به گزارش پایگاه خبری «عصر نمایشگاه»، در دهه‌های اخیر، بیوفرآوری سبوس گندم به عنوان یک راهکار نوین و موثر در بهبود خواص عملکردی این ماده غذایی مهم مورد توجه قرار گرفته است. سبوس گندم، به عنوان یک فرآورده پسماندی از تولید آرد، حاوی ارزش‌های غذایی بسیاری از جمله فیبر، ویتامین‌ها، مواد معدنی و فیتوکمیکال‌ها است.

در این زمینه، نگاه نوآورانه و تحقیقات علمی انجام شده توسط عبدالرضا مطلبی کاشانی به منظور بهبود فرآیند بیوفرآوری سبوس گندم و ارتقاء خواص عملکردی آن، اقدامات چشمگیری صورت گرفته است. این مقاله با مروری بر پیشرفت‌های به‌دست‌آمده در زمینه بیوفرآوری سبوس گندم تحت نگاه نوآورانه عبدالرضا مطلبی کاشانی، به بهبود خواص عملکردی و کاربردهای جدید این ماده مهم می‌پردازد.

سبوس گندم
سبوس گندم، لایه بیرونی دانه غلات، به دلیل فیبر غذایی و مواد فعال زیستی چون ترکیبات فنلی ارزشمند است. هرچند تکنولوژیکال مشکلاتی در استفاده از آن در صنایع غذایی وجود دارد، اما این سبوس به عنوان یک منبع پروتئین معتبر و جایگزین ارزشمند در صنایع غذایی شناخته می‌شود. از طریق فرآوری با روش‌های زیستی مانند فرآوری آنزیمی و تخمیر، ارزش تغذیه‌ای و تکنولوژیکی سبوس قابل افزایش است، همچنین معایبی مانند تغییر در خواص نان نیز قابل بهبود است.

مقدمه
در سال‌های اخیر، توجه به سلامت غذاها تأثیرگذاری زیادی بر فرآیند فرآوری غلات داشته است. تکنولوژی‌های نوینی با هدف تولید مواد غذایی با کیفیت تغذیه‌ای بالا و بهبود یافته توسعه یافته‌اند. سبوس، محصول فرعی فرآیند آسیاب غلات، به عنوان منبع مهمی از فیبر، ویتامین‌ها، مواد معدنی و فیتوشیمیایی شناخته می‌شود. اگرچه استفاده از سبوس در صنایع غذایی و خوراک دام افزایش یافته است، بخش عمده آن هنوز به عنوان خوراک دام مورد استفاده قرار می‌گیرد. در گذشته اهمیت سبوس به دلیل محتوای بالای فیبر و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی آن به جدیت شناخته شده است.

با افزایش آگاهی از مزایای سلامتی مصرف غلات کامل، امروزه اهمیت سبوس غلات به دلیل محتوای بالای فیبر (DF) و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی آن به طور جدی شناخته شده است. با این حال، مصرف غلات کامل هنوز تا حد زیادی پایین‌تر از مقدار توصیه‌شده توسط WHO/FAO است. یکی از چالش‌های اصلی افزایش مصرف غلات کامل، بهبود جذابیت این محصولات به نسبت نان‌های تصفیه‌شده است. تحقیقات اخیر بر روی توسعه فناوری‌های جدید نظیر آسیاب خشک و تکه‌تکه کردن تمرکز داشته است، که باعث تولید بخش‌های جدیدی از غلات با افزایش ترکیبات ارتقاء‌دهنده سلامتی شده‌اند. با این حال، یکی از چالش‌های اصلی این حوزه، جذابیت محصولات سبوس‌دار برای مصرف‌کننده است که نیاز به راهکارهایی جهت بهبود جذابیت درک شده این محصولات دارد.

استفاده از سبوس در صنایع غذایی به دلیل چالش‌های تکنولوژیکی، به ویژه در نان، محدودتر و چالش‌برانگیزتر است. تکمیل سبوس در نان معمولاً ساختار و کیفیت پخت خمیر را کاهش داده و حجم نان را کاهش می‌دهد. توسعه فرآیندهای نوآورانه برای بهبود زیست‌دسترسی ترکیبات ارتقاء‌دهنده سلامت و کاهش اثرات منفی فناوری ضروری است. سبوس، ماتریکسی با ساختار پیچیده است که ترکیبات مختلفی مانند آرابینوکسیلان و بتا-گلوکان را شامل می‌شود. در این لایه‌ها، ترکیبات زیست‌فعال مانند فیبر غذایی و اسیدهای فنولیک در دیواره‌های سلولی قوی قرار دارند که در برابر آسیاب مقاومت کرده و دسترسی زیستی آنها محدود است. پردازش زیستی به عنوان یک ابزار کارآمد جهت بهبود عملکرد تغذیه‌ای و فناوری سبوس در نظر گرفته می‌شود. این بررسی به بررسی آخرین پیشرفت‌های حوزه پردازش زیستی سبوس با تأکید بر بهبود عملکرد تغذیه‌ای و فناوری پرداخته و دستاوردهای این زمینه را به کمک آنزیم‌ها و فرآیندهای تخمیری جمع‌بندی می‌کند.

