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Qualität pflanzlicher LM (Fach) / Quali Pflanze (Prüfungsfragen) (Lektion)

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• Welchen Einfluss hat Umweltstress auf sekundäre Pflanzenstoffe? Nennen Sie hierzu Beispiele. positiver Einfluss: Stressreaktionen fördern Anreicherung sekundärer Pflanzenstoffe Beispiel Tomaten: mehr gesunde Phenole, Vitamine und AntioxidantienWeizen: Protein Konzentration steigt ⬄ Lipidkonzentration sinkt
• Was sind Mykotoxine? Unter welchen Bedingungen werden sie gebildet? Sind Sekundärprodukte  Sind toxische Stoffe unterschiedlicher chemische Struktur, die durch Stoffwechselaktivitäten von Schimmelpilzen gebildet werden.   Bis zu 25 % der weltweit produzierten Lebensmittel sind mit Mykotoxinen belastet (FAO, 2001)  Abbauprodukte von Mykotoxinen, die dem menschlichen Körper bzw. Organismus schaden können; können auch tödlich sein  Bildung abhängig vom Nahrungsangebot, Wassergehalt in Substrat und umgebender Luft (Luftfeuchte), Temperatur, pH-Wert und Interaktionen mit anderen Pilzen.  Für Giftbildung werden Substrate bevorzugt, die reich an Kohlenhydraten komplexer Zusammensetzung sind Beispiele: Alfatoxine (Getreide, Milch, Nüsse)   Patulin (Äpfel, Bohnen, Weizen)  Deoxynivalenol (DON) (Fusarium graminearum) Getreide gastrointestinaler Reizstoff
• Beschreiben Sie die Bildung von Acrylamid. Unter welchen Bedingungen und in welchen Produkten wird es gebildet? Acrylamid entsteht v.a. aus Asparagin in der „Maillard-Reaktion“ bei der Überhitzung von Stärke durch z.B. backen, braten, rösten, grillen, frittieren Der wichtigste Ausgangsstoff für Acrylamid in Lebensmitteln ist die Aminosäure Asparagin, die vor allem in Kartoffeln und in Getreide vorkommt. Voraussetzung: Niedermolekulare KH (wie Glukose + Fruktose) sowie Stickstoffverbindungen wie freie AS (Asparagin), hohe Temperatur und geringe H2O-Verfügbarkeit im Produkt.  Besonders viel Acrylamid entsteht, wenn kartoffel- und getreidehaltige Lebensmittel trocken über 180 °C erhitzt werden. Die Acrylamidbildung beginnt allerdings bereits bei 120 °C, steigt jedoch bei 170 – 180 °C sprunghaft an. Hierbei reicht auch eine dünne, trockene Schicht, wie bspw. die gebräunte Oberfläche von Pommes Frites oder eine Brotkruste. Und so enthalten Knäckebrot, Pommes Frites, Kartoffelchips, aber auch Kaffee, teilweise hohe Mengen  Folgen: Acrylamid verursacht Chromosomenbrüche und Genmutation
• Welche Qualitätsmerkmale sind für Weizen charakteristisch? Bestimmung der Backqualität von Weichweizen: Direkt: Backversuche (Volumenausbeute) -> Aufwendig, viel Mehl Indirekt: Fallzahl, Rohproteingehalt, Sedimentationswert, Griffigkeit, Wasseraufnahme, Mineralstoffwertzahl, Mehlausbeute Type 550 --> einfach, wenig Mehl Volumenausbeute: Hauptmerkmal der Qualitätseinteilung durch Bundessortenamt Nach Rapid- Mix- Test (RMT) an sortenreinen Mehlen >660 sehr gut ; <600 gering Fallzahl (FZ) Sie wird durch Stärke, Hemicellulosen (wichtig für den Viskositätsaufbau) und durch die Aktivität der stärkeabbauenden Enzyme bestimmt.  Niedrige FZ → Schwächung der Krumenelastizität, Beeinträchtigung der Backqualität FZ < 160 sec. → Glasigkeit und Kochpotential werden negativ beeinflusst (Weizen 250-320 // Roggen 120 – 180) >320 Krumenrisse Rohproteingehalt (xP - Gehalt): Durch Düngung und Sorte beeinflusst; es bestehen aber auch sortenspezifische Unterschiede im Proteinbildungsvermögen: E, A, B, C Bei niedrigem xP - Gehalt sinkt die Dehnbarkeit des Glutens und somit des Teiges (wichtig für Kombinationseignung von Sorten unterschiedlicher Teigeigenschaften) Hoher Gehalt bedeutet gute Eigenschaften der Endprodukte Sedimentationswert: Charakterisiert das Quellvermögen des Glutens (Klebers) Stark sortenspezifisch und korreliert mit dem Backvolumen und Proteingehalt Prinzip: Glutenbildende Proteine quellen in alkoholischer Milchsäurelösung und vernetzen sich untereinander; setzen sich ab (sedimentieren)  >40 sehr gut ; 30 – 40 gut ; <20 geschwächt Griffigkeit: Bezeichnet den Feinheitsgrad eines Mehles Steht in engem Zusammenhang mit der Kornstruktur und ist deswegen Maß für die Kornhärte. Wasseraufnahme:   Ist abhängig vom Proteingehalt und der Quellfähigkeit/Sedimentationswert des Glutens sowie von der Kornhärte, da Sorten mit härterer Kornstruktur stärker mechanisch beschädigt sind und diese Mehle daher mehr Wasser aufnehmen, als Mehle aus weicheren Sorten.  Maßgebend für Teigausbeute und –festigkeit  → HARTWEIZEN / DÜRÜM-WEIZEN(!!wahrscheinlich in Vorlesung nicht angesprochen!! Maltosegehalt (%): 2 – 3% => Gute Lockerung
