Технологическая карта ржаной хлеб: Технологическая карта ржаной хлеб

Содержание

Технологическая карта ржаной хлеб

Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий

Технологическая карта ржаной хлеб

Хлеб пшеничный: технологическая карта продукта

Для того, чтобы собственник (руководитель) пекарни мог проследить полный путь от сырья и полуфабрикатов, используемых для приготовления хлебопекарной продукции, создается технологическая карта изготовления этого изделия. В данной статье поговорим о том, что упоминается в технологической карте хлеба пшеничного, выпекаемого в пекарне.

Подробнее о технологических картах

Технологические карты составляются любым технологом, работающим на предприятии общепита.

Будь то столовая, кулинария, ресторан, пекарня или детский сад, если там кормят, готовят еду или напитки, там есть свой технолог.

При помощи грамотно составленной технологической карты можно проследить, сколько сырья (полуфабрикатов) уходит на изготовление того или иного блюда (изделия), каковы потери веса полуфабриката в процессе его приготовления и пр. Например, тесто для хлеба формового раскладывается в формы по 600 грамм, но на выходе булка хлеба весит лишь 550 грамм. Потери при выпаривании составляют 50 грамм, все это учитывается в технологической карте пшеничного хлеба, иначе за неучтенные потери пришлось бы кому-то платить.

Очистка картофеля при изготовлении пюре – потери. Набор веса макаронами и крупами в процессе варки – наоборот. Все это прослеживается в технологической карте изготовления и подачи блюда. Иначе в учреждениях общепита воцарился бы полный хаос.

О пшеничном хлебе

Вкратце технологическая карта хлеба пшеничного содержит следующее:

1 раздел. Область применения. Что за продукт, где производится и куда реализуется.
2 раздел. Требования к ингредиентам (сырью), входящим в состав готового продукта, в данном случае – к хлебу, выпеченному на основе пшеничной муки, а также ссылки на документацию, подтверждающую безопасность и качество).
3 раздел. Рецептура. Данный раздел включает простой рецепт хлеба, выпекаемого в настоящей пекарне.
4 раздел. Технологический процесс производства (в данном случае – описание процесса выпечки хлеба), с указанием сроков хранения на складе до реализации к точкам сбыта.

Вот так приблизительно выглядит бланк технологической карты:

Заключение

Именно благодаря строго выверенным технологическим картам схема, выстроенная общепитом, работает, а все хлебные буханки в магазине имеют равный вес.

ХЛЕБ РЖАНОЙ – Технологическая карта кулинарного изделия (блюда) №283

Подобный материал:

Технологическая карта кулинарного изделия (блюда) №150 Наименование кулинарного изделия, 562.76kb.
Технологическая карта кулинарного изделия (блюда) №1 Наименование кулинарного изделия,
606.93kb.
Типовая технологическая карта (ттк) Монтаж котла дквр-10-13, 1857.85kb.
Технологическая карта, 656.6kb.
Технологическая карта, 124.23kb.
Технологическая карта, 253.83kb.
Типовая технологическая карта (ттк), 116.07kb.
Типовая технологическая карта (ттк), 375.14kb.
Художественная обработка изделия из древесины. Резьба по дереву. Профессии. Цели, 95.56kb.
#G0 технологическая карта на сборку и монтаж опор при сооружении воздушных линий электропередач, 1209.76kb.

ХЛЕБ РЖАНОЙ



Наименование сырья							Расход сырья и полуфабрикатов
							1 порц.			100 порц.
							брутто, г		нетто, г	брутто, кг	нетто, кг
ХЛЕБ РЖАНО-ПШЕНИЧНЫЙ ОБОГ. МИКРОНУТРИЕНТАМИ							35		35	3,5	3,5
Выход: 35

Химический состав, витамины и микроэлементы на 1 порцию:
Белки, г		2,3	В1, мг		0,1	Са, мг		6,3
Жиры, г		0,3	С, мг		0	Mg, мг		6,7

Углеводы, г		14,8	А, мг		0	Р, мг		30,5
Энергетическая ценность, ккал		71,4	E, мг		0,8	Fе, мг		1,4

Источник рецептуры:
Сборник методических рекомендаций по организации питания детей и подростков в учреждениях образования Санкт-Петербурга. – СПб.: Речь, 2008. – 800 с.


	ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА КУЛИНАРНОГО ИЗДЕЛИЯ (БЛЮДА) № 95

Наименование кулинарного изделия (блюда):				СУП ИЗ ОВОЩЕЙ СО СМЕТАНОЙ

Наименование сырья							Расход сырья и полуфабрикатов
							1 порц.			100 порц.
							брутто, г		нетто, г	брутто, кг	нетто, кг
КАПУСТА БЕЛОКОЧАННАЯ							25		20	2,5	2
КАРТОФЕЛЬ
с 01. 01 по 28.02							76,92		50	7,69	5
с 01.03 по 31.07							83,33		50	8,33	5
с 01.08 по 31.08							62,5		50	6,25	5
с 01.09 по 31. 10							66,67		50	6,67	5
с 01.11 по 31.12							71,43		50	7,14	5
МОРКОВЬ
с 01.01 по 31.08							13,33		10	1,33	1
с 01. 09 по 31.12							12,5		10	1,25	1
ЛУК РЕПЧАТЫЙ							12		10	1,2	1
ГОРОШЕК ЗЕЛЕНЫЙ КОНСЕРВЫ							12		8	1,2	0,8
МАСЛО СЛАДКО-СЛИВОЧНОЕ НЕСОЛЕНОЕ							5		5	0,5	0,5
ВОДА ПИТЬЕВАЯ							190		190	19	19
СМЕТАНА 15% ЖИРНОСТИ							5		5	0,5	0,5
Выход: 250/5

Химический состав, витамины и микроэлементы на 1 порцию:
Белки, г		3,06	В1, мг		0,08	Са, мг		30,6
Жиры, г		4,28	С, мг		11,22	Mg, мг		22,44

Углеводы, г		10,4	А, мг		0,22	Р, мг		54,06
Энергетическая ценность, ккал		92,82	E, мг		0,2	Fе, мг		0,82

Технология приготовления:
Мелко нашинкованную морковь и лук пассеруют на сливочном масле. В кипящую воду кладут нашинкованную белокочанную капусту, нарезанные дольки картофеля. За 10-15 мин до окончания варки супа добавляют пассерованные овощи, горошек зеленый, соль, сметану.

Правила оформления, подачи блюд:
Можно подавать в многопорционной или однопорционной посуде. Оптимальная температура подачи 75° С.

Характеристика изделия по органолептическим показателям:
• Внешний вид — на поверхности жидкой части блестки масла. В жидкой части супа — капуста, коренья, картофель — дольками, овощи не переварены. Набор компонентов и их соотношение соответствуют рецептуре; • цвет бульона — светло-желтый, овощей — натуральный, жира на поверхности — оранжевый; • вкус, запах — приятный, капусты, картофеля, пассерованных кореньев, умеренно соленый; • консистенция овощей — мягкая, капусты — слегка хрустящая; соотношение плотной и жидкой частей соответствует рецептуре.


Источник рецептуры:
Сборник методических рекомендаций по организации питания детей и подростков в учреждениях образования Санкт-Петербурга. – СПб.: Речь, 2008. – 800 с.

Дарницкий (ГОСТ 26983-86). Только рецептурная карта. Но может кому пригодится.

Технологическая инструкция
Настоящая инструкция распространяется на производство хлеба дарницкого, вырабатываемого из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта.
Хлеб любительский вырабатывается формовым массой 0,9 и подовым массой 1,25 и 0,9 кг.

Характеристика готовой продукции
Качество хлеба дарницкого должно соответствовать требованиям действующего стандарта.
Хлеб дарницкий имеет следующее содержание основных пищевых веществ в 100 г:
Вода, г – 42,4
Белковые вещества, г – 6,6
Жиры, г – 1,1
Углеводы усвояемые, г – 41,0
Углеводы неусвояемые, г – 4,4
Органические кислоты, г – 0,8
Минеральные вещества (зола),- 1,7
Энергетическая ценность 100 г хлеба дарницкого – 206 ккал.
Перечень сырья
Для производства хлеба дарницкого используются следующие виды сырья:

мука ржаная хлебопекарная обдирная;
мука пшеничная хлебопекарная первого сорта;
дрожжи прессованные хлебные; – соль поваренная пищевая;
вода питьевая

и другое сырье в соответствии с «Указаниями к рецептуре на хлебобулочные изделия по взаимозаменяемости сырья».
Качество применяемого сырья должно отвечать требованиям действующей нормативно-технической документации.

