خمیر ترش حاصل یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تخمیر غلات است که به‌ اعتقاد کارشناسان، تهیه آن به مصر باستان و حدود سده ۱۵۰۰ پیش از میلاد مسیح بازمی‌گردد. خمیر ترش از همان دوران تا چند صد سال پیش اصلی‌ترین عامل ورآمدن خمیر نان بود تا اینکه خمیرمایه‌های فعلی جای خمیر ترش را گرفتند.

نان خمیر ترش چیست ؟

در کل نان‌ها با خمیرمایه یا بدون خمیرمایه درست می‌شوند. نان‌هایی که با استفاده از خمیرمایه آماده می‌شوند، به‌ سبب خمیرمایه‌ عمل و ورمی‌آیند. در واقع تخمیر دانه‌های غلات موجب تولید گاز و در نهایت ورآمدن خمیر می‌شود. اکثر نان‌های تخمیری با استفاده از مخمرهای تجاری نانوایی تهیه می‌شوند. نان‌هایی که بدون مخمر درست می‌شوند، ورنمی‌آیند و حجم نمی‌گیرند.

باکتری‌های اسید لاکتیک در محصولات تخمیری دیگر همچون ماست، کفیر، ترشی، کلم ترش و کیمچی هم وجود دارند.

مقدار باکتری‌های اسید استیک موجود در خمیرمایه‌ها متفاوت است. رایحه سرکه‌ مانند خاص این نان هم به‌ علت وجود این باکتری‌هاست. خمیرمایه‌هایی که مقدار زیادی باکتری‌های اسیداستیک دارند، برای تخمیر و حجم‌گرفتن به زمان بیشتری نیاز دارند و در پایان نانی با بافتی خاص تحویل می‌دهند.

مخمری که در تهیه این نان وجود دارد، باعث غنی‌شدن محتوای تغذیه‌ای آن می‌شود و هضم آن را راحت‌تر از نانی می‌کند که با مخمر نانوایی درست می‌شود.

نسیم خورشیدیان، استاد تغذیه دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی با اشاره به اینکه نان به‌ عنوان یک کالای اساسی، یکی از مهم‌ترین مواد غذایی مورد استفاده در رژیم غذایی است،اظهار کرد: بخش عمده‌ای از انرژی روزانه، پروتئین، املاح معدنی و ویتامین‌های گروه B، از نان تامین می‌شود.

وی با بیان اینکه یکی از مهم‌ترین مراحل تکنولوژی نان، آماده کردن خمیر خصوصا در مرحله تخمیر است، تاکید کرد: کیفیت نهایی نان تحت تاثیر این فرایند قرار دارد؛ چراکه تخمیر فرآیندی است که طی آن مخمرها، کربوهیدرات را به گاز دی‌اکسیدکربن، الکل و سایر ترکیبات معطر تبدیل کرده و این عمل باعث حجیم شدن خمیر و تسریع انتقال حرارت طی عمل پخت می‌شود؛ ضمن اینکه ارزش غذایی نان با افزایش قابلیت هضم و جذب ریزمغذی‌ها ارتقا می‌یابد.

به گفته این استادیار دانشگاه تحقیقات بیانگر این مهم است که یکی از راه‌های بهبود کیفیت نان، استفاده از خمیر ترش است.

وی افزود: خمیر ترش سیستم بیولوژیکی بسیار پیچیده دارد و خمیری است که از مخلوط کردن آب و آرد و تخمیر آن توسط باکتری‌های اسید لاکتیک هموفرمانتاتیو و هتروفرمانتاتیو، حاصل می‌شود، از این رو، در مخلوط، اسید لاکتیک و اسید استیک افزایش می‌یابد که در نتیجه این تخمیر، یک محصول طعم ترش به دست می‌آید.

خورشیدیان اضافه کرد: نان خمیر ترش یک محصول سنتی است که به دلیل فعل و انفعالات مثبت مخمر و باکتری‌های اسید لاکتیک و واکنش‌های بیوشیمیایی، دارای عوامل سلامت‌بخش متعددی است؛ به عبارت دیگر، می‌تواند به عنوان یک خمیر تعریف شود که دارای میکروبیوتا است که منشا آن از خمیر تخمیر شده یا آغازگرها در خمیر ترش است و از نظر متابولیکی فعال بوده و با اضافه کردن آرد به آن، خمیرترش اسیدی تولید می‌شود.

