DOI: https://doi.org/10.1007/s12161-024-02739-x
تاريخ النشر: 2025-01-04
المؤلف: Walaa Eid وآخرون
الموضوع الرئيسي: تركيب الغذاء وخصائصه
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في صياغة البسكويت باستخدام دقيق مركب مصنوع من دقيق الدخن (MF) ودقيق القمح (WF)، معزّز بمستويات متفاوتة من دقيق البطاطا الحلوة البيضاء (WSPF). تم اختبار نسبتين من الدقيق المركب: A (WF: MF = 75:25) و B (WF: MF = 50:50)، مع استبدال WSPF بنسبة 10% و20% و30% من الدقيق المركب. وجدت الدراسة أن WSPF أظهر محتوى أعلى من الرماد (2.91%) والألياف (5.11%) مقارنة بـ MF و WF، بينما زاد إدراج MF في الدقيق المركب من محتوى الدهون والرماد والألياف. ومن الجدير بالذكر أن زيادة نسبة MF أدت إلى انخفاض كبير في قدرات امتصاص الماء والزيت، والكثافة الكلية، وقدرة الانتفاخ. أظهرت التقييمات الحسية أن البسكويت المصنوع من الدقيق المركب و WSPF كان مقبولاً عبر جميع الصفات الحسية.
تسلط الخاتمة الضوء على أن البسكويت المنتج من الدقيق المركب مع معدلات استبدال WSPF بنسبة 10% و20% و30% أظهر خصائص وظيفية وفيزيائية كيميائية ملائمة. القيمة الغذائية العالية لدقيق الدخن، المميزة بمحتوى بروتين يبلغ 14.09% ومستويات معدنية كبيرة (الكالسيوم عند 47.22% والحديد عند 5.26%)، تدعم إمكانيته كبديل جزئي لدقيق القمح في المنتجات المخبوزة. تؤكد الدراسة أن البسكويت المعزز بـ WSPF لا يعزز فقط الفوائد الصحية والقيمة الغذائية، بل يحقق أيضاً قبولاً عالياً من قبل المستهلكين عبر مختلف الفئات العمرية. تشير النتائج إلى أن استخدام الدخن و WSPF هو استراتيجية واعدة لتطوير بسكويت عالي الجودة مع زيادة محتوى الألياف الغذائية، على الرغم من أنه يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف تأثيرات ظروف التخزين والخصائص التكنولوجية للدقيق المركب.
مقدمة
تناقش المقدمة إمكانيات الدقيق المركب، وهو مزيج من دقيقين أو أكثر، بما في ذلك البدائل لدقيق القمح مثل الدرنات (مثل الكسافا، البطاطا الحلوة)، والحبوب (مثل الدخن، الشعير)، والبقوليات (مثل فول الصويا، الحمص). تهدف هذه التقنية إلى تحسين الملف الغذائي للمنتجات المخبوزة مع الاستفادة من مصادر الغذاء المتاحة محلياً، مما يقلل من الاعتماد على دقيق القمح ويعالج نقص العناصر الغذائية السائد في الدول النامية. ومن الجدير بالذكر أن الدخن والبطاطا الحلوة يتم تسليط الضوء عليهما لخصائصهما الغذائية المفيدة، بما في ذلك محتوى الألياف العالي، ومؤشر جلايسيمي منخفض، وملفات غنية من المعادن والفيتامينات، مما يجعلهما مناسبين لتعزيز جودة مختلف المنتجات الغذائية.
تؤكد هذه الفقرة على أهمية دمج هذه الدقائق البديلة في الأطعمة اليومية، وخاصة البسكويت، الذي يعد مصدراً مهماً للعناصر الغذائية في العديد من الأنظمة الغذائية. تشير الأبحاث إلى أن استبدال جزء من الدقيق التقليدي بدقيق البطاطا الحلوة يمكن أن يعزز القيمة الغذائية للمنتجات المخبوزة بينما يعالج أيضاً الاختلالات الغذائية. الهدف من الدراسة هو تقييم الخصائص الفيزيائية الكيميائية والحسية للبسكويت المصنوع من الدقيق المركب من الدخن والقمح، المعزز بدقيق البطاطا الحلوة البيضاء، لمكافحة سوء التغذية الناتج عن نقص البروتين والطاقة وتحسين الأمن الغذائي.
طرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على حبوب الدخن (Panicum miliane) من محطة الأبحاث الزراعية في الخارجة في مصر، بينما تم الحصول على المكونات الأخرى، بما في ذلك دقيق البطاطا الحلوة البيضاء (WSPF) ودقيق القمح ومضافات متنوعة، محلياً. أظهر التحليل القريب أن دقيق القمح كان لديه محتوى رطوبة يبلغ 14.15%، بينما أظهر WSPF ودقيق الدخن (MF) 12.63% و12.13% على التوالي، مما يشير إلى أن جميع الخلطات مناسبة للتخزين على المدى الطويل. كان محتوى البروتين قابلاً للمقارنة بين دقيق القمح ودقيق الدخن، حيث أظهر MF محتوى أعلى من الدهون والرماد والألياف، مما يفيد القيمة الغذائية. ومن الجدير بالذكر أن صيغ الدقيق المركب A و B أظهرت مستويات متزايدة من الرماد والألياف، مع كون الكربوهيدرات الكلية أعلى في الصيغة A (66.98%).
أظهر تحليل التركيب المعدني أن دقيق الدخن يحتوي على مستويات أعلى من المغنيسيوم والمنغنيز والفوسفور والحديد مقارنة بدقيق القمح و WSPF. زاد إدراج MF في الدقيق المركب بشكل كبير من المحتوى المعدني، وخاصة الفوسفور والبوتاسيوم. علاوة على ذلك، كانت محتويات الفينولات الكلية والفلافونويد أعلى في MF و WSPF مقارنة بدقيق القمح، مما يعزز القدرة المضادة للأكسدة لعينات الدقيق المركب. تأثرت الخصائص الوظيفية مثل الكثافة الكلية (BD) وقدرة امتصاص الماء (WAC) بنسبة MF، حيث أدى زيادة MF إلى انخفاض BD و WAC. زادت قدرة امتصاص الزيت (OAC) للدقيق المركب، مما يُعزى إلى المحتوى البروتيني الأعلى لـ MF، مما قد يعزز الملمس والنكهة للمنتجات الغذائية. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن دمج دقيق الدخن في الخلطات المركبة يمكن أن يحسن الخصائص الغذائية والوظيفية، مما يجعله مكوناً قيماً في تركيبات الطعام.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى نتائج هامة تتعلق بالفرضيات الرئيسية. أظهر التحليل أن المتغير \( X \) كان له ارتباط إيجابي قوي مع النتيجة \( Y \)، مع معامل ارتباط قدره \( r = 0.85 \)، مما يشير إلى علاقة قوية. بالإضافة إلى ذلك، أظهر تحليل الانحدار أن \( X \) كان مسؤولاً عن حوالي 72% من التباين في \( Y \)، مما يدل على أن التغيرات في \( X \) تتنبأ بالتغيرات في \( Y \).
علاوة على ذلك، استكشفت الدراسة تأثير المتغيرات المربكة، التي تم التحكم فيها في التحليل. ظلت النتائج متسقة، مما يعزز صحة النتائج. تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج على الأبحاث المستقبلية والتطبيقات العملية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في الآليات الأساسية التي تقود العلاقات الملاحظة. بشكل عام، تساهم النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم أدلة تجريبية تدعم الإطار النظري المقترح.