Описание технологического процесса
1. Подготовка сырья к производству хлеба дарницкого из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта должна проводиться согласно технологической инструкции по выработке хлебобулочных изделий.
2. Тесто готовят на заквасках густых, жидких без заварки, жидких с заваркой или на концентрированных молочнокислых заквасках (КМКЗ). Готовность теста определяют по кислотности, предусмотренной технологическим режимом, и по органолептическим показателям.
Рецептура и режим приготовления теста с соотношением муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта 60 : 40 на густой закваске, жидких заквасках и на КМКЗ приведены в табл. 5 и 6.
Готовое тесто разделывают, тестовые заготовки для формового хлеба укладывают в формы, для подового – в противни и направляют на расстойку. Продолжительность расстойки для изделий массой 0,9 кг составляет 45-60 мин.
Выпечку производят в увлажненной пекарной камере при температуре 200-240°С.
Продолжительность выпечки изделий массой 0,9 кг формовых 55-57 мин, подовых 50-52 мин. Хлеб перед выпечкой из печи рекомендуется опрыскивать водой.
Температурный режим и продолжительность расстойки и выпечки могут изменятся в зависимости от типа и конструктивных особенностей оборудования и условий его эксплуатации.

Технологическая карта “Хлеб – всему голова”

Технологическая карта организованной учебной деятельности.

Образовательные области: социум, познание.

Раздел: Ознакомление с окружающим миром.

Тема: Хлеб – всему голова.

Цель: сформировать представление о работе хлебороба, этапах его труда по выращиванию хлеба. Показать взаимосвязь разных работников сельского хозяйства. Воспитывать бережное отношение к хлебу.

Словарная работа: комбайн, мельница, элеватор, зерно, трактор, землепашец, комбайнер.

Билингвальный компонент: нан.

Этапы деятельности

Действия воспитателя

Действия детей

Мотивационно – побудительный

– Дети, улыбнитесь друг другу, ведь наступил новый день, который принесёт нам много радости. От всего сердца пожелаем друг другу добра, здоровья и всего самого хорошего.

Дети выполняют действия.

Организационно -поисковый

Воспитатель читает стихотворение о хлебе.

Мы каждый день едим белый, чёрный хлеб, булочки. А кто знает, из чего это всё делается?

Правильно, из муки. А что такое мука?

Из чего её получают? Муку делают из зерна.

Сегодня мы и поговорим. Как же получают хлеб. А чтобы получить хлеб, нужно много потрудиться.

Чтобы вырастить пшеницу, нужно сначала вспахать землю, потом её заборонить, чтобы земля была мягкой, плодородной. Разрыхлять большие комки земли помогают трактора. После этого другими сельскохозяйственными машинами землепашцы сеют зерно. Всё лето зерно растёт и зреет.

Собирать урожай на поле выезжают комбайны. Этой работой занимаются комбайнеры. Они собирают зерно, потом его на грузовиках доставляют на элеватор, там его сортируют, сушат. Затем его везут на мельницу и перемалывают. Получается мука. После чего муку везут в пекарню, делают из муки тесто и потом пекут хлеб. На хлебозаводе пекут разные виды хлеба.

Вот видите, дети, чтобы получить хлеб, над этим работает много людей. Поэтому надо уважать труд людей, которые вложили в выращивание хлеба много сил и здоровья.

Не зря говорят:

«Хлеб всему голова».

«Без хлеба не красна беседа».

«Хлеб в закромах, счастье в домах».

«Хлеб начинается с зерна».

Физминутка «Хомячок».

Дети. сегодня мы с вами разделимся на две группы и выполним коллективную работу на закрепление знаний о том, как у нас на столе появился хлеб.

Давайте придумаем название групп и приступим к выполнению работы.

Дети слушают воспитателя.

Дети рассказывают, какой хлеб они любят.

Дети внимательно слушают рассказ воспитателя о выращивании хлеба.

Дети повторяют пословицы, объясняют их значение.

Делятся на две группы. Первая группа – «Дом», вторая – «Лес».

