Reductie van amylolytische activiteit in tarwe met laag valgetal

Waarom dit project?

Schot of kieming van tarwekorrels op het veld treedt op wanneer klimatologische omstandigheden vóór of tijdens de oogst van tarwe ongunstig zijn. De gevolgen van schot in tarwe zijn een verminderde opbrengst en een verminderde graankwaliteit door verhoogde enzymatische (amylolytische) activiteit in de bloem. Een te hoge amylolytische activiteit leidt tot een laag broodvolume, een donkerdere kruim en een plakkerige textuur. Ook in andere toepassingen zoals productie van koekjes, cakes, pasta, noedels, gekoelde degen, sauzen, etc. leidt schot tot een verminderde productkwaliteit.

Een veel gebruikte manier om schot in tarwe te bepalen is het valgetal. Het valgetal geeft de tijd in seconden aan waarbij een staaf door een vat met een mengsel van meel en water valt (Hagbergtest). Deze tijd is afhankelijk van de hoeveelheid amylose in het mengsel, en is dus een maat voor de amylolytische activiteit in de bloem. Men spreekt van een beperkte mate van schot wanneer het valgetal tussen 200s en 300s ligt. Een valgetal lager dan 250s wordt vaak als niet geschikt voor broodbereiding beschouwd, en leidt als dusdanig tot declassering.

Onderzoek en resultaten

REDUxAMYL was een collectief onderzoeksproject (type VIS-CO), met als doel een reductie te bekomen van de amylolytische (en xylanolytische en proteolytische) activiteit in tarwebloem afkomstig van tarwe met schot, en zo de problemen die optreden bij verwerking van tarwebloem te verminderen.

Hiervoor werden geschiktheid van verschillende methoden om schot in tarwe(bloem) te meten en de factoren die met deze methoden interfereren bestudeerd. Terwijl de Hagbergtest een indirecte en snelle methode is om voornamelijk α-amylaseactiviteit in een staal te meten, wordt de RVA viscositeit van een staal beïnvloed door verschillende fysische en (bio)chemische factoren. In beide testen is de α-amylaseactiviteit logaritmisch gecorreleerd met het Valgetal (FN), RVA piek- en eindviscositeit.

Daarbij werd een brede range van tarwestalen van verschillende variëteiten (3 tarwevariëteiten op verschillende momenten geoogst, gaande van prematuriteit tot het moment dat de tarwe zwaar geschoten was op het veld) gebruikt om een beter inzicht te verkrijgen in de veranderingen die plaatsvinden tijdens het optreden van schot in het veld. De resultaten tonen duidelijk aan dat schot in het veld kwantitatief en kwalitatief verschilt van kieming onder laboratoriumcondities. Tijdens kieming in het veld is voornamelijk de ontwikkeling van α-amylase- en endoxylanaseactiviteit van belang. Bijkomend kon er geen afbraak van zetmeel, proteïnen en arabinoxylanen (AX) gedetecteerd worden in het graan tijdens kieming in het veld.

Vooraleer doelgerichte technieken ontwikkeld kunnen worden om de kwaliteit van geschoten tarwe als grondstof voor de levensmiddelenindustrie te verbeteren, werd kennis vergaard over de verdeling van hydrolytische enzymen in tarwe met schot. De resultaten tonen aan dat in een populatie van geschoten tarwekorrels slechts een kleine hoeveelheid van de korrels zwaar geschoten is en verantwoordelijk is voor de algemeen hoge α-amylase- en endoxylanaseactiviteit van de hele populatie. Bovendien is binnen individuele geschoten korrels de enzymactiviteit heterogeen verdeeld over de verschillende weefsels.

Vervolgens werden verschillende strategieën geëvalueerd voor hun potentieel om α-amylase- en endoxylanaseactiviteit in geschoten tarwe(bloem) te reduceren. Voor licht geschoten tarwe, was het scheiden van tarwekorrels op basis van densiteitsverschillen een meer succesvolle techniek dan het verwijderen van korrelmateriaal door slijpen. Beide technieken afzonderlijk verlaagden de α-amylaseactiviteit in bloem van zwaar geschoten tarwe, maar verhoogden het valgetal licht. De combinatie van beide technieken was meer succesvol. Daarnaast was het verwijderen van de kiem de meest succesvolle techniek voor het reduceren van de α-amylaseactiviteit. In dit project werd tenslotte een collectie van “food grade” α-amylase-inhibitoren gevonden die de α-amylaseactiviteit konden reduceren.

31.12.2016

Voor het evalueren van de functionaliteit van bloem verkregen van behandelde tarwestalen werden in eerste instantie (subjectieve) methoden getest om de problemen te kunnen meten die men in de industrie tijdens de broodbereiding waarneemt bij het gebruik van geschoten tarwe. Vervolgens werd bepaald in welke mate de verschillende strategieën een verbetering realiseerden in een aantal meetbare deeg- en broodkarakteristieken (plakkerigheid van de degen, broodvolume, korstkleur, veerkracht elasticiteit, cohesiekracht en kauwbaarheid van het kruim).

Projectpartners

Flanders’ FOOD beheert en coördineerde het project. De uitvoering was in handen van KU Leuven, Laboratorium voor Levensmiddelenchemie en -biochemie

Aanschaffen van de resultaten

Het project is afgelopen op 31/12/2016, maar het rapport met de resultaten kan wel nog besteld worden. Bij de bestelling van het rapport kan er ook een persoonlijke toelichting worden gegeven door één van onze innovatie managers. De prijs is afhankelijk van de deelnameprijs voor het project, de ouderdom van de resultaten en de grootte (aantal werknemers) van het bedrijf. Voor meer info en/of een bestelling, neemt u best contact op met de projectbeheerder.