Porównanie właściwości funkcjonalnych glutenu z pszenicy samopszy i pszenicy zwyczajnej

• Autorzy: Magdalena Jankowska , Zenon Kędzior , Anna Pruska-Kędzior , Ewelina Chojnacka , Maria Binder

Warianty tytułu

Comparing Functional Properties of Gluten From Einkorn and Common Wheat

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Badano skład frakcyjny białek mąki z ziarna samopszy (Triticum monococcum L. ssp. monococcum) odmiany Svenskaja, Terzino i Tifi oraz pszenicy zwyczajnej (T. aestivum L. ssp. aestivum) odmiany Figura oraz właściwości reologiczne glutenu wymytego z tych mąk. Skład frakcyjny białek mąki z samopszy i pszenicy zwyczajnej oznaczono metodą ekstrakcji trójstopniowej. Białka glutenowe stanowiły od 79,9 (Terzino) do 81 % (Tifi) układu białkowego mąki z samopszy i wykazały całkowitą zdolność dyspergowania. Wyznaczono spektra mechaniczne glutenu w zakresie M 0,001 - 200 rad/s, w temperaturze 20 °C. Spektra mechaniczne opisano za pomocą równań Cole-Cole i wyznaczono moduł plateau lepkosprężyste- go GN0, podatność J_N⁰, częstotliwość charakterystyczną ω₀ i parametr n. W porównaniu z glutenem z pszenicy zwyczajnej gluten z samopszy wykazał większy udział cech lepkich w ogólnej lepkosprężystości układu. Gluten z poszczególnych odmian samopszy różnił się w istotny sposób zakresem cech lepkich i sprężystych w ogólnej lepkosprężystości, o czym świadczą różnice kąta opóźnienia fazowego S w badanym zakresie częstotliwości oscylacji. Różnice wielkości G_N⁰, J_N⁰ oraz ω₀ i n glutenu trzech badanych odmian samopszy wskazują na duże zróżnicowanie gęstości sieci matrycy glutenowej, przy czym najsłabszą strukturę sieci wykazał gluten z samopszy odmiany Tifi. Podczas ścinania oscylacyjnego w zakresie najmniejszych badanych częstotliwości oscylacji ujawnia się pewna labilność struktury sieciowej glutenu z samopszy. (abstrakt oryginalny)

EN

The research comprised the fractional composition of proteins in the flour from einkorn grain (Triticum monococcum L. ssp. monococcum) of the Svenskaja, Terzino, and Tifi cultivars, as well as in the flour from common wheat (T. aestivum L. ssp. aestivum) of the Figura cultivar; the rheological properties of gluten, washed-out from the flours studied, were also analyzed. The fractional composition of proteins in einkorn and wheat flours was determined using a three-step extraction method. The gluten proteins consisted of 79.9 (Terzino) to 81 % (Tifi) of the protein system in the flour from einkorn grain and proved to have the ability to fully dispergate. Determined were the mechanical spectra of gluten within the frequency range from 0.001 to 200 rad/s, at a temperature of 20 °C. Those mechanical spectra were described using Cole-Cole equations; the following was computed: G_N⁰ - viscoelastic plateau modulus; J_N⁰ - plateau compliance; ω₀ - characteristic frequency; n parameter. Compared to the wheat gluten, the einkorn gluten showed a higher contribution of its viscous properties to the overall viscoelasticity. The gluten obtained from the individual einkorn cultivars significantly differed in the contribution range of its viscous and elastic properties to the overall viscoelasticity; this was proved by the differences in the values of S phase angle in the analyzed range of the oscillation frequency. The differences in G_N⁰, J_N⁰, ω₀ and n values of gluten found in three einkorn cultivars studied indicate a strong differentiation in their gluten matrix network density, and the weakest network structure shows gluten of Tifi einkorn cultivar. During the oscillatory shearing, in the range of the lowest oscillation frequencies analyzed, a certain lability of the network structure of the einkorn gluten is displayed. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Towaroznawstwo żywności; Zboża; Technologia produkcji żywności; Struktura produktu; Biotechnologia

EN

Food; Food commodities; Corn; Food production technology; Product structure; Biotechnology

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 18 (2011)
• Numer: nr 6 (79)
• Strony: 79--90

