Probleem op deze pagina?

Project: REDUxAMYL - Reductie van amylolytische activiteit in tarwe met laag valgetal

VIS/CO: Collectief onderzoek van Vlaamse Innovatiesamenwerkingsverbanden
01/05/2014
30/04/2016

De hoofddoelstelling van het REDUxAMYL project is strategieën en technologieën aan te reiken aan de graanverwerkende industrie om met minder kwalitatieve tarwe of bloem ten gevolge van schot om te gaan. Hierdoor zullen economische verliezen in oogstjaren met slechte klimatologische omstandigheden verminderd worden, en kunnen specificaties bij aankoop van tarwe of bloem voor verschillende productcategorieën mogelijkerwijs versoepeld worden.

Het project bevat de volgende deeldoelstellingen:
• Inzichten beschikbaar stellen in de geschiktheid van de verschillende gebruikte methodes om schot vast te stellen en in de interfererende factoren die hierbij een rol kunnen spelen (WP1).
• (Verbeterde) technologische oplossingen aanreiken om de amylolytische, en eventueel ook xylanolytische en proteolytische activiteit, te verminderen en zo de kwaliteit van tarwebloem van tarwe met schot op te krikken tot een aanvaardbaar niveau (WP2).
• Procesoptimalisatie om kwaliteitsvolle broden te maken met tarwebloem van mindere kwaliteit (bekomen na vermalen van tarwe met schot) (WP3).

Het REDUxAMYL project wil de doelgroepbedrijven meer achtergrond en inzicht geven in de fenomenen die aan de basis liggen van het kwaliteitsverlies in tarwe met schot en hen helpen om betere specificaties te hanteren om de kwaliteit van tarwe(bloem) te bepalen. Verder zal het REDUxAMYL project ook bijdragen tot het ontwikkelen van een “maatwerk” oplossing voor het verlagen van de enzymatische activiteit in tarwe met schot, om zo een goede kwaliteitsbloem te verkrijgen die geen problemen geeft bij verwerking. Verwacht wordt dat hiervoor een combinatie van verschillende types behandelingen (slijpen, selectie bloemfracties, toevoegen inhibitoren, aanpassen receptuur, etc.) nodig zal zijn.

Het REDUxAMYL project richt zich op de graanverwerkende industrie en daarbinnen verschillende doelgroepen, zoals de graanhandelaars, maalderijen, bakkerijsector, producenten van bakkerijgrondstoffen en functionele ingrediënten,...

