Comparing chemical composition and texture properties of muffins from gluten-free mix and from oat flours

Handlowa mąka owsiana i certyfikowana bezglutenowa mąka owsiana z pełnego przemiału były surowcami do produkcji muffin według receptury na bezglutenowe wyroby ciastkarskie. Użycie mąk owsianych w miejsce mieszanki mąki ryżowej i kukurydzianej ze skrobią kukurydzianą spowodowało istotny (p ≤ 0,05) wzrost zawartości białka ogółem (9,11 ÷ 10,29 % s.m.), tłuszczu całkowitego (15,06 ÷ 15,41 % s.m.) i związków mineralnych w postaci popiołu ogółem (1,75 ÷ 2,03 % s.m.) w otrzymanych muffinach. Szczególnie duże zmiany stwierdzono w przypadku frakcji błonnika, którego zawartość zwiększyła się niemal trzykrotnie po zastosowaniu mąki całoziarnowej. Mąki owsiane, zwłaszcza bezglutenowa, były w muffinach źródłem znaczących ilości β-D-glukanów (2,89 % s.m.), stanowiących ważny składnik rozpuszczalnej frakcji włókna pokarmowego. Różnice w objętości uzyskanych muffin były statystycznie istotne (p ≤ 0,05), lecz niewielkie i nie wpłynęły znacząco na parametry tekstury. W przypadku produktów owsianych parametry te zmieniały się wolniej w całym okresie przechowywania. Muffiny z mąki owsianej charakteryzowały się mniejszą twardością (34,8 ÷ 36,9 N) w porównaniu z produktami z mieszanki mąk (51,0 N) już w dniu wypieku, a różnice te pogłębiały się po upływie kolejnych 3 dni przechowywania (odpowiednio: 40,8 ÷ 44,1 N, 88,8 N). Niezależnie od typu zastosowanej mąki owsianej produkty otrzymane z niej charakteryzowały się korzystnym wyglądem zewnętrznym oraz przyjemnym smakiem i zapachem. Spośród analizowanych mąk owsianych, jedynie certyfikowana mąka bezglutenowa zapewniła odpowiednio małą zawartość białek glutenowych (12,8 mg glutenu/kg), dzięki czemu uzyskane produkty można było uznać za bezglutenowe. Muffiny z mąki owsianej handlowej (166,0 mg glutenu/kg) mogą być zatem spożywane jedynie przez osoby zdrowe, wybierające produkty owsiane ze względu na ich walory prozdrowotne i smakowe.Commercial oat flour and certified gluten-free wholemeal oat flour were used to make muffins according to a recipe for gluten-free bakery wares. The use of oat flours instead of a mix of rice and maize flours with maize starch caused the content of the following components in the muffins produced to significantly (p ≤ 0.05) increase: total proteins (9.11 ÷ 10.29 % d.m.), fat (15.06 ÷ 15.41 % d.m.), and minerals in the form of total ash (1.75 ÷ 2.03 % d.m.). Particularly large changes were reported in the case of the fibre fraction; its content increased almost three times upon the application of wholemeal oat flour. Oat flours, especially gluten-free flour, were, in the muffins, a source of substantial amounts of β-D-glucans (2.89 % d.m.), an important component of the soluble fraction of dietary fibre. The differences in the volume of muffins produced were statistically significant (p ≤ 0.05) but minor, and they did not significantly impact the texture parameters. As for the oat products, the rate of changes in those parameters was lower over the entire period of storage. As early as on the day of baking, the muffins made from oat flour were characterized by a lower hardness (34.8 ÷ 36.9 N) compared to the products from flour mix (51.0 N); those differences increased on the 3 subsequent days of storing (respectively, 40.8 ÷ 44.1 N, 88.8 N). Irrespective of the type of oat flour used, the products made from it were characterized by a good appearance and an attractive taste and flavour. Of the analyzed oat flours, the certified gluten-free flour was the only one to provide an appropriately low content of gluten proteins (12.8 mg gluten/kg); therefore, the products produced could be considered to be gluten-free. Thus, the muffins from commercial oat flour (166 mg gluten/kg) can be consumed only by healthy people who choose oat products owing to their pro-health values and taste

