SUPERVISOR
Javad Keramat,Mehdi Kadivar,Mohammad Shahedi bagh khandan
جواد کرامت (استاد راهنما) مهدی کدیور (استاد راهنما) محمد شاهدی باغ خندان (استاد مشاور)
STUDENT
Ali Forouhar
علی فروهر
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Barbari bread fortification with non-cereal fiber and its effects on dough rheological characteristics and bread texture
Traditionally, dietary fiber was defined as the portions of plant foods that were resistant to digestion by human digestive enzyme which includes cellulose, noncellulosic polysaccharides such as hemicellulose, gums, mucilages and a non-carbohydrate component lignin.Various studies have revealed an inverse relationship between dietary fiber intake and the risk of developing chronic diseases such as cardiovascular disease, cancer, diabetes and obesity. However the dietary fiber intake is lower than the recommended (30g/day). Therefore, the development of foods with high fiber content should be desirable. In the present study, the response surface methodology was used to determine the optimum fermentation condition and quantity of dietary fiber that gave the best quality, shelf life, overall acceptability and image properties for Barbari flat bread. Time, yeast and fibers percent tested at five, five and four levels respectively. Times were 42, 60, 85, 110 and 127 mins, yeast percent were 0.66, 1, 1.5, 2 and 2.34% (flour weight basis) and fibers were 0, 2, 6, 10 percent. As well the effect of two types of commercial dietary fibers (apple fiber and potato fiber) on dough rheology and bread quality was studied. Evaluation of dough properties was carried out by farinogeraph, Dough Expansion during Fermentation by image analysis, uniaxial extension and stress relaxation by using a Texture Analyzer machin. Results showed that water absorption, development time and tensile resistance increase, whereas extension, stability (with the exception of potato fiber at 6% substitution) and dough volume decrease by replacing wheat flour with dietary fibers. These results indicated that the dietary fiber alter the characteristics and handling properties of bread doughs. So the changes in processing condition is necessary. bread characteristics were studied by using texture profile analysis (TPA) and image analysis. Fiber-containing formulations affected bread specific volume and crumb firmness, crumb microstructure, color and these characteristics (with the exception of color crumb) were also dependent on both the fermentation time and yeast percentage. The inclusion of Dietary fibers in the bread formulation induced a reduction in the specific volume of the bread and an increase of firmness. However the lowest bread firmness magnitudes were observed in the Intermediate level of dietary fiber during storage period (24 and 48 hr). breads with better specific volume and softness values were achieved with increase of fermentation time and yeast percent. The results of image analysis indicated that fibers and fermentation condition affected the number of gas cells, porosity and fractional dimension. Apple Fiber and potato Fiber decrease the porosity and average cells size of enriched bread. So These breads had a more compact structure. Color measurement of the bread showed that the bread became darker with increasing level of either of dietary fiber and apple fiber enriched bread had a darker crumb than potato fiber enriched bread. Result of sensory test showed that, overall acceptability of bread with fiber, lower than the bread without it. The optimum condition was found to be fermentation time of 110 min, yeast percent %1.88 and apple fiber %5.11 also was found to be fermentation time of 110 min, yeast percent of %1.6 and potato fiber %7.33 as desirability function method was applied. The whole study indicates that these tow fibers can be used as additives in breadmaking in order to enrich the diet. Key Words: Dietary fiber, Functional bread, Image processing, Rheology of dough
عموماً فیبرهای تغذیه ای به گروهی از ترکیبات کربوهیدراتی و لیگنین اطلاق می شود که آنزیم های گوارشی انسان قادر به هضم و جذب آنها نمی باشد. این ترکیبات شامل سلولز، همی سلولز، صمغ ها، موسیلاژها و لیگنین است. تاثیر معکوس افزایش مصرف فیبرهای تغذیه ای بر چاقی، بیماری قلبی، دیابت و برخی از سرطان ها در بسیاری از تحقیقات ثابت شده است. با این حال مصرف این ترکیبات از میزان توصیه شده ( تقریباً 30 گرم) کم تر در رژیم غذایی روزانه رعایت می شود. از این رو تولید محصولات با فیبر زیاد مفید به نظر می رسد. در این تحقیق برای دست یابی به بهترین میزان فیبرهای تغذیه ای و ایده آل ترین شرایط تخمیر از روش سطح پاسخ استفاده شد تا از این طریق، بهترین کیفیت و بیشترین پذیرش کلی نان بربری غنی شده با فیبر های تغذیه ای حاصل گردد. فاکتورهای زمان تخمیر، میزان مخمر و فیبر تغذیه ای به ترتیب در 5، 5 و 4 سطح انتخاب شد. که این سطوح برای فیبر تغذیه ای 0، 2، 6 و 10درصد و برای زمان تخمیر 42، 60، 85، 110 و 127 دقیقه و برای مخمر 66/0، 1، 5/1، 2 و 34/2 درصد بود. همچنین اثر افزودن این ترکیبات بر رئولوژی خمیر و نان حاصل، بررسی شد. در این راستا از فارینوگراف، پردازش تصور (افزایش حجم خمیر) و دستگاه بافت سنج (آزمون کشش یک سویه و تنش بافت) استفاده شد. نتایج نشان داد که فیبر تغذیه ای باعث افزایش جذب آب، زمان گسترش خمیر و مقاومت آن به کشش می گردد. همچنین این ترکیبات زمان مقاومت خمیر (بجز در 6% جایگزینی فیبر سیب زمینی)، میزان کشش و افزایش حجم خمیر را کاهش می دهند. این نتایج نشان می دهد که فیبرهای تغذیه ای ویژگی و خصوصیات فرآوری خمیر را تغییر می دهند، از این رو تغییر در شرایط فرآوری ضروری است. نان غنی شده نیز با استفاده از دستگاه بافت سنج و روش پردازش تصویر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بخش نیز نشان داد که این ترکیبات باعث تغییر در سفتی نان، حجم مخصوص، ریزساختار و رنگ نان می شوند و این خصوصیات (بجز رنگ مغز نان) تحت تاثیر شرایط تخمیر هستند. هر دو نوع فیبر مورد استفاده، سفتی نان را افزایش و حجم مخصوص نان را کاهش دادند. هرچند در طول نگهداری کم ترین میزان سفتی نان در درصدهای میانی استفاده از فیبرهای تغذیه ای دیده شد. با افزایش زمان تخمیر و میزان مخمر، سفتی نان کاهش و حجم مخصوص نان افزایش یافت. نتایج پردازش تصویر نشان داد که فیبرهای تغذیه ای و شرایط تخمیر بر تخلخل و اندازه حفرات هوا تاثیر گذار هستند و نان غنی شده با این ترکیبات دارای ساختاری فشرده تر است. همچنین فیبر سیب و سیب زمینی رنگ نان را تیره تر و پذیرش نان را کم تر می کنند و بین این دو، فیبرسیب تاثیر بیشتری بر رنگ نان دارد. فرآیند بهینه یابی فرآیند نشان داد که زمان تخمیر 110 دقیقه، 89/1درصد مخمر و 11/5درصد فیبر سیب و همچنین زمان تخمیر 110 دقیقه، 74/1 درصد مخمر و 33/7 درصد فیبر سیب زمینی دارای مطلوب ترین ویژگی های مورد انتظار در نان غنی شده است. این تحقیق نشان می دهد که می توان فیبر سیب و سیب زمینی را به عنوان یک افزودنی مهم در نان با هدف غنی سازی رژیم غذایی استفاده نمود. واژه های کلیدی: فیبر تغذیه ای، نان فراسودمند، پردازش تصویر، رئولوژی خمیر نان