Characterisation of selected physical properties of naked and common oat (Avena sativa L.)

Badaniom poddano 8 odmian i rodów owsa nagiego oraz 14 odmian i rodów owsa zwyczajnego (Avena sativa L.). W ocenianych próbach badano masę tysiąca ziaren, gęstość usypową, zawartość plewki oraz udział ziaren oplewionych w odmianach i rodach owsa nagiego. Wykazano istotne zróżnicowanie odmianowe owsa pod względem właściwości fizycznych masy ziarna. Odmiany i rody nagie charakteryzowały się mniejszą masą tysiąca ziaren oraz wyższą gęstością ziarna w stanie usypowym w porównaniu do form oplewionych. Zawartość plewki w owsie zwyczajnym wahała się w granicach od około 23% do ponad 30%. Stwierdzono zróżnicowany stopień oplewienia odmian nagich. Najbardziej optymalnymi dla przetwórstwa spożywczego wartościami ocenianych cech charakteryzowały się odmiany zwyczajne Sam, Szakal i Sławko. Przeprowadzone badania wskazują na celowość stosowania wielokierunkowego użytkowania ziarna owsa oraz dalszego prowadzenia prac hodowlanych w celu pogłębienia cech szczególnie korzystnych, adekwatnych dla przeznaczenia spożywczego, paszowego oraz energetycznego.The research material comprised 8 cultivars and lines of naked oat and 14 cultivars and lines of common oat (Avena sativa). Thousand kernel weight, hectolitre weight, husk content and hulled oat content in cultivars and lines of naked oat were measured. The study demonstrated significant cultivar related variation of oat grain in terms of physical properties. Naked oat was characterised by lower thousand grain mass and higher hectolitre weight compared to the common oat. Husk content in common oat fluctuated between 23% and 30%. It was found that naked oat varieties and lines differed from each others during the three years of study. Common oat cultivars Sam, Szakal and Sławko demonstrated appropriate values of investigated physical properties for food production. The study show the need for oriented use of oat grain and further breeding studies aimed at enhancement of traits suitable for the food, fodder and energy generation applications

Evaluation of apparent viscosity of whole oat flour water slurries with different dietary fibre content

W pracy przedstawiono wyniki badań lepkości pozornej wodnych zawiesin całoziarnowej mąki owsianej. Mąki całoziarnowe otrzymano z przemiału 6 odmian owsa o zróżnicowanej zawartości błonnika pokarmowego i jego składników, w szczególności frakcji rozpuszczalnej SDF, w tym (1-3) (1-4) β-Dglukanów. W badaniach reologicznych użyto 10 i 15 % zawiesin mąki owsianej, zastosowano zmienny czas stabilizacji zawiesin (0,5 - 2 h), po którym dokonywano pomiaru, oraz zmienny gradient prędkości ścinania (200 - 1200 s-¹). Pomiary lepkości pozornej wykonano, wykorzystując reometr rotacyjny o współosiowym układzie cylindrów – RM 180 Mettler Rheomat. Stwierdzono niestabilność lepkości pozornej badanych zawiesin mąki owsianej w czasie ich stabilizacji (0,5 - 2 h). Nastąpił znaczny wzrost lepkości wraz z upływem czasu stabilizacji zawiesin. Wykazano zmienny wpływ gradientu prędkości ścinania na lepkość pozorną zawiesin zależny od stosowanego czasu stabilizacji. Analiza korelacji (Pearsona, p ≤ 0,05) pomiędzy zawartością poszczególnych frakcji błonnika pokarmowego a lepkością pozorną zawiesin wykazała, że lepkość zawiesin była w największym stopniu skorelowana z zawartością (1-3) (1-4) β-D-glukanów.The paper presents the results of a research into the apparent viscosity of flour water slurries of whole oat flour. The whole oat flours were produced by grinding 6 oat varieties showing a different content of dietary fibre and its components, especially of the soluble dietary fraction (SDF) including (1-3) (1-4) β-D glucans. 10 and 15 % oat flour slurries were rheologically analysed; after the time-varying stabilization of slurries (0.5 - 2 h), the measurements were taken; the shear rate gradient varied (200-1200 s-¹). The apparent viscosity was measured using a spindle-type rotational rheometer with coaxial cylinders, i.e. a RM 180 Mettler Rheomat model. It was found that the apparent viscosity of oat flour water slurries analyzed was instable during the stabilization (0.5 – 2 h). A significant increase in the viscosity occurred along with the elapsing of the stabilization time of slurries. It was proved that the impact of shear rate gradient on the apparent viscosity changed and depended on the stabilization time applied. The correlation (Pearson, p ≤ 0.05) between the content of individual dietary fibre fractions and the apparent viscosity of slurries was analyzed and it was proved that the viscosity of slurries was correlated, to the highest degree, with the content of (1-3) (1-4) β-D-glucans