Twórcy

autor

Magdalena Jankowska

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Zenon Kędzior

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Anna Pruska-Kędzior

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Ewelina Chojnacka

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Maria Binder

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Abdel-Aal E.S.M., Hucl P., Sosulski F.W., Bhirud P.R.: Kernel, milling and baking properties of spring-type spelt and einkorn wheats. J. Cereal Sci., 1997, 3 (26), 363-370.
• [2] Abdel-Aal E.S.M., Hucl P.: Amino acid composition and in vitro protein digestibility of selected ancient wheats and their end products. J. Food Comp. Anal., 2002, 6 (15), 737-747.
• [3] Alvarez J.B., Moral A., Martin L.M.: Polymorphism and genetic diversity for the seed storage proteins in spanish cultivated einkorn wheat (Triticum monococcum L. ssp. monococcum). Genetic Resources and Crop Evolution, 2006, 5 (53), 1061-1067.
• [4] Bavec F., Bavec M.: Organic production and use of alternative crops. CRC/Taylor & Francis, Boca Raton 2007.
• [5] Borghi B., Castagna R., Corbellini M., Heun M., Salamini F.: Breadmaking quality of einkorn wheat (Triticum monococcum L. ssp. monococcum). Cereal Chem., 1996, 2 (73), 208-214.
• [6] Brandolini A., Hidalgo A., Moscaritolo S.: Chemical composition and pasting properties of einkorn (Triticum monococcum L. ssp. monococcum) whole meal flour. J. Cereal Sci., 2008, 3 (47), 599-609.
• [7] Brandolini A., Hidalgo A., Plizzari L.: Storage-induced changes in einkorn (triticum monococcum l.) and breadwheat (Triticum aestivum L. ssp. aestivum) flours. J. Cereal Sci., 2010, 2 (51), 205-212.
• [8] Ciaffi M., Dominici L., Lafiandra D.: Gliadin polymorphism in wild and cultivated einkorn wheats. Theor Appl Genet, 1997, 1 (94), 68-74.
• [9] Coates J.H., Simmonds D.H.: Proteins of wheat and flour. Extraction, fractionation, and chromatography of the buffer-soluble proteins of flour. Cereal Chem., 1961, 3 (38), 256-271.
• [10] Corbellini M., Empilli S., Vaccino P., Brandolini A., Borghi B., Heun M., Salamini F.: Einkorn characterization for bread and cookie production in relation to protein subunit composition. Cereal Chem., 1999, 5 (76), 727-733.
• [11] D'Egidio M.G., Nardi S., Vallega V.: Grain, flour, and dough characteristics of selected strains of diploid wheat, Triticum monococcum L. Cereal Chem., 1993, 3 (70), 298-303.
• [12] Ferry J.D.: Viscoelastic properties of polymers. Wiley, New York 1980.
• [13] Hidalgo A., Brandolini A.: Tocols stability during bread, water biscuit and pasta processing from wheat flours. J. Cereal Sci., 2010, 2 (52), 254-259.
• [14] Jankiewicz M., Pomeranz Y.: Isolation and characterisation of wheat flour proteins. I. Separation of salt- and acid dispersible proteins by gel filtration, polyacrylamide gel electrophoresis and sucrose gradient ultracentrifugation. J. Sci. Food Agric., 1965, 11 (16), 644-652.
• [15] Lampi A.M., Nurmi T., Ollilainen V., Piironen V.: Tocopherols and tocotrienols in wheat genotypes in the HEALTHGRAIN diversity screen. J. Agric. Food Chem., 2008, 21 (56), 9716-9721.
• [16] Lefebvre J., Pruska-Kedzior A., Kedzior Z., Lavenant L.: A phenomenological analysis of wheat gluten viscoelastic response in retardation and in dynamic experiments over a large time scale. J. Cereal Sci., 2003, 3 (38), 257-267.
• [17] Li L., Shewry P.R., Ward J.L.: Phenolic acids in wheat varieties in the HEALTHGRAIN diversity screen. J. Agric. Food Chem., 2008, 21 (56), 9732-9739.
• [18] Løje H., Maller B., Laustsen A. M., Hansen A.: Chemical composition, functional properties and sensory profiling of einkorn (Triticum monococcum L.). J. Cereal Sci., 2003, 2 (37), 231-240.
• [19] PN-A-74012:1993. Ziarno zbóż i przetwory zbożowe. Oznaczanie wilgotności (podstawowa metoda odwoławcza).
• [20] Nurmi T., Nystrom L., Edelmann M., Lampi A.M., Piironen V.: Phytosterols in wheat genotypes in the HEALTHGRAIN diversity screen. J. Agric. Food Chem., 2008, 21 (56), 9710-9715.
• [21] Piironen V., Edelmann M., Kariluoto S., Bedo Z.: Folate in wheat genotypes in the HEALTHGRAIN diversity screen. J. Agric. Food Chem., 2008, 21 (56), 9726-9731.
• [22] Pruska-Kedzior A., Kedzior Z., Klockiewicz-Kaminska E.: Comparison of viscoelastic properties of gluten from spelt and common wheat. Eur. Food Res. Technol., 2008, 1 (227), 199-207.
• [23] Pruska-Kędzior A., Kędzior Z., Bera E., Hryciuk K., Golińska-Krysztofiak J.: Application of dynamic rheology methods to describing viscoelastic properties of wheat gluten. EJPAU, 2005, 2 (8).
• [24] Pruska-Kędzior A.: Zastosowanie metod reologii fenomenologicznej do kwantyfikacji właściwości lepkosprężystych glutenu pszennego. Rozpr. nauk., Wyd. AR w Poznaniu, Poznań 2006, (373), 141.
• [25] Serpen A., Gokmen V., Karagoz A., Koksel H.: Phytochemical quantification and total antioxidant capacities of emmer (Triticum dicoccum Schrank) and einkorn (Triticum monococcum L.) wheat landraces. J. Agric. Food Chem., 2008, 16 (56), 7285-7292.
• [26] Suchowilska E., Wiwart M., Borejszo Z., Packa D., Kandler W., Krska R.: Discriminant analysis of selected yield components and fatty acid composition of chosen Triticum monococcum, Triticum dicoccum and Triticum spelta accessions. J. Cereal Sci., 2009, 2 (49), 310-315.
• [27] Tschoegl N.W.: The phenomenological theory of linear viscoelastic behavior: An introduction. Springer-Verlag, Berlin 1989.
• [28] Tyburski J.: Organic farming in Poland: Past, present and future perspectives. In: Organic agriculture: Sustainability, markets, and policies, OECD Ed. CABI Pub., 2003, pp. 301-309.
• [29] Tyburski J., Babalski M.: Uprawa i przetwórstwo pszenicy orkisz. CDR, Radom 2006.
• [30] Wieser H., Mueller K.J., Koehler P.: Studies on the protein composition and baking quality of einkorn lines. Eur. Food Res. Technol., 2009, 3 (229), 523-532.