Graan -en baktechnologie, complete samenvatting

Graan- en baktechnologie
Deel I Grondstoffen

1. Granen
- Grondstoffen
 Broodgranen: tarwe, rogge, spelt,…
 Voedergranen: mais, haver, gierst,…
- Granen = verzamelnaam voor zaden afkomstig van monocotylen cultuurgewassen die tot grasachtigen
behoren
- Oergranen = populaties primitieve granen die niet onderhevig waren aan de moderne selectie of
kweekprogramma’s en die nog steeds kenmerken van hun wilde voorouders hebben (quinoa,haver, spelt,…)
- Reden voor overschakelen: hogere opbrengst
- Pseudogranen = dicotylen i.p.v. monocotylen
- Granen vooral in de vruchtbare sikkel of het Mediterraanse gebied gekweekt
- Heropleving
 Diversiteit landbouw
 Groter aanpassingsvermogen
 Interesse van consument
 Authenticiteit
 Superfood
 Glutenvrij
 Beter verteerbaar/ gezonder?
- 2017: 2,6 miljard ton graanproductie wereldwijd  Azie grootste gebruikers
- 1kg graan/ pp/ dag
- 26% wereldgraanproductie = tarwe  750miljoen ton tarwe/ jaar (vooral Amerika en Azië)

2. Tarwe/ Triticum (Poaceae)
2.1 Morfologie van de tarwekorrel
- Vruchtwand/ pericarp: 1-3, zaadwand: 4-6
- Tarwekorrel: zemel, kiem en kern (vruchtwand, zaadwand , intermediare cellen, dwarse celle/ endocarp en
buiscellen)
 Aleuron toch bij zemelen gerekend  door vermaling
komt dit bij zemelfractie terecht
- In kern zitten endospermcellen met hierin zetmeelkorrels
die in eiwitmatrix liggen (meer eiwit aan buitenkant, maar
kwaliteit eiwit in midden hoogst)

2.2 Tarwevarieteiten
- Zachte tarwe/ Triticum aestivum
 Broodbakkerij en veevoeders
 Viscoelastische gluten
 Melig uitzicht
 Koudere klimaten


1

, - Harde tarwe/ Triticum durum
 Deegwaren (pasta, couscous,…)
 Hoog eiwitgehalte, stugge gluten en hoog beta- caroteengehalte
 Glazig uitzicht
 VS, Middelandse zeeklimaat
- Volkorenmeel: 100% extractie = vermaling tussen walsen waarbij bloem, zemelen en kriel niet gescheiden
worden
- Integraalmeel: na vermaling door een hamermolen, grootte van deeltjes is afhankelijk van de zeef

2.3 Chemische samenstelling van de tarwekorrel
- Zetmeel
 Amylose(25%)
o Lineair polymeer bestaande uit 500-2000
glucose-eenheden
o Moleculair gewicht: 80.000 – 320.000
o Alfa-1,4- glucosidische bindingen
o DP: 250-8000
o 4.10^4- 10^6 Dalton
o Niet oplosbaar
o Ondoorschijnend
o Neiging tot retrogradatie,
gelvorming en syneresis
 Amylopectine (75%)
o Polymeer met vertakte structuur
o Lineaire keteens van 20-30
glucose- eenheden: alfa-1,4-
glucosidische bindingen
o Vertakkingspunten: alfa-1,6- glucosidische bindingen
o Moleculair gewicht: minstens 1.000.000
o DP > 10.000
o 10^7 – 2,8.10^8 Dalton
o Oplosbaar, hoge waterbinding
o Transparant
o Stabiel, slechts kleine neiging tot retrogradatie
 Amo en AmP opgesloten in zetmeelkorrels
 Amylose + jood (I2)  blauw, amylopectine + jood  rood (minder omwentelingen)
 Verkleuring hangt af van aantal omwentelingen van amylose/ amylopectine helix rond jood
 Moleculen door H-bruggen in radiale richting geassocieerd: kristallijne bundels of micellen
 Amorfe gebieden bestaan uit sterk vertakte amylopectine- moleculen
 Kristallijne gebieden bestaan vooral uit sterk geordende amylose- moleculen
 Sterke samenhangende structuur: zetmeel is onoplosbaar in water en neemt wel water op in amorfe
delen (12-13%)
 Zetmeelverstijfseling: waterabsorptie van 30-50% van gewicht van zetmeelkorrels
o Start verstijfselingsproces bij 60 graden
 H- bruggen verbroken
 Water in korrel bindt met vrijgekomen OH-groepen
 Membranen en cellen zwellen verder op
2

