ارزیابی تأثیر جایگزینی بخشی از آرد گندم با پودر هویج بر ویژگی‌های رئولوژیکی، فیزیکوشیمیایی و حسی پنکیک

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: استفاده از ترکیبات طبیعی گیاهی برای بهبود ارزش تغذیه‌ای و ارتقای کیفیت محصولات نانوایی یکی از رویکردهای نوین در صنایع غذایی است. پودر هویج، به دلیل غنی بودن از فیبر غذایی، مواد معدنی، آنتی‌اکسیدان‌ها و رنگدانه‌های طبیعی مانند بتاکاروتن، می‌تواند به‌عنوان یک جایگزین ارزشمند برای بخشی از آرد گندم در فرمولاسیون محصولات بر پایه غلات مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اینکه پنکیک یکی از فرآورده‌های پرمصرف است، بررسی اثر جایگزینی پودر هویج بر ویژگی‌های فیزیکی، رنگی، بافتی و حسی این محصول از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. لذا هدف از این پژوهش، ارزیابی علمی اثر جایگزینی آرد گندم با پودر هویج بر کیفیت پنکیک‌ها و تعیین سطح مناسب جایگزینی بود.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، تأثیر جایگزینی آرد گندم با پودر هویج (در پنج سطح ۰، ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۴۰ درصد) بر ویسکوزیته، فیزیکی، شیمیایی، رنگ، بافت و حسی پنکیک بررسی شد. ویسکوزیته ظاهری خمیر پنکیک‌ها با استفاده از ویسکومتر چرخشی اندازه‌گیری شد. شاخص‌های رنگ شامل روشنایی، قرمزی و زردی خمیر، پوسته و مغز پنکیک‌ها به روش پردازش تصویر تعیین شدند. سختی بافت محصول نیز از طریق آزمون نفوذ اندازه‌گیری شد. سایر خواص فیزیکوشیمیایی شامل وزن، افت پخت، حجم، چگالی، رطوبت، خاکستر، pH، اسیدیته، فنل کل و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی محصول پخته شده نیز مورد بررسی قرار گرفتند. ارزیابی حسی محصول توسط ۲۰ ارزیاب آموزش‌دیده انجام شد. اندازه‌گیری‌ها در سه تکرار و مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون دانکن در سطح معنی‌داری 05/0 انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزایش سطح پودر هویج موجب افزایش ویسکوزیته خمیر و پایداری رئولوژیکی آن می‌شود و رفتار شل‌شوندگی با افزایش سرعت برشی مشاهده گردید. از نظر رنگ، روشنایی خمیر و پنکیک کاهش و قرمزی و زردی به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (05/0>p) که ناشی از حضور کاروتنوئیدها در پودر هویج بود. وزن و حجم پنکیک‌ها با افزایش پودر هویج افزایش و افت پخت و چگالی کاهش یافت که نشان‌دهنده نگهداری بهتر رطوبت و ایجاد ساختار متخلخل‌تر است. مقادیر رطوبت و خاکستر و همچنین اسیدیته افزایش و pH کاهش یافت. علاوه بر این محتوای فنل کل و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی محصول به‌طور معناداری افزایش یافتند (05/0>p). سختی پوسته کاهش یافت. ارزیابی حسی نشان داد که با وجود کاهش ظاهر در سطوح بالاتر، پذیرش طعم، عطر، بافت و امتیاز کلی محصول افزایش یافت. به‌طورکلی، جایگزینی پودر هویج تا 40 درصد علاوه بر ارتقای ارزش تغذیه‌ای، موجب بهبود ویژگی‌های رئولوژیکی، ساختاری و حسی پنکیک گردید و محصولی مغذی‌تر و پذیرفته‌شده‌تر برای مصرف‌کننده فراهم کرد.
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از پودر هویج به‌عنوان یک جایگزین طبیعی برای بخشی از آرد گندم، علاوه بر ایجاد رنگ جذاب‌تر و افزایش خواص تغذیه‌ای، می‌تواند خصوصیات حسی و بافتی پنکیک را بهبود بخشد. اگرچه ظاهر محصول در سطوح بالای جایگزینی تیره‌تر می‌شود، اما افزایش قابل توجه در عطر، طعم، بافت و پذیرش کلی بیانگر مقبولیت بالای این محصول در سطح ۴۰ درصد جایگزینی است؛ بنابراین، جایگزینی پودر هویج تا سطح ۴۰ درصد می‌تواند به‌عنوان یک گزینه مناسب و قابل توصیه در تولید پنکیک‌های غنی‌شده مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of the effects of partially replacing wheat flour with carrot powder on the rheological, physicochemical, and sensory properties of pancakes

