Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ПОРІВНЯННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РІЗНИХ ТИПІВ ПШЕНИЦІ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

D. Zhygunov
https://orcid.org/0000-0001-9435-2266
S. Sots
https://orcid.org/0000-0002-3267-2384
Y. Barkovska
https://orcid.org/0000-0001-8627-8721
Jiguo Liu
https://orcid.org/0000-0002-2852-870X
Fengcheng Wang
https://orcid.org/0000-0003-4676-4834
Xinxin Liu
https://orcid.org/0000-0002-4819-9245
Zhibing Wang
https://orcid.org/0000-0001-7652-4060
Xiyan Li
https://orcid.org/0000-0002-8480-182X

Анотація

Для широкого впровадження в переробку нових типів пшениці необхідно розуміти особливості ЇХНІХ фізико-хімічних властивостей цих пшениць, що визначають поведінку зерна під час його подрібнення та ЯКІСТЬ отриманого борошна в процесі приготування тіста. Досліджено технологічні властивості зерна чотирьох різних видів пшениці та одержаного з них борошна лабораторного помелу.


Встановлено, що за показниками якості зерна, властивостями помелу та показниками якості борошна, 4 типи пшениці, вирощені в однакових агрокліматичних умовах, мали суттєві відмінності. Твердозерна пшениця з геном GPC-B1 (селекційна лінія) має кращу хлібопекарську міцність завдяки гену GPC-B1, який значно підвищує вміст білка в зерні (13,51%), вміст клейковини (26,1%), тест Зелені (58 мл) та зольність (1,69%) у порівнянні зі звичайною твердозерною пшеницею (сорт Куяльник). У результаті борошно показало високу силу (W=396×104 J), високе значення SRC в молочній кислоті (160%), високу стабільність тіста (>30 хвилин), низький ступінь розрідження тіста (43 UF). За отриманими даними, ваксі пшениця (сорт «Софійка») схожа на звичайну хлібопекарську, за винятком низького значення показника Число падіння (FN=70 секунд). При визначенні на альвеографі тісто дуже туге (L<40 мм) через високу здатність поглинання води (WAC=67,3%). Результати SRC-тесту у карбонаті натрію підтвердили високе значення пошкодження крохмалю з найвищим результатом (108%). Пшениця м’якозерна (сорт Білява) суттєво відрізняється від звичайної твердозерної пшениці. За якісними показниками пшениці її можна віднести до середньої хлібопекарської міцності. Таке борошно характеризується меншим вмістом золи (0,47%), меншим вмістом білка (10,79%), більшою білістю (70,7 од.), меншою еластичністю (Ie=44,3), але більшою розтяжністю, що призводить до нижчого коефіцієнта P/L (0,83) та низької водопоглинаЛЬНОЇ здатності (WAC=52,7%).


За борошномельними властивостями встановлено, що твердозерна пшениця з локусом GPC-B1 та звичайна твердозерна пшениця сорту Куяльник показали схожі результати. Загальний вихід борошна з цих пшениць при помелі становить понад 70%, що свідчить про економічну доцільність їхНЬОЇ переробки на борошно. При подрібненні ваксі пшениці спостерігається зниження виходу розмелювального борошна і збільшення виходу розмелювальних висівок. Абсолютно інші результати за борошномельними властивостями демонструє м’якозерна пшениця. Загальний вихід м’якозерного борошна менший – 67,17% при значному збільшенні виходу драного борошна та зменшенні виходу розмельного борошна.


Різні властивості зерна та борошна визначають різне кінцеве використання зерна пшениці кожного типу. Пшениця з геном GPC-B1 може бути використана у виробництві борошна, яке використовується в низькотемпературних технологіях для виготовлення заморожених напівфабрикатів, а також як покращувач для підвищення реологічних властивостей тіста або макаронних властивостей. Для кінцевого використання у виробництві макаронних виробів може бути рекомендована ваксі пшениця (сорт «Софійка»). Також ваксі борошно може використовуватися як регулятор при змішуванні борошна для корекції показників хлібопекарської пшениці. Суміші борошна з зерна ваксі пшениці та борошна з зерна пшениці з локусом GPC-B1 ідеально підходять для виготовлення заморожених продуктів. Борошно м’якозерне пшеничне (сорт Білява) є кращим для приготування крекерів, печива з низьким вмістом вологи і може додаватися у невеликій кількості до спеціальних видів хліба для більш світлого кольору м’якушки.