Comparing glycaemic index and glycaemic load of oat biscuits and wheat biscuits

Celem pracy było porównanie indeksu oraz ładunku glikemicznego herbatników wypieczonych ze 100-procentowej mąki pszennej typu 650 i 100-procentowych mąk owsianych: handlowej oraz resztkowej (uzyskanej po produkcji preparatu błonnikowego). Herbatniki poddano ocenie organoleptycznie przez panel oceniający. Analizowano też twardość herbatników teksturometrem TA-XT Plus, stosując test penetracji i przecięcia. Metodami AOAC oznaczono w herbatnikach wilgotność oraz zawartość: białka ogółem, tłuszczu surowego, związków mineralnych w postaci popiołu całkowitego, włókna pokarmowego ogółem, w tym frakcji rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej oraz β-D-glukanów. Według zaleceń FAO/WHO obliczono także zawartość węglowodanów przyswajalnych w herbatnikach. Zgodnie z metodą rekomendowaną przez FAO, uwzględniającą skład produktów i równoważniki energetyczne Atwatera, obliczono wartość energetyczną herbatników. Oznaczenie indeksu glikemicznego przeprowadzono w grupie 15 ochotników metodą zalecaną przez ISO 26642:2010. Zarówno herbatniki pszenne, jak i owsiane zostały bardzo dobrze ocenione pod względem cech organoleptycznych, przy czym herbatniki z mąk owsianych (resztkowej i handlowej) charakteryzowały się większą kruchością. Zastosowanie mąk owsianych do produkcji, w miejsce mąki pszennej, spowodowało statystycznie istotny (p ≤ 0,05) wzrost zawartości tłuszczu surowego, popiołu całkowitego, włókna pokarmowego (frakcji rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej), w tym β-glukanów, w tych herbatnikach. Wszystkie herbatniki charakteryzowały się niskim indeksem glikemicznym, w granicach 46 ÷ 50, a także niskim ładunkiem glikemicznym – poniżej 10, co wynikało głównie z małej zawartości węglowodanów przyswajalnych (57 ÷ 61 %) i dużej zawartości tłuszczu (19 ÷ 24 %) w tych produktach.The objective of the study was to compare the glycaemic index and glycaemic load of biscuits made with 100 % wheat flour type 650 and with two 100 % oat flours: commercial oat flour and residual oat flour (obtained after the production of fibre preparation). The biscuits were organoleptically assessed by a panel of assessors. The hardness of the biscuits was analyzed using a TA-XT Plus Texture Analyzer along with penetration and intersection tests. AOAC methods were applied to determine the moisture and the content of the following components in the biscuits: total protein, crude fat, mineral compounds in the form of total ash, total dietary fibre including soluble and insoluble fractions, and β-D-glucans. The content of available carbohydrates in the biscuits was calculated according to the FAO/WHO recommendations. The food energy provided by the biscuits was calculated based on a method recommended by FAO that included the composition of the biscuits and the Atwater energy equivalents. The determination of the glycaemic index was carried out in a group of 15 volunteers using a method recommended by ISO 26642:2010. The organoleptic characteristics of both the wheat and the oat biscuits were assessed as very good; however, the biscuits made with oat flours (residual and commercial) were characterized by a better crispness. Replacing wheat flour with oat flours to make the biscuits caused the content of crude fat, total ash, dietary fibre (soluble and insoluble fractions) including β-glucan in those biscuits to increase statistically significantly. All the biscuits tested were characterized by a low glycemic index ranging from 46 to 50 and a low glycemic load, less than 10, and this resulted, mainly, from a small content of digestible carbohydrates (57 - 61 %) and a high content of fat (19 – 24 %) in those products

Quality assessment of commercial wholegrain flours produced from spelt wheat, common wheat and rye, and of spontaneous sourdough prepared with them