Effect of oat wholemeal added on quality profile of wheat bread

Celem pracy było określenie wpływu dodatku razówki owsianej (odmiany SAM i STH 6905) na przebieg technologii wypieku chleba pszennego (wydajność ciasta, wydajność chleba, upiek, strata piecowa całkowita), właściwości fizyczne chleba (objętość 100 g chleba, porowatość miękiszu, WAI, WSI), cechy sensoryczne oraz skład chemiczny chleba (wilgotność, zawartości związków mineralnych w postaci popiołu, białka, błonnika nierozpuszczalnego w środowisku kwaśnym (ADF), ligniny kwaśno-detergentowej (ADL), celulozy (CEL), błonnika pokarmowego nierozpuszczalnego (IDF), rozpuszczalnego (SDF) i całkowitego (TDF)). Wykazano, że razówka owsiana stosowana w ilości do 12 % może być bardzo dobrym nośnikiem białka i błonnika pokarmowego w tradycyjnym jasnym chlebie. Wypieczony chleb pszenno-owsiany charakteryzował się bardzo niskimi wartościami współczynnika rozpuszczalności suchej masy (WSI) (4,84 - 8,53 % s.m.), wysoką zawartością białka i błonnika pokarmowego.The objective of the study was to determine the effect of oat wholemeal component (SAM & STH 6905 oats cultivars) on the course of technological processes of wheat bread making & baking (yield of dough, yield of bread, oven loss, and total baking loss); on the physical properties of bread (volume of 100 g of bread, crumb porosity, WAI value, and WSI value); on the sensory parameters and chemical composition of bread (moisture, content of mineral compounds in the form of ash, protein, acid detergent fibre (ADF), acid detergent lignin (ADL), cellulose (CEL), insoluble (IDF) fibre, soluble (SDF) fibre, and total dietary fibre (TDF)). The study showed that the max 12% addition of oat wholemeal may be a very good protein carrier of protein and dietary fibre in the traditional white wheat bread. The wheat & oat bread baked was characterized by very low values of water solubility index (WSI) of dry matter (4.84 - 8.53 % d.m.), and high contents of protein and dietary fibre

The effect of pH and stabilization time on apparent viscosity of aqueous dispersion of wholemeal barley flour

The effect of stabilization time (0.5-3 h), pH (1.5-12), and shear rate (200-1200 s–1) on the apparent viscosity of the aqueous dispersion of wholemeal barley flour was determined. Six barley flours with different (1→3), (1→4)β–D–glucan contents were used in this study. The results revealed the significant effect of pH on apparent viscosity, but no unidirectional relationships were observed. The highest values of apparent viscosity were obtained at the highest pH (pH 12). An increase in the apparent viscosity of the barley flour dispersion with the passage of time was observed. A significant linear correlation between the apparent viscosity of aqueous dispersions of wholemeal barley flour and the content of (1→3), (1→4)–β–D glucans in wholemeal barley flour was found. These results suggest that measurements of apparent viscosity may be used to rapidly estimate (1→3), (1→4)–β–D glucan content in barley wholemeal flour. The content of (1→3), (1→4)–β–D glucans may be determined with an accuracy of 87% by the apparent viscosity of the barley flour dispersion (R2 = 0.87) with the following measurement conditions: 10% w/w wholemeal barley flour water dispersions, shear rate 1200 s–1, pH 12, 1.5-2 h time stabilization