 


 


 


 

Ключові слова:
пшениця, GPC-B1, твердозерна, м’якозерна, ваксі, помел, показники якості

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Zhygunov, D., Sots, S., Barkovska, Y., Liu, J., Wang, F., Liu, X., Wang, Z., & Li, X. (2022). ПОРІВНЯННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РІЗНИХ ТИПІВ ПШЕНИЦІ. Food Science and Technology, 16(1). https://doi.org/10.15673/fst.v16i1.2294
Розділ
Технологія і безпека продуктів харчування

Посилання

1. Najera, S. P. G. A compositional breakage equation for first break roller milling of wheat: Thesis. Satake Centre for Grain Process Engineering; 2014: 245.
2. Kiszonas, A. M., Morris, C. F. Wheat breeding for quality: A historical review. Cereal Chemistry. 2018; 95; 1: 17–34.
3. Rybalka, O. I. Yakist` pshenyci ta yiyi polipshennya. K.; Logos; 2011: 496.
4. Zhygunov, D. O., Voloshenko, O. S., Broslavceva, I. V. et. al. Texnologiya ta ocinka yakosti zernovyx produktiv: Monografy. Odesa; Oldi-plus; 2021: 351.
5. Rosentrater, K. A., Evers, A. D. Kent’s technology of cereals. Elsevier: Woodhead Publishing; 2018, 5: 900.
6. Wrigley, C., Corke, H., Seetharaman, K., et. al. Encyclopedia of Food Grains. Academic Press Inc.; 2016; 1: 463.
7. Turner, A. S., Bradburne, R. P., Fish, L., et. al. New quantitative trait loci influencing grain texture and protein content in bread wheat. Journal of Cereal Science. 2004; 40; 1: 51–60. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2004.03.001
8. Chantret, N., Salse, J., Sabot, F., et. al. Molecular basis of evolutionary events that shaped the hardness locus in diploid and polyploid wheat spe-cies (Triticum and Aegilops). Plant Cell. 2005; 17; 4: 1033–1045. https://doi.org/10.1105/tpc.104.029181
9. Greenwell, P., Schofield, J. D. A starch granule protein associated with endosperm softness in wheat. Cereal Chemistry. 1986; 63; 4: 379–380.
10. Morris, C. F., Greenblatt, G. A., Bettge, A. D., et. al. Isolation and characterization of multiple forms of friabilin. Journal of Cereal Science. 1994; 21: 167–174. https://doi.org/10.1006/jcrs.1994.1056
11. Hogg, A. C. Puroindolines: their control over wheat grain hardness and influence on milling and bread baking traits: Thesis; Montana State Uni-versity; 2004: 56.
12. Pasha, I., Anjum, F. M., Morris, C. F. Grain hardness: A major determinant of wheat quality. Food Science and Technology International. 2010; 16; 6: 511–522. https://doi.org/10.1177/1082013210379691
13. Turnbull, K. M., Rahman, S. Endosperm texture in wheat. Journal of Cereal Science. 2002; 36; 3: 327–337. https://doi.org/10.1006/jcrs.2002.0468
14. Edwards, M. A., Osborne, B. G., Henry, R. J. Puroindoline genotype, starch granule size distribution and milling quality of wheat. Journal of Cereal Science. 2010; 52; 2: 314–320. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2010.05.015
15. Cauvain, S. Technology of breadmaking. Switzerland; Springer; 2015: 408.
16. Neyreneuf, O., Plaat, J. В. van der. Preparation of Frozen French Bread Dough with Improved Stability. Cereal Chemistry. 1991; 68; 1: 60–66.
17. Díaz-Ramírez, M., Calderón-Domínguez, G., Hernández-álvarez, A. J., et. al. Changes in dough and bread structure as a result of the freezing process: Advances in Heat Transfer Unit Operations: Baking and Freezing in Bread Making. 2016: 371–384.
18. Lu, W., Grant, L. A. Role of flour fractions in breadmaking quality of frozen dough. Cereal Chemistry. 1999; 76; 5: 663–667. https://doi.org/10.1094/CCHEM.1999.76.5.663
19. Balestra, F. Empirical and fundamental mechanical tests in the evaluation of dough and bread rheological properties: Thesis. Università Di Bolo-gna; 2009: 186.
20. Rybalka, O. I., Morgun, B. V., Polishhuk, S. S. GPC-B1 (NAM-B1) gen yak novyj genetychnyj resurs u selekciyi pshenyci na pidvyshhennya vmistu bilka v zerni ta mikroelementiv. Fyzyologyya rastenyj y genetyka. 2018; 50; 4: 279–298.
21. Morgun, B. V. Polipshennya kulturnyx zlakiv metodamy genetychnoyi inzheneriyi ta marker-dopomizhnoyi selekciyi: Abstract of thesis. Instytut Xarchovoyi Biotexnologiyi Ta Genomiky Nacionalnoyi Akademiyi Nauk Ukrayiny; 2021: 52.
22. Distelfeld, A., Cakmak, I., Peleg, Z., и др. Multiple QTL-effects of wheat Gpc-B1 locus on grain protein and micronutrient concentrations. Physi-ologia Plantarum. 2007. Vol. 129, No. 3. C. 635–643.
23. Brevis, J. C., Morris, C. F., Manthey, F., et. al. Effect of the grain protein content locus GPC-B1 on bread and pasta quality. Journal of Cereal Science. 2010; 51; 3: 357–365. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2010.02.004
24. Brevis, J. C., Dubcovsky, J. Effects of the chromosome region including the GPC-B1 locus on wheat grain and protein yield. Crop Science. 2010. Vol. 50, No. 1. C. 93–104. https://doi.org/10.2135/cropsci2009.02.0057