• Welche Qualitätsmerkmale sind für Roggen charakteristisch? Fallzahl: Beeinflusst durch α - Amylase - Aktivität und auch Beschaffenheit der Pentosane (Optimal 120 -180)  Rohproteingehalt (xP-Gehalt): Bewertung ist abhängig von der Verwendung des Roggens: 1. Futterroggen: - hoher Proteingehalt wegen günstiger AS-Zusammensetzung erwünscht  2. Brotroggen: - hoher Proteingehalt bedeutet hohe Viskosität, diese wiederum verringert dann die Mehlausbeute.(Hoher Anteil an wasserlöslichen Proteinen) Amylogrammwerte: Definition: ist die wichtigste Methode zur Ermittlung der Verkleisterungseigenschaften der Stärke und damit zur Beschreibung des Backverhaltens des Roggens. Entscheidend ist der Punkt, bei dem die Verflüssigung der Suspension einsetzt   Amylogrammergebnisse charakterisieren neben der Enzymaktivität die Beschaffenheit und das Wasserbindevermögen der Pentosane. Niedrige Viskosität und Temperatur im Verkleisterungsmaximum sind auf eine hohe α - Amylase – Aktivität zurückzuführen und deuten auf eine unelastische Krume und ein insgesamt schlechtes Backverhalten hin.  Viskosität & Temperatur:  300 -600 AE 63-68°CWasseraufnahme
• Was ist der Sedimentationswert und was sagt er aus? Der Sedimentationswert stellt ein wichtiges Kriterium für die Eiweißqualität der. Er korreliert positiv mit dem Proteingehalt und dem Backvolumen und ist in hohem Maße sortenspeziefisch = genetisch bedingt, durch Züchtung zu beeinflussen. Die Quellung der Glutenteilchen in Milchsäurelösung beeinflusst die Sedimentationsgeschwindigkeit einer Mehlsuspension. Der Sedimentationswert ist das nach 5 Minuten sedimentierte Volumen an gequollenen Mehlteilchen, er wird dimensionslos angegeben. Die Sedimentationswerte liegen zwischen 8 bei kleberarmen Mehlen mit niedrigem Proteingehalt und 78 bei kleberstarken Mehlen mit sehr hohem Proteingehalt.
• Definition, Bedeutung und Bestimmung der Fallzahl: Definition: Die Fallzahl erfasst die Viskosität des Mehles, d.h. sie ist die erfasste Zeitdauer, die ein Penetrationskörper benötigt, um unter Einwirkung des eigenen Gewichtes, ein mechanisch & enzymatisch beanspruchtes Gel, zu durchdringen.  Angefangen mit der 60gsten Sekunde der Rührzeit Die Fallzahl erfasst die Viskosität einer verkleisterten und enzymatisch abgebauten Mehl - Wasser - Suspension auf penetrometrischem Wege. Bedeutung: Wird durch die Beschaffenheit der am Viskositätsaufbau beteiligten Inhaltsstoffe (Stärke, Hemicellulosen) und vor allem bei Auswuchs durch die Aktivität der stärkeabbauenden Enzyme (α – Amylase- Aktivität) bestimmt (überreif=niedrige FZ) → Niedrige FZ: Schwächung der Krumenelastizität, Beeinträchtigung der Backqualität. Bestimmung:   10ml Wasser und ca. 3g Mehl werden in einem H2O - Bad  bei 95˚C: 60sec. Lang gerührt. Nach den 60sec. wird von oben ein Stab fallen gelassen. Die Zeit, die er bis zum Erreichen des Bodens benötigt wird gestoppt. Die Sinkzeit + die 60 sec. ergibt die Fallzahl. Wirkung von α - Amylase: Spaltung der Stärke in Bruchstücke dadurch: - Abnahme der Wasserbindefähigkeit  - Abnahme der Viskosität der verkleisterten Stärke - Abnahme der FZ
• Welche teigphysikalischen Untersuchungen dienen der Qualitätsbeurteilung von Weizenmehl? I. Farinogramm (Knetmaschine): Charakterisiert Ausbeute & Stabilität des Teiges Wasseraufnahme:%Menge an Wasser, die der Teig bis zur vollen Konsistenz von 500 FE (Farinogramm - Einheiten) hat.> 56% = hohe Teigausbeute, langsame Teigreifung< 52% = niedrige Teigausbeute, schnelle Teigreifung  Resistenz (Teigstabilität): =die Zeit, in der die Maximalkurve oberhalb der 500 FE-Linie bleibt --> zeigt die Knettoleranz eines Mehles / Teiges an. >8min hoch => intensiv kneten <3min niedrig => schlechte Glutenqualität  Teigerweichung:Zeigt das Verhalten des Teiges beim Überkneten, d.h. Rückschlüsse auf Stabilität des Teiges / Mehles während der Verarbeitung. Teigerweichung <70 FE – gering => Gute Teigstabilität>130 FE – stark => Nachlassen des Teiges II. Extensiogramm: Kennzeichnet die Dehnungseigenschaften des Teiges und lässt Rückschlüsse auf Volumen und Form der Gebäcke zu. Energie:Beschreibt die bei der Teigdehnung aufzuwendende Gesamtkraft; sie korreliert mit der Gashaltung und Volumenausbeute des Teiges. Verhältniszahl:Quotient aus Dehnungswiderstand & Dehnbarkeit, Maßzahl für die Teigverarbeitungseigenschaften. Verhalten des Teiges auf Gare: >5,0 (hoch) kleines Gebäckvolumen 3,0 – 4,0 => Elastizität und Dehnbarkeit des Teiges ausgewogen <1,5 (niedrig) sehr dehnbare Teige, lassen schnell nach, Gebäckform mangelhaft
• Wie wird Roggenmehl teigphysikalisch / verarbeitungstechnisch Charakterisiert? Amylogramm: Ist die wichtigste Methode zur Ermittlung der Verkleisterungseigenschaften der Stärke und damit zur Beschreibung des Backverhaltens von Roggen. →Viskosität und Temperatur in Verkleisterungsmaximum.
