The application of the response surface method (RSM) to optimize of the conditioning of primitive rye grain krzyca (Secale cereale var. multicaule) before milling

Stanisław Konopka



Beata Piłat




Abstract

The aim of the current study is to optimize the conditioning process of a primitive rye called (in Polish) krzyca which has recently been reintroduced to farming. The experiment was conducted according to the Box-Behnken model with three independent variables: the temperature of water used for grain conditioning (10, 15, 20 oC), the duration of the conditioning process (4, 10, 16 h) and the final grain moisture (13, 14, 15 %). In the obtained flours, four dependent variables were determined (time of grain milling, yield of extraction flour, ash content of flour and falling number value). The obtained polynomial equations and response surface method showed on significance of the used ranges of independent values, with the highest impact noted for flour ash and falling number values.


Keywords:

rye, conditioning, flour yield, ash content, falling number value, time of milling

BUKSA K., NOWOTNA A., GAMBUŚ H., KRAWANTKA J., SABAT R., NOGA M. 2012. Analiza porównawcza i skład chemiczny ziarna wybranych polskich odmian żyta, pochodzących z trzech kolejnych lat uprawy. Acta Agrophysica, 19(2), 265-276.   Google Scholar

BUSHUK W. (pod red.). 2001. Rye: Production, chemistry, and technology. American Association of Cereal Chemists, Inc. St. Paul, Minnesota, USA.   Google Scholar

CHRZĄSZCZ A. Krzyca - opis, właściwości i zastosowanie. Zboże krzyca ciekawostki. https://www.ekologia.pl/styl-zycia/zdrowa-zywnosc/krzyca-opis-wlasciwosci-i-zastosowanie-zboze-krzyca-ciekawostki,22132.html (accessed on 12 February, 2020).   Google Scholar

DANCIU, I.; DANCIU, C.; BANU, I.; VADUVA, M.; MESTER, M. 2009. Researches regarding the grinding resistance of the wheat grain. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies, 15(3), 393-395.   Google Scholar

DERRINGER G., SUICH R. 1980. Simultaneous optimization of several response variables. Journal of Quality Technology, 12, 214-219.   Google Scholar

DZIKI, D., CACAK-PIETRZAK G., BIERNACKA B., JOŃCZYK K., RÓŻYŁO R., GŁADYSZEWSKA B. 2012. The grinding Energy as an indicator of wheat milling value. TEKA. Commission of Motorization and Energetics in agriculture, 12(1), 29-33.   Google Scholar

DZIKI, D. 2008. The crushing of wheat kernels and its consequence on the grinding process. Powder Technology, 185(2), 181-186.   Google Scholar

DZIKI, D.; LASKOWSKI, J. 2002. Wpływ wielkości ziarna na wybrane właściwości pszenicy. Inżynieria Rolnicza, 5(38), 337-344.   Google Scholar

GĄSIOROWSKI H. (pod red.). 1994. Żyto, chemia i technologia. PWRiL, Poznań.   Google Scholar

JANKOWSKI S. 1981. Zarys technologii młynarstwa i kaszarstwa. WNT, Warszawa.   Google Scholar

KIRYLUK J., PAWLAK T., BORLIKOWSKA A. 2010. Wykorzystanie analizy zużycia energii w młynach pszennych do obniżenia energochłonności produkcji. Przegląd Zbożowo-Młynarski, 12, 34-36.   Google Scholar

KONOPKA I, TAŃSKA M, SKRAJDA M. 2017. Evaluation of baking value and content of selected pro-healthy compounds in grain of primitive rye “krzyca”. Przegląd Zbożowo-Młynarski, 4, 18–21.   Google Scholar

KOWALSKA-LEWICKA A. 2016. Żyto Krzyca (Secale cereale var. multicereale). http://www.krzyca.webity.pl/krzyca-historia/ (accessed on 12 February, 2020).   Google Scholar

PAJĄKOWSKI J. 2015. Informator nt. starych odmian roślin rolniczych i ogrodniczych występujących na terenie Rzeczpospolitej Polskiej i możliwościach ich introdukcji do uprawy jako odmiany regionalne i amatorskie. Wydawca: Ministerstwo Rolnictwa   Google Scholar

i Rozwoju Wsi, https://bankgenow.edu.pl/wp-content/uploads/2017/06/Informator-Stare-Odmiany-2015-min.compressed.pdf.   Google Scholar

