Projektowanie idealnego biszkoptu z Mixolab

Międzynarodowy Instytut Badań Rolniczych Bahri Dağdaş jest wiodącą państwową instytucją badawczą działającą w dziedzinie badań i rozwoju rolnictwa w Turcji. Założona w 1914 roku w Konya, działa pod Generalną Dyrekcją Badań i Polityki Rolniczej (TAGEM) Ministerstwa Rolnictwa i Leśnictwa Republiki Turcji. Jego mandat i dziedziny badań obejmują techniki hodowli i uprawy zbóż (pszenica, jęczmień, pszenżyto, owies i żyto), roślin przemysłowy, roślin leczniczych i aromatycznych oraz roślin paszowych i łąkowo-pastwiskowych.

Ponadto instytut prowadzi badania nad rozwojem technik uprawy roślin, zwiększaniem produktywności rolnictwa i ochroną zdrowia roślin. Szczegółowe analizy przeprowadzane są w Laboratorium Jakości i Technologii, gdzie badacze badają również wpływ czynników środowiskowych na parametry jakości. Specjalistyczna infrastruktura, taka jak Centrum Badań Suszy, umożliwia opracowywanie i testowanie odmian odpornych na ekstremalne warunki stresowe.

Kompleksowe analizy jakości chleba i pszenicy durum przeprowadzane są w Laboratorium Jakości i Technologii. Wypełniając lukę między hodowlą polową a wymaganiami produkcyjnymi, poprzez strategiczne partnerstwa branżowe, Międzynarodowy Instytut Badań Rolniczych Bahri Dağdaş z powodzeniem opracował elitarne odmiany pszenicy, takie jak „Aliağa” i „Savatara”, specjalnie dostosowane do przemysłu ciastek.

Wyzwanie: poza chlebem

W produkcji herbatników oczekuje się, że mąki pszenne będą miały słabą strukturę glutenu i zdolność do formowania ciasta odpowiedniego do kontrolowanego rozprowadzania. Podczas gdy wysokobiałkowe i mocny gluten są idealne do chleba, produkcja herbatników wymaga czegoś przeciwnego: słabej struktury glutenu, niskiej zawartości białka, niskiej zdolności wchłaniania woda i kontrolowanego zachowania skrobi, aby ciasto doskonale się rozprowadzało i osiąga pożądane „zatrzaskanie” lub chrupnięcie.

Identyfikacja tych specyficznych genotypów od tysięcy kandydatów jest złożoną przeszkodą naukową, którą instytut rozwiązuje poprzez badanie przesiewowe około 200 genotypów rocznie przy użyciu analizy Mixolabu w celu oceny jakości białka i zachowania skrobi. Mixolab służy jako strategiczne narzędzie kontroli jakości i ukierunkowanych procesów rozwoju produktów instytutu.

Rozwiązanie: precyzyjna analityka z Mixolab

Laboratorium Jakości i Technologii Instytutu było pionierem specjalistycznego protokołu selekcji wykorzystującego system Mixolab. Ta zaawansowana technologia pozwala badaczom na jednoczesne analizowanie reologii mąki i ciasta pod wpływem naprężeń mechanicznych i kontrolowanych przesunięć temperatury.

Kiedy próbki pszenicy zebrane w ramach naszych programów hodowlanych i projektów badawczych docierają do laboratorium, wykorzystują analizy Mixolab do oceny nie tylko jakości glutenu, ale także zachowania skrobi i aktywności amylazy. Ta kompleksowa ocena pozwala im określić, czy określone genotypy posiadają niezbędną słabą strukturę glutenu, niski stosunek białka i kontrolowaną żelatynizację skrobi wymaganą do udanej produkcji herbatników.

Podczas 45-minutowej analizy punkty C1—C5 śledzą zmiany momentu obrotowego na etapach mieszania, ogrzewania i chłodzenia, aby kierować oceną. Powstały profil analizy ciastek Mixolab usprawnia wybór poprzez określenie absorpcji woda, właściwości glutenu, lepkości, efektu amylazy i retrogradacji.

