Mit Mixolab den perfekten Keks entwickeln

Das Bahri Dağdaş International Landwirtschaft Research Institute ist eine führende staatliche Forschungseinrichtung, die auf dem Gebiet der landwirtschaft Forschung und Entwicklung in der Türkei tätig ist. Es wurde 1914 in Konya gegründet und untersteht der Generaldirektion für Agrarforschung und -politik (TAGEM) des Ministeriums für Land- und Forstwirtschaft der Republik Türkiye. Ihr Auftrag und ihre Fachgebiete umfassen die Züchtung und den Anbau von Getreide (Weizen, Gerste, Triticale, hafer und Roggen), Industriepflanzen, Heil- und Gewürzpflanzen sowie Futter- und Weidepflanzen.

Darüber hinaus forscht das Institut an der Entwicklung von Pflanzenanbautechniken, der Steigerung der landwirtschaft Produktivität und dem Schutz der Pflanzengesundheit. Detaillierte Analysen werden im Qualitäts- und Technologielabor durchgeführt, wo Forscher auch die Auswirkungen von Umweltfaktoren auf Qualitätsparameter untersuchen. Eine spezielle Infrastruktur wie das Dürre-Testzentrum ermöglicht die Entwicklung und Erprobung von Sorten, die gegen extreme Stressbedingungen resistent sind.

Im Qualitäts- und Technologielabor werden umfassende Qualitätsanalysen von Brot und Hartweizen durchgeführt. Das Bahri Dağdaş International Landwirtschaft Research Institute hat durch strategische Industriepartnerschaften die Lücke zwischen Feldzucht und den Anforderungen der Fabriken geschlossen und erfolgreich Elite-Weizensorten wie „Aliağa“ und „Savatara“ entwickelt, die speziell auf die Keksindustrie zugeschnitten sind.

Die Herausforderung: Jenseits von Brot

Bei der Herstellung von Keksen wird erwartet, dass Weizenmehle eine schwache Glutenstruktur aufweisen und einen Teig formen können, der sich zum kontrollierten Streichen eignet. Während ein hoher Proteingehalt und ein starkes Gluten ideal für Brot sind, erfordert die Herstellung von Keksen das Gegenteil: schwache Glutenstrukturen, wenig Protein, niedriges Wasseraufnahmevermögen und kontrolliertes Stärkeverhalten, um sicherzustellen, dass sich der Teig perfekt verteilt und den gewünschten „Knick“ oder Knusprigkeit erzielt.

Die Identifizierung dieser spezifischen Genotypen aus Tausenden von Kandidaten ist eine komplexe wissenschaftliche Hürde, der das Institut begegnet, indem es jährlich etwa 200 Genotypen mithilfe der Mixolab-Analyse untersucht, um die Proteinqualität und das Stärkeverhalten zu bewerten. Das Mixolab dient als strategisches Instrument für die Qualitätskontrolle und gezielte Produktentwicklungsprozesse des Instituts.

Die Lösung: Präzisionsanalytik mit Mixolab

Das Qualitäts- und Technologielabor des Instituts hat Pionierarbeit bei der Entwicklung eines speziellen Auswahlprotokolls unter Verwendung des Mixolab-Systems geleistet. Diese fortschrittliche Technologie ermöglicht es Forschern, die Rheologie von Mehl und Teig unter mechanischer Beanspruchung und kontrollierten Temperaturschwankungen gleichzeitig zu analysieren.

Wenn Weizenproben, die im Rahmen unserer Züchtungsprogramme und Forschungsprojekte geerntet wurden, im Labor ankommen, verwenden sie Mixolab-Analysen, um nicht nur die Glutenqualität, sondern auch das Stärkeverhalten und die Amylaseaktivität zu bewerten. Diese umfassende Bewertung ermöglicht es ihnen festzustellen, ob bestimmte Genotypen die notwendige schwache Glutenstruktur, ein niedriges Proteingehalt und eine kontrollierte Stärkegelatinierung besitzen, die für eine erfolgreiche Keksherstellung erforderlich sind.

Während der 45-minütigen Analyse verfolgen die Punkte C1—C5 die Drehmomentänderungen während der Misch-, Heiz- und Kühlphasen als Richtschnur für die Bewertung. Das daraus resultierende Mixolab Biscuit Analysis Profile optimiert die Auswahl, indem es die Wasseraufnahme, die Gluteneigenschaften, die Viskosität, den Amylaseeffekt und die Retrogradation bestimmt.