Celem pracy była próba wyprodukowania zakwasów spontanicznych z całoziarnowej mąki z pszenicy zwyczajnej, pszenicy orkisz oraz z mąki żytniej. W badanych mąkach oznaczono zawartość: wody, popiołu, wybranych składników mineralnych, białka ogółem, tłuszczu surowego, błonnika pokarmowego, wybranych mikotoksyn oraz fosforanów mio-inozytolu. Oznaczono ponadto kwasowość tłuszczową, kwasowość potencjalną, liczbę opadania (LO) oraz ilość glutenu i indeks glutenowy. Ze wszystkich całoziarnowych mąk sporządzono zakwasy, które kontrolowano przez 4 dni poprzez oznaczanie kwasowości czynnej (pH) i kwasowości potencjalnej. Całoziarnowe mąki z pszenicy orkisz odznaczały się większą zawartością białka, związków tłuszczowych i związków mineralnych, ale mniejszą zawartością błonnika całkowitego w porównaniu z mąkami uzyskanymi z pszenicy zwyczajnej i żyta. Wszystkie mąki całoziarnowe (z wyjątkiem orkiszowej MO1) charakteryzowały się podobną zawartością fosforanów mio-inozytolu w formie IP⁶ i IP², jedynie mąka żytnia odznaczała się dodatkowo formami IP⁵ i IP³. W żadnej z badanych mąk pszennych nie oznaczono zawartości mikotoksyn, tj. DON i zearalenonu, z wyjątkiem mąki z pszenicy orkisz MO1, w której zidentyfikowano śladowe jego ilości. Zakwasy otrzymane z mąk całoziarnowych z pszenicy orkisz po 72 h fermentacji w temp. 30 ºC charakteryzowały się większą kwasowością w porównaniu z zakwasami z mąki z pszenicy zwyczajnej, a bardziej zbliżoną do zakwasów żytnich. Zatem wszystkie otrzymane zakwasy można stosować do produkcji chlebów ze 100-procentowej mąki całoziarnowej z żyta, pszenicy orkisz i pszenicy zwyczajnej, w miejsce stosowanego dotychczas w praktyce zakwasu żytniego.The objective of the study was an attempt to produce spontaneous sourdoughs from wholegrain flours made from common wheat, spelt wheat, and rye. In the flours analyzed, the following was determined: water content, ash, selected mineral components, total protein, raw fat, dietary fibre, selected mycotoxins, and myo-inositol phosphates. Moreover, there were determined fat acidity, potential acidity, falling number as well as the content of gluten and gluten index. Using every type of the wholegrain flours tested, sourdoughs were produced; they were, further, monitored for 4 days by determining the active acidity (pH) and titratable acidity. In comparison to flours made from common wheat and rye, the wholegrain spelt wheat flours were distinguished by higher contents of protein, fat, and mineral compounds; however, they had less total fibre. All the wholegrain flours (except MO1 spelt flour) were characterized by a similar content of myoinositol phosphates in the form of IP⁶ and IP², but only the rye flour was additionally distinguished by the IP⁵ and IP³ forms. Mycotoxins, i.e. DON and zearalenone, were not found in any wheat flours except for the MO1 spelt flour, in which trace amounts of zearalenone were identified. Sourdoughs produced from the wholegrain spelt flour after the 72 h fermentation at 30 ºC were characterized by a greater acidity compared to those produced from the wheat flour and their acidity was more similar to that of the rye sourdoughs. Thus, all the types of sourdough obtained can be used to produce bread from 100 % wholegrain flour made from rye, spelt, and common wheat