Koncentrując się na pięciu krytycznych punktach „C” i określonych kątach nachylenia, Instytut ustanowił precyzyjny „Profil analizy ciastek”, pokazany poniżej.

Punkt C1

Przy ocenie wyników analiz przeprowadzonych w preparacie Mixolab stwierdzono wartość momentu obrotowego 1,1 Nm dla C1 odpowiednią dla mąki biszkoptowej. Próbki o absorpcji woda niższej niż 54% i mieści się między wartościami 1-2 wskaźnika absorpcji woda a 1-3 wartościami wskaźnika mieszania w profilu Mixolab spełniają pierwszą część kryteriów oznaczania mąki biszkoptowej.

Punkt C2

Osłabienie białka w funkcji pracy mechanicznej i temperatury. Pokazuje zachowanie glutenowe powstałe w wyniku ugniatania i ciepła. Przy ocenie wyników analiz przeprowadzonych w preparacie Mixolab stwierdzono, że wartości momentu obrotowego w zakresie 0,35-0,45 Nm dla C2 są odpowiednie dla mąka biszkoptowej. W tym czasie, wraz ze wzrostem ciepła, struktura glutenu słabnie, a tempo momentu obrotowego maleje tworzy kąt α. Stosunkowo wysoki kąt α jest preferowany w mąkach biszkoptowych, ponieważ sytuacja ta wskazuje na słabą strukturę glutenu i dobry potencjał rozprzestrzeniania się. Przy wyborze mąka biszkoptowej za odpowiednią uważa się wartość nachylenia α w zakresie od -0,040 do -0,080 Nm/min.

Wysoki wskaźnik w profilu Mixolab wskazuje na silniejszą zawartość glutenu. Próbki mieszczące się między 1-3 wartościami indeksu glutenu w profilu Mixolab mają niską stabilność i słabą strukturę glutenu, które należą do kryteriów związanych z białkiem do oznaczania mąki biszkoptowej.

Punkt C3

Gdy mieszanina nagrzewa się do 90 °C, jest to punkt, w którym skrobia pochłania woda i pęcznieje, a lepkość osiąga maksimum, mierząc żelatynizację skrobi. Wysokie wartości wskazują na tworzenie twardej i zwartej struktury, podczas gdy niskie wartości wskazują na występowanie kruchej i kruchowej struktury.

Przy ocenie wyników analiz przeprowadzonych w preparacie Mixolab stwierdzono, że wartości momentu obrotowego w zakresie 1,6-2,1 Nm dla C3 są odpowiednie dla mąka biszkoptowej. Na tym etapie powstaje kąt β, który pokazuje szybkość żelatynizacji skrobi podczas fazy podgrzewania ciasta. Ogólnie preferowany jest kąt β od niskiego do średniego poziomu. Dzieje się tak, ponieważ żelatynizacja następuje wolniej, dzięki czemu ciasto może bardziej kontrolowane rozprowadzać się w piekarniku, tworząc gładką powierzchnię i chrupiącą strukturę. Przy wyborze mąki biszkoptowej za odpowiednią uważa się wartość nachylenia β w zakresie od 0,20 do 0,40 Nm/min.

Wysoki wskaźnik w profilu Mixolab zapewnia bardziej lepką strukturę ciasta. Próbki, które mieszczą się między 4-6 wartościami wskaźnika lepkości w profilu Mixolab, które są na średnim poziomie, są akceptowane jako pszenica odpowiednia dla kryteriów związanych z żelatynizacją skrobi przy określaniu mąki biszkoptowej.

Punkt C4

Jest to punkt, w którym żelowana skrobia pozostaje stabilna pod wpływem ciepła i amylazy, pokazując trwałość struktury żelu utworzonej przez skrobię w wysokich temperaturach. W przypadku ciastek, w których ważne jest rozprowadzanie ciasta i chrupkość, nie jest pożądana bardzo wysoka stabilność; preferowany jest kontrolowany spadek. Przy ocenie wyników analiz przeprowadzonych w preparacie Mixolab stwierdzono, że wartości momentu obrotowego w zakresie 1,5-1,7 dla C4 są odpowiednie dla mąki biszkoptowej. Niska wartość C4 pokazuje wpływ enzymu amylazy na rozkład skrobi. Moment obrotowy maleje na tym etapie, tworząc kąt γ.

