The Effect of Steam Tempering of Insect (Wheat Bug, Eurygaster spp.) Damaged on some Protein Fractions and Farinogram Values (Turkish with English Abstract)

Abstract

Suni-bug ( Eurygaster spp.) attack to wheat preharvest and inject proteolytic enzymes which harm the baking properties of the flour. Dough made from suni-damaged wheat has sticky and runny due to excessive insect proteolytic activity and kneading is difficult. Insect proteolytic activity can inhibit according to damage degrees of wheat about 70 oC for 1-5 minutes by steam-tempering. This study was carried out in three different grouped commercial wheat blends including control (0 damage %), 4% (±1) damage and 9% (±3) according to suni-bug damage. All samples were milled experimental Chopin CD - 1 Mill at 20 oC temperature and 15.5% moisture. The damage samples were subjected to steam with about 70 oC by the periods 2, 3 and 6 minutes. The temperature of samples ranged from 62 oC to 66 oC during steam - tempering. The tempering process in this study was applied incontinually. In this study changes of some parameters such as total protein, in 70% alcohol (gliadin) and insoluble in 0.05 M acetic acid (residue or glutenin) protein fractions and, farinograph values in suni-bug damage wheat by steam tempering were investigated. The soluble protein (gliadin) content in 70% alcohol of the samples have decreased by steam-tempering. On the other hand, residue protein (mainly glutenin) content has increased. Farinograph stability and development time values of the samples have increased after application of steam-tempering. However farinograph mixing tolerance indexes values are decreased by steam-tempering. These results indicated that the dough rheological properties are improved, accompanied by changes of insoluble protein in acetic acid due to application steam-tempering in suni- damaged wheat.

Keywords

• Wheat, suni bug-damaged, steam tempering, gliadin, residue protein, farinograph.

Süne (Eurygaster spp) Hasarlı Buğdayların Bazı Protein Fraksiyonları ve Farinogram Değerleri Üzerine Buharla Tavlamanın Etkileri

Abstract

Süne olarak isimlendirilen böcek hasat öncesinde buğday tanesine etki ederek unun ekmek yapım niteliklerine zarar veren proteolitik enzimleri salgılamaktadır. Süne hasarına uğramış buğdaylardan yapılan hamur, aşırı proteolitik aktivite nedeniyle yapışkan ve cıvık olup, yoğurma güçlüğü göstermektedir. Böcek enziminin proteolitik aktivitesi, buğdayın hasar derecesine bağlı olarak, 70 oC civarındaki sıcaklıkta 1-5 dakikalık buharla tavlama ile inhibe edilebilir. Bu çalışma, kontrol (% 0 süne hasarı), % 4 (±1) süne emgili ve % 9 (±3) süne emgili olmak üzere üç farklı gruptaki ticari buğday paçalında gerçekleştirilmiştir. Bütün örnekler Chopin CD - 1 laboratuvar değirmeninde 20 oC'de % 15.5 nemde öğütülmüştür. Süne hasarlı örnekler 70 oC civarındaki sıcaklıktaki buhara, hasar derecelerine göre 2, 3 ve 6 dakika maruz bırakılmıştır. Buharla tavlama esnasında örneklerin sıcaklığı 62-66 oC arasında değişmiş olup, tavlama işlemi kesikli olarak uygulanmıştır. Bu çalışmada buharla tavlanan süne hasarlı buğdaylarda bazı parametrelerin (toplam protein, %70 alkolde çözünen [gliadin] ve 0.05 M asetik asitte çözünmeyen [glutenin] kalıntı protein fraksiyonları) ve farinograf değerlerinin değişimi incelenmiştir. Buharla tavlama ile alkolde çözünür protein (gliadin) miktarı azalırken, kalıntı proteinleri (çoğunlukla glutenin) miktarı artmıştır. Buharla tavlama sonrasında, farinograf stabilite ve gelişme süresi artmış, yoğurma tolerans indeksi ise azalmıştır. Bu sonuçlar, süne hasarlı buğdayda buharla tavlama nedeniyle, asetik asitte çözünmeyen protein fraksiyonundaki değişimlerle bağlantılı olarak hamur reolojik niteliklerinin iyileştiğini göstermiştir.

Keywords

• buğday, süne hasarı, buharla tavlama, gliadin, kalıntı protein, farinograf

References

1. Staudt E. 1940. Russia export wheats: composition and character of the 1938 crop. Cereal Chem, 17 (5): 565-572
2. Kretovich V.L. 1944. Biochemistry of the damage to grain by the wheat bug. Cereal Chem, 21 (1): 1-15
3. Paulian F, Popov C. 1980. Sunn pest or Cereal Bug: In Wheat. E. Hafliger ed., Ciba - Gigy Ltd., Basel.
4. Lorenz K, Meredith P. 1988 a. Insect - damaged wheat: History, of the problem, effects on baking quality, remedies. Lebensmitt Wiss Tech, 21(4): 181-187
5. Swallow W H, Every D. 1991. Insect enzyme damage to wheat. Cereal Foods World, 36 (6): 505-508
6. Boyacıo¤lu, M.H. 2012. Insect- damaged wheat: Suni bug, cereal bug, sunn pest, wheat bug, shield bug, shell bug. Grain & Feed Milling Tech, September-October, 2012, 22-26 pp. www.gfmt.co.uk
7. Greenaway WT, Neustadt MH, Zeleny L. 1965. A test for stinkbug damage in wheat. Cereal Chem, 42 (5): 577-579
8. Matsoukas NP, Morrison WR. 1990. Breadmaking quality of ten bread wheats-baking and storage tests on bread made by long fermentation and activated (chemical) dough development processes, and effects of bug – damaged wheat. J. Sci. Food Agric, 53 (3): 363-377