• Nennen und erläutern Sie Qualitätsmerkmale von Speisekartoffeln SPEISEKARTOFFEL: äußere Merkmale:   Augenlage: nicht zu tief, möglichst flach                              Sortierung: gleichmäßig (>50-60mm für Pommes, Chips) Knollenform, alles aus der Weiterverarbeitung Schale: entsprechend Schalenfarbe innere Merkmale:          Stärkegehalt und Größe der Stärkekörner - Bei Stärkekartoffeln: Gehalt mind. 18-20% TM- Bei Alkohol & Futter: sehr hoher Stärkegehalt Gehalt an Zucker & org. Säuren Reduzierte Zucker reagieren mit freien AS Maillard-Reaktion (nichtenzymatische Bräunung) unerwünscht.  Speisewert:  Konsistenz (Festigkeit nach dem Kochen): mehlig, mehlig - festkochend, festkochend Feuchtigkeit, Körnigkeit, Mehligkeit Verfärbung nach dem Kochen  Geschmack      
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• Nennen und erläutern Sie Qualitätsmerkmale von Kartoffeln als Verarbeitungs- / Veredelungsprodukte (Frittier- & Bratprodukte, Tiefgefrier-, Nass- & Trockenprodukte) äußere Merkmale:     Form der Knolle, Knollengröße:- Chips: runde Knollen- Dosen: runde bis ovale Knollen- Pommes: lange bis langovale Knollen Gleichmäßigkeit der Sortierung- Dosen: < 35 mm- Trockenprodukte: > 35 mm- Chips: 40 - 65 mm- Pommes: > 65 mm Schalenbeschaffenheit, Augenlage Beschädigungen, Krankheiten innere Merkmale:      Stoffliche Zusammensetzung:- Stärkegehalt und –qualität- Verhältnis Stärke zu nichtstärkehaltigen Inhaltsstoffen, - Proteingehalt, - Mineralstoffgehalt (insbes. K, P, Mg) Gehalt an reduzierenden Zuckern:- Chips: 0,15%- Pommes: 0,25% Maillard Physiologischer Zustand der Knolle (Reifegrad) Kochtyp Neigung zu Verfärbungen:- (Rohbreiverfärbungen, nichtenzymatische Verfärbungen) sensorische Eigenschaften TM - Gehalt:- Chips: 24%- Pommes: 22%- Trockenprodukte: 22%
• Nennen und erläutern Sie Qualitätsmerkmale von Zuckerrüben äußere Merkmale:            Form der Rübe Schmutzgehalt   Verarbeitungseigenschaften: Bruch- und Reißeigenschaften Schneidbarkeit   Inhaltsstoffe: Gehalt an:     1.Betain(AmN)2.Invertzucker (zu 50:50 Glucose und Fruchtzucker --> durch Zagabe kleiner Mengen an Säure aus Saccharose in heißem Wasser gelöst: Invertase)3.Citronen-, Oxal-, Apfelsäure --> Zuckergehalt Möglichst geringer Gehalt an Melassebildnern (AS + Peptide; Amino – N)+ weitere org. bas. Verbindungen+ Salze (K, Na)Melassebildner beeinträchtigen das Auskristallisieren des Zuckers => es bleibt mehr Zucker in der Melasse => Bereinigter Zuckerertrag (BZE) sinkt  Bereinigter Zuckergehalt (BZG) = ZG – Standardmelasseverlust= ZG – (0,12 *(K + Na) + 0,24 * AmN +1,08) Bereinigter Zuckerertrag = RE * BZG / 100
• Beschreiben Sie die jeweiligen Reaktionen, die nichtenzymatischen Verfärbungen bei Kartoffeln und Kartoffelprodukten zugrunde liegen Kochdunklung: Entstehung bei Kochprozess --> Reaktion von Freien Metallen und Phenolen Beteiligte Reaktionspartner: Chlorogensäure und Fe2+ Reaktion: C16H18O9 – Fe2+ -(O2)-> (C16H18O9)2 – Fe3+Eisen(II)- Chlorogensäure- Komplex  --> Eisen(III)- Chlorogensäure- Komplex farblos                                                -->  dunkel gefärbt Zitronensäure und Phosphate bilden mit Fe2+ stabile farblose Komplexe und führen zu hellen Kartoffeln; konkurrieren mit Chlorgensäure um Eisen. (positiv) Mg2+ bildet stabilere Konkurrenzkomplexe mit Zitronen- und Phosphatsäure, so dass eine Zunahme der Farbintensität auftritt, da sich mehr Chlorogensäure-Eisen-Komplex bilden (negativ) Endprodukt: Melanoidine Gefördert durch Mono- und Diphenole (Chlorohensäure), Metalle (Fe, Cu) Gehemmt durch Niedrige Gehalte an reduzierende Zuckern  Maillard-Reaktion: Entsteht durch thermische Verarbeitungsprozesse --> Reaktion von reduzierenden Zuckern und freien Aminosäuren Endprodukt: Melanoidine Gefördert durch reduzierte Zucker und frei Aminosäuren zu Melanoidinen (Geruchs- u. Geschmacksstoffe) Gehemmt durch Niedrige Gehalte an reduzierende Zuckern Außerdem können entstehende Asparagine zur Bildung von neurotoxischem Acrylamid führen     