دکترای تخصصی علوم و صنایع غذایی دانشگاه با بیان اینکه فن‌آوری تولید خمیر ترش از زمان‌های قدیم آغاز شده و هنوز هم با پیشرفت‌های زیادی همراه است، اضافه کرد: خمیر ترش نه تنها از آرد گندم بلکه از منابع دیگر مانند چاودار، جو، ذرت و بسیاری از منابع دیگر تولید می‌شود و منابع مختلف آرد ویژگی‌های متفاوتی را به نان از جمله طعم، ارزش غذایی، ویژگی‌های حسی و عمر انباری می‌دهد.

عضو هیأت علمی دانشگاه گفت: خمیرهای تخمیری اکوسیستم‌های بیولوژیکی بسیار پیچیده‌ای دارند، که در آن باکتری‌های اسید لاکتیک ارگانیسم‌های غالب بوده، و بیشتر آن‌ها با مخمرها هم‌زیستی می‌کنند، که در غلظت‌های بالا نیز وجود دارند و با توجه به خواص شگفت‌انگیز نان خمیر ترش مانند مزه، طعم و خواص تغذیه‌ای برای مصرف کنندگان، این نوع نان جنبه‌های مثبت زیادی نسبت به نان غیرخمیر ترش دارد.

 خورشیدیان با اشاره به اینکه برخی خواص سلامت‌بخش استفاده از خمیر ترش در نان شامل، کاهش خطر سرطان روده بزرگ، اختلالات قلبی عروقی، دیابت و چاقی است، تاکید کرد: این محصول برای افراد مبتلا به عدم تحمل گلوتن بسیار مفید است، علاوه بر این، دارای پروبیوتیک‌های متعددی است که اثرات مثبت بر سلامت دارند.

گونه‌های میکروبی در خمیر ترش

به گفته این عضو هیأت علمی دانشگاه مطالعات نشان داده که خمیر ترش دارای بیش از 50 گونه LAB به‌ویژه لاکتوباسیلوس و 20 گونه مخمر است و  در تحقیقات متعدد، نسبت 100:1 LAB و مخمر در خمیر تهیه شده از آرد گندم گزارش شده است.

وی با اشاره به اینکه انواع مخمرها در خمیر ترش وجود دارند که مقدار هر نوع مخمر به محیط، منطقه و تکنیک‌های فرآیند بستگی دارد، تاکید کرد: ساکارومایسس سرویزیه، یکی از شناخته‌شده‌ترین گونه‌ها در خمیر ترش است؛ همچنین شش نوع مخمر به‌طور عمده در خمیر ترش وجود دارند که شامل ساکارومایسس سرویزیه، کازاکستانیا اکسی‌گوآ، کاندیدا هومیلیس، پیچیا کودریاوزوی، تورولوسپورا دلبروئه‌کی و ویکرهامومایسس آنومالوس بوده و بیش از 20 گونه قارچ نیز در آن وجود دارد.

خورشیدیان خاطرنشان کرد: اغلب باکتری‌های اسید لاکتیک موجود در خمیر ترش، لاکتوباسیلوس‌ها هستند و سایر گونه‌های موجود شامل لوکونوستوک، انتروکوکوس، ویسلا، لاکتوکوکوس، پدیوکوکوس و استرپتوکوکوس هستند.

وی با اشاره به اینکه بر اساس تکنولوژی مورد استفاده، تولید خمیر ترش به سه گروه تقسیم می‌شود اضافه کرد: خمیر ترش نوع اول که در واقع خمیر ترش‌های سنتی هستند که با تلقیح مداوم مخلوط تازه آرد و آب با خمیر از قبل تخمیر شده در دمای °C 30-20، تهیه می‌شود، اضافه کرد: لاکتوباسیلوس سانفرانسیسنسیس و لاکتوباسیلوس پونتیس، میکروارگانیسم‌های غالب در این نوع تخمیر است، این یک فرآیند تخمیر سه‌مرحله‌ای است، بنابراین زمان طولانی تری مصرف می‌کند و برخلاف نوع II و خمیر ترش نوع III دارای ساکارومایسس سرویزیه به‌عنوان عمل آورنده نیست.

