Relating microstructure, sensory and instrumental texture of processed oat

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten prosessointi vaikuttaa kauran jyvien aistittaviin ominaisuuksiin ja mikrorakenteeseen. Prosessoidun jyvän mikroskooppista rakennetta, instrumentaalisesti mitattavaa kovuutta ja aistittavaa rakennetta tutkittiin käsittelemättömistä, idätetyistä, autoklavoiduista, idätetyistä ja autoklavoiduista, ekstrudoiduista sekä idätetyistä ja ekstrudoiduista kauranäytteistä. Materiaalina käytettiin kuorellisen Veli-lajikkeen ja paljasjyväisen Lisbeth-lajikkeen kauranäytteitä. Veli-kauran tärkkelysendospermin solut olivat kooltaan pienempiä kuin Lisbeth-kauran, ja soluissa oli hyvin runsaasti tärkkelystä. Veli-kaurassa ß-glukaani sijaitsi pääasiassa tärkkelysendospermin uloimmissa solukerroksissa. Sen sijaan Lisbeth-kaurassa oli runsaasti ß-glukaania myös tärkkelysendospermin sisäosien soluseinissä. Lisbeth näytti itävän nopeammin kuin Veli, sillä Lisbeth-lajikkeen jyvien rakenne oli idätyksen aikana hajonnut pitemmälle kuin Velin. Muuten lajikkeet käyttäytyivät eri prosesseissa hyvin samalla tavoin. Instrumentaalisesti määritetyn rakenteen (leikkausenergia, kovuus ja jauhatusenergia) ja aistitun rakenteen (kovuus, sitkeys, kosteus, rapeus ja hauraus) välisiä riippuvuuksia verrattiin tilastollisilla menetelmillä (korrelaatio- ja regressioanalyysi). Leikkausenergia korreloi instrumentaalisesti määritetyn kovuuden kanssa ja jauhatusenergia aistitun kovuuden kanssa. Käytetyistä mittausmenetelmistä jauhatusenergia näytti parhaiten sopivan mittaamaan prosessoinnin vaikutuksia jyvän rakenteeseen. Menetelmä on nopea ja helppo ja sen toistettavuus on hyvä.

This study is a part of a larger project aiming to produce new, healthy, and tasty food ingredients from oat. Germination and different heating processes can be used to improve the texture and flavour of cereals. In this study effects of germination and wet and dry heating on the microstructure, instrumental structure and sensory properties of two oat varieties were assessed. The microstructure of native, germinated, autoclaved and extruded grains of the hulled cv. Veli and hull-less cv. Lisbeth was examined by light microscopy, the texture was measured by determining the milling energy and hardness of the grains and sensory characteristics were evaluated with descriptive sensory profile analysis. In cv. Veli the cells of the starchy endosperm were smaller than in cv. Lisbeth and ß-glucan was concentrated in the subaleurone layer. In cv. Lisbeth ß-glucan was evenly distributed in the starchy endosperm. The grains of cv. Lisbeth were more extensively modified in the germination process than the grains of cv. Veli, otherwise the effects of processing on the grains of the two cultivars were similar. Germination caused cell wall degradation, autoclaving and extrusion cooking caused starch gelatinization. Autoclaving resulted in the hardest perceived texture in oat. Gelatinization of starch appeared to contribute more to the hardness of oat groats than the cell wall structure. Of the instrumental methods used in this study the milling energy measurement appeared to be the most useful method for the analysis of the effects of processing on grain structure.