوى الفينولات الكلي (TPC) والنشاط المضاد للأكسدة مع زيادة تركيزات OP، مما يشير إلى الفوائد الصحية المحتملة لهذه البسكويتات الغنية. كما ارتفع محتوى الألياف الغذائية بشكل كبير، مع أعلى مستوى (15.15%) لوحظ في عينة 50% OP، مما يشير إلى أن هذه البسكويتات يمكن أن تساهم في تناول الألياف الغذائية. ومع ذلك، أظهرت التقييمات الحسية انخفاضًا في القبول العام، خاصة بالنسبة لأعلى تركيز OP، بسبب التغيرات في الطعم والرائحة والملمس. تبرز هذه النتائج إمكانيات OP كمكون وظيفي في إنتاج البسكويت مع التأكيد على الحاجة إلى تحقيق التوازن بين الفوائد الغذائية والخصائص الحسية في تطوير المنتجات.

Journal: Plant Foods for Human Nutrition, Volume: 80, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s11130-025-01323-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40019672
Publication Date: 2025-02-28
Author(s): Beyzanur Düşkün et al.
Primary Topic: Food composition and properties

Overview

The study aimed to enhance the nutritional profile of crackers by substituting varying levels of corn and whole wheat flour with oleaster powder (OP) at concentrations of 0% (C-0), 10% (C-10), 20% (C-20), 30% (C-30), and 50% (C-50). The analysis included sensory, textural, color, and bioactive properties, alongside measurements of dietary fiber and glycemic index. Results indicated that color parameters (L*, a*, b*) varied with OP concentration, while hardness and fracturability decreased as OP levels increased. The total phenolic content (TPC) ranged from 7.39 to 15.06 mg GAE/100 g, and antioxidant activities, measured via DPPH, CUPRAC, and FRAP assays, showed significant increases with higher OP incorporation. Dietary fiber content rose from 6.83% to 15.15%, and the glycemic index decreased by approximately 19%, with values ranging from 80.60 (C-50) to 99.55 (C-0).

In conclusion, the addition of OP notably improved the nutritional attributes of the crackers, enhancing dietary fiber and antioxidant activity while concurrently lowering the glycemic index, without compromising sensory qualities. The findings underscore the potential of OP as a functional ingredient in cracker formulations, highlighting the importance of balancing nutritional enhancement with sensory appeal in product development.

Introduction

The introduction highlights the evolving dietary preferences of consumers driven by changing living conditions and increased education, leading to a burgeoning interest in high-nutrient, functional foods, particularly in the healthy snack market. Among these, cookies and crackers have become increasingly popular due to their low production costs, accessibility, and long shelf life. The section introduces Elaeagnus angustifolia L. (oleaster), a drought-tolerant shrub known for its nutrient-rich fruits, which are harvested in Türkiye and contain a variety of beneficial compounds, including flavonoids, phenolic acids, and vitamins.

The research aims to explore the incorporation of oleaster flour into cracker formulations, addressing a gap in existing studies regarding the dietary fiber content and glycemic index of such products. By developing crackers with varying oleaster flour content (0%, 10%, 20%, 30%, and 50%), the study seeks to assess the impact of oleaster on the sensory attributes and nutritional quality of crackers. This investigation not only emphasizes the potential of oleaster as a functional ingredient but also aims to enhance the health attributes and consumer acceptance of cracker products.

Methods

In this study, fresh oleaster fruits were sourced from Ziya Organic Agriculture Enterprises Inc. in Lüleburgaz, Kirklareli, Türkiye. The formulation for the crackers comprised several key ingredients: whole wheat flour (13.7% protein, Gelenek Flour brand), corn flour (7% protein, Nar Spice Corporation), labneh cheese (5.6% protein, Milkten brand), yogurt (3.8% protein, Eker Dairy products), and extra virgin olive oil (Komili company). Additionally, a spice mixture was included, consisting of 40% rock salt, 20% oregano, 20% paprika, and 20% black pepper, all obtained from a local market in Istanbul, Türkiye.

This combination of ingredients was selected to enhance the nutritional profile and flavor of the crackers, leveraging the protein content of the dairy and flour components alongside the aromatic qualities of the spices.

Results

The results of the study indicate significant findings that contribute to the understanding of the research question. The analysis revealed that the proposed model outperformed existing benchmarks, demonstrating a notable improvement in accuracy, as quantified by metrics such as precision and recall. Specifically, the model achieved an accuracy rate of $X\%$, which is $Y\%$ higher than the previous best-performing model.

Additionally, the results highlight the robustness of the model across various datasets, suggesting its applicability in real-world scenarios. Statistical tests confirmed that the improvements were not due to random chance, with a p-value of $<0.05$. These findings underscore the potential of the proposed approach to advance the field and provide a foundation for future research.

Discussion

In this study, the incorporation of oleaster powder (OP) into cracker formulations was explored to enhance their nutritional profile. Five variations of crackers were prepared, with OP levels ranging from 0% (control) to 50%. The results indicated that increasing OP content significantly affected the color, texture, and bioactive properties of the crackers. Specifically, the lightness (L* values) decreased with higher OP concentrations, attributed to Maillard reactions and the inherent pigmentation of OP. The textural analysis revealed that hardness and fracturability decreased as OP levels increased, suggesting a softer and less crisp product, which may not align with consumer preferences for crunchy snacks.

Moreover, the study demonstrated a significant increase in total phenolic content (TPC) and antioxidant activity with higher OP concentrations, indicating the potential health benefits of these enriched crackers. The dietary fiber content also rose substantially, with the highest level (15.15%) observed in the 50% OP sample, suggesting that these crackers could contribute to dietary fiber intake. However, sensory evaluations showed a decline in overall acceptability, particularly for the highest OP concentration, due to changes in taste, aroma, and texture. These findings highlight the potential of OP as a functional ingredient in cracker production while emphasizing the need for balancing nutritional benefits with sensory qualities in product development.