The Effect of the Type and Quality of Leavening and Flour on the Reduction of the Concentration of Phytic Acid and Qualitative Characteristics of the Dough and Toast Bread

Subject Areas : Microbiology

M. Khorasani ¹ , M. Salehifar ² , M. Mirzaei ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد ﮔﺮوه ﻋﻠﻮم و ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻏﺬاﻳﻲ، واﺣﺪ ﺷﻬﺮ ﻗﺪس، داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﻲ، ﺗﻬﺮان، اﻳﺮان
2 - استادیار گروه ﻋﻠﻮم و ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻏﺬاﻳﻲ، واﺣﺪ ﺷﻬﺮ ﻗﺪس، داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﻲ، ﺗﻬﺮان، اﻳﺮان
3 - استادیار گروه ﻋﻠﻮم و ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻏﺬاﻳﻲ، واﺣﺪ ﺷﻬﺮ ﻗﺪس، داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﻲ، ﺗﻬﺮان، اﻳﺮان

Received: 2018-02-23 Accepted : 2018-02-23 Published : 2018-03-21

Keywords: Leavening Substance, Phytic Acid, Rye, Toast,

Abstract :

Introduction: According to high levels of phytic acid in bread and its role in complex formation with iron and minerals, this study is aimed to investigate the fermentation conditions to reduce the phytic acid in dough and toast bread produced. Materials and Methods: The effect of leavening agent (Saccharomyces cerevisiaeand sourdough yeast containing lactic acid bacteria), the amount of leavening (Saccharomyces cerevisiae with 1.5 and 2%, 1% sourdough yeast cell containing lactobacillus sanfranciscensiscfu/g 103), flours (100% wheat flour, 10% rye flour, rye flour 20%) on the concentration of phytic acid in dough and whole grain toast bread was investigated. The phytic acid was measured in the samples of dough and bread. Analysis of the results using analysis of variance and completely randomized design, test comparison of means was performed using LSD with 18 SPSS software. For comparison of phytic acid in the dough and bread, paired t-test was used to compare phytic acid before and after cooking. Results: The statistical results showed that by increasing the rye flour in the wheat flour (20% rye) and increasing the amount of yeast (2%) and sourdough as a leavening agent, reduction in the amount of phytic acid occurs and specific volume is increased and hard bread baking is reduced. Baking has affected the amount of phytic acid. Sample with 10% rye sourdough has scored the highest in respect of sensory evaluation. Conclusion: The application of sourdough and rye reduces phytic acid and improves the quality characteristics of bread produced.

References:

اعوانی، م. (1390). بررسی راهکارهای مؤثر در کاهش میزان اسید فیتیک در نان ها، بیستمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی، تهران، دانشگاه صنعتی شریف

آقا قلی زاده، ر.، عزیزی، م. و سحری، م. (1396). بهبود  شرایط تخمیر نان لواش، فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، دوره 71، شماره 10، صفحات 1-10.

بلوریان، ش.، حداد خداپرست، م.، گلی موحد، غ. و افشاری، م. (1387). بررسی اثر تخمیر لاکتیکی ( لاکتو باسیلوس پلانتاروم ) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، عطر و طعم، بیاتی و خصوصیات پوسته نان نیمه حجیم (باگت)، هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی ایران، مشهد

پایان، ر. (1377). تکنولوژی غلات و فرآورده های غلات. انتشارات نورپردازان. صفحات 120-135.

جمالیان، ج. و شیخ الإسلامی، ز. (1383). تأثیر عوامل تخمیر و درصد استخراج آرد بر میزان اسید فیتیک نان های سنگگ و لواش ماشینی شهرستان مشهد، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال هشتم، شماره 1، صفحات 194-183.

حق پرست، ه.، عزیزی، م.، سحری، م. و پیرایش فر، ب. (1386). اثر مواد عمل آورنده و زمان تخمیر بر کاهش اسید فیتیک نان حجیم، فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، دوره 4، شماره 1، صفحات 27-34.

سرافراز، م.، عزیزی، م.، حمیدی اصفهانی، ز.، کریمی ترشیزی، م. و ظفری، ع. (1387). اثرات متقابل باکتری‌های لاکتیک اسید و مخمر نانوایی در تخمیر خمیر ترش مایع، مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، دوره 3، شماره 2، صفحات 73-80.

سعید فرجی، م. (1390). فیتیک اسید، ساختار، فواید و مضرات و روش‌های کاهش آن در غلات، کنگره ملی صنایع غذایی، تهران، ایران.

شمشیرساز، م.، میرزایی، ح. و عزیزی، م. (1387). تأثیر خمیر ترش بر کیفیت نان، مجله ترویج گیاهپزشکی، دوره 2، شماره 2، صفحات 13-20.

عزیزی، م. و هادیان، ز. (1390).  تکنولوژی غلات و فرآورده ها، 1. انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. صفحات 3-40.

