Improved quality of high-protein wheat bread with faba bean sourdough

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201909043391
Title: Improved quality of high-protein wheat bread with faba bean sourdough
Author: Sorvali, Päivi
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201909043391
http://hdl.handle.net/10138/305203
Thesis level: master's thesis
Discipline: Elintarviketeknologia
Food Technology
Livsmedelsteknologi
Abstract: Vehnäjauhon osittainen korvaaminen härkäpapujauholla lisää vehnäleivän ravitsemuksellista laatua, mutta samalla heikentää vehnätaikinan gluteeniverkostoa, pienentää leipien tilavuutta ja muuttaa rakenteen kovemmaksi. Jauhojen fermentointi eksopolysakkarideja (EPS) tuottavilla maitohappobakteereilla voi parantaa papujauhon teknologisia ominaisuuksia leivonnassa. Tutkimuksen tavoitteena oli valmistaa runsaasti proteiinia sisältävä leipä korvaamalla 30 % vehnäjauhosta härkäpapujauholla, joka fermentoitiin EPS:ja (dekstraania) tuottavalla Weissella confusa tai Leuconostoc pseudomesenteroides -maitohappobakteerilla leivontalaadun parantamiseksi. Natiivin ja fermentoidun härkäpapujauhon vaikutus taikinan ja leivän ominaisuuksiin analysoitiin. Taikinan vedensidonta ja reologia tutkittiin farinografin ja Kiefferin testin avulla. Leipien tilavuus mitattiin rypsinsiemenmenetelmällä ja rakenne Texture Analyserin TPA-testillä. Proteiinipitoisuus määritettiin kokonaisenergiasisällöstä laskennallisesti. Natiivi härkäpapujauho odotetusti heikensi taikinan sekoituksenkestoa ja elastisuutta verrattuna 100 % vehnätaikinaan. Vehnä-härkäpapuleivät olivat tilavuudeltaan 11 % pienempiä ja rakenteeltaan 38 % kovempia vehnäleipiin verrattuna. Fermentointi lisäsi härkäpapu-vehnätaikinan vedensidontaa ja vähensi taikinan venyvyyttä. W. confusa:lla fermentoitujen leipien tilavuus oli 21 % suurempi ja rakenne 12 % pehmeämpi verrattuna leipiin, joissa käytettiin natiivia härkäpapujauhoa. W. confusa:lla fermentoidut leivät olivat jopa 8 % suurempia kuin 100 % vehnäleivät. L. pseudomesenteroides:lla fermentoidut leivät olivat kuitenkin selkeästi pienempiä (-15 %) ja kovempia (+116 %) verrattuna natiivia härkäpapujauhoa sisältäviin leipiin. Eron oletettiin johtuvan voimakkaammasta happamuudesta sekä eroista EPS:n pitoisuudessa ja rakenteessa. Korvaamalla 30 % vehnäjauhosta härkäpapujauholla saatiin runsaasti proteiinia sisältävä leipä, joka vastasi rakenteeltaan lähes 100 % vehnäleipää, kun härkäpapujauho oli fermentoitu EPS:ja tuottavalla W. confusa -maitohappobakteerilla. Leivontalaadun ennakoimista varten tarvittaisiin kuitenkin uusia menetelmiä EPS-taikinoiden reologian tutkimiseen.Partial replacement of wheat flour with faba bean flour enhances the nutritional quality of wheat bread, but simultaneously weakens the gluten network, decreases the bread volume and increases bread hardness. The flour can be fermented with lactic acid bacteria, capable of producing exopolysaccharides (EPS), to improve the technological properties for baking. The aim of the research was to produce a bread rich in protein by replacing 30 % of the wheat flour with faba bean flour, which was fermented by EPS-producing Weissella confusa or Leuconostoc pseudomesenteroides -lactic acid bacteria to improve the baking quality. The effect of native and fermented faba bean flour to the properties of dough and bread was studied. Water absorption and rheology of the dough was analyzed with farinograph and Kieffer test of Texture Analyser. The volume of the breads was measured by rapeseed replacement method, and the texture of the breads by using TPA-test of Texture Analyser. The protein content of the total energy value of the bread was determined by calculations. As expected, native faba bean flour decreased the stability and elasticity of the dough compared to the 100 % wheat dough. The volume of wheat - faba bean bread decreased 11 % and the crumb texture was 38 % harder compared to the wheat bread. Fermentation of faba bean flour increased the water absorption and decreased the extensibility of the dough compared to the dough with native faba bean. Fermentation with W. confusa increased the bread volume by 21 % and decreased the bread hardness by 12 % compared to the breads with native faba bean. The volume of the breads with W. confusa-fermented faba bean was increased by 8 % even compared to the 100 % wheat bread. Yet the breads fermented with L. pseudomesenteroides had considerably decreased volume (-15 %) and increased hardness (+116 %) compared to the breads with native faba bean. The difference was hypothesized being caused by more intense acidification and possibly the different structure and amount of EPS. In this study 30 % of wheat flour was successfully replaced with faba bean, resulting a bread rich in protein and with a texture similar to 100 % wheat bread, as the faba bean flour was fermented with EPS-producing W. confusa -lactic acid bacteria. New methods for analyzing the rheology of EPS-containing dough would be beneficial for estimating the baking quality.
Subject: faba bean
fermentation
exopolysaccharides
baking
härkäpapu
fermentointi
eksopolysakkaridit
leivonta


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record