Skład chemiczny jęczmienia nagiego do produkcji żywności funkcjonalnej

The objective of the study was to estimate the nutritive value and the functional traits of new lines of naked barley. The study comprised the grain of 23 lines of naked barley and two registered model cultivars – naked cv. Rastik and husked cv. Stratus. In samples of grain from a field experiment, from three consecutive harvest years, assays of the content of total proteins, crude fat and minerals were performed. Special attention was focused on the basic functional traits of the grain – the content of total dietary fibre and its fractional composition, analysing the content of the soluble and insoluble fractions in a water solution of enzymes and in an acid environment. It was demonstrated that the husked cultivar had a higher content of minerals (2.22% d.m.), total dietary fibre (TDF) (22.18% d.m.), AIDF fraction (4.75% d.m.) and SDF fraction (18.09% d.m.). The naked lines were characterised by a higher content of proteins (from 10.15 to 12.05% d.m.), fat (from 1.55 to 1.94% d.m.), and by a more favourable fraction composition of dietary fibre. Compared to the grain of husked barley, a significantly higher content of WSDF (from 5.51 to 7.86% d.m.) and (1-3)(1-4)-β-D-glucans (from 5.51 to 7.86% d.m.) was demonstrated. Lines STH 4561, STH 4671 and STH 4676 proved to be especially applicable for the production of functional food; they are characterised by a high content of the desirable chemical components and a high stability of the traits studied over the whole period of the experiment. Therefore they are an excellent source of genes for further breeding work.Celem pracy była ocena wartości żywieniowej i cech funkcjonalnych nowych rodów jęczmienia nagiego. Badaniom poddano ziarno 23 rodów jęczmienia nagiego i dwóch zarejestrowanych odmian wzorcowych – nagiego Rastik i oplewionego Stratus. W próbach ziarna pochodzących z badań polowych z trzech kolejnych lat zbiorów badano zawartości białka ogólnego, tłuszczu surowego i składników mineralnych. Szczególnej uwadze poddano podstawowe funkcjonalne cechy ziarna – zawartość błonnika pokarmowego całkowitego i jego skład frakcyjny. Analizowano zawartość frakcji rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w wodnym roztworze enzymów oraz w środowisku kwaśnym. Wykazano, że odmiana oplewiona wykazywała wyższą zawartość składników mineralnych (2,22% s.m.), błonnika pokarmowego całkowitego (TDF) (22,18% s.m.), frakcji AIDF (4,75% s.m.) oraz frakcji SDF (18,09% s.m.). Rody nieoplewione cechowały się wyższą zawartości białka (od 10,15 do 12,05% s.m.), tłuszczu (od 1,55 do 1,94% s.m.) oraz korzystniejszym składem frakcyjnym błonnika. Wykazano istotnie wyższą zawartość WSDF (od 5,51 do 7,86% s.m.) i (1-3)(1-4)-β-D-glukanów (od 5,51 do 7,86% s.m.) w porównaniu do ziarna jęczmienia oplewionego. Rody STH 4561, STH 4671 i STH 4676 wykazywały szczególną przydatność do produkcji żywności funkcjonalnej; charakteryzują się wysoką zawartością pożądanych składników chemicznych, wysoką stabilnością badanych cech w całym okresie badawczym. Są więc doskonałym nośnikiem genów do dalszych prac hodowlanych

Rheological properties of wheat flour slurry as indicators of baking quality of wheat flour