9. Schipper A, Weipert D. 1993. Auswirkungen eines getreidewanzenbefalls auf backereitechnolgische qualitetseigenschaften von weizen. Getreide - Mehl und Brot, 47 (1): 26-30
10. Karababa E, Ozan AN, 1998. Effect of wheat bug (Eurygaster integriceps) damage on quality of a wheat variety grown in Turkey. J. Sci. Food Agric, 77: 399-403
11. Vasileva R, Ilcheva I, Slacheva M, Stoeva I. 1996. Influence of degree of spooling of wheat grain by wheat bug Eurygaster intergrypces on bread quality. Kharanitelna Promishlenost, 45 (2):16-20 (Alınmıfltır: Hariri, G. ve ark. 2000)
12. Kent – Jones DW, Amos AJ. 1957. Modern Cereal Chemistry. The Liverpool Publishing Co. Ltd. 818 Pages. Liverpool, England.
13. Ziegler E, Greer EN. 1971. Principles of Milling .In: "Wheat Chemistry and Technology" Ed.2ndChap 4.Y. Pomeranz (Ed). AACC. St. Paul. Minn.
14. Kent NL.1982. Technology of Cereals. Pergamon Press. 4ndEdition. Oxford. England.
15. Williams PC, Buttler C. 1970. Characterization of wheat flour proteins by differentiation solubility in conjunction with disc electrophoresis. Cereal Chem, 47 (5): 626-639
16. Jeanjean MF, Damidaux R, Feillet P. 1980. Effect of heat treatment on protein solubility and viscoelastic properties of wheat gluten. Cereal Chem, 57 (5): 325-331
17. Pattakaou V, Voundouris E, Hadjizisiz M. 1981. Changes in quality parameters of flour mill streams, produced from soft wheat after hydrothermal treatment. In: The Quality of Foods and Beverages. Charalambuos, G. and Inglett, G.E., Eds. Academic Press. London, pp 275-287
18. Gündüz HH, Dıraman H. 1995. Süne Zararlı Bu¤daylarda Buharla ve Ilık Tavlama Metodları Üzerinde Bir Çalıflma. Ziraat Mühendisli¤i, 287: 30-31
19. Dıraman H. 1999. Süne Hasarlı Ticari Unlara Mikrodalga Uygulamasının Teknolojik ve Reolojik Etkileri. E.Ü. Mühendislik Fak. Gıda Müh. Bölümü. ''2000'li Yıllarda Gıda Bilimi ve Teknolojisi Kongresi. 18-20 Ekim E.Ü. Atatürk Kültür Merkezi – ‹zmir." Bildiri Kitabı Sayfa: 11. (Sözlü Sunulmufl Bildiri).
20. Staudt E. 1958. Eine Einfache Schellmetode zur Festellung von Hitzenschaden bei der Trocknung von Getreide. Mühle, 95 (6): 69.
21. ICARDA. 1982.Counteracting suni bug damage to wheat flour baking quality. ICARDA Research Highlights 82. ICARDA, Aleppo, Syria.
22. Köse E, Olçay M, Ünal SS. 1995. Bu¤day Unlarında Sünenin (Eurygaster integriceps) Hamurun Fiziksel Özellikleri ve Ekmek Niteliklerine Etkisi. Ege Üniv. Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri B, 13 (2): 81-89.
23. ICC, 1972. International Association for Cereal Chemistry and Technology. Method no 105, 110, 115 26. Orth RA, O'Brien N. 1976. A new biochemical test of dough strength on wheat flour. J Aust Inst Agric Sci, 42:122-124.
24. Dıraman H. 2009 Effect of Suni-bug (Eurygaster spp.) damage on some biochemical properties of bread wheat variety (Bezostaja). Asian J Chem, 21 (9): 7049-7053.
25. Peréz, G, Bonet, A, Rosell CM. 2005. Relationship between gluten degradation by Aelia spp and Eurygaster spp and protein structure. J. Sci Food Agric, 85: 1125-1130
26. Schofield JD, Bootomley RC, Timms MF, Booth MR. 1983. The effect of heat on wheat gluten and the involvement of sulphydril – disulfide interchange reactions. J Cereal Sci, 1: 241-253.
27. Hoseney RC, Rogers DE. 1990. The formation and properties of wheat flour doughs. CRC. 29 (2): 73-93