Starch from immature cereal kernels as an improver of bread

• Autorzy: Gambus H , Gumul D. , Tuszynski T. , Walczycka M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The big starch grains of type A >10 µm in diameter are synthesised in cereal kernel until it reaches the early-waxy phase of maturity. In matured kernels 80% of total starch grains make up small grains of type B. It is known from earlier research that for creating the bread crumb structure big starch grains are needed because they swell and react with denatured gluten. To improve the above mentioned proportions 5 and 10% of wheat, rye and barley starches were added to the baking of wheat breads from flour type 550. The starches were separated from kernels harvested in early and late-waxy phases. All breads were baked by direct method according to the same recipe. The volume of baked breads was measured, the sensory evaluation done and the texture profile of bread crumb was performed by TA-XT2 analyser. During three day storage hardness, springiness, cohesivness, gum- miness, chewiness and resilience of bread crumb were estimated. Starch additives did not affect the organoleptic value and the largest volume displayed breads with 3% starch additive from kernels in early-waxy phase of maturity irrespective of cereal species. The origin and amount of added starch did not influence the texture parameters of bread with the exception of crumb hardness. All breads with starch additives were characterized by lower crumb hardness on the day baking and during three day storage in comparison with the standard bread. The most advantageous was an addition of 3 % of wheat and rye starches originating from kernels reaped in early-waxy phase of maturity. High resistance of such starch grains to swelling and pasting may have been responsible for that result (confirmed by DSC examination). Similar results can be obtained, for starch from mature kernels, only with the usage of certain inhibiting starch swelling substances in dough making. Usage of starches from wheat and rye kernels reaped in early-waxy phase of maturity eliminates addition of starch swelling inhibitors. The starch originating from grains of the early-waxy phase of maturity can be used as natural bread improver.

PL

Do momentu-osiągnięcia przez ziarno zbożowe wczesno-woskowej fazy dojrzałości, syntezowane są w nim prawie wyłącznie duże ziarenka skrobiowe typu A o średnicy > 10 µm. W dojrzałych ziarnach zbóż 80 % ogólnej liczby ziarenek skrobiowych stanowią małe ziarenka typu B, a jak wiadomo z badań wcześniejszych, w tworzeniu struktury miękiszu chleba uczestniczą głównie ziarenka duże, które pęcznieją i wchodzą w reakcje ze zdenaturowanym glutenem. W celu poprawienia tych proporcji, do wypieku chlebów pszennych z mąki typu 550 zastosowano 3 i 5 procentowe dodatki skrobi pszennej, żytniej i jęczmiennej, wyodrębnionej z ziarniaków zebranych z pola zarówno w stanie dojrzałości wczesno jak i późno-woskowej . Wszystkie chleby wypiekano metodą bezpośrednią, według tej samej receptury. Oznaczono objętość uzyskanych chlebów, wykonano ocenę sensoryczną oraz oznaczono profil tekstury miękiszu chlebów analizatorem tekstury typu TX-XTA, z oprogramowaniem XTR1. Podczas 3 dni przechowywania oznaczono: twardość, spójność, elastyczność, sprężystość , adhezję, żujność i gumowatość miękiszu. Dodatki skrobiowe nie pogorszyły oceny sensoryczną, a największą objętością charakteryzował się chleb z 3 procentowym udziałem skrobi wyodrębnionej z ziarna zebranego w fazie dojrzałości wczesno- woskowej, niezależnie od gatunku zboża. Zarówno pochodzenie skrobi jak i wielkość stosowanych dodatków nie wywarły widocznego wpływu na parametry tekstury pieczywa z wyjątkiem twardości miękiszu. Wszystkie chleby z dodatkami skrobiowymi charakteryzowały się mniejszą twardością miękiszu, zarówno w dniu wypieku jak i podczas 3 dniowego przechowywania, w porównaniu z chlebem standardowym, ale najbardziej korzystny ze względu na tę cechę okazał się 3 procentowy dodatek skrobi pszennej i żytniej pochodzącej z ziarna zebranego w fazie dojrzałości wczesnowoskowej. Efekt ten spowodowany był prawdopodobnie większą opornością ziarenek takiej skrobi na proces pęcznienia i kleikowania (co wykazały badania DSC), a co w skrobi ze zbóż dojrzałych uzyskuje się dopiero po zastosowaniu do ciasta odpowiednich substancji hamujących pęcznienie skrobi. Stosując do ciasta skrobie wyodrębnione z ziarna pszenicy i żyta, zebranego we wczesno-woskowej fazie dojrzałości, dodatek tych substancji wydaje się zbyteczny. Wobec tego skrobię taką zdecydowanie można uznać jako naturalny polepszacz pieczywa.

Słowa kluczowe

EN

baking property; flour; physicochemical property; immature cereal; starch; cereal; bread; starch granule

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość. Suplement
• Rocznik: 2000
• Tom: 07
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.72-83,fig.