Comparison of baking value of spelt wheat flour with common wheat flour

Celem pracy było porównanie składu chemicznego i wartości wypiekowej mąki typu 500 z pszenicy zwyczajnej z mąką z pszenicy orkiszowej uzyskanych podczas przemiału laboratoryjnego ziarna uprawianego w gospodarstwach ekologicznych. Materiałem doświadczalnym były mąki i chleby pszenne wypieczone z tych mąk. Oceniono wartość technologiczną mąki, w tym wodochłonność metodą AACC oraz skład chemiczny mąk metodami AOAC. Wypieczone chleby metodą bezpośrednią oceniono organoleptycznie, a następnie zmierzono ich objętość, wilgotność i parametry tekstury miękiszu w dniu wypieku, jak również podczas trzydobowego przechowywania. Mąka pszenna orkiszowa odznaczała się dużą wodochłonnością i zawartością glutenu o słabej jakości, co potwierdziły wypieki, gdyż objętość chlebów z mąki orkiszowej była istotnie mniejsza w porównaniu z objętością chleba pszennego z mąki handlowej. Mąka z trzech odmian pszenicy orkiszowej odznaczała się istotnie większą zawartością białka ogółem w porównaniu z mąką z pszenicy zwyczajnej, natomiast pod względem zawartości pozostałych składników chemicznych, tj. skrobi, włókna pokarmowego, tłuszczu i popiołu, mąki orkiszowe nie różniły się istotnie od mąki z pszenicy zwyczajnej tego samego typu 500 zakupionej w młynie przemysłowym. Zawartość aminokwasów egzogennych oraz wskaźniki: aminokwasu ograniczającego – CS i aminokwasów egzogennych EAA w mące orkiszowej i mące z pszenicy zwyczajnej były porównywalne. Na podstawie wyników wilgotności miękiszu i jego profilu tekstury (analiza TPA) nie można autorytatywnie stwierdzić, że pieczywo wyprodukowane z mąki orkiszowej ulega szybkiemu starzeniu się, jak również nie można potwierdzić doniesień o dłuższym zachowaniu świeżości przez to pieczywo w porównaniu z chlebami z mąki z pszenicy zwyczajnej.The objective of the research study was to compare the chemical composition and baking value of a common wheat flour type 500 with spelt flour; the two flour types were produced by milling, in a laboratory, relevant grains grown in organic farms. The material for analyses consisted of flours and wheat bread baked using those flours. The technological quality of the flour, including its water binding capacity, was assessed using an AACC method, and the chemical composition of the flours was assessed by AOAC methods. The bread loaves baked using a straight method were assessed organoleptically and, next, on the day of baking and on the 3rd day of storing them, their parameters were measured, i.e.: volume, moisture content, and texture parameters of the crumb. The spelt flour was characterized by a high water binding capacity and by a poor quality of gluten contained therein; this was confirmed by the baked samples as the volume of the spelt loaves was significantly smaller as compared to the volume of the wheat bread from the commercial flour. The flour made from the three varieties of spelt was characterized by a significantly higher amount of total proteins as compared to the common wheat flour; however, as regards the contents of other chemical constituents, i.e. starch, dietary fibre, fat and ash, the spelt flours did not differ significantly from the common wheat flour type 500 bought in an industrial mill. In the spelt and common wheat flours, the contents of exogenic amino acids and the indices: CS – a limiting amino acid index and EAA – essential amino acids were comparable. Based on the results of moisture analysis and the texture profile (analysis TPA) of the bread crumb, it cannot be authoritatively stated that the breadstuffs made from the spelt flour age faster; either, the reports cannot be authoritatively confirmed that they stay fresh longer than the breadstuffs made from common wheat flour

Evaluation of physical properties of bread with different share of oat fluor in dough made with or without rye sourdough

