Comparison of Structural Development and Biochemical Accumulation of Waxy and Non-waxy Wheat Caryopses

Abstract

This study was conducted to compare structural development and biochemical accumulation of waxy and non-waxy wheat (NW) caryopses. The caryopses' microstructure of the waxy wheat (WW) and NW cultivars at different developmental stages were observed under light, fluorescence, and scanning electron microscope. The results were as follows: Compared with NW, WW had a shorter maturation duration, which was reflected in several following characteristics. Programmed cell death of the pericarp began earlier, and the chlorophyll-containing layer in the pericarp was smaller. Vacuoles in chalazal cells accumulated more tannins at different developmental stages. Starch granules and protein bodies in the endosperm showed a higher accumulation level in developing caryopses, and aleurone cells were larger in size with larger numbers of aleurone grains. An analysis of the element content indicated that the mineral elements Mg, P, K, and Ca exhibited a higher content, while the heavy elements Cr, Cd, and Pb exhibited a lower content in the aleurone layer.

The Influence of the Waxy Wheat Flour on the Cake`s Staling

“…This index changes for samples based on BWF for 5,8 % and for samples with WWF ̶ for 3,0 %, accordingly. The obtained result, in our opinion, is due to the large content of pentosans in non-amylose waxy wheat flour [5] and the higher content of incomplete starch depolymerization products in cakes with WWF, which characterized by high hydrophilic properties. Also the branched structure of amylopectin, the main polysaccharide of the waxy wheat flour starch, prevent product`s crumb from intensive migration of moisture.…”

The rationale of selecting pastries to be made with waxy wheat flour

“…Исследование показателей качества зерна пшеницы вакси показало высокую чув-ствительность ее крахмальных зерен к механическому воздействию при помоле [13], что приводит к возраста-нию количества поврежденных крахмальных гранул в муке из пшеницы вакси [14] и увеличению ее водопо-глотительной способности [15].…”

“…Так, для смеси с 50 % безамилозной пшеничной муки, количество диоксида углерода, выделившегося за 5 ч брожения, увеличилось на 20 % по сравнению с ХПМ, а для МПВ -на 45 %. Такую зависимость можно объяснить высокой сахарообразующей способностью муки из пшеницы вакси и повышенным содержанием в ее составе соб-ственных моно-и дисахаридов [15], являющихся ос-новным энергетическим материалом для дрожжевых клеток, обеспечивающих интенсивность брожения.…”

“…Формирование пористой и хорошо разрыхленной структуры гото-вых изделий на основе МПВ, вероятно, обусловлено интенсификацией спиртового брожения на всех эта-пах созревания полуфабрикатов для галет. Также, улучшение намокаемости галет при использовании безамилозной муки может быть связано с уменьшен-ным содержанием клейковинообразующих белковых фракций в ее составе [15], что приводит к образова-нию менее связанной структуры теста, которая легче разрыхляется во время выпечки, что, в свою очередь, также приводит к повы-шению пористости изделий. Исследование изменения качества сырцовых и заварных пряников при хранении показало, что использова-ние безамилозной пшеничной муки способствует лучшему сохранению их свежести.…”

The Study of Technological Properties of Waxy Wheat Flour and Its Influence on Refined Sugar-Free Hardtack`s Dough

“…It is probably possible to provide intensification of the fermentation process of yeasty semi-products at excluding sugar from recipes due to the use of waxy wheat flour (WWF) for their production. Flour of such wheat type, found for the first time by Japan selectors, is characterized by the absence of amylase in the composition of its starch and also its high pliability to the effect of amylolytic enzymes [6,7]. The replacement of bakery wheat flour (BWF) by amylase-free waxy wheat one obviously allows to stabilize the quality of semi-products for hardtacks, prepared with introducing sunroot powder instead of sugar.…”