• Beschreiben Sie die jeweiligen Reaktionen, die enzymatischen Verfärbungen bei Kartoffeln und Kartoffelprodukten zugrunde liegen Schwarzfleckigkeit / Roh- btw. Rohbreiverfärbung: Entsteht durch mechanische Beanspruchung --> Oxidation von Monophenolen zu o-Quinonen: Endprodukte: Melanine Gefördert durch freie Aminosäuren, Mono- und Dipheonle (Chlorogensäure), Sauerstoff Gehemmt durch organische Säure (Ascorbinsäure, Citronensäure), hohe K-Gehalte
• Welche Faktoren nehmen während der Vegetation Einfluss auf die Qualität von pflanzlichen Produkten? I. Allgemein:   Wasser  Temperatur Licht Unkräuter und –Ungräser Samenkrankheiten Wurzel- und Stengelkrankheiten Blattkrankheiten Ährenkrankheiten Tierische Schädlinge (Insekten) II. Beispiel Kartoffel:  1. Stickstoffverfügbarkeit: Rel. Stickstoffmangel:Abnahme des Proteingehaltes und der Proteinqualität   àschlechte Frucht- & Knollenausbildung Rel. Stickstoffüberschuss:- schlechte Verarbeitungseigenschaften- beeinträchtigt sensorische Merkmale (bes. Geschmack)- Beeinträchtigung der Lagerfähigkeit 2. Phposphorverfügbarkeit: Funktion: Stärkesysnthese, an Ascorbinsäuresysthese beteiligt  Bedeutung: Knollengröße, Stärkequalität 3. Kaliumverfügbarkeit: Funktion: an Stärke- & Proteinsynthese beteiligt Bedeutung: - Verfärbung- Geschmack- Knollenform- TM - Gehalt  4. Magnesiumverfügbarkeit: Funktion: Beteiligt an Pektinaufbau (Zellwände), KH- & Proteinsynthese, pH – Stabilisierung Bedeutung: Viskositätseigenschaften  5. Calciumverfügbarkeit: Funktion: beteiligt an Pektinaufbau (Stabilität von Zellwänden & strukturen) Bedeutung:  - Verfärbungen- nicht virose Eisenfleckigkeit- Viskositätseigenschaften  6. Trockenstress: Ertragsreduzierend wegen verminderter Photosynthese ↑ TM - Gehalt  ↑ Gehalt reduzierender Zucker (Maillard- Reaktion) Bei ungenügender Wasserversorgung wird verstärkt Chlorogensäure (Kochdunklung) aus phenolischen AS gebildet, d.h. Verhältnis Chlorogensäure : Tyrosin ↑  ↑ oxidatives Potential à Qualitätsmängel  ↑ enzymatische Verfärbung (Schwarzfleckigkeit)  ↑ nicht - enzymatische – Verfärbungen (Maillard - Reaktion)  Negativer Einfluss auf die Qualität: von:1. Speisekartoffeln (sens. Eindruck nach dem Schälen)2. Verarbeitungsprodukte (braune Stellen nach dem Frittieren 7. Krautminderungsverfahren: Werden Krautminderungsverfahren während einer langen Trockenperiode (Trockenstress) angewandt, kann es zu folgenden Qualitätsbeeinflussungen kommen:- Nabelendnekrosen- Veränderung des Mineralstoffgehaltes- ↑ Chlorogensäuregehalt- Enzymatische & nichtenzymatische Verfärbungen    8. Weitere Faktoren: Vegetationsbedingungen Boden- Luftfeuchte Bodenbeschaffenheit
• Welche Qualitätsmerkmale von Weizen werden durch die N-Düngung beeinflusst? Korngröße Glasigkeit (bei Hartweizen) α - Amylase - Aktivität  Proteingehalt & -qualität Teigausbeute entsprechend Proteinniveau & Kornhärte Backvolumen TM Teigeigenschaften--> N (Stickstoff) und S (Schwefel) beeinflussen die Qualitätsparameter von Weizen immer in Abhängigkeit von Sorte & Abbau 
• Effekte von CO2 auf Biomasse/Ertrag, Protein und Nährstoffe Weizen: Biomasse von Stängel und Ähren nimmt zu, Blattmasse nimmt ab  Ertragsparameter wie Ähren u Körner/m² sowie Ertrag dt/ha steigen – TKG nimmt ab Proteingehalte sinken Nährstoffe (Zn, Fe, Phytate) sinken  bei C4 Pflanzen geringe Änderungen der Nährstoffgehalte – Phytate steigen 
• Unter welchen Umständen kommt es zum Fusarienbefall bei Weizen? Fusarien lieben feucht - warmes Klima für ihre Vermehrung Neuinfektionen geschehen meistens auch über das Wasser bzw. Wassertropfen  => Regen an den Ähren / Körnern  an den Wurzeln und Halmen verstärkter Fusarienbefall durch:- enge Fruchtfolge                           - minimale Bodenbearbeitung- Maisanbau als Vorfrucht- benachbarte, infizierte Schläge- schlechte Fungizidbehandlung- anfällige Sorten - Saatgutinfektion Wirkung: Proteinabbau 