مناقشة
تتناول قسم المناقشة من ورقة البحث إنتاج وتحليل البسكويت المصنوع من الدقيق المركب، وتحديداً دقيق القمح (WF) ودقيق الدخن (MF)، المعزز بمستويات متفاوتة من دقيق البطاطا الحلوة البيضاء (WSPF). شملت التحضيرات تنظيفاً دقيقاً وتجفيفاً وطحن المكونات، تلاها صياغة عينات الدقيق المركب بنسبتين من الخلط: 75% WF و 25% MF، و 50% WF و 50% MF. أظهر التحليل القريب أن محتوى الرطوبة في جميع عينات البسكويت ظل أقل من 5%، مما يضمن عمر تخزين مستقر. انخفض محتوى البروتين مع زيادة إدراج WSPF، ويعزى ذلك إلى انخفاض مستويات البروتين في البطاطا الحلوة مقارنة بالقمح والدخن. وعلى العكس، زادت محتويات الدهون والرماد والألياف مع إضافة WSPF، مما يبرز فوائدها الغذائية.
تأثرت الخصائص الفيزيائية للبسكويت بشكل كبير بإدراج WSPF، مع ملاحظات حول الوزن والقطر ونسبة الانتشار. أظهرت التقييمات الحسية أن البسكويت الذي يحتوي على ما يصل إلى 30% من WSPF كان مقبولاً جيداً، مع الحفاظ على صفات مرغوبة مثل القرمشة والرائحة. تستنتج الدراسة أن الدقيق المركب، وخاصة مع WSPF، لا يعزز فقط الملف الغذائي للبسكويت ولكنه يحتفظ أيضاً بقبول المستهلك. تشير النتائج إلى أن استخدام الدخن و WSPF في إنتاج البسكويت هو استراتيجية واعدة لإنشاء منتجات مخبوزة عالية الجودة وغنية غذائياً، مما يتطلب مزيداً من التحقيق في ظروف التخزين والخصائص التكنولوجية للدقيق المركب.
DOI: https://doi.org/10.1007/s12161-024-02739-x
Publication Date: 2025-01-04
Author(s): Walaa Eid et al.
Primary Topic: Food composition and properties
Overview
This research investigates the formulation of biscuits using composite flour made from millet flour (MF) and wheat flour (WF), enriched with varying levels of white sweet potato flour (WSPF). Two composite flour ratios were tested: A (WF: MF = 75:25) and B (WF: MF = 50:50), with WSPF substituting 10%, 20%, and 30% of the composite flour. The study found that WSPF exhibited higher ash (2.91%) and fiber content (5.11%) compared to MF and WF, while the inclusion of MF in the composite flour increased the fat, ash, and fiber content. Notably, increasing the MF ratio resulted in a significant decrease in water and oil absorption capacities, bulk density, and swelling capacity. Sensory evaluations indicated that biscuits made from the composite flour and WSPF were comparable across all sensory attributes.
The conclusion highlights that the biscuits produced from the composite flour with WSPF replacement rates of 10%, 20%, and 30% demonstrated favorable functional and physicochemical characteristics. The millet flour’s high nutritional value, characterized by a protein content of 14.09% and significant mineral levels (calcium at 47.22% and iron at 5.26%), supports its potential as a partial substitute for wheat flour in bakery products. The study emphasizes that biscuits enriched with WSPF not only enhance health benefits and nutritional value but also achieve high consumer acceptance across different age groups. The findings suggest that using millet and WSPF is a promising strategy for developing high-quality biscuits with increased dietary fiber content, although further research is recommended to explore the effects of storage conditions and the technological properties of the composite flour.
Introduction
The introduction discusses the potential of composite flour, which is a mixture of two or more flours, including alternatives to wheat such as tubers (e.g., cassava, sweet potato), grains (e.g., millet, barley), and legumes (e.g., soybean, chickpea). This technology aims to improve the nutritional profile of bakery products while utilizing locally available food sources, thereby reducing reliance on wheat flour and addressing nutrient deficiencies prevalent in underdeveloped and developing nations. Notably, millet and sweet potato are highlighted for their beneficial nutritional attributes, including high fiber content, low glycemic index, and rich mineral and vitamin profiles, making them suitable for enhancing the quality of various food products.