مجذوبی، م.، نعمت الهی، ز. و فرحناکی، ع. (1392). تأثیر سبوس گندم تیمار شده به روش هیدروترمال جهت کاهش مقدار اسید فیتیک بر خصوصیات فیزیکی و حسی بیسکوئیت، مجله علوم و صنایع غذایی ایران، سال هشتم، شماره 3، صفحات 171-178.

موحد، س. (1390). علم نان، چاپ اول، انتشارات مرز دانش. صفحات 80-100.

میرشهیدی، م.، مقصودلو، ی.، خمیری، م. و قربانی، م. (1389). تأثیر مقدار مخمر و زمان تخمیر بر مقدار اسید فیتیک و ویژگی های ارگانولپتیکی نان بربری در شهرستان گرگان، مجله الکترونیک فرآوری و نگهداری مواد غذایی، دوره 2، شماره 2، صفحات 1-12.

نقی پور، ف.، صحرائیان، ب.، قیافه داودی، م.، کریمی، م. و شیخ الإسلامی، ز. (1392). مقایسه اثر زمان تخمیر اولیه، میانی و نهایی بر ویژگی های کمی و کیفی نان بربری، فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، دوره 10، شماره 40، صفحات 47-55.

AACC. (1990). Approved Methods of Analysis of the American Association of Cereal Chemist, St, Paul, Minnesota, U.S.A.

Almana, H. A. (2000). Extent of phytate degradation in breads and various food consumed in Saudi Arabia. Food Chemistry, 70, 4, 451-456.

Andlid, T. A., Veide, J. & Sand berg, A. (2004). Metabolism of extracellular inositol phosphate (phytate) by Saccharomyces cerevisiae. International Journal of Food Microbiology, 97, 2, 157-169.

Arshadinezhad, Sh., Azizi, M. H. & Hamidi, Z. (2005). Effect of different fermentation conditions on phytic acid content of Barbary bread. Journal of Food Science and Technology, 2, 2, 1-11.

Chaoui, A., Farid, M. & Blashsen, R. (2003). Effect of natural starters used for sourdough bread in Morocco on phytate degradation. Eastern. Mediterranean Health Journal, 9, 1/2, 141-147

Clarke, C. & Arendt, E. K. (2005). A review of the application of sourdough technology to ‎wheat breads. Advances in Food and Nutrition Research, 49, 137-161.‎

Connely, P. (2011). Nutritional Advantages and Disadvantages of Dietary Phytases: Part 1, Journal of Australlian Traditional Medicine Society, 17, 1, 21-24.

Corsetti, A., Gobbetti, M., Balestrier, F., Paoletti, F., Russi, L. & Rossi, J. (2008). Sourdough lactic acid bacteria effects on bread firmness and staling. Journal of Food Science, 63, 2, 347-351.

Didar, Z. (2011). Effect of sourdough on phytic acid content and quality sangak bread. Journal of Food and Nutrition Sciences, 1, 115.

Faridi, H. A., Finney, P. L. & Rubenthaler, G. L. (1983). Effect of soda leavening on phytic acid content and physical characteristics of middle eastern breads. Journal of food Science, 48, 1654-1658.

Febles, C. I., Arias, A. & Hardisson, A. (2002). Phytic acid level in wheat flours. Cereal Science, 36, 19-23.

Fretzdorff, B. & Brummer, J. M. (1992). Reduction of phytic acid during breadmarking of whole-meal breads. Cereal Chemistry, 69, 3, 266-270.

Gargari, B. P. Mahboob, S. & Razavieh, S. V. (2007). Content of phytic acid and its mole ratio to zinc in flour and breads consumed in Tabriz, Iran. Food Chemistry, 100, 3, 1115–1119.

Gobbetti, M., Angelis, M., Corsetti, A. & Cagno, R. (2005). Biochemistry and physiology of sourdough lactic Acid Bacteria. Trends in Food Science & Technology, 16, 1-3, 57-69.

Gobbetti, M. & Corsetti, A. (1997) .Lactobacillus sanfransisco a key sourdough lactic acid bacterium: A review. Food Microbiology, 14, 175-187.

Harland, B. F. & Harland, J. (1980). Fermentative reduction of phytate in rye, white and whole wheat breads. Cereal Chemistry, 57, 3, 266-229.

 

Karkle, E. N. & Beleia, A. (2010). Effect of soaking and cooking on phytate concentration, minerals and texture of food type soybeans.Ciencia e Technologia De Alimentos, 30, 4, 1056-1060.

Lopez, H. W., Duclos, V., Coudray, C. & Krespin, V. (2003). Making bread with sourdough improves mineral bioavailablity of whole wheat flour in rats. Nutrition, 19, 524-530.