نویسندگان [English]

  • Fakhreddin Salehi 1
  • Sepideh Vejdanivahid 2
1 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Food Industry, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 MSc Student, Department of Food Science and Technology, Faculty of Food Industry, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: The use of natural plant-based ingredients to improve the nutritional value and enhance the quality of bakery products is considered a modern approach in the food industry. Carrot powder, due to its richness in dietary fiber, minerals, antioxidants, and natural pigments such as β-carotene, can serve as a valuable partial substitute for wheat flour in cereal-based formulations. Given that pancakes are widely consumed bakery products, investigating the effects of carrot powder substitution on their physical, color, textural, and sensory attributes is of particular importance. Therefore, the aim of this study was to scientifically evaluate the impact of replacing wheat flour with carrot powder on pancake quality and determine the optimal substitution level.
Materials and methods: In this experimental study, the effects of substituting wheat flour with carrot powder at five levels (0, 10, 20, 30, and 40%) on the viscosity, physical, chemical, color, textural, and sensory properties of pancakes were investigated. The apparent viscosity of pancake batter was measured using a rotational viscometer. Color parameters including lightness, redness, and yellowness of the batter, crust, and crumb were determined through image processing. Texture hardness was measured using a puncture test. Other physicochemical properties, including weight, baking loss, volume, density, moisture, ash, pH, acidity, total phenolic content, and antioxidant capacity of the baked product were also evaluated. Sensory evaluation was conducted by 20 trained panelists. All measurements were performed in triplicate, and mean comparisons were conducted using Duncan’s test at a significance level of p<0.05.
Results: The results indicated that increasing the level of carrot powder led to higher batter viscosity and improved rheological stability, along with shear-thinning behavior as shear rate increased. In terms of color, batter and pancake lightness decreased, while redness and yellowness significantly increased (p<0.05), which was attributed to the presence of carotenoids in carrot powder. Pancake weight and volume increased, whereas baking loss and density decreased with higher levels of carrot powder, indicating better moisture retention and a more porous structure. Moisture, ash content, and acidity increased, while pH decreased. Additionally, total phenolic content and antioxidant capacity significantly increased (p<0.05). Crust hardness decreased. Sensory evaluation revealed that although appearance scores declined at higher substitution levels, flavor, aroma, texture, and overall acceptability improved. Overall, substitution with up to 40% carrot powder enhanced the nutritional value and improved the rheological, structural, and sensory qualities of pancakes, resulting in a more nutritious and consumer-acceptable product.
Conclusion: The findings of this study demonstrate that carrot powder can serve as a natural and effective partial substitute for wheat flour, providing enhanced color and improved nutritional properties while also improving sensory and textural characteristics of pancakes. Although product appearance becomes darker at higher substitution levels, the considerable improvement in aroma, flavor, texture, and overall acceptability indicates strong consumer acceptance at the 40% substitution level. Therefore, replacing wheat flour with carrot powder at levels up to 40% is recommended as a suitable and practical option for producing enriched pancakes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant capacity
  • Color index
  • Sensory evaluation
  • Texture
  • Viscosity