• Was sind die Folgen für die Verarbeitungseigenschaften von Weizen bei Fusarienbefall? Je höher der Befall, desto drastischer sinkt die Teigstabilität --> sinkender Glutengehalt Teigerweichung steigt Gebäckvolumen steigt leicht an Belastung des Getreides und des Mehles mit Mykotoxinen (DON) - Verarbeitungseinschränkungen (nur noch Tierfutter) bis zur Deklaration als Sondermüll (muss aufwenig entsorgt werden)- keinen Einfluss auf Fallzahl --> keine austeichende Backqualität von Stark befallenem Getreide
• Erläutern und begründen Sie die K-Düngung bei Kartoffeln Düngung jedes Jahr notwendig Regulieren des osmotischen Drucks in der Zelle --> Einfluss auf red. Zucker  --> Backfarbe Kationen-/ Anionengleichgewicht --> org. Säuren (Ascorbinsäure, Zitronensäure) --> Rohbreiverfärbung, Schwarzbeinigkeit, Kochdunklung Proteinsynthese --> Ernährungsphysiologischer Wert Wenn Vakuole viel K aufnimmt werden wenig red. Zucker gebildet--> hoher Gehalt an org. Säuren. Art des zugeführten K- Düngers beeinflusst K- Gehalt in den Knollen sowie den Stärkegehalt 
• Anbaukrankheiten und deren Einfluss auf die Getreidequalität Wasser und Temperatur  Unkräuter und Ungräser:- Konkurrenz (Licht, Wasser, Platz) Einfluss auf Korngröße und TKG, Proteingehalt Samenkrankheiten:- Einfluss auf Korngröße und Auswuchsneigung Wurzel- und Stengelkrankheiten:- Einfluss auf Korngröße, TKG, Anteil geschrumpfter Körner, Auswuchsneigung Blattkrankheiten:Korngröße, TKG, Anteil geschrumpfter Körner, Proteinqualität, α-Amylase-Aktivität in unreifen Körnern Ährenkrankheiten:- Einfluss auf Korngröße, TKG, verfärbte Körner, Mehl Tierische Schädlinge (Insekten)- indirekter Einfluss auf TKG, Anteil geschrumpfter Körner, Proteinqualität 
• Warum müssen Erntegüter vor der Lagerung und Verarbeitung gereinigt werden? --> Um pathogene, verunreinigte, beschädigte oder zu kleine Partien zu entfernen Entfernung von Unkräutern, Unkrautsamen oder anderen Pflanzenteilen die toxisch/negativ für Verarbeitung sind Reduzierung des Pilzbefalls (Mutterkorn) Entfernen von Fremdstoffen (Metall) Entfernung von Schmutz (Sand etc.) Reduzierung des Besatzes von MO’s schon vor der Lagerung bzw. Verarbeitung Entfernen von Insekten Entfernung von Spreu und Spelzen 
• Welche Qualitätsbeeinträchtigungen sind durch unsachgemäße Trocknung zu erwarten? Im Korn: Schrumpfung/Deformation des Korns Bildung von Rissen in der Schale Bräunung von Schale und Endosperm Partieller Stärkeabbau Schädigung von Karotinoiden, AS, Tocopherolen Intensivierung der Maillard-Reaktion Phosphatide werden abgebaut Proteindenaturierung --> d. h. Beeinträchtigung der Gluteinbildung Inaktivierung von technisch bedeutsamen Enzymen Backqualität: Verschlechterung der Mahlfähigkeit Rückgang von Mehlausbeute und -helligkeit Abnahme/Verlust der Glutenbildung Schlechte Backfähigkeit Beeinträchtigung der Wasseraufnahmefähigkeit des Mehls  Beeinträchtigung der Teig- & Gebäckeigenschaften  Weitere Auswirkungen: Abnahme bzw. Verlust der Keimfähigkeit - Schränkt die Verwendungsfähigkeit des Getreides stark ein Abnahme von industriell gewinnbarer Stärke (Ausbeute & Qualität der Stärke und des Glutens sind beeinträchtigt) Rückgang der biologischen Wertigkeit à Futterwert des Getreides   
• Welche Schimmelpilze treten insbesondere während der Lagerung auf und was können mögliche Auswirkungen sein? Je nach Wasser- & Nährstoffgehalt können bei der Lagerung zwei Familien auftreten: Familie Aspergillus  Familie Penecillium Auswirkungen: Keine Verwendung für Lebensmittel mehr möglich Störung von Transportvorgängen Erhöhte Reinigungskosten Ungleichmäßige Druckverteilung Teilweise Zerstörung von Lagerbehältern Produkterhitzung (Selbstentzündung möglich) Kontamination der Produkte mit gefährdenden Substanzen- Mykotoxine: Gefährdung von Mensch und Tier; Allergien, Atembeschwerden 