Durch die Fokussierung auf fünf kritische „C“ -Punkte und bestimmte Neigungswinkel hat das Institut ein hochpräzises „Biscuit Analysis Profile“ erstellt, das unten dargestellt ist.

C1-Punkt

Bei der Auswertung der Ergebnisse der im Mixolab durchgeführten Analysen wurde festgestellt, dass ein Drehmomentwert von 1,1 Nm für C1 für Keksmehl geeignet ist. Proben mit einer Wasseraufnahme von weniger als 54%, die im Mixolab-Profil zwischen dem Wasserabsorptionsindex 1—2 und dem Mischindex 1—3 liegen, erfüllen den ersten Teil der Kriterien zur Bestimmung von Keksmehl.

C2-Punkt

Proteinschwächung als Funktion von mechanischer Arbeit und Temperatur. Es zeigt ein Glutenverhalten, das durch Kneten und Hitze entsteht. Bei der Auswertung der Ergebnisse der in Mixolab durchgeführten Analysen wurde festgestellt, dass Drehmomentwerte im Bereich von 0,35-0,45 Nm für C2 für Keksmehl geeignet sind. Während dieser Zeit, wenn die Hitze zunimmt, schwächt sich die Glutenstruktur ab, und die Geschwindigkeit des abnehmenden Drehmoments bildet den α-Winkel. Bei Keksmehlen wird ein relativ hoher α-Winkel bevorzugt, da diese Situation auf eine schwache Glutenstruktur und ein gutes Streupotenzial hindeutet. Bei der Auswahl von Keksmehl wird ein α-Neigungswert im Bereich von -0,040 bis -0,080 Nm/min als geeignet angesehen.

Ein hoher Index im Mixolab-Profil weist auf einen stärkeren Glutengehalt hin. Proben, die im Mixolab-Profil zwischen 1 und 3 Glutenindexwerten liegen, weisen eine geringe Stabilität und eine schwache Glutenstruktur auf, was zu den Proteinkriterien für die Bestimmung von Keksmehl gehört.

C3-Punkt

Wenn sich die Mischung auf 90 °C erwärmt, nimmt die Stärke an diesem Punkt Wasser auf und quillt auf. Die Viskosität erreicht ihr Maximum, gemessen an der Gelatinierung der Stärke. Hohe Werte deuten auf die Bildung einer harten und kompakten Struktur hin, während niedrige Werte auf das Auftreten einer spröden und bröckeligen Struktur hinweisen.

Bei der Auswertung der Ergebnisse der im Mixolab durchgeführten Analysen wurde festgestellt, dass Drehmomentwerte im Bereich von 1,6 bis 2,1 Nm für C3 für Keksmehl geeignet sind. Während dieser Phase wird der β-Winkel gebildet, der die Gelatinisierungsrate der Stärke während der Erhitzungsphase des Teigs anzeigt. Im Allgemeinen wird ein β-Winkel mit niedrigem bis mittlerem Niveau bevorzugt. Dies liegt daran, dass die Gelatinierung langsamer erfolgt, wodurch sich der Teig kontrollierbarer im Ofen verteilen kann, wodurch eine glatte Oberfläche und eine knusprige Struktur entstehen. Bei der Auswahl von Keksmehl wird ein β-Neigungswert im Bereich von 0,20 bis 0,40 Nm/min als geeignet angesehen.

Ein hoher Index im Mixolab-Profil führt zu einer viskoseren Teigstruktur. Proben, die im Mixolab-Profil zwischen 4 und 6 Viskositätsindexwerten liegen und sich auf einem mittleren Niveau befinden, werden als Weizen akzeptiert, der für die Kriterien im Zusammenhang mit der Gelatinierung von Stärke bei der Bestimmung von Keksmehl geeignet ist.

C4-Punkt

Dies ist der Punkt, an dem die gelatinierte Stärke unter dem Einfluss von Hitze und Amylase stabil bleibt, was die Haltbarkeit der von der Stärke gebildeten Gelstruktur bei hohen Temperaturen zeigt. Bei Keksen, bei denen es auf die Verteilung und Knusprigkeit des Teigs ankommt, ist eine sehr hohe Stabilität nicht erwünscht; eine kontrollierte Abnahme wird bevorzugt. Bei der Auswertung der Ergebnisse der im Mixolab durchgeführten Analysen haben sich Drehmomentwerte im Bereich von 1,5 bis 1,7 für C4 für Keksmehl als geeignet erwiesen. Ein niedriger C4-Wert zeigt die Wirkung des Amylase-Enzyms beim Abbau der Stärke. Das Drehmoment, das während dieser Phase abnimmt, bildet den -Winkel.