PN-EN ISO 2171:2010. Ziarno zbóż i nasiona roślin strączkowych i ich przetwory. Oznaczanie zawartości popiołu metodą spalania.   Google Scholar

PN-EN ISO 3093:2010. Pszenica, żyto i mąki z nich uzyskane, pszenica durum i semolina - Oznaczanie liczby opadania metodą Hagberga-Pertena.   Google Scholar

PN-EN ISO 712:2012. Ziarno zbóż i przetwory zbożowe - Oznaczanie wilgotności - Metoda odwoławcza.   Google Scholar

ROSENTRATER K. A., EVERS A. D. 2018. Kent’s Technology of Cereals: An Introduction for Students of Food Science and Agriculture. Woodhead Publishing; https://doi.org/10.1016/C2014-0-02847-X.   Google Scholar

SCHULER S. F., BACON R. K., FINNEY P. L., GBUR E. E. 1995. Relationship of test weight and kernel properties to milling and baking quality in soft red winter wheat. Crop Science, 35 (4), 949-953.   Google Scholar

STANISZ A. 1998. Przystępny kurs statystyki w oparciu o program STATISTICA PL na przykładach z medycyny. StatSoft Polska Kraków, p. 1-362.   Google Scholar

STĘPNIEWSKA S., HASSON W.H., SZAFRAŃSKA A., CACAK-PIETRZAK G., DZIKI D. 2019. Procedures for breadmaking quality assessment of rye wholemeal flour. Foods, 8, 331; doi:10.3390/foods8080331   Google Scholar

STĘPNIEWSKA S., SŁOWIK E., CACAK-PIETRZAK G., ROMANKIEWICZ D., SZAFRAŃSKA A., DZIKI D. 2018. Prediction of rye flour baking quality based on parameters of swelling curve. European Food Research and Technology, 244, 989-997.   Google Scholar

STĘPNIEWSKA S. 2016. Wartość przemiałowa ziarna wybranych odmian pszenicy ze zbiorów z lat 2012-2014. Acta Agrophysica, 23(1), 105-117.   Google Scholar

STĘPNIEWSKA S., ABRAMCZYK D. 2011. Wartość przemiałowa i wypiekowa odmian pszenicy uprawianych w Polsce na podstawie oceny ziarna ze zbiorów lat 2006-2010. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, 66(3), 90-98.   Google Scholar

SZAFRAŃSKA A. 2011. Ocena wartości wypiekowej mąki żytniej. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, 66(4), 5-18.   Google Scholar

VEJRAŽKA K., FAMĚRA O., KOCOURKOVÁ Z., HASENAY S. 2012. Selected grain physical properties of different rye varieties (Secale cereale) and milling quality. In Proceedings of the 6th International Congress Flour-Bread'11. 8th Croatian Congress of Cereal Technologists, Opatija, Croatia, 12-14 October, 2011, pp. 461-466. Faculty of Food Technology Osijek, University of Josip Juraj Strossmayer.   Google Scholar

WARECHOWSKA M. 2014. Wybrane właściwości fizyczne ziarna zbóż a energochłonność rozdrabniania. Inżynieria Rolnicza, 1(149), 239-249.   Google Scholar

WARECHOWSKA M., WARECHOWSKI J., TYBURSKI J. SIEMIANOWSKA E., NAWROCKA A., MIŚ A., SKRAJDA-BRDAK M. 2019. Evaluation of physicochemical properties, antioxidant potential and baking quality of grain and flour of primitive rye (Secale cereale var. Multicaule). Journal of Food Science and Technology, 56, 3422.   Google Scholar

WIERCIOCH M., NIEMIEC A. 2006. Energochłonność procesu rozdrabnia pszenicy ozimej o różnej szklistości przy stosowaniu gniotownika i śrutownika walcowego. Inżynieria Rolnicza, 11(86), 511-518.   Google Scholar

WIERCIOCH M., NIEMIEC A., ROMAŃSKI L. 2008. Wpływ wielkości ziarniaków pszenicy na energochłonność ich rozdrabniania. Inżynieria Rolnicza, 5(103), 367-372.   Google Scholar

Download


Published
2020-04-27

Cited by

Konopka, S., & Piłat, B. (2020). The application of the response surface method (RSM) to optimize of the conditioning of primitive rye grain krzyca (Secale cereale var. multicaule) before milling. Technical Sciences, 23(1), 53–67. https://doi.org/10.31648/ts.5450

Stanisław Konopka 

Beata Piłat 




License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.





-->