, OH- verbindingen tussen zetmeel-moleculen worden verbroken
 Korte lineaire ketens diffunderen uit cellen (amylose)
 Korrels barsten, zetmeel komt vrij en is omgeven door geabsorbeerd water (verstijfseling)
o T- daling: herstel H-bruggen, gelvorming, erna retrogradatie
 Gelvorming: verbreken van moleculaire verbindingen in de
granule  zwelling,…
o Karakteristieke parameters: verloop viscositeit,
verstijfselingsduur – en T
 Retrogradatie: gelatine begint reassocieren in een bepaalde
structuur, amylose kort en amylopectine lang
o Zetmeelverstijfseling in 5 stappen: water
toevoeging  opwarmen  vasthouden op cte
hoge T  afkoelen  vasthouden op cte lage T
o Verstijfseling start bij55-65 graden aantasting
door amylasen tot inactiviteit
 Beschadigd zetmeel
o Oorzaak: maalproces (differentiaalsnelheid en maaldruk) en tarwetype (harde tarwe > zachte
tarwe)
o 5-10% = gewenst, aangezien zo amylase zetmeelstructuur beschadigd  maltose vorming
o Beïnvloedt deeg- en brood karakteristieken: waterabsorptievermogen, kleverigheid en slechte
kruimstructuur, suikervormend vermogen en valgetal van Hagberg (amylase activiteit)
- Eiwitten
 Gewicht basis
o Kiem: 7%, 3% totaalgewicht
o Zemelen: 16%, 12% totaalgewicht
o Endosperm:77%, 85% totaalgewicht
 Kwaliteit in functie van ras
 Soorten
o Albumine en globuline (20%)
o Gluteneiwitten: gluteninen en gliadinen (80%)  niet wateroplosbaar
 Glutenine (50%): bepaalt rekweerstand/ elasticiteit deeg  weinig rekbaar
 Gliadine (50%): bepaalt rekbaarheid/ extensibiliteit deeg  weinig elastisch
 Vormen glutenskelet tijdens kneden (netwerk met zetmeelkorrels en CO2 in)




- Enzymen
 Amylasen
o Hydrolyse van zetmeel tot suikers
o Aanwezig in aleuronlaag, scutellum en endosperm (vooral buitenkant)
o Tasten enkel beschadigd/ verstijfseld zetmeel aan

3

, o Nodig voor glucosevorming in deeg als voedsel voor gist
o Diastatisch vermogen: vermogen tot afbraak zetmeel tot maltose
o Beïnvloedt: suikervorming, kruimstructuur, korstkleur, broodvolume en
waterabsorptievermogen (neemt af bij meer suikervorming)
Alfa- amylasen: bepaald door Valgetal van Hagberg of via amylograaf van Brabander
 Worden geactiveerd tijdens kieming
 Aanwezigheid geeft indicatie van niet optimale rijping (te rijp)
 Endo-enzym: tast zetmeel over zijn gehele lengte aan (ongeveer iedere 6 de glucosemolecule)
 Tast aan op alfa-1,4- bindingen waarbij dextrinen vrijkomen en viscositeit daalt
 Optimum T: 60-66 graden
 Inactivatie: 75-80 graden
 Alfa-1,6- bindingen worden niet aangepast
o Beta- amylasen
 Zijn reeds actief in niet gekiemde korrels, gehalte blijft constant
 Exo- enzym: aantasting vanaf zijkanten, maltosedelen worden afgesplitst
 Tast enkel alfa-1,4- bindingen aan en splitst maltose af van niet reducerend uiteinde van glucoseketen
 Dextrinen die al gevormd zijn door alfa-amylasen kunnen door beta-amylasen worden aangetast
 Optimum T: 54- 63 graden
 Inactivatie: 72 garden
 Enzymen: andere
o Glucosidasen: breekt maltose af tot glucose of breken grensdextrines af op alfa-1,6-bindingen
o Proteasen en peptidasen: best zo laag mogelijk houden, komt vooral voor bij schot (overrijp)
o Lipasen: ontstaan glycerol en vrije vetzuren
o Fytasen: hydrolyseren fytinezuur  inositol + fosforzuur
o Oxydo- reductasen (bv. lipoxydasen)  verbleking
- Vetten
 Gehalte in bloem zo laag mogelijk  hydrolyse en oxidatie
 Tegengaan met een thermische behandeling door hittewalsen (kwaliteit bloem daalt)
 Samenstelling
o Triglyceriden; palmitinezuur (14%), stearinezuur (1%), oliezuur (30%), linolzuur (44%) en
lioneelzuur (10%)
 Spelen belangrijke rol in rijping van bloem: oxidatie tot lipoperoxiden welke de plasticiteit van het deeg
verbeteren (SH SS)
 In deeg beïnvloedt vet
o Deegvorming (plasticiteit): fungeren als smeermiddel bij de glutenvorming
o Houdbaarheid van het gebak
- Mineralen
 Kwaliteitsparameter: cfr, extractiegraad of uitmalingsgraad van bloem
o Stijgende bloemextractie zal asgehalte stijgen
o Hoe verder uitmalen, hoe meer endosperm van zemelen loskomt
o Mineralen; K2O, P2O5, Mgo en CaO

- Vitaminen
 Vitamine E in kiem
 Vitamine B1 of thiamine (aleurone) en vitamin B6 of
pyroxidine (kiem)
 Weinig of geen vitamin C en D
4