25. Semenyuk, Y. V., Chebotar, S. V., Rybalka, A. Y., et. al. Molekulyarno-genetycheskyj analyz selekcyonnyh lynyj myagkoj pshenyczy s krax-malom amylopektynovogo typa. Cytologyya y genetyka. 2011; 5. 17–22.
26. Tester, R. F., Karkalas, J., Qi, X. Starch - Composition, fine structure and architecture. Journal of Cereal Science. 2004; 39; 2: 151–165. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2003.12.001
27. Owens, G. Cereals processing technology. New York; CRC Press; 2002: 238.
28. Hódsági, M. Recent results of investigations of resistant starches : Thesis. Budapest University of Technology and Economics; 2011: 108.
29. Yorgacheva, E. G., Makarova, O. V., Xvostenko, E. V. Stabylyzacyya kachestva syrczovyx pryanykov pry xranenyy. Vostochno-Evropejskyj zhurnal peredovyx texnologyj. 2014; 68; 2/12: 138–143.
30. Nakamura, T., Yamamori, M., Hirano, H., et. al. Production of waxy (amylose-free) wheats. MGG Molecular & General Genetics. 1995; 248; 3: 253–259. https://doi.org/10.1007/BF02191591
31. Golyk, L. M., Starychenko, V. M., Kobernyk, N. I., et. al. Xarakterystyka zrazkiv vaksi-pshenyci yak dzherel gospodarsko-cinnyx oznak. 2018. No. 1. C. 152–160.
32. Graybosch, R. A. Waxy wheats: Origin, properties, and prospects. Trends in Food Science and Technology. 1998; 9; 4: 135–142. https://doi.org/10.1016/S0924-2244(98)00034-X
33. Rybalka, O. I. Genetychne polipshennya yakosti pshenyci: Abstract of Thesis. Selekcijno-Genetychnyj Instytut; 2009: 43.
34. Chervonis, M. V., Surzhenko, I. O., Akselrud, D. V. Stvorennya i doslidzhennya genetychnogo materialu dlya selekciyi pshenyci spyrto-dystylyatnogo napryamu. Zbirnyk naukovyx pracz SGI. 2010; 16; 56: 175–184.
35. Zhygunov, D. O. Rozrobka naukovyx osnov i metodiv pidvyshhennya yakosti ta rozshyrennya asortymentu gotovoyi produkciyi na boroshno-melnyx zavodax: Abstract of Thesis. Odessa National Academy of Food Technologies; 2013: 36.
36. Broslavceva, I. V. Udoskonalennya procesu formuvannya gotovoyi produkciyi v texnologiyi sortovogo pomelu pshenyci: Abstract of Thesis. Odessa National Academy of Food Technologies; 2013: 19.
37. Kovalova, V. P. Rozrobka texnologiyi vyrobnycztva boroshna iz zadanymy pokaznykamy yakosti: Abstract of Thesis. Odessa National Academy of Food Technologies; 2019: 20.
38. Derzhavnyj reyestr sortiv roslyn, prydatnyx dlya poshyrennya v Ukrayini na 2021 rik (on 23.03.21)
39. Gaines, C. S., Finney, P. L., Rubenthaler, G. Milling and baking qualities of some wheats developed for Eastern or Northwestern regions of the United States and grown at both locations. Cereal Chemistry. 1996; 73; 5: 521–525.
40. Egorov, G. A. Upravlenye texnologycheskymy svojstvamy zerna. Voronezh: VGTU; 2000: 348.
41. Pankratov, G. N. Analyz effektyvnosty y modelyrovanye texnologycheskyx processov mukomolnogo proyzvodstva. Xleboprodukty. 2015; 1: 46–47.
42. Merko, I. T. Texnologiyi mukomelnogo i krup'yanogo vyrobnycztva. Odesa: Drukarskyj dim, 2010: 472.
43. Wrigley, C. W., Batey, I. L., Miskelly, D. M. Cereal grains: Assessing and managing quality. Woodhead Publishing: 2017: 788.
44. Poperelya, F. O. Novyj pidxid do vyznachennya kilkosti i yakosti klejkovyny v ukrayinskoyi pshenyci. Xranenye y pererabotka zerna. 2002; 9: 30–34.
45. Perten, H. Application of the Falling Number method for evaluating alpha-amylase activity. Cereal Chemistry. 1964; 41; 3: 127–140.
46. Barnard, A., Deventer, C. S. van, Maartens, H. Comparison between methods for estimating sprout damage in wheat. South African Journal of Plant and Soil. 2005; 22; 1: 44–48. https://doi.org/10.1080/02571862.2005.10634679
47. Vignaux, N., Doehlert, D. C., Hegstad, J., et. al. Grain Quality Characteristics and Milling Performance of Full and Partial Waxy Durum Lines. Cereal Chemistry. 2004; 81; 3: 377–383. https://doi.org/10.1094/CCHEM.2004.81.3.377
48. Iorgachova, K. G., Makarova, O. V., Xvostenko, K. V., et. al. Vyznachennya texnologichnyx vlastyvostej boroshna z bezamiloznoyi pshenyci za stanom vuglevodno-amilaznogo kompleksu. Xarchova nauka i texnologiya. 2012; 1; 18: 37–40.
49. Ma, H., Zhang, X., Wang, C., et. al. Effect of Wx genes on amylose content, physicochemical properties of wheat starch, and the suitability of waxy genotype for producing Chinese crisp sticks. Journal of Cereal Science. 2013; 58; 1: 140–147. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2013.03.009
50. Kozlova, T. S. Texnologycheskoe znachenye vymalyvaemosty zerna myagkoj pshenyczy: Thesis. MTIPP; 1984: 167.
51. Evers, A. D., Kelfkens, M., MakMaster, G. Opredelenye zolnosty - poleznyj standart yly pustaya trata vremeny. Xranenye y pererabotka zerna. 2003; 51; 9: 40–45.
52. Mog, D. L. An analysis of factors influencing wheat flour yield: Thesis. Manhattan; Kansas State University; 1991: 31.
53. Merko, I. T., Morgun, V. O. Naukovi osnovy i texnologiya pererobky zerna. Odesa: Druk; 2001: 348.