Für eine kontrollierte Enzymaktivität ist der Grad des Gammawinkels wichtig. Bei der Auswahl von Keksmehl wird ein α-Neigungswert im Bereich von -0,05 bis -0,22 Nm/min als geeignet angesehen. Im Mixolab-Profil gehören Proben, die zwischen 7 und 8 Amylaseindexwerten liegen, zu den Kriterien, die sich auf das Amylase-Enzym zur Bestimmung von Keksmehl beziehen.

C5-Punkt

Dies ist der Punkt, an dem die Rekristallisation von Stärke beim Abkühlen gemessen wird. Bei der Auswertung der Ergebnisse der im Mixolab durchgeführten Analysen haben sich Drehmomentwerte im Bereich von 2,5 bis 2,7 für C5 für Keksmehl als geeignet erwiesen.

Proben, die im Mixolab-Profil zwischen 7 und 8 Retrogradationsindexwerten liegen, gehören zu den Kriterien für die Rekristallisation von Stärke zur Bestimmung von Keksmehl.

Fazit

Als Ergebnis der im Qualitäts- und Technologielabor des Instituts durchgeführten Studien wurde festgestellt, dass ein Indexwert von 2-36-677 für die Auswahl von Keksmehl geeignet ist.

Auf der Grundlage langjähriger Studien und Beobachtungen kamen sie zu dem Schluss, dass die Indexwerte von 2-36-677 angemessen sind, wenn sie zusammen mit anderen Qualitätsparametern bewertet werden. In einigen Fällen werden jedoch auch Indexwerte von 3-46-777 oder 3-47-8778 akzeptiert.

Die Wirkung: Vom Labor zum Markt

Dieser datengestützte Ansatz hat die Züchtungseffizienz und die Industriepartnerschaften des Instituts verändert:

1. Umfangreicher Screening-Skala: Das Labor untersucht nun jährlich durchschnittlich 200 Weizengenotypen speziell auf das Potenzial zur Herstellung von Keksen. In ihren Studien erfolgt die Auswahl in erster Linie auf der Grundlage physikalischer, chemischer und rheologischer Analysen. Auf der Grundlage dieser Auswahl werden Genotypen bestimmt, die geeignete Kekseigenschaften aufweisen können, und anschließend werden ihre Mixolab-Studien an diesen Genotypen durchgeführt.
2. Strategische Zusammenarbeit mit der Industrie: Im Rahmen einer engen Partnerschaft mit Ülker, dem führenden Lebensmittelunternehmen der Türkei, validiert das Institut seine Laborergebnisse mit realen industriell Backversuchen, um sicherzustellen, dass die Indexwerte des Mixolab mit verbraucherfertigen Produkten übereinstimmen.
3. Nationale Selbstversorgung: Die Registrierung der Sorten Aliağa und Savatara bietet der türkischen Lebensmittelindustrie hochwertige, einheimische Rohstoffe, die auf die globalen Keksstandards zugeschnitten sind.
4. Weltweite Führung: Als Koordinator für das International Winter Wheat Improvement Program (IWWIP) teilt das Institut seine hochwertigen Genotypen mit über 50 Ländern und festigt damit in enger Zusammenarbeit mit CIMMYT und ICARDA die Rolle Türkiyes als globales Zentrum für Weizeninnovationen.

Das Bahri Dağdaş International Landwirtschaft Research Institute ist führend bei der Auswahl und Entwicklung hochwertiger neuer Sorten, die den Anforderungen von Produzenten, Verbrauchern und Industriellen entsprechen, und festigt damit seine Rolle als führendes Unternehmen im Bereich der Getreideinnovation weiter.

Technischer Haftungsausschluss:

Die in diesem Dokument aufgeführten spezifischen numerischen Werte, Drehmomentbereiche (C1—C5) und Indexwerte (z. B. 2-36-677) basieren auf der langjährigen Forschung und Expertise des Bahri Dağdaş International Landwirtschaft Research Institute. Diese Benchmarks sind nicht absolut und können je nach Produkttyp, unterschiedlichen Prozessbedingungen und den besonderen Anforderungen der verschiedenen industriell Backumgebungen variieren.

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