• Welche Lagerungsbedingungen sind für die Qualitätserhaltung bei Getreide notwendig? Feuchte beachten Verwendungszweck beachten Korntemperatur 45 - 50° C beim Trocknen ? Trocknungsluft 15 - 20° C Feuchteanteil 14 – 15 % Weizen: <14% Lagerungstemperatur 15 - 20° C (WW: umso kälter, desto besser) 
• Welche Lagerungsbedingungen sind für die Qualitätserhaltung bei Kartoffeln notwendig? Temperaturoptimum bei 8 °C (minimale Respiration) hohe CO2 Anreicherung erwünscht --> Stärkeveratmung wird gestoppt nicht < 6 °C ansonsten wird zwar der Stoffwechsel heruntergefahren, aber der Stärkeabbau zu Zucker ist dann größer als die Zuckerveratmung Luftfeuchte bei ca. 80 %, damit die Knolle nicht austrocknet – Transpiration (Kartoffel hat 75% FA) Atmung und Verdunstung relativ gering halten (immer gering Vorhanden) Knolle geht in Keimruhe über Hohe TM-Verluste u. Abnahme Ascorbinsäure in ersten Monaten Acrylamidzunahme (Abh. von Lagerungstemperatur) Abwehr von Krankheitserregern Wundheilung aufgrund äußerer Beschädigungen à Schwarzfleckigkeit
• Faktoren die Einfluss auf die Qualität während der Lagerung nehmen und die daraus resultierende Veränderung der Inhaltsstoffe Einflussfaktoren: Wasseraktivität wird aufgrund der trockenen Lagerung (Feuchtigkeit < 15%)   zu gering für MO’s gehalten Temperatur des Lagergutes und der Umgebung (niedrige Lagerungstemperatur verlangsamt das Wachstum der MO’s) O2 +CO2 Konzentration der Atmosphäre Quantitative + qualitative mikrobielle Kontamination und Befall mit tierischen Schädlingen  Evtl. pH - Wert – Absenkung --> Konservierung  Inhaltsstoffveränderung und daraus Resultierendes: Die Temperatur & Feuchteanteil sind so niedrig zu halten, so dass sowohl mikrobielle als auch enzymatische Prozesse auf einem geringen Niveau bleiben Wenn nicht --> Anstieg von Enzymaktivität Stärkegehalt ↓Anteil an red. Zucker und löslichen Proteinen ↑Lipide werden in freie Fettsäuren eingebautAbnahme an Vitamin B + E-Gehalt zusätzlich: Abnahme der Keimfähigkeit, Verfärbung des KeimesFallzahl sinkt (oder steigt) Abnahme der Mehlausbeute beim hellen Mehl
• Reaktionspartner bei Kochdunklung und Schwarzfleckigkeit Reaktionspartner: Chlorogensäure und Fe2+ Reaktion: C16H18O9 + Fe2+  --> [ C16H18O9 ]2 + Fe3+ Zitronensäure und Phosphate bilden mit Fe2+ stabile farblose Komplexe und führen zu hellen Kartoffeln --> konkurrieren mit Chlorgensäure um Eisen Mg2+ bildet stabilere Konkurrenzkomplexe mit Zitronen- u. Phosphatsäure, sodass eine Zunahme der Farbintensität auftritt, da sich mehr Chlorogensäure – Eisen – Komplexe bilden 
• Extensio-, Farino- und Amylogramm  Bei welcher Getreideart, was wird ermittelt etc. Farinogramm: Weizen Charakterisiert Ausbeute u. Stabilität des Teiges Wasseraufnahme :%-Menge an Wasser, die der Teig bis zur vollen Konsistenz von 500 FE (Farinogramm- Einheiten) hat > 56% = hohe Teigausbeute < 52% = niedrige Teigausbeute Resistenz (Teigstabilität) zeigt die Knettoleranz eines Mehles/Teiges an Teigerweichung:Zeigt das Verhalten des Teiges beim Überkneten, d.h. Rückschlüsse auf Stabilität des Teiges/Mehles während der Verarbeitung Extensiogramm: Weizen  Kennzeichnet Dehnungseigenschaften des Teiges und lässt Rückschlüsse auf Volumen und Form der Gebäcke zu  Energie:Bei der Teigdehnung aufzuwendende Gesamtkraft, korreliert mit       Gashaltung und Volumenausbeute des Teiges Verhältniszahl: = Dehnungswiderstand / Dehnbarkeit Maßzahl für Teigverarbeitungseigenschaften Amylogramm Roggen Ermittlung Verkleisterungseigenschaften der Stärke --> Backverhalten, Viskosität und Temperatur in Verkleisterungsmaximum Verkleisterungsmaximum: Punkt bei dem die Verflüssigung der Suspension einsetzt niedrige Viskosität und Temperatur im Verkleisterungsmaximum sind auf eine hohe  α-Amylase – Aktivität zurückzuführen und deuten auf eine unelastische Krume und ein insgesamt schlechtes Backverhalten hin Amylogrammergebnisse charakterisieren neben der Enzymaktivität die Beschaffenheit und das Wasserbindevermögen der Pentosane
