IMPACT OF CHUFA FLOUR ON DOUGH MATURATION PROCESSES AND QUALITY OF WHEAT BREAD
Keywords:
chufa flour, gas formation, titrated acidity, porosity, specific volumeAbstract
The effects of partial substitution of wheat flour with chufa flour at levels of 10…20% on dough maturation processes, its structural and mechanical properties, and the quality of the bread are investigated. Replacing wheat flour with chufa flour leads to the intensification of the microbiological processes of dough maturation, namely, the acceleration of alcoholic and lactic acid fermentation. This manifested in an increase in the amount of released carbon dioxide by 14,0...33,0%, and the titrated acidity of the dough by 12,1...27,3%. The intensification of microbiological processes allows for a reduction in dough maturation time by 11,0…17,0%. Acceleration of alcoholic and lactic acid fermentation in the dough occurs due to the activation of yeast and lactic acid bacteria in the presence of mono- and disaccharides, vitamins, and minerals added to the dough with chufa flour. At the same time, replacing part of the wheat flour with an additive increases dough spreadability and reduces adhesion strength.
Organoleptic analysis data of baked products indicate that with an increased dosage of chufa flour, the bread crust develops a more intense coloration compared to the control sample. This is due to the higher content of mono- and disaccharides in the test samples, which participate in Maillard reactions and sugar caramelization during baking. The bread with the additive had a pronounced sweet taste and an almond aroma. The addition of 20% chufa flour led to the appearance of crunchiness of the additive during chewing. Bread samples containing up to 15% additive have high porosity, specific volume, and dimensional stability, and the addition of 20% chufa flour leads to a significant decrease in these parameters compared to the control sample.
Downloads
References
1. Харчові технології. Ринок борошна та основні тренди 2024. [Веб-сайт]. – Київ, 2024. – URL: https://harch.tech/2024/02/27/rynok-boroshna-ta-osnovni-trendy-2024-roku/ (дата звернення: 10.10.2024).
Kharchovi tekhnolohiyi. Rinok boroshna ta osnovni trendi 2024. [Veb-sayt]. – Kiyiv, 2024. – URL: https://harch.tech/2024/02/27/rynok-boroshna-ta-osnovni-trendy-2024-roku/ (data zvernennya: 10.10.2024).
2. Sanchez-Zapata E., Fernandez-Lopez J., Sendra E., Perez-Alvarez J.A. Tigernut (Cyperus esculentus) commercialization: Health aspects, composition, properties, and food applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2012. Vol. 11. Pp. 366–377.
3. Adejuyitan J. Tigernut processing: Its Food uses and Health benefits. American Journal of Food Technology. 2011. Vol. 6(3). Pp. 197–201. https://dx.doi.org/10.3923/ajft.2011.197.201.
4. Moldakulova Z., Bayisbayeva M., Iskakova G., Dikhanbayeva F., Izembayeva A., Sottnikova V. A study of the possibilities of using linseed flour and rice husk fiber as an additional source of raw materials in the bakery industry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 5. Pp. 61–72. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242648.
5. Mohajan S., Munna M. M., Orchy T. N., Hoque M. M., Farzana T. Buckwheat flour fortified bread. Bangladesh Journal of Scientific and Industrial Research. 2019. Pp. 347–356.
https://doi.org/10.3329/bjsir.v54i4.44569.
6. Seyyedcheraghi K. The effect of the using corn flour level and additive type on quality of corn bread. Middle East Journal of Science. 2018. Vol. 4, № 2. Pp. 81–98. https://doi.org/10.23884/mejs.2018.4.2.04.
7. Овсієнко С.М., Науменко О.В. Використання нехлібопекарських видів борошна у хлібопеченні. Продовольчі ресурси. 2023. Т. 11, № 20. С. 99–110. https://doi.org/10.31073/foodresources2023-20-10.
Ovsiyenko S.M., Naumenko O.V. Vykorystannya nekhlipobekarsʹkykh vydiv boroshna u khlibopechennі. Prodovolʹchi resursy. 2023. T. 11, № 20. S. 99–110. https://doi.org/10.31073/foodresources2023-20-10.
8. Codina-Torrella I., Guamis B., Trujillo A.J. Characterization and comparison of tiger nuts (Cyperus esculentus L.) from different geographical origin: Physico-chemical characteristics and protein fractionation. Industrial Crops and Products. 2015. Vol. 65. Pp. 406–414.
9. Бажай-Жежерун С., Рахметов Д. Смикавець їстівний – цінна сировина для виробництва функціональних харчових продуктів. Оздоровчі харчові продукти та дієтичні добавки: технології, якість та безпека : збірник матеріалів Міжнар. наук.-практ. конф., 14–15 листопада 2018 р. – Київ : НУХТ, 2018. – С. 79–81.