Celem pracy było określenie zależności pomiędzy właściwościami reologicznymi kleików mąk pszennych a wybranymi cechami pieczywa otrzymanego w wyniku wypieku laboratoryjnego. Materiał doświadczalny stanowiły mąki pszenne otrzymane w wyniku przemiału laboratoryjnego ziarna 6 wybranych odmian pszenicy. Pszenica była uprawiana przy zastosowaniu dwóch poziomów agrotechniki, różniących się stosowanym poziomem nawożenia azotowego i ochrony chemicznej. Ocena wartości technologicznej mąki obejmowała określenie: wyciągu mąki, zawartości popiołu, wilgotności, ilości i jakości glutenu oraz liczby opadania. Do określenia właściwości reologicznych 15-procentowych wodnych zawiesin mąk pszennych użyto lepkościomierza rotacyjnego Mettler Rheomat RM 180 o współosiowym układzie cylindrów. Wypiek pieczywa wykonano metodą jednofazową. Uzyskane pieczywo ważono w celu obliczenia całkowitej straty piecowej i wydajności. Zmierzono także objętość pieczywa i oznaczono wilgotność miękiszu. Wykazano m.in. istotne zróżnicowanie ilości i jakości glutenu w badanych mąkach pszennych, jakkolwiek nie stwierdzono zależności pomiędzy zmianami tych cech a poziomem agrotechniki. Zwiększenie dawki nawożenia azotowego, w czasie uprawy pszenicy, spowodowało obniżenie wartości breakdown (różnica pomiędzy lepkością maksymalną a minimalną gorących kleików) oraz wzrost wartości setback (różnica pomiędzy lepkością końcową a lepkością minimalną gorących kleików) 15-procentowych wodnych kleików mąk pszennych. Stwierdzono także istotną (p = 0,05) dodatnią korelację pomiędzy liczbą opadania mąki a lepkością maksymalną 15-procentowych kleików mąk pszennych. Objętość otrzymanego pieczywa była istotnie (p = 0,05) skorelowana z lepkością początkową i maksymalną 15procentowych kleików mąk pszennych oraz wartością setback. Nie stwierdzono natomiast istotnych korelacji (p = 0,05) pomiędzy pozostałymi cechami pieczywa, tj. upiekiem, wydajnością pieczywa i wilgotnością miękiszu a właściwościami reologicznymi 15-procentoewych wodnych kleików mąk pszennych.The objective of the research study was to determine the correlations among rheological properties of wheat flour slurry and selected parameters of wheat bread baked in a laboratory. The experimental material was wheat flour made by grinding grains of 6 selected wheat cultivars in a laboratory mill. To grow wheat, two levels of agricultural technology were used; they differed in the levels of nitrogen fertilization and chemical protection. The following wheat flour parameters were determined: flour yields, ash content, moisture, content and quality of gluten, and falling number. Rheological properties of 15 % water dispersions of wheat flours were measured using a Mettler Rheomat RM 180 spindle-type rotational rheometer with coaxial cylinders. The bread was baked using a one-phase method. The bread baked was weighed to calculate a total baking loss and a baking yield. Furthermore, the volumes of bread loaves were measured and the crumb moisture was determined. Among other things, significant differences were found in the quantity and quality of gluten; however, no dependence was found between the changes in those characteristics and the applied level of agricultural technology. An increased amount of nitrogen fertilizer applied when growing wheat caused the breakdown value (a difference between the peak and minimum viscosities of hot slurries) to decrease and the setback value (a difference between the final and minimum viscosities of hot slurries) to increase; the breakdown and setback values were calculated for a 15 % water slurries of wheat flours. Also, a significant (p = 0.05) positive correlation was found between the falling number of flour and the peak viscosity of 15 % water slurries of wheat flours. The volume of bread produced was significantly (p = 0.05) correlated with the initial viscosity, peak viscosity, and setback value of 15 % wheat flour slurries. On the other hand, no significant (p = 0.05) correlations were found among other characteristics of the bread, i.e. among: baking loss, baking yield, and crumb moisture and the rheological properties of 15 % water slurries of wheat flours

Badania procesu ekstruzji dwuślimakowej mieszanek roślinno-mięsnych przeznaczonych dla zwierząt domowych

A study was conducted on the possibility of application of “dry” extrusion-cooking technology for the processing of plant-meat mixtures. The effect of the concentration of the meat material (meat-bone pulp), leguminous material (faba bean), wheat grain meal and extrusion temperature on the process run, physicochemical properties and on the microstructure of the extrudates was investigated. It was demonstrated that extrusion-cooking with a twin-screw extruder permits the processing of blends with up to 30% meat-bone pulp content. Increase in the content of the meat material caused a decrease of specific density and water solubility index (WSI) of the extrudates. At the same time, a significant increase in the content of proteins, fat, and ash was observed. Extrusion temperature increase from 130 to 250°C caused an increase in the degree of expansion ratio and impact strength of the extrudates and a decrease in specific density of the products. At the same time, the microstructure of the products was changed from cohesive and compacted to more expanded and porous.Badania procesu ekstruzji dwuślimakowej mieszanek roślinno-mięsnych przeznaczonych dla zwierząt domowych ekstruzja, bobik, miazga mięsno-kostna, karma, pszenica Przeprowadzono badania nad możliwością wykorzystania technologii ekstruzji „suchej” do przetwarzania mieszanek roślinno-mięsnych. Określono wpływ udziału komponentów mięsnych (miazga mięsno-kostna), roślin strączkowych (nasiona bobiku), rozdrobnionego ziarna pszenicy oraz temperatury wytłaczania na przebieg procesu, właściwości fizyko-chemiczne oraz mikrostrukturę ekstrudatów. Wykazano, że zastosowanie ekstrudera dwuślimakowego umożliwia przetwarzanie mieszanek z udziałem miazgi mięsno-kostnej dochodzącej do 30%. Zwiększenie udziału komponentu mięsnego powoduje obniżenie gęstości właściwej i rozpuszczalności suchej masy (WSI) ekstrudatów. Odnotowano także, wzrost zawartości białka, tłuszczu i popiołu w ekstrudatach. Podniesienie temperatury wytłaczania z 130 do 250°C wpłynęło na wzrost stopnia ekspandowania i udarności oraz obniżenie gęstości właściwej ekstrudatów. Jednocześnie mikrostruktura ekstrudatów z formy zwięzłej i zbitej przeszła w formę bardziej wyekspandowaną i porowatą