• Rheologische Eigenschaften von Gluteninen und Gliadinen. Wodurch entsteht der Unterschied? Rheologie charakterisiert Fließeigenschaften und Festigkeitseigenschaften Glutenine:  höhere Molmasse Gliadine (Prolamine) bilden nur intramolekular Disulfidbindungen (Glutenine inter- u. intramolekular) Rheologie: Glutenine sind wenig plastisch und stark elastisch bei Prolamine/Gliadine ist es andersrum => klebrig, viskos fließend 
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• Was ist Mutterkorn? Wo kommt es vor? Wie kann sein Auftreten minimiert werden? Pilz auf Roggen u. Gräsern (Triticale, Durumweizen, Dinkel, Gerste) Schadstoff: Ergotamin (gefäßverengend) Vorbeugung durch:- Beimischung Populationsroggen zu Hybrid- Roggen (5-10%)- Sorten mit hoher Pollenausschüttung:          --> „Pollen- Plus Sorten“          --> pollenreiche, kurze u. homogene Blüte- Ackerbauliche Maßnahmen:          --> weite Fruchtfolge          --> wendende Bodenbearbeitung- Feldränder mähen vor Gräserblüte
• Welche Faktoren beeinflussen die Qualität von Zuckerrüben? Einflussgrößen auf die Rübenqualität: Sorte:- genetische Veranlagung- Resistenzeigenschaften Umwelt:- Bodenart- Klima- Jahreswitterung Pflanzenbau und Agrotechnik:- Anbaumaßnahmen:         --> Bodenbearbeitung         --> Fruchtfolge         --> Zwischenfruchtanbau         --> Vegetationsablauf         --> Nährstoffversorgung- Ernteverfahren:         --> Köpfung         --> Schmutz         --> Beschädigungen- Rübenlagerung:         --> Temperatur, Beschädigung, Dauer- Pflanzenschutz 
• Welche Parameter bestimmen den Standardmelasseverlust und wo findet dies Berücksichtigung? Standardmelasseverlust (SMV):- innere Qualität- Anteil der Melassebildner: Kalium, Natrium, Amino- Stickstoff- Maß für Saftreinheit- Melassebildner behindern Zuckergewinnung aus Dicksaft SMV[in%] = 0,12 * (K + Na) + 0,24 AmN + 0,48  
• Worin besteht die Notwendigkeit der N- und S-Düngung bei Weizen aus Sicht der Qualität und Produktsicherheit? nach Qualitätsmerkmalen: Gehalt und Verfügbarkeit von Nährstoffen erhöhen:- Proteingehalt durch N- Düngung bestimmt - Proteinqualität/ Zusammensetzung durch N- u. S- Düngung - Glutenmenge und Struktur  •   Korngröße •   Glasigkeit (bei Hartweizen) •   α - Amylase - Aktivität  •   Proteingehalt & -qualität •   Teigausbeute entsprechend Proteinniveau & Kornhärte •   Backvolumen •   TM •   Teigeigenschaften  Mahlqualität: Kornstruktur Kraftbedarf =>  N (Stickstoff) und S (Schwefel) beeinflussen die Qualitätsparameter von Weizen immer in Abhängigkeit von Sorte & Abbau  zusätzliche Funktionen Schwefel: Abwehr von Fraßfeinden und mikrobiellen Pathogenen durch Glucosinolate Stressabwehr und Entgiftung 
• Welche Auswirkungen können Klimaänderungen, wie Temperaturanstieg und Kohlendioxiderhöhung bzw. Trockenstress auf die Produktqualität haben? Temperaturanstieg: Verschiebung von Anbauregionen  höherer Krankheits- u. Schädlingsdruck verlängerte Vegetationsperioden Wasserknappheit / Erhöhter Bewässerungsbedarf Trockenstress:- höhere Protein Konzentrationen- niedrigere Lipid Konzentrationen   Kohlendioxidanstieg: Zunahme Biomasse Stängel u. Ähren außer Blatt  Zunahme Ertragsparameter (Körner/Ähren pro m², Ertrag dt/ha) Abnahme TKG, Mineralstoffgehalte und Proteinfraktion 
• Was ist Auswuchs, in welchen Formen kann er vorkommen und welche Faktoren begünstigen sein Auftreten? sichtbarer Auswuchs, verbunden mit α- Amylase- Akkumulation: Keimung physiologisch reifer Körner oder unreifer Samen in der Ähre nicht sichtbarer Auswuchs, verbunden mit α- Amylase- Akkumulation=> Folgen: Ertragsverluste und Fallzahlen unter 150  begünstigende Umweltfaktoren: Feuchte Witterung Kühle Temperaturen: Keimung reifer Körner Warme Temperaturen: α- Amylase- Aktivierung in unreifen Körnern  Sorteneinfluss 
• Begründen Sie die unterschiedlichen Trocknungsbedingungen für Brot- und Saatgetreide Eine zu starke Trocknung (zu hohe Korn- Temperaturen) führen zu einer irreversiblen Schädigung der Keimfähigkeit. Keimfähigkeit bei Saatgetreide sehr wichtig. 