Twórcy

autor

Gambus H

• University of Agriculture, Krakow, Poland

autor

Gumul D.

autor

Tuszynski T.

autor

Walczycka M.

Bibliografia

• [1] Bechtel W.G., Meisner D.F.: The importance of crumb moisture and gluten in the bread-staling process. The Bakers Digest, 28, 1954, 23.
• [2] Cygankiewicz A.: Wartość technologiczna ziarna materiałów hodowlanych pszenicy ozimej i jarej na tle badań własnych i światowych. Biuletyn IHAR, 204, 1997, 219.
• [3] D’Appolonia B.L., Gilles K.A.: Effect of various starches in baking. Cereal Chem., 48, 1971, 625.
• [4] Duffus C.M., Cochrane M.P.: Carbohydrate metabolism during cereal grain. In : The physiology and biochemistry of seeds development, dormancy and germination (A. A. Khan, ed), Elsevier Biomedical Press, 1982.
• [5] Gambuś H.: Wpływ fizyczno-chemicznych właściwości skrobi na jakość i starzenie się pieczywa (badania modelowe), Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Rozprawy nr 226, 1997.
• [6] Gambuś H., Gambuś F., Borowiec F., Zając T.: Możliwość zastosowania nasion lnu oleistego w piekarstwie. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, nr 360 TŻ z. 11, 1998, 83.
• [7] Gambuś H., Gumul D., Łysak J.: Charakterystyka i możliwości zastosowania skrobi wyodrębnionej z niedojrzałych zbóż. XXX Sesja Naukowa KTiChŻ i PAN, Kraków, 1999, Streszczenia Komunikatów, I-52.
• [8] Gambuś H., Gumul D., Pielichowski K., Lewandowicz G., Nowotna A., Ziobro R.: Gelatinization of starch from immature cereal kernels. IX International Starch Convention, Kraków, 2000, Streszczenia komunikatów, P-29.
• [9] Ghiasi K., Hoseney R.C., Zelaznak K., Rogers D.E.: Effect of waxy barley starch and reheating on firmness of bread crumb. Cereal Chem., 61, 1984, 281.
• [10] Grzesiuk S., Kulka K.: Biologia ziarniaków zbóż. PWN, Warszawa, 1988.
• [11] Hoseney R.C., Finney K.F., Pomeranz Y., Shorgen M.D.: Functional (breadmaking) and biochemical properties of wheat flour components. VIII Starch. Cereal Chem., 48, 1971, 192.
• [12] Hoseney R.C., Lineback D.R., Seib P.A.: Role of starch in baked foods. The Bakers Digest, 52, 1978, 11.
• [13] ICC - Standards. Standard methods of the International Association for Cereal Science and Technology (ICC). Printed by ICC - Vienna, 1995.
• [14] Jakubczyk T., Haber T. (red): Analiza zbóż i przetworów zbożowych. Skrypty SGGW-AR Warszawa, 1993.
• [15] Kang M.Y., Sugimoto Y., Kato I., Sakamoto S., Fuwa H.: Some properties of large and small starch granules of barley endosperm. Agric. Biol. Chem., 49, 1985, 1291.
• [16] Lelievre J., Lorenz K., Meredith P., Boruch D.W.: Effect of starch particle size and protein concentration on breadmaking performance. Starch /Stärke, 39, 1987, 347.
• [17] Mac Masters M.M.: Starch research and baking. The Bakers Digest, 36, 1961, 42.
• [18] Martin M.L., Zeleznak K.J., Hoseney R.C.: A mechanism of bread firming. I. Role of starch swelling. Cereal Chem., 68, 1991, 498.
• [19] Martin M.L., Hoseney R.C.: A mechanism of bread firming. II. Role of starch hydrolyzing enzymes. Cereal Chem., 68, 1991, 503.
• [20] Meredith P.: Large and small starch granules in wheat - are they really different? Starch/Stärke, 33, 1981,40.
• [21] Morrison W.R., Gadan H.: The amylose and lipids contens of starch granules in developing wheat endosperm.: Journal of Cereal Sci., 5, 1987, 263.
• [22] PN-89/A-78108. Pieczywo. Metody badań i ocena punktowa. Wydawnictwa Normalizacyjne, Warszawa, 1989.
• [23] Pomeranz Y., Meyer D., Seibel W.: Wheat, wheat-rye dough and bread studied by scanning electron microscopy. Cereal Chem., 61, 1984, 53.
• [24] Soulaka A.B., Morrison W.R.: The breadbaking quality of six wheat starches differing in composition and physical properties. J. Sci. Food Agric., 36, 1985, 719.
• [25] Torres A., Schwartzberg H.G., Pelleg M., Rufner R.: Textural properties of amylose sponges. J. Food Sci., 43, 1978, 1006.
• [26] Zobel H.F.: Starch crystal transformations and their industrial importance. Starch/Stärke, 40, 1988, 1.
• [27] Zobel H.F.: Molecules to granules: A comprehensive starch review. Starch /Stärke, 40, 1988, 44.