Loponen, J., Mikola, M., Katina, K., Sontag-Strom, J. & Salovara, H. (2004). Degradation of HMW glutenins during wheat sourdough fermentation. Cereal. Chemistry, 81, 1, 87-90.

Meignen, B., Onno, B., Gelinas, P., Infantes, M., Guilois, S. & Cahagneir, B. (2001). Optimization of sourdough fermentation with Lactobacillus brevis and bakery yeast. Food. Microbialogy, 18, 239-245.

Mahgoub, S. E.  & Elhang, S. A. (1998). Effect of micronutrient supplementation on phytic acid content ofwheat, bran and flour. Soil and Water Research Journal, 12, 177-186.

Malakouti, M. J. (2011). Towards improving the quality of consumed breads in Iran: A review. Journal of Food Science and Technology, 8, 31, 11-21.

Matz, S. M. (1960). Bakery Technology and Engineering. Westport: the AVI Publishing Company, U.S.A.

Mosaddegh Mehrjardi, M. H., Dehghani, A., JahedKhaniki, G. R., Shah Hosseini, F., Hajimohammadi, B. & Nazary, N. (2014). Determination of phytic acid content in different types of bread and dough consumed in Yazd, Iran. Journal of Food Quality and Hazards Control, 1, 29-31.

Orth, R. A. & Pushuk, W. (1972). A comparative study of the proteins of wheats of diverse baking qualities. Cereal Chemistry, 49, 268-275.

Osman, M. A. (2004). Change in sorghum enzyme inhibitors, phytic acid tannis and in vitro protein digestibility occurring during Khamir fermentation. Food Chemistry, 88, 129-134.

Oura, E., Suomalainen, H. & Viskart, R. (1982). Breakmarking. In: Fermented Foods. Academic Press, London, pp. 87-146.

Paramithiotis, S., Gioulatos, S., Tsakalidou, E. & Kalantzopoulos, G. (2006). Interactions between Saccharomyces Cerevisiae and lactic acid bacteria in sourdough. Process Biochemistry, 41, 12, 2429-2433.

Pomeranz, Y. (1990). Wheat: chemistry and technology, fourth edition, Acdemic press.  ST poal minessota ed. pp 95-100.

Plaami, S. (1997). Myoinositol phosphates: Analysis, content in foods and effect in nutrition.  Food Science and Technology, 30, 7, 633-647.

Qazi, I-M., Wahab, S., Shad, A. & Zeb Ayab, M. (2003). Effect of different fermentation time and baking on phytic acid content of whole wheat flour bread. Asian Journal of Plant Science, 2, 8, 597-601.

Qarooni, J. (2004). Flat Bread Technology, 22-58.

Rajabzadeh, N. (2008). Bread Technology. 5th edition. Tehran University publishing Institute. Pp, 376-389.

Rimbach, G. & Pallauf, J. (1998). Phytic acid inhibits free radical formation in vitro but does not affect liver oxidant or antioxidant status in growing rats. Journal of Nutrion, 128, 1950-1955.

Sanz-Penella, G. M., Tamayo-Ramos, J. A., Sanz, Y. & Haros, M. (2009). Phytate Reduction in Bran-enriched Bread by Phyase Phytase Producing Bifidobacteria, Journal of Agricaltural & Food Chemistry, 57, 10239-10244.

Sedaghati, M., Kadivar, M., Shahedi, M. & Soltanzadeh, N. (2011). Evaluation of the effect of fermentation, hydrothermal treatment, sods and table salt on phytase activity and phytate content of three iranian wheat cultivars. Journal of Food Sciences and Technology, 13, 1065-1076.

Shamsoddin, A. M., Vucenik, I. & Cole, K. E. (1997). IP6: A novel anti-center agent. Life Science, 61, 343-354.

Turk, M., Sand berg, A. S., Garlson, N. G. & Lid, T. S. (2000). Inositol hexaphosphate hydrolysis by baker syeast. Capacity kinetics and degradation products. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 48, 100-104.

Urbano, G., López-Jurado, M., Aranda, P., Vidal-Valverde, C., Tenorio, E. & Porres, J. (2000).The role of phytic acid in legumes: antinutrient or beneficial function. Journal of Physiology and Biochemistry, 56, 3, 283-294.

Vogel, S., Gobezie, A. & Gifawesen, C. (1977). Engera-a fermented pancake-like bread of Ethiopia. In: K.Steinkraus, R. E. Cullen, C. S. Pederson, L. F. Nelis (Eds), Handbook of Indigenous Fermented Foods. Marcel Dekker, New York, pp. 162-173.

Vohra, P., Gray, G. A. & Kratzer, F. H. (1965). Phytic acid-metal complexes. Proc. Soc. Exp. Biol, 120, 2, 447-454.

Zhou, J. R. & Erdman, J. W. (1995). Phytic acid in health and disease. Critical Review of Food Science and Nutrition, 5, 495-508.