Celem badań była ocena wybranych właściwości fizycznych chlebów pszennoowsianych wypieczonych metodą na drożdżach, bez zakwasu z mąki żytniej lub z użyciem takiego zakwasu i ze zróżnicowanym udziałem mąki owsianej resztkowej (30 i 50% w stosunku do całkowitej masy mąki). Chleby te porównywano z takimi samymi chlebami z mąki owsianej handlowej. Jako wyróżniki jakości przyjęto: ocenę organoleptyczną, objętość bochenków, wilgotność miękiszu oraz jego cechy mechaniczne (met. TPA), zarówno w dniu wypieku jak i podczas 3-dobowego przechowywania. Stwierdzono, że chleby z 30% i 50% udziałem mąki owsianej resztkowej, niezależnie od metody prowadzenia ciasta, uzyskały ocenę organoleptyczną w I klasie jakości, przy czym chleby pszenno – owsiane na zakwasie uzyskały lepszą ocenę za smak i zapach. Niezależnie od metody prowadzenia ciasta chleby z 30 i 50% udziałem mąki owsianej resztkowej odznaczały się większą objętością niż te z mąką handlową. Miękisz chlebów z 30 i 50% udziałem mąki owsianej resztkowej charakteryzował się mniejszą twardością, zarówno w dniu wypieku, jak i po 72 godzinach przechowywania, w odniesieniu do chlebów z mąką handlową, bez względu od metody prowadzenia ciasta. Niezależnie od ilościowego udziału i rodzaju użytej mąki owsianej chleby wypieczone na zakwasie odznaczały się mniejszym wzrostem twardości miękiszu podczas przechowywania, niż chleby wypieczone wyłącznie na drożdżach. Użycie zakwasu z mąki żytniej wpłynęło korzystnie na proces starzenia się chlebów pszenno-owsianych, zarówno z 30% jak i 50% udziałem obu rodzajów mąk owsianych, nie tylko ze względu na parametry tekstury miękiszu, ale również ograniczyło utratę wody podczas przechowywania.The main goal of this study was the evaluation of physical properties of wheat-oat bread baked with yeast, with or without rye sourdough and with different share of residual oat flour (30% or 50% relative to the total weight of the flour). These breads were compared with identical breads made of commercial oat flour. The adopted quality indicators included the following: sensory assessment, bread volume, crumb moisture and crumb mechanical properties (met. TPA), both on baking day and during 3-day storage. The breads with 30% and 50% share of residual oat flour, regardless of the dough making methods, obtained a sensory evaluation in the first quality class, wherein the wheat–oat breads with rye sourdough obtained a better score for taste and smell. Breads with 30% and 50% share of residual oat flour were characterised by larger volume than those of commercial oat flour, irrespective of the dough making methods. Crumb of the breads with 30% and 50% share of residual oat flour was characterised by lower hardness both on baking day and after 72 hours of storage, for breads of commercial oat flour, regardless of the dough making method. Breads with rye sourdough were characterised by a lower increase of crumb hardness during storage than breads baked with yeast only, regardless of the quantity participation and type of oat flour used. Using rye sourdough influenced favourably the process of staling of wheat-oat breads, both with 30% or 50% share of the two types of oat flour, not only the crumb texture parameters, but also reduced the loss of water during storage

Quality and aging of bread from wholemeal common wheat and spelt flours, and from wholemeal rye flour