فرآوری زیستی آنزیمی
دریافت فیبر خام از طریق غلات کامل و سبوس، اثرات مثبتی بر سلامتی، از جمله کاهش خطر بیماری‌های روده بزرگ، دیابت نوع 2، و بیماری‌های قلبی عروقی دارد. در سبوس، پلی‌ساکاریدهای فیبری از طریق پیوندهای استری با ترکیبات فنولی پیوند داده می‌شوند. استفاده از آنزیم‌ها جهت حل کردن فیبر و اصلاح ساختار دیواره‌های سلولی، یکی از روش‌های بررسی شده برای بهبود عملکرد تغذیه‌ای و تکنولوژیکی سبوس است. تحقیقات نشان می‌دهد که عملکرد مثبت میکروفلورا روده زمانی بهتر است که فیبر متصل به ترکیبات فنولی در سبوس به طور دقیق تر دسترسی‌پذیر باشد. فیبر سبوس گندم از آرابینوکسیلان، سلولز، لیگنین و بتا-گلوکان تشکیل شده و افزایش حلالیت آرابینوکسیلان یک هدف مهم برای بهبود آن است. استفاده از آنزیم‌های هیدرولیتیک مانند اندوکسیلاناز برای هیدرولیز آرابینوکسیلان، الیگوساکاریدهای محلول را تولید کرده و حلالیت را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سبوس منبع مهمی از ترکیبات فنولی با وزن مولکولی کم است، به ویژه اسید فرولیک که فعالیت‌های ضد‌اکسیدانی و ضد‌میکروبی دارد. با استفاده از آنزیم‌های مختلف، می‌توان FA را از سبوس آزاد کرده و خصوصیات بیولوژیکی آن را بهبود بخشید. در نهایت، ترکیب‌پذیری تکنولوژی‌های پردازشی برای بهبود عملکرد سبوس در محصولات نان قابل ارائه است.

فرآوری با استفاده از باکتری های اسید لاکتیک و تخمیر مخمر
تحقیقات در زمینه پردازش زیستی سبوس به منظور افزایش دسترسی زیستی به اسیدهای فنولیک و فیبر محلول از طریق تخمیر باکتری‌های اسید لاکتیک و مخمرها صورت گرفته است. این فرایند باعث افزایش پتانسیل زیست فعالیت سبوس و افزایش غلظت موادی مانند فولات، ترکیبات فنلی، اسید فرولیک و پنتوتنیک اسید شده است. این اثرات به ویژه زمانی آشکار می‌شود که پردازش زیستی توسط تخمیر میکروبی و آنزیم‌های هیدرولیتیک انجام می‌شود. افزودن آنزیم‌ها در طول تخمیر تأثیرات مثبت شروع‌کننده میکروبی را افزایش می‌دهد. مخلوط آنزیمی شامل زایلاناز، ب-گلوکاناز، a-آمیلاز، سلولاز و فرولیک اسید استراز با مخمر نانوایی در پردازش زیستی سبوس گندم بهبودهای معنی‌داری در فعالیت آنتی اکسیدانی و فیتاز، محتوای پپتیدها و کل اسیدهای آمینه آزاد ایجاد کرده و دسترسی به اسیدهای فنولیک و متابولیت‌های مرتبط را افزایش داده است. همچنین، پردازش زیستی سبوس چاودار نیز بهبودهای مشابهی را نشان داده و می‌تواند در تولید محصولات پخته با ارزش افزوده استفاده شود. تحقیقات نشان می‌دهد که تغییرات در ساختار دیواره سلولی سبوس ناشی از فعالیت‌های آنزیمی، درون‌زا و میکروبی در طول پردازش زیستی سبوس ایجاد می‌شود، که می‌تواند تأثیرات بسیاری را بر ترکیب و ویژگی‌های آن داشته باشد.

جمع بندی
استفاده از پردازش زیستی سبوس گندم و چاودار با استفاده از باکتری‌های اسید لاکتیک یا مخمرهای خاص قبل از پخت، بهبودهای مهمی در خصوص حجم نان، ساختار خرده نان، طعم و ماندگاری نان ایجاد کرده است. تخمیر خمیر ترش نقش مهمی در بهبود عملکرد تکنولوژیکی و تغذیه‌ای سبوس ایفا می‌کند، افزودن فیبر به نان باعث بهبود بافت و طعم نان می‌شود و اثرات مثبتی بر ساختار، بافت و طعم نان با فیبر بالا ایجاد می‌کند. مطالعات نشان داده‌اند که حضور فیبر در نان می‌تواند باعث کاهش پاسخ گلیسمی شود و اثرات مثبتی بر روی ساختار نشاسته و توزیع آب در ماتریکس نان داشته باشد. همچنین، نتایج نشان می‌دهند که تغییرات در ساختار و ترکیب سبوس با پردازش زیستی ممکن است بهبودهای معنی‌داری در ویژگی‌های حسی و تغذیه‌ای نان ایجاد کند. با توجه به مزایای سلامتی مرتبط با مصرف غلات کامل، استفاده از فناوری‌های پردازش زیستی به عنوان یک ابزار کارآمد برای بهبود عملکرد و استفاده از سبوس در محصولات غذایی می‌تواند گام مهمی در راستای ارتقاء تغذیه و سلامت عمومی باشد.