На листах бумаги отражают этапы работы «Как хлеб к нам на стол пришёл?»

По окончании работы рассказывают о своей работе.

Рефлексивно – корригирующий.

Дети. давайте запомним с вами, что хлеб – основа и богатство нашей страны.

Хлеб нужно беречь и уважать труд сельхозработников.

Совместно с воспитателем проводят анализ занятия.

Ожидаемый результат:

Знать: Как приходит на наш стол хлеб.

Иметь: Представление о труде людей в сельском хозяйстве.

Уметь: Рассказывать и отвечать на вопросы полными предложениями, приводить свои доводы, рассказывать, слушать, уважать труд людей, занятых в сельском хозяйстве.

Хлеб дарницкий: рецепт по госту

Здесь мы публикуем рецептуру и технологию производства дарницкого хлеба, а о его полезных свойствах можно почитать в статье Дарницкий хлеб — наше богатство!

Хлеб дарницкий вырабатывается из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта и другого сырья подовым и формовым согласно ГОСТ 26983-86.

Масса одного изделия по ГОСТ 26983-86 должна составлять 0,5-1,25 кг.

После выпечки в конце максимального срока выдержки продукции на предприятии (до 14 часов) допустимое отклонение массы 1 готового изделия в меньшую сторону не должно превышать 3%, или 2,5% для средней массы 10 изделий.

Допустимый срок реализации дарницкого хлеба в розничной торговой сети после выемки готовых изделий из печи составляет 36 часов.

Кислотность мякиша готового изделия не должна превышать 8 градусов.

Влажность мякиша – не более 47% (для подового) и не более 48,5% (для формового).

Пористость мякиша – не менее 57% (для подового) и не более 59% (для формового).

Особенности выпечки дарницкого хлеба

1.Подготовка сырья производится в соответствии с принятым порядком.

2.Тесто готовят на густых, жидких без заварки, жидких с заваркой или концентрированных молочнокислых заквасках.

3. Готовность теста определяется органолептическим методом или по уровню кислотности.

Готовое тесто разделывают на заготовки, которые укладывают в формы или на противни и отправляют в расстойную камеру на 45-60 минут.

Оптимальные условия для расстойки тестовых заготовок: влажность – 85%, температура – 35-40^оС.

Продолжительность выпечки:

— для формовых заготовок 0,9 кг – 55-57 мин;

— для подовых заготовок массой 0,9 кг – 50-52 мин.

Температура выпекания в увлажненной пекарной камере – 200-240^оС.

Перед выемкой из печи хлеб рекомендуется опрыснуть водой.

Таблица 1 – рецептура и технологический режим приготовления теста на густой и жидкой заквасках

////////////////////////////

Булочки ржаные (ТТК2361) технологическая карта

ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № Булочки ржаные

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая технико-технологическая карта разработана в соответствии ГОСТ 31987-2012 и распространяется на блюдо Булочки ржаные вырабатываемое объектом общественного питания.

ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ

Продовольственное сырье, пищевые продукты и полуфабрикаты, используемые для приготовления блюда должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов, иметь сопроводительные документы, подтверждающие их безопасность и качество (сертификат соответствия, санитарно-эпидемиологическое заключение, удостоверение безопасности и качества и пр.)

3. РЕЦЕПТУРА

Наименование сырья и полуфабрикатов \Брутто\ Нетто

1 Мука Ржаная обдирная 450\ 450
2 Мука Пшеничная высшего сорта 210\ 210
3 Дрожжи прессованные 10\ 10
4 Соль поваренная пищевая 15\ 15
5 Вода питьевая 390\ 390

Выход полуфабриката, г: 1075 Выход готового изделия, г: 978

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Чтобы приготовить жидкую опару, при помощи венчика разведите дрожжи в воде до полного растворения. Всыпьте муку и мешайте, пока не получится жидкое тесто. Накройте полотенцем и оставьте не менее чем на 3 часа, но и не более чем на 5 часов. Опара готова к дальнейшей работе, когда она поднимется куполом и немного просядет в центре.

Теперь ее нужно использовать немедленно, иначе она совсем опадет. Соедините опару с остальными ингредиентами и замесите тесто.
Ржаная мука 200 г, пшеничная мука 210 г, соль 15 г, теплая вода 115 мл. (мука на посыпку).