Celem pracy była ocena jakości chlebów z razowej mąki pszennej z pszenicy zwyczajnej i orkiszowej oraz z żyta, uzyskanych na zakwasie spontanicznym z mąki razowej z danego zboża oraz określenie procesu starzenia się tego pieczywa w trakcie przechowywania. W piekarni „Vini” sporządzono z wymienionych trzech mąk razowych zakwasy spontaniczne i dodano je w odpowiedniej proporcji do sporządzenia ciasta. Z 600-gramowych kęsów ciasta wypieczono chleby i po ochłodzeniu oznaczono ich masę, zmierzono objętość, wyliczono stratę wypiekową całkowitą oraz wykonano ocenę organoleptyczną. We wszystkich chlebach oznaczono zawartość: wody, białka ogółem, błonnika pokarmowego (frakcji rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej), popiołu (wybranych makro- i mikroelementów), tłuszczu surowego, wybranych mikotoksyn, fosforanów mio-inozytolu, substancji kształtujących smak i zapach oraz akryloamidu. Wykonano również pomiary profilu tekstury miękiszu w dniu wypieku oraz podczas 7-dobowego przechowywania. Oznaczono liczbę tlenowych bakterii amylolitycznych (OLBA), liczbę tlenowych przetrwalnikujących bakterii amylolitycznych (OLBAP), liczbę drożdży i pleśni (OLG) w 1 g pieczywa oraz trwałość termostatową pieczywa po 1., 2., 5. i 7. dobie przechowywania. Największą objętością wyróżniały się chleby z mąki z pszenicy zwyczajnej graham i one też uzyskały najlepszą akceptację konsumentów w ocenie organoleptycznej, zwłaszcza za smak i zapach. Chleby żytnie i z mąki z pszenicy orkisz cechowały się podobną objętością bochenków, przy czym chleby żytnie w większym stopniu niż orkiszowe były akceptowane przez konsumentów. W chlebach z mąki pszennej, zarówno graham, jak i orkiszowej oznaczono zbliżony stosunek zawartości kwasu mlekowego do octowego – średnio 78 : 22, natomiast w chlebie żytnim udział kwasu mlekowego był mniejszy, octowego – większy niż w pieczywie pszennym, a stosunek zawartości kwasu mlekowego do octowego wynosił średnio 68 : 32. W chlebie razowym żytnim oznaczono największą zawartość glukozy. W chlebach razowych pszennych, zarówno orkiszowych, jak i graham, w odróżnieniu od chlebów żytnich, oznaczono zarówno niższe fosforany mio-inozytolu (IP₃ i IP₂), jak i wyższe fosforany tego związku – IP₅ i IP₄. W razowych chlebach orkiszowych nie oznaczono nawet śladowych zawartości akryloamidu, a w pozostałych chlebach ilości tego związku były śladowe. Badane chleby wykazały dużą trwałość mikrobiologiczną. W dniu wypieku największą wilgotnością miękiszu odznaczały się chleby żytnie (ok. 50 %), natomiast średnia wilgotność miękiszu chlebów pszennych (orkiszowych i graham) wynosiła ok. 47,5 %. Po 7 dobach przechowywania wilgotność miękiszu wszystkich chlebów zmniejszyła się w bardzo małym stopniu – o 0,5 ÷ 1 p.p., mimo to zaobserwowano postępujący wzrost jego twardości podczas przechowywania, najmniejszy w chlebach żytnich.The objective of the research study was to assess the quality of bread baked from wholemeal common wheat and spelt wheat wholemeal flours, and from a rye wholemeal flour using a spontaneous sourdough based on the respective wholemeal flour derived from a given cereal, and to determine the aging process of this bread during storage. In a conventional bakery, spontaneous sourdough starters were made from the above named three types of flour and added to the dough in an appropriate proportion. The 600 g pieces of the dough were baked and, after cooling, their weight was determined, their volume was measured, a baking loss was calculated, and an organoleptic assessment was performed. In all the bread loaves, there were determined the contents of: water, total protein, dietary fibre (soluble and insoluble fractions), ash (of the selected macro- and microelements), raw fat, some selected micotoxins, myoinositol phospates, substances that give bread its taste and aroma, and acrylamid. Also, the texture profile of bread crumb was measured on the day of baking and during a 7 day period of storage. Moreover, in 1 g of bread, the count of aerobic amylolytic bacteria (OLBA) was determined as were the counts of sporeforming aerobic amylolytic bacteria (OLBAP), yeasts and moulds (OLG); the thermostatic stability of bread was determined after the 1st, 2nd, 5th, and 7th day of storage. Bread baked from the common wheat Graham flour was characterized by the highest volume and the samples of this bread received, especially for its smell and taste, the highest acceptance of the consumers, who assessed them organoleptically. The rye and spelt bread loaves were characterized by a comparable loaf volume; however, the rye bread was accepted higher by the consumers than the spelt bread. In the bread made from both the common wheat and spelt wheat flour, a similar ratio was determined of lactic to acetic acid (68/32, on average). The highest level of glucose was measured in the rye bread. In contrast to the rye bread, in the bread produced from common and spelt wholemeal flours, there were determined lower contents of myo-inositol phosphates (IP₃ and IP₂) and higher contents of phosphates of that compound (IP₅ and IP₄). In the bread from spelt wholemeal flour, even trace contents of acrylamide were not found, and in the other bread loaves, trace amounts of this compound were determined. The bread analysed had a high microbiological stability. On the day of baking, the highest moisture content was reported in the rye bread loaves (approx. 50 %) while the average content of moisture was 47.5 % in the crumb of wheat bread (from common Graham and spelt wheat flour). After 7 days of storage, the moisture content in all the bread loaves decreased to a very low degree: 0.5 to 1 p.p., although their crumbs progressively hardened during storage; the rye bread crumb hardened the slowest