غنی‌سازی زیستی فولات در نان خمیرترش گندم با استفاده از باکتری‌های اسید لاکتیک تولیدکننده فولات و مخمر: رویکرد ترکیبی آزمایشگاهی و کمومتریک

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سعید افضلی ¹

محمدرضا عدالتیان دوم ²

محمد باقر حبیبی نجفی ³

علی مقیمی ⁴

امیر پورفرزاد ⁵

¹ گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

² گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

³ گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد. مشهد، ایران

⁴ گروه زیست شناسی دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

⁵ گروه صنایع غذایی و تبدیلی، پژوهشکده فناوری های نوین شیمیایی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

10.22067/ifstrj.2026.98787.1579

چکیده

امکان استفاده از باکتری‌های اسید لاکتیک مولد فولات به‌عنوان کشت الحاقی در خمیرترش گندم و تأثیر فرمولاسیون‌های مختلف خمیرترش بر میزان فولات قابل اندازه گیری در نان گندم بررسی شد. از میان ۴۳ سویه جداشده از فرآورده‌های لبنی سنتی خراسان، سه سویه با بیشترین تولید فولات خارج‌سلولی انتخاب شدند. چهار تیمار خمیرترش شامل S1 (آرد، آب، مخمر و LAB منتخب)،S2 (آرد، آب وLAB منتخب)S3 (آرد، آب و مخمر) وS4 (شاهد؛ آرد و آب) تهیه و نان‌های متناظرB1–B4) ) تولید شدند. میزان فولات در خمیرترش و نان با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اندازه‌گیری شدند. pH و اسیدیته نمونه ها و تغییرات pH و اسیدیته حین تخمیر اندازه گیری شدند. تغییرات میزان فولات حین فرایند نان بررسی شد و درصد افت فولات مشخص گردید. علاوه بر آزمون‌های آماری کلاسیک، از تحلیل مؤلفه‌های اصلی و رگرسیون حداقل مربعات جزئی، به‌عنوان ابزارهای اکتشافی چندمتغیره برای بررسی الگوهای تغییرات در داده‌ها به کار گرفته شدند. نتایج نشان داد بیشترین میزان فولات درخمیرترشµg/100 g) S1 04/14) و نان B1 (µg/100 g 32/13) تهیه شده با خمیر ترش حاوی مخمر و LAB منتخب مشاهده شد، و کمترین مقدار مربوط به S4 بود. حضور همزمان مخمر و LAB موجب افزایش تولید فولات طی تخمیر و بهبود سطح فولات نهایی نان شد. نتایج PCA نشان داد که دو مؤلفه اصلی بیش از 94٪ از واریانس داده‌ها را تبیین کردند و الگوی تغییرات مرتبط با pH، اسیدیته و فولات را در نمونه‌ها توصیف نمودند. دو رویکرد PLSR بر اساس ویژگی‌های نهایی تخمیر و تغییرات دینامیکی طی تخمیر بررسی شدند. مدل مبتنی بر تغییرات دینامیکی برازش بیشتری نسبت به مدل مبتنی بر ویژگی‌های نهایی نشان داد؛ با این حال، به دلیل محدودیت تعداد نمونه‌ها و نبود اعتبارسنجی مستقل، نتایج PLSR صرفاً در سطح اکتشافی قابل تفسیر بوده و برای توسعه مدل‌های پیش‌بینی معتبر به مطالعات تکمیلی نیاز است.

کلیدواژه‌ها

تحلیل مؤلفه‌های اصلی

تخمیر

رگرسیون حداقل مربعات جزئی

زیست‌فناوری غذایی

کشت الحاقی

موضوعات

• زیست فناوری مواد غذایی

---

عنوان مقاله English

Folate biofortification in wheat sourdough bread using folate-producing lactic acid bacteria and yeast: a combined laboratory and chemometric approach

نویسندگان English

Saeid Afzali ¹

Mohammad Reza Edalatian Dovom ²

Mohammad Bagher Habibi Najafi ³

َAli Moghimi ⁴

Amir Pourfarzad ⁵

¹ Department of Food Science and Technology, Agriculture Faculty, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

² Department of Food Science and Technology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

³ Department of Food Science and Technology, Agriculture Faculty, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

⁴ Department of Biology, Science Faculty, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

⁵ Food and Processing Industries Department, Institute of New Chemical Technologies, Iranian Scientific and Industrial Research Organization, Tehran, Iran

چکیده English

The possibility of using folate-producing lactic acid bacteria as an adjunct culture in wheat sourdough and the effect of different sourdough formulations on the measurable folate content in wheat bread were investigated. Among 43 strains isolated from traditional Khorasan dairy products, three strains with the highest extracellular folate production were selected. Four sourdough treatments including S1 (flour, water, yeast and selected LAB), S2 (flour, water and selected LAB), S3 (flour, water and yeast) and S4 (control; flour and water) were prepared and the corresponding breads (B1–B4) were produced. Folate content in sourdough and bread was measured using high-performance liquid chromatography. The pH and acidity of the samples and the changes in pH and acidity during fermentation were measured. Changes in folate content during the bread process were investigated and the percentage of folate loss was determined. In addition to classical statistical tests, principal component analysis and partial least squares regression were used as multivariate exploratory tools to examine patterns of variation in the data. The results showed that the highest folate content was observed in sourdough S1 (14.04 µg/100 g) and B1 bread (13.32 µg/100 g) prepared with sourdough containing yeast and selected LAB, and the lowest content was observed in S4. The simultaneous presence of yeast and LAB increased folate production during fermentation and improved the final folate level of bread. PCA results showed that the two principal components explained more than 94% of the variance in the data and described the pattern of variation related to pH, acidity, and folate in the samples. Two PLSR approaches were examined based on final fermentation characteristics and dynamic changes during fermentation. The model based on dynamic changes showed a better fit than the model based on final characteristics; However, due to the limited number of samples and the lack of independent validation, the PLSR results can only be interpreted at an exploratory level and further studies are needed to develop valid predictive models.

کلیدواژه‌ها English

Principal component analysis

Fermentation

Partial least squares regression

Food biotechnology

Adjunct cultivation