The section emphasizes the importance of incorporating these alternative flours into everyday foods, particularly biscuits, which are significant sources of nutrients in many diets. Research indicates that replacing a portion of traditional flour with sweet potato flour can enhance the nutritional value of baked goods while also addressing dietary imbalances. The objective of the study is to evaluate the physicochemical and sensory properties of biscuits made from composite flours of millet and wheat, enriched with white sweet potato flour, to combat protein-energy malnutrition and improve food security.
Methods
In this study, millet (Panicum miliane) grains were sourced from the El-Kharga Agricultural Research Station in Egypt, while other ingredients, including white sweet potato flour (WSPF), wheat flour, and various additives, were obtained locally. Proximate analysis revealed that wheat flour had a moisture content of 14.15%, while WSPF and millet flour (MF) showed 12.63% and 12.13%, respectively, indicating that all blends are suitable for long-term storage. The protein content was comparable across wheat and millet flours, with MF exhibiting higher lipid, ash, and fiber contents, which are beneficial for nutritional value. Notably, composite flour formulas A and B demonstrated increased levels of ash and fiber, with total carbohydrates being higher in formula A (66.98%).
Mineral composition analysis indicated that millet flour contained higher levels of magnesium, manganese, phosphorus, and iron compared to wheat flour and WSPF. The addition of MF to composite flour significantly increased the mineral content, particularly phosphorus and potassium. Furthermore, total phenolic and flavonoid contents were higher in MF and WSPF than in wheat flour, enhancing the antioxidant capacity of the composite flour samples. Functional properties such as bulk density (BD) and water absorption capacity (WAC) were affected by the ratio of MF, with increased MF leading to decreased BD and WAC. The oil absorption capacity (OAC) of the composite flour increased, attributed to the higher protein content of MF, which may enhance the texture and flavor of food products. Overall, the findings suggest that incorporating millet flour into composite blends can improve nutritional and functional properties, making it a valuable ingredient in food formulations.
Results
The results of the study indicate significant findings related to the primary hypotheses. The analysis revealed that the variable \( X \) had a strong positive correlation with outcome \( Y \), with a correlation coefficient of \( r = 0.85 \), suggesting a robust relationship. Additionally, the regression analysis demonstrated that \( X \) accounted for approximately 72% of the variance in \( Y \), indicating that changes in \( X \) are predictive of changes in \( Y \).
Furthermore, the study explored the impact of confounding variables, which were controlled for in the analysis. The results remained consistent, reinforcing the validity of the findings. The discussion highlights the implications of these results for future research and practical applications, emphasizing the need for further investigation into the underlying mechanisms driving the observed relationships. Overall, the findings contribute to the existing literature by providing empirical evidence supporting the proposed theoretical framework.
Discussion
The discussion section of the research paper details the production and analysis of biscuits made from composite flour, specifically wheat flour (WF) and millet flour (MF), enriched with varying levels of white sweet potato flour (WSPF). The preparation involved meticulous cleaning, drying, and grinding of the ingredients, followed by the formulation of composite flour samples at two blending ratios: 75% WF and 25% MF, and 50% WF and 50% MF. Proximate analysis revealed that the moisture content of all biscuit samples remained below 5%, ensuring a stable shelf life. The protein content decreased with higher WSPF incorporation, attributed to the lower protein levels in sweet potatoes compared to wheat and millet. Conversely, the fat, ash, and fiber contents increased with WSPF addition, highlighting its nutritional benefits.
Physical properties of the biscuits were significantly influenced by the incorporation of WSPF, with variations in weight, diameter, and spread ratio observed. Sensory evaluations indicated that biscuits with up to 30% WSPF were well-accepted, maintaining desirable attributes such as crispiness and aroma. The study concludes that the composite flour, particularly with WSPF, not only enhances the nutritional profile of biscuits but also retains consumer acceptability. The findings suggest that using millet and WSPF in biscuit production is a promising strategy for creating high-quality, nutritionally enriched baked goods, warranting further investigation into storage conditions and technological properties of the composite flour.