به گفته این عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی با بیان اینکه خمیر ترش نوع II که صنعتی بوده و از گونه‌های سازگار شده برای شروع تخمیر، استفاده می‌شود، ادامه داد:  این خمیر ترش می‌تواند مایع باشد که به راحتی قابل پمپ کردن است و فرآیند تخمیر با این نوع خمیر ترش، یک فرآیند تخمیر یک مرحله‌ای است، بنابراین به زمان کمتری نیاز دارد، این فرآیند در دمای بالاتر از 30  درجه سانتی گراد انجام می‌شود، بنابراین در مقایسه با خمیر ترش نوع I، کیفیت و ترکیبات طعم‌دهنده متفاوتی دارد همچنین  لاکتوباسیلوس برویس، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس لاکتیس، گونه‌های غالب در این نوع خمیر ترش هستند و ساکارومایسس سرویزیه نیز به‌عنوان عمل آورنده، وجود دارد.

وی متذکر شد: خمیر ترش نوع III که به‌صورت خشک شده با استفاده از خشک‌کن انجمادی یا بستر سیال حاصل می‌شود و مناسب‌ترین روش تخمیر است که زمان بسیار کمی می‌برد. این محصول بیش‌ترین عطر و طعم و بافت را برای محصول نهایی با تغییرات کیفیتی کم‌تر فراهم می‌کند.

فواید خمیر ترش در صنعت غذا

دکترای تخصصی علوم و صنایع غذایی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی با بیان اینکه در میان ویژگی‌های حسی، طعم و مزه درک طعم و بوهایی است که واکنش عصبی را تحریک می‌کنند، خاطرنشان کرد:  یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های ارگانولپتیک محصولات غذایی که مصرف کنندگان را جذب می‌کند، طعم آن است؛ بنابراین نان با بو و طعم جذاب، مصرف کنندگان را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد؛ ضمن اینکه طعم مطلوب تنها توسط اجزای اضافه‌ شده ایجاد نمی‌شود، بلکه فرآیند تخمیر و پخت نیز نقش مهمی در آن دارد.

وی با اشاره به اینکه نان شیرین به اندازه خمیر نان تخمیر شده توسط باکتری‌های اسید لاکتیک طعم و مزه خوبی ندارد، ادامه داد:  برخی صفات دیگر نیز با فرآیند تخمیر بهبود می‌یابند، یعنی ترکیبات فرار و غیرفرار مختلفی تولید می‌شوند، شگفت‌انگیزترین ویژگی خمیر ترش این است که برای بیماران مبتلا به سلیاک، مناسب بوده و در تولید محصولات مناسب این افراد، قابل استفاده است.

خورشیدیان توضیح داد: باکتری‌های اسید لاکتیک، طعم‌ها را به خمیر ترش اعطا می‌کنند؛ اگرچه پخت و مواد خام تاثیر زیادی بر تولید طعم دارند ولی  تخمیر با LAB طعم را در بافت نان تولید می‌کند در حالی که پخت، طعم‌ها را در بخش پوسته نان ایجاد می‌کند، چندین مطالعه نشان دادند که نان اسیدی شده شیمیایی هیچ طعم جالب قابل رقابتی مانند نان تخمیر شده با LAB ندارد.

افزایش مدت زمان ماندگاری

این استادیار و دکترای تخصصی علوم و صنایع غذایی با اشاره به اینکه انواع مختلفی از ترکیبات ضد میکروبی شامل اسید لاکتیک، بنزوئیک‌اسید، هیدروژن پراکسید و استیک اسید تولید می‌شوند که از رشد پاتوژن‌های غذایی جلوگیری می‌کنند اضافه کرد: رایج‌ترین عامل برای کاهش کیفیت نان و عمر مفید آن، کپک است که توسط عوامل ضد قارچی یعنی اسیدهای آلی که توسط LAB و مخمر تولید می‌شوند، مهار می‌شوند. درواقع  LAB به عنوان منبع نگهدارنده‌های زیستی استفاده می‌شود، به این معنی است که این رشد دیگر موجودات زنده که اثرات بدتری بر روی محصولات غذایی دارند را مهار می‌کند؛ ضمن اینکه گزارش شده که خمیر ترش از رشد کپک‌ها در نان جلوگیری کرده و به مدت طولانی، نان بدون کپک باقی می‌ماند.