54. Fistes, A. Comparative analysis of milling results on the tail-end reduction passages of the wheat flour milling process: Conventional vs. eight-roller milling system. Hemijska industrija. 2015; 69; 4: 395–403. https://doi.org/10.2298/HEMIND140211055F
55. Kweon, M., Slade, L., Levine, H. Solvent retention capacity (SRC) testing of wheat flour: Principles and value in predicting flour functionality in different wheat-based food processes and in wheat breeding - A review. Cereal Chemistry. 2011; 88; 6: 537–552. https://doi.org/10.1094/CCHEM-07-11-0092
56. Dubat, A., Berra, M., Brun, O. Le, et. al. Wheat Flour Solvent Retention Capacity: Repeatability and Reproducibility Performances of a New Automated Measurement Method.
57. Blaga, G., Aprodu, I., Banu, I. Comparative analysis of multigrain and composite flours based on wheat, rye and hulled oat. Scientific Papers. Series D. Animal Science. 2018; LXI; 1: 261–265.
58. Zeleny, L. Wheat strength and sedimentation test. Cereal Chemistry. 1960; 37; November. 1–4.
59. Zhygunov, D., Toporash, I., Barkovska, Y., et. al. Comparison of Alveograph Characteristic of Flour Obtained From Different Types of Common Wheat and Spelt Wheat. Grain Products and Mixed Fodder’s. 2020; 20; 1: 23–30. https://doi.org/10.15673/gpmf.v20i1.1690
60. Dubat, A., Risev, K. Sovremennyj metod kontrolya kachestva zerna y muky po reologycheskym svojstvam testa, opredelyaemym s pomoshhyu Myksolab Profajler / Upravlenye reologycheskymy svojstvamy pyshhevyx produktov, MGUPP, Moskva, 25-26 sentyabrya, 2008: 86–95.