Dla kontrolowanej aktywności enzymów ważny jest stopień kąta gamma. Przy wyborze mąki biszkoptowej za odpowiednią uważa się wartość nachylenia γ w zakresie od -0,05 do -0,22 Nm/min. W profilu Mixolab próbki między 7-8 wartościami wskaźnika amylazy należą do kryteriów związanych z enzymem amylazy do oznaczania mąki biszkoptowej.

Punkt C5

Jest to punkt, który mierzy rekrystalizację skrobi podczas chłodzenia. Przy ocenie wyników analiz przeprowadzonych w preparacie Mixolab stwierdzono, że wartości momentu obrotowego w zakresie 2,5-2,7 dla C5 są odpowiednie dla mąki biszkoptowej.

Wśród kryteriów związanych z rekrystalizacją skrobi w celu oznaczania mąki biszkoptowej należą próbki mieści się między 7-8 wartościami wskaźnika retrogradacji w profilu Mixolab.

Wniosek

W wyniku badań przeprowadzonych w Laboratorium Jakości i Technologii Instytutu ustalono wartość indeksu 2-36-677 jako odpowiednia do wyboru mąka biszkoptowej.

Na podstawie wieloletnich badań i obserwacji zdecydowali, że wartości wyniku indeksu 2-36-677 są odpowiednie, gdy są oceniane obok innych parametrów jakościowych. Jednak w niektórych przypadkach akceptowane są również wyniki indeksowe 3-46-777 lub 3-47-8778.

Wpływ: od laboratorium do rynku

To podejście oparte na danych zmieniło efektywność hodowli Instytutu i partnerstwa branżowe:

1. Masywna skala przesiewowego: Laboratorium bada obecnie średnio 200 genotypów pszenicy rocznie, specjalnie pod kątem potencjału wytwarzania ciastek. W ich badaniach selekcje są dokonywane głównie zgodnie z analizami fizycznymi, chemicznymi i reologicznymi; na podstawie tych selekcji określa się genotypy, które mogą mieć odpowiednie właściwości biszkoptowe, a następnie przeprowadza się badania Mixolab na tych genotypach.
2. Strategiczna współpraca branżowa: Dzięki ścisłej współpracy z Ülker, wiodącą firmą spożywczą w Turcji, Instytut potwierdza swoje wyniki laboratoryjne za pomocą prawdziwych przemysłowy prób pieczenia, zapewniając, że wartości indeksu Mixolab są zgodne z produktami gotowymi dla konsumentów.
3. Samowystarczalność krajowa: Rejestracja odmian Aliağa i Savatara zapewnia tureckiemu przemysłowi spożywczemu wysokiej jakości, krajowe surowce dostosowane do globalnych standardów ciastek.
4. Globalne przywództwo: Jako koordynator Międzynarodowego Programu Ulepszenia Pszenicy Zimowej (IWWIP), Instytut dzieli się swoimi genotypami wysokiej jakości z ponad 50 krajami, wzmacniając rolę Turcji jako globalnego centrum innowacji w dziedzinie pszenicy w ścisłej współpracy z CIMMYT i ICARDA.

Międzynarodowy Instytut Badań Rolniczych Bahri Dağdaş kieruje selekcją i rozwojem nowych odmian wysokiej jakości zgodnie z wymaganiami producentów, konsumentów i przemysłowców, dodatkowo wzmacniając swoją rolę lidera w innowacjach zbożowych.

Zastrzeżenie techniczne:

Konkretne wartości liczbowe, zakresy momentu obrotowego (C1—C5) i wyniki indeksu (takie jak 2-36-677) przedstawione w niniejszym dokumencie zostały ustalone na podstawie wieloletnich badań i wiedzy specjalistycznej Bahri Dağdaş International Agricultural Research Institute. Te testy porównawcze nie są bezwzględne i mogą się różnić w zależności od konkretnego rodzaju produktu, różnych warunków procesu i unikalnych wymagań różnych przemysłowy środowisk pieczenia.

Pobierz i udostępnij tę historię sukcesu (PDF)