 وی با بیان اینکه استفاده از خمیر ترش استفاده از نگهدارنده‌های شیمیایی را کاهش داده‌است، اضافه کرد: در نتیجه این عمل  اثرات مضر آنها بر سلامت انسان نیز کاهش می‌یابد،  ترکیبات ضد میکروبی تولید شده در خمیر ترش شامل اسیدهای آلی، هیدروکسی اسیدهای چرب، روترین، دی پپتیدهای حلقوی، ترکیبات پروتئینی، اسید کاپرویک، ۳ - فنیل لاکتیک و دی استیل هیدروژن پراکسید هستند که تعداد زیادی از مواد شیمیایی ضد قارچی وجود دارند که در صنعت نان استفاده می‌شوند، مانند پروپیونات ها که بر هزینه محصول و در نهایت بر صنعت تاثیر می‌گذارند و درآمد زیادی بر روی این مواد شیمیایی سرمایه‌گذاری می‌شود که نه تنها برای مصرف کنندگان غیرقابل‌قبول است بلکه بسیار گران نیز هست.

این استاد تغذیه ابراز کرد: همچنین، نان به مقدار زیاد فاسد می‌شود چون عمر مفید کوتاه تری دارد و بیاتی آن به طور منفی بر صنایع پخت به ویژه در کشورهای توسعه‌یافته تاثیر می‌گذارد، نان خمیر ترش زمان ماندگاری طولانی تری نسبت به نان شیرین دارد که در نهایت اقتصاد صنایع پخت را با اجتناب از سرمایه‌گذاری بر روی نگهدارنده‌های شیمیایی و عوامل ضد بیاتی تقویت می‌کند.

فواید تغذیه‌ای خمیر ترش

این استاد دانشگاه با بیان اینکه مطالعات مختلف نشان داده‌اند که تخمیر خمیر ترش بسیار کارآمدتر از تخمیر مخمر در کاهش مقدار فیتات در نان کامل گندم است، گفت: تخمیر طولانی و آهسته که خمیر ترش را تولید می‌کند و همچنین سایر مواد مغذی مهم مانند آهن، روی و منیزیم، آنتی‌اکسیدان‌ها، اسید فولیک و دیگر ویتامین‌های B، عواملی هستند که باعث می‌شوند این نان‌ها برای بدن انسان آسان‌تر جذب شوند.

وی با بیان اینکه تخمیر خمیر ترش نه تنها منجر به تولید محصولاتی با خواص حسی جذاب می‌شود ادامه داد: خمیرترش دارای ویژگی‌های سلامت‌بخش نیز هست، استفاده از خمیر ترش راه‌حل نهایی برای بیماران سلیاک است، هم چنین نقش مهمی در تجزیه اسید فیتیک بازی می‌کند که به خاطر خواص ضد تغذیه‌ای آن مشهور ضمن این بیماری لنگش متناوب را بهبود می‌بخشد؛ افراد مسن از این اختلال رنج می‌برند که گاهی گرفتگی عضلات ساق پا در آن‌ها رخ می‌دهد و  این امر به دلیل فقدان رژیم غذایی متعادل و کافی در کشورهای در حال توسعه حاکم است.

بهبود سندرم روده تحریک‌پذیر با استفاده از خمیرترش

خورشیدیان با تاکید بر اینکه الیگوساکاریدهای قابل تخمیر، دی ساکاریدها، مونوساکاریدها و پلی‌ال‌ها (FODMAPs)، گروهی ناهمگن از ترکیبات هستند که  به طور ضعیف هضم می‌شوند و ممکن است طیف وسیعی از اثرات را بر روی فرآیندهای گوارشی داشته باشند، ادامه داد: ترکیبات FODMAPs در گستره وسیعی از مواد غذایی از جمله نان، یافت می‌شوند، دریافت FODMAPs با شروع علائم سندرم روده تحریک‌پذیر ارتباط دارد.