• Welche Qualitätsbeeinträchtigungen sind durch unsachgemäße Trocknung und Lagerung zu erwarten? Trocknung: Durch zu hohe Korntemperaturen /Überhitzung:- Protein- u. Enzymschädigung- Inaktivierung technologisch wichtiger Enzyme - partieller Stärkeabbau Durch zu starken Feuchteentzug / Übertrocknung:- Erhöhte Bruchkornanfälligkeit- Schrumpfungen bzw. Deformationen des Kornes- Bildung von Rissen in der Schale- Bräunung von Schale und Endosperm- Rückgang Mehlausbeute und Mehlhelligkeit- Beeinträchtigung der Wasseraufnahmefähigkeit des Mehles- Verschlechterung der Mahlfähigkeit u. Backfähigkeit Lagerung:  Insekten Schimmelpilze Milben  Ursachen: Zunahme von Insekten und Schädlingen (Mäuse):- Fraßaktivität an Körnern => Beschädigung, Masseverlust, Verunreinigung (Exkremente), Abnahme KF, Kontamination Zunahme von Schimmelpilzen durch ungünstige Temp. u. Feuchte:- Zunahme an freien Fettsäuren, Erhitzen, Mykotoxinbildung, Allergene- Aggregation: Brückenbildung, Anhaften an Wänden Zunahme Milben:- Fraßaktivität- Beschädigungen, abw. Geruch, Kontamination  Sensorische Veränderungen: Abnahme KF, Verfärbung des Keims Abnahme des Glutenanteil, der Quellfähigkeit des Gluten Abnahme der Fallzahl Abnahme antioxidative Aktivität Abnahme der Mehlausbeute bei hellen Mehlen 
• Welche Schimmelpilze treten insbesondere während der Lagerung auf und was können mögliche Auswirkungen sein? Aspergillus spp. und Penicillium spp. Ursachen: hohe Lagerfeuchte (>80%) und Temperaturen >15°C – 35°C
• Welche Lagerungsbedingungen sind für die Qualitätserhaltung bei Getreide, Kartoffeln bzw. Zuckerrüben notwendig? Begründen Sie diese Bedingungen. Getreide:  Temperatur: 15°C - 20°C Feuchtegehalt: 13 - 14% AW-Wert bei 20°C: 0,6 - 0,65 Merkmale: homogene Feuchteverteilung, stabiles Mikroklima, keine Schädlinge  Kartoffeln: Temperatur: 8°C Feuchtegehalt: 80% AW-Wert bei 20°C:  Merkmale: hoher CO2 Gehalt Zuckerrüben: Temperatur: kühl, wenig (Frost) --> Auftauen kritisch  Feuchtegehalt: trocken AW-Wert bei 20°C: Merkmale: In Mieten, nach 3 Dez. Abdecken --> Nord-Süd RichtungErwärmen vermeiden, wenig Beschädigungen2-3,5 Meter hoch
• Unterteilung von Lipiden und Funktion bei der Teigherstellung Unterteilung in Stärkelipide (40%) und Nichtstärkelipide          Nichtstärkelipide in Freie Lipide und gebundene Lipide wichtig jeweils die polaren Lipide zur Ausbildung der Teig- u. Backeigenschaften  Lipidzusammensetzung Weizen: Palmitinsäure (C16) 20% Ölsäure (C18:1) 15%  Linolsäure (C18:2) 55% 
• Alpha- und Betaamylase: Substrat, gespaltene Bindung, Spaltprodukte, pH- und Temperaturbedingungen nennen α – Amylase: Gepaltene Bindung: α –(1-4) glyc., wahllos Spaltungsprodukt: Oligosaccharide Maltose  Temp. und pH- Optima: 60-70°C, pH= 5,5-5,7 Bedeutung: Einfluss auf Wasseraufnahme v. Stärke; bei hoher α-Amylase --> Brotfehler (Henkelbrot o. Wasserstreifen) --> Wasser kann nicht mehr aufgenommen werden, da Amylopektinstruktur aufgebrochen β - Amylase: Gepaltene Bindung: α – (1-4) glyc. von nicht reduziertem Kettenende Spaltungsprodukt: Maltose, Grenzdextrine Temp. und pH- Optima: 50°C , pH= 4,5 -5,5 Bedeutung: Maltose ist Nährsubstrat für Hefen --> Lockerung durch CO2 

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