Schot of “pre-harvest sprouting” is de kieming van tarwekorrels in de aar op het veld. Dit fenomeen treedt op wanneer zich ongunstige klimatologische omstandigheden voordoen vóór of tijdens de oogst van tarwe en leidt tot een verminderde tarweopbrengst en -kwaliteit. De daling in tarwekwaliteit wordt vooral veroorzaakt door een verhoogde amylolytische activiteit in de tarwekorrel en resulterende tarwebloem, wat een nefaste invloed heeft op de kwaliteit van brood, koekjes, cakes, pasta, noedels, gekoelde degen, sauzen, etc. Dit probleem is goed gekend in de graanverwerkende industrie en kan leiden tot aanzienlijke economische verliezen en mogelijks ook tot tekorten op de (lokale) graanmarkt. Er wordt verwacht dat deze problematiek in de toekomst nog verder gaat toenemen onder invloed van klimaatverandering.
Het probleem van schot in tarwe werd tot nu toe vooral aangepakt door selectie van tarwevariëteiten die meer resistent zijn tegen het voorkomen van schot. Indien schot zich toch voordoet is er nog steeds geen afdoende remedie om de kwaliteit van tarwe op te waarderen. De doelstelling van het REDUxAMYL project is daarom strategieën en technologieën aan te reiken aan de graanverwerkende industrie om met minder kwalitatieve tarwe of bloem, ten gevolge van schot, om te gaan.
Het REDUxAMYL project zal in eerste instantie de bedrijven toelaten meer inzicht te verkrijgen in de geschiktheid van de verschillende gebruikte methodes om schot vast te stellen en in de interfererende factoren die hierbij een rol kunnen spelen. Dit zal leiden tot een betere ingangscontrole van tarwe en een versoepeling van de specificaties bij aankoop van tarwe of tarwebloem voor verschillende productcategorieën, wat kan resulteren in minder economische verliezen in oogstjaren met slechte klimatologische omstandigheden. Verder zal het REDUxAMYL project ook bijdragen tot het ontwikkelen van een “maatwerk” oplossing voor het verlagen van de enzymatische activiteit in tarwe met schot, om zo een goede kwaliteitsbloem te verkrijgen die geen problemen geeft bij verwerking. Mogelijks is hiervoor een combinatie van verschillende types behandelingen (slijpen tarwekorrels, selectie bloemfracties, toevoegen inhibitoren, enzymregulatoren, etc.) nodig. Tenslotte zal nagegaan worden in welke mate de behandelingen in staat zijn om de bloemfunctionaliteit tijdens broodbereiding als modelsysteem te verbeteren. Eveneens wordt nagegaan in welke mate aanpassingen aan de receptuur (wijzingen gehaltes aan water en gist, toevoegen van additionele ingrediënten, etc.) de productkwaliteit kunnen verbeteren.
Doordat de volledige keten van de graanverwerkende industrie (graanhandelaars, maalderijen, industriële bakkerijen, cake- en koekjesproducenten, ingrediëntenleveranciers, etc.) deze problematiek ervaart, zullen de inzichten bekomen in het REDUxAMYL project de ganse keten ten goede komen. Concreet wordt verwacht dat de bedrijven de kennis over het reduceren van de nefaste impact van schot op de tarwekwaliteit zullen gebruiken om met tarwe van mindere kwaliteit te komen tot producten van een constantere en verbeterde kwaliteit, waardoor er minder productieverliezen zijn en hogere winstmarges verkregen kunnen worden. Verder kan de kennis uit REDUxAMYL gebruikt worden om bloemverbetermiddelen te ontwikkelen om de ongewenst hydrolytische activiteit in tarwe te onderdrukken. Deze kunnen dan geëxporteerd worden naar regio’s waarin problemen door schot voorkomen. Op deze manier kan Vlaanderen dankzij dit project een voortrekkersrol spelen.

Hiervoor werden in WP 1 de 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.

In WP 1 werd beschikbaarheid van een brede range van tarwestalen van verschillende variëteiten verzekerd door 3 tarwevariëteiten op regelmatige tijdstippen te oogsten van prematuriteit tot het moment dat de tarwe zwaar geschoten was op het veld. Deze stalen werden 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 over de verdeling van hydrolytische enzymen in tarwe met schot verkregen in WP 2. 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.

In WP 2 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.

Voor het evalueren van de functionaliteit van bloem verkregen van behandelde tarwestalen werden in eerste instantie in WP 3 (subjectieve) methoden getest om de problemen die men in de industrie tijdens de broodbereiding waarneemt bij het gebruik van geschoten tarwe, te kunnen meten. Het optreden van schot op het veld resulteert in zeer plakkerige degen die moeilijk handelbaar zijn. Het eindproduct, afgebakken brood, wordt vervolgens gekenmerkt door een hoger broodvolume, een donkerdere korst en een plakkerige kruim met een verlaagde veerkracht, elasticiteit, cohesiekracht en kracht nodig om te kauwen (kauwbaarheid). Vervolgens werd er in WP 3 nagegaan in welke mate de verschillende strategieën uit WP 2 een verbetering realiseerden in de bovenvermelde deeg- en broodkarakteristieken

Uitvoerders: LMCB: KU Leuven, Departement Microbiële en Moleculaire Systemen Laboratorium voor Levensmiddelenchemie en -biochemie
Flanders' FOOD
Bedrijven van het consortium + Flanders' FOOD + LMCB
Jessica Devos
Voedingstechnologie
Jan Delcour, Veerle Rijckaert
Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
http://www.flandersfood.com
Share this on