وی ادامه داد: در مقابل، برخی از FODMAPsها به بهبود سلامت میکروبیوتای روده‌ای کمک می‌کنند، افزایش حجم خمیر نان معمولا به استفاده از دو عامل عمل‌آورنده زیستی شامل خمیر ترش و مخمر نانوایی و در برخی موارد، ترکیبی از هر دو بستگی دارد با توجه به اینکه مخمرها و LAB، میکروارگانیسم‌های غالب در خمیر ترش، ممکن است FODMAPs را تجزیه کنند، تعدیل غلظت  FODMAPs  در نان امکان‌پذیر بوده، بنابراین به طور مثبت سندرم روده تحریک‌پذیر را اصلاح می‌کند و سلامتی مصرف کنندگان را بهبود می‌بخشد.

عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی با بیان اینکه تخمیر خمیر ترش اثرات مفیدی هم با پوشش دادن محتوای نمک کاهش‌یافته و هم با غنی‌سازی محصولات نانوایی با ترکیبات موثر ضد فشار خون دارد، ادامه داد:  به دلیل سنتز آمینواسیدهای آزاد طعم‌دهنده و مشتقات آمینو اسید در طول تخمیر، خمیر ترش دارای اثرات جبرانی بر کاهش نمک است، که به گونه و سویه LAB نیز بستگی دارد، افزودن خمیر ترش مالت چاودار، تخمیر شده با سویه‌های لاکتوباسیلوس روتری ذخیره‌کننده گلوتامات، شرایط کاهش مقدار نمک نان را از 5/1 درصد به یک درصد، بدون اثر بر خواص حسی و کیفی، فراهم کرد.

خورشیدیان با بیان اینکه در بسیاری از بافت‌های گیاهی، از جمله دانه‌ها، فیتات یا اسید فیتیک (‏اینوزیتول ۶ - فسفات)‏، فسفر و مواد معدنی را ذخیره می‌کنند گفت: سطوح بالای فیتات در غلات، زیست فراهمی مواد معدنی را در روده کوچک کاهش می‌دهد، زیرا فیتات موجب شلاته شدن مواد معدنی مانند روی، آهن، منیزیم، کلسیم، منگنز و مس می‌شود و علاوه بر این، با اتصال اسیدهای آمینه، پپتیدها و آنزیم‌ها، فیتات ممکن است متابولیسم آمینو اسید و کربوهیدرات را نیز تحت‌تاثیر قرار دهد ضمن اینکه در طول تخمیر خمیر ترش، خمیر تا pH کم‌تر از پنج اسیدی می‌شود، که نمک‌های فیتات آهن، منیزیم و کلسیم را حل می‌کند در حالی که فعالیت فیتازهای غلات را نزدیک به حالت بهینه خود حفظ می‌کند. بهبود زیست‌دسترسی پس از تخمیر خمیر ترش با آزمایش‌های in vitro تایید شده است. مصرف خمیر ترش نان، جذب مواد معدنی را در موش‌های صحرایی در مقایسه با رژیم غذایی بر پایه نان تخمیر شده با مخمر افزایش داد.

وی  تاثیر دقیق خمیر ترش بر جذب مواد معدنی در انسان را بسته به عوامل مختلفی از جمله نوع دانه مورد استفاده، زمان تخمیر و تفاوت‌های فردی در فیزیولوژی روده‌ای دانست.

کاهش مقادیر آکریلامید و مایکوتوکسین

به گفته این عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی در مطالعات مختلف غلظت‌های کمتر آکریلامید در نان خمیر ترش در مقایسه با نان تخمیر شده با مخمر، مشاهده شد که یکی از دلایل این امر، کاهش pH محیط در اثر استفاده از خمیر ترش است بنابراین مطالعات مختلف نشان‌دهنده نقش خمیر ترش در کاهش مواجهه با مایکوتوکسین‌ها در نان است.

وی تغییرات اصلی ایجاد شده در نان توسط خمیر ترش را تغییر در نان خمیر ترش،کربوهیدرات‌ها، کاهش اندیس گلیسمی، کاهش مقدار FODMAPs، پروتئین افزایش هضم‌پذیری، آزادسازی پپتیدهای زیست‌فعال، کاهش مقدار گلوتن، مواد معدنی و عوامل ضد تغذیه‌ای افزایش زیست‌ دسترسی، کاهش اسید فیتیک، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، کاهش مقدار آکریلامید وافزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی عنوان کرد.