Bazhai-Zhezherun S., Rakhmetov D. Smykavets yistyvnyi – tsinna syrovyna dlya vyrobnytstva funktsionalnykh kharchovykh produktiv. Ozdorovchi kharchovi produkty ta dietychni dobavky: tekhnolohii, yakist ta bezpeka: zbírnyk materialiv Mizhnar. nauk.-prak. konf., 14–15 lystopada 2018 r. – Kyiv: NUKhT, 2018. – S. 79–81.
10. Mohamoud Farid Salama, Osman M., Owon M. Chemical and technological characterization of tigernut (Cyperus esculentus L.) tubers. Journal of Food and Dairy Sciences. 2013. Vol. 4. No. 6. Pp. 323–332.
11. Мільський О.В., Стрельцина І.Я., Нітченко С.В. Чуфа та використання її в кондитерській промисловості // Нові види сировини кондитерської промисловості. Чуфа, арахіс, суничний помідор. – К.: Укрдержвидавмісцевпром, 1936. – С. 4–22.
Mil's'kyi O. V., Strel'tsyna I. Ya., Nitchenko S. V. Chufa ta vykorystannia yii v kondyters'kii promyslovosti // Novi vidy syrovyny kondyters'koi promyslovosti. Chufa, arakhis, sunychnyi pomidor. – K.: Ukrderzhvydavmistsievprom, 1936. – S. 4-22.
12. Смілянець Н.М. Інтродукція Cyperus esculentus L. в Лісостепу України. Інтродукція рослин. 2003. № 12. С. 70–74.
Smilyanets N.M. Intruduktsiya Cyperus esculentus L. v Lisostepu Ukrainy. Intruduktsiya roslyn. 2003. № 12. S. 70–74.
13. Василенко О. В., Фещенко В. В., Чубко О. П., Гнатюк Н. О. Диверсифікація господарств у напрямку вирощування нішевих культур – елемент стратегії адаптації до змін клімату. Ukrainian Journal of Natural Sciences. 2024. №9. С. 191–199.
Vasylenko O. V., Feshchenko V. V., Chubko O. P., Hnatyuk N. O. Dyversifikatsiya hospodarstv u napryamku vyroshchuvannya níshevyh kulʹtur – element stratehiyi adaptatsiyi do zmin klimatu. Ukrainian Journal of Natural Sciences. 2024. №. 9. S. 191–199.
14. Martín-Esparza, E., & González-Martínez, C. Horchata de chufa:
A traditional Spanish beverage with exceptional organoleptic, nutritive, and functional attributes. Functional Properties of Traditional Foods. 2016. Рp.371–375.
15. Kizzie-Hayford N., Dabie K., Kyei-Asante B. Storage temperature of tiger nuts (Cyperus esculentus L.) affects enzyme activity, proximate composition and properties of lactic acid fermented tiger nut milk derived thereof. LWT. 2021. Vol. 137. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110417
16. Тележенко Л. М., Біленька І. Р., Золовська О. В., Лазаренко Н. А. Розробка технології молочно-рослинного десерту з функціональними наповнювачами. Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького. Серія: Харчові технології. 2018. Т. 20, № 90. С. 46-52.
Telezhenko L. M., Bilenka I. R., Zolovska O. V., Lazarenko N. A. Rozrobka tekhnolohiyi molochno-roslynnogo desertu z funktsional'nymy napovnyuvachamy // Nauk. visnyk Lvivs'kogo natsional'nogo universytetu veterynarnoyi medytsyny ta biotekhnolohiy imeni S. Z. Hzhyts'koho. Seriia: Kharchovi tekhnolohiyi. 2018.
T. 20, No 90. S. 46-52.
17. Нєміріч О. В., Устименко І. М., Гавриш А. В. Використання бульб чуфи в технології морозива. Інноваційні технології в готельно-ресторанному бізнесі : матеріали ІХ Всеукр. наук.-практ. конф., 19–20 травня 2020 р. Київ : НУХТ, 2020. С. 271.
Nemyrych O. V., Ustymentko I. M., Havrysh A. V. Vykorystannia bul'b chufy v tekhnolohii morozyva. Innovatsiyni tekhnolohiyi v hotel'no-restorannomu biznesi : materialy ІХ Vseukr. nauk.-praktychnyi konferentsii, 19–20 travnia 2020 r. Kyiv : NUKHT, 2020. S. 271.
18. Горобець О. М., Левченко Ю. В., Гередчук А. М. Інноваційні технології кондитерських виробів з використанням обліпихи : колективна монографія / за ред. О. В. Калашник, Х. З. Махмулова, І. О. Яснолоб. Полтава : Видавництво ПП «Астрая», 2020. С. 220–230.
Horobets O. M., Levchenko Yu. V., Heredchuk A. M. Innovatsiyni tekhnolohiyi kondytersʹkykh vyrobiv z vykorystannyam oblipykhy : kolektyvna monohrafiya / za red. O. V. Kalashnyk, Kh. Z. Makhmulova, I. O. Yasnolob. Poltava : Vydavnytstvo PP «Astraya», 2020. S. 220–230.
19. Chinma C. E., Avu J. O., Abubakar Y. A. Effect of tigernut (Cyperus esculentus) flour addition on the quality of wheat-based cake. International Journal of Food Science and Technology. 2010. Vol. 45. Pр. 1746–1752. https://doi.org/10.1111/j.1365-2624.2010.02334х
20. Mohamed T. Fouad, Ahmed Hussien, Moustafa A.El-Shenawy. Production of pasta using tiger nut and fermented permeate with some probiotic bacteria. Egyptian Journal of Chemistry. 2022. Vol. 65, №4. Рр. 569-578.
21. Llavata B., Albors A., Martin-Esparza M. E. High Fibre Gluten-Free Fresh Pasta with Tiger Nut, Chickpea and Fenugreek: Technofunctional, Sensory and Nutritional Properties. 2019. Foods. Vol. 9(1). Pp. 1-15. . https://doi.org/10.3390/foods9010011
22. Sumnu G., Sahin S. Quality of Gluten-Free Bread Formulations Baked in Different Ovens. Agricultural and Food Sciences. 2013. Vol. 6. Рр. 746-753. https://doi.org/10.1007/s11947-011-0712-6
23. Aguilar N., Albanel E., Minarro B., Capellas M. Chickpea and tiger nut flours as alternatives to emulsifier and shortening in gluten-free bread. LWT - Food Science and Technology. 2014. № 62(1). Pp. 225-238. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.12.045
24. Özcan M. Quality Evaluation of Bread Prepared from Wheat–Chufa Tuber Composite Flour. Foods. 2023. № 12(3), Рр. 444-452. https://doi.org/10.3390/foods12030444
25. Ade-Omowaye B. I. O., Akinwande B. A., Bolarinwa I. F., Adebiyi A.O. Evaluation of tigernut (Cyperus esculentus) -wheatcomposite flour and bread. Аfrican Journal of Food Science. 2008. Vol 2. Pp. 087-091.
26. Kizzie-Hayford N., Akanson J., Ampofo-Asiama J.,. Abano E. E. Influence of Partially Substituting Wheat Flour with Tiger Nut Flour on the Physical Properties, Sensory Quality, and Consumer Acceptance of Tea, Sugar, and Butter Bread. International Journal of Food. 2023. Pp. 1-10. https://doi.org/10.1155/2023/7892739.
27. Дробот В. І. Лабораторний практикум з технології хлібопекарського та макаронного виробництв. Київ : Центр навчальної літератури. 2006. 341 с.
Drobot V. I. Laboratorniy praktykum z tekhnolohiyi khlibopekars'koho ta makaronnogo vyrobnytstv. Kyiv: Tsentr navchal'noyi literatury. 2006. 341 s.
28. Дробот В. І. Технохімічний контроль сировини та хлібобулочних і макаронних виробів. Київ : Кондор-Видавництво. 2015. 972 с.
Drobot V. I. Tekhnochimichnyy kontrol syrovyny ta khlibobulochnykh i makaronnykh vyrobiv. Kyiv: Kondor-Vydavnytstvo. 2015. 972 s.
29. Реологічні методи дослідження сировини і харчових продуктів та автоматизація розрахунків реологічних характеристик : навч. посіб. / А. Б. Горальчук, П.П. Пивоваров, О.О. Гринченко та ін. Харків : ХДУХТ, 2006. 63 с.
Reologichni metody doslidzhennya syrovyny i kharchovykh produktiv ta avtomatyzatsiya rozrakhunkiv reologichnykh kharakterystyk: navch. posib. / A. B. Horalchuk, P. P. Pyvovarov, O. O. Hrynchenko ta in. Kharkiv: KhDUKHT, 2006. 63 s.
30. Дробот В. І. Технологія хлібопекарського виробництва : підручник 2-ге вид., допов. та переробл. – Київ : ПрофКнига, 2024. 516 с.
Drobot V. I. Tekhnologiya khlibopekars'koho vyrobnytstva: pidruchnyk. 2-he vyd., dopov. ta pererobl. – Kyiv: ProfKnyha, 2024. 516 s.
31. Purlis E., Browning development in bakery products. Journal of Food Engineering. 2010. Vol. 99, № 3. Рр. 239-249. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.03.008.