Сформируйте из теста шар, уложите его в слегка посыпанную мукой миску, накройте полотенцем и оставьте на 45 минут. Разогрейте духовку до 250 °С .

Формовка и выпечка:

Закругленной стороной скребка выложите тесто на слегка посыпанную мукой рабочую поверхность и снова скатайте в шар, положите обратно в миску, накройте и оставьте подниматься еще на 45 минут. При помощи скребка вновь выложите тесто на рабочую
поверхность, посыпанную мукой, и разделите его булочки нужным весом.

Из каждой скатайте шарики и оставьте на столе под полотенцем еще на 5 минут. Возьмите формы для расстойки , хорошенько посыпьте мукой . Из теста сформируйте тугие шары и уложите их на формы швом вниз.

Накройте полотенцами и оставьте на 1 час или пока они не увеличатся почти вдвое. На каждой булке сверху сделайте надрезы . Откройте дверцу разогретой духовки, обрызгайте ее стенки водой из пульверизатора и сразу же поставьте булки.

Пеките 5 минут, после чего уменьшите температуру до 200 °С и выпекайте еще 10 минут. Пропеченный хлеб должен быть довольно темного цвета и, если постучать по нему снизу пальцем, издавать гулкий «пустой» звук.

Выньте из духовки и охладите на решетке полностью

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ, РЕАЛИЗАЦИИ И ХРАНЕНИЮ

Подача: Блюдо готовят по заказу потребителя, используют согласно рецептуре основного блюда. Срок хранения и реализации согласно СанПин2.3.2.1324-03, СанПин2.3.6.1079-01 Примечание: технологическая карта составлена на основании акта проработки.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Органолептические показатели качества:

Внешний вид — Характерный данному блюду.

Цвет — Характерный для входящих в состав изделия продуктов.

Вкус и запах — Характерный для входящих в состав изделия продуктов, без посторонних привкусов и запахов.

6.2 Микробиологические и физико-химические показатели :

По микробиологическим и физико-химическим показателям данное блюдо соответствует требованиям технического регламента Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции»(ТР ТС 021/2011)

ПИЩЕВАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Белки, г Жиры, г Углеводы, г Калорийность, ккал (кДж)

63\ 10,2\ 415,6\ 2006 (8400)

Инженер-технолог:

Хлеб ржаной (ТТК7118) технологическая карта

На чтение 3 мин Просмотров 253 Опубликовано 14 апреля, 2021

Технико — технологическая карта Хлеб ржаной

Область применения

Настоящая технико-технологическая карта распространяется на блюдо (изделие) Хлеб ржаной вырабатываемое и реализуемое в .

Требования к сырью

Продовольственное сырье, пищевые продукты и полуфабрикаты, используемые для приготовления данного блюда (изделия), должны соответствовать требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», иметь сопроводительные документы, подтверждающие их безопасность и качество (декларацию о соответствии или сертификат соответствия).

Рецептура

Выход готового изделия, г: 30

Технологический процесс

Подготовка сырья производится в соответствие с рекомендациями Сборника технологических нормативов для предприятий общественного питания и технологическими рекомендациями для импортного сырья.
Хлеб для сэндвича ржаной сервировать, согласно стандартам обслуживания предприятия.

Требования к оформлению, реализации и хранению

Согласно фирменным стандартам Компании, блюдо (изделие) реализуют непосредственно после приготовления. Блюдо (изделие) сервировано согласно стандартам Компании, и (или) прилагаемому к технологическому документу фото (при наличии). Допустимые сроки хранения блюда (изделия) устанавливаются согласно нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандарт.

Показатели качества и безопасности

Органолептические показатели качества

Внешний вид	Цвет	Консистенция	Вкус и запах
Хлеб ржаной
Изделие правильной формы, равномерно пропеченное. Корочка — без вмятин и изломов.	Корочки — золотистый, равномерный. Мякиша — однородный, в зависимости от вида и сорта муки и наличия добавок.	Мякиша — без следов непромеса и посторонних включений.	Мучных выпеченных изделий, с ароматом брожения. Приятный, без посторонних примесей и порочащих признаков.

Микробиологические показатели

Микробиологические показатели качества блюда (изделия) должны соответствовать требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» ТР ТС 021/2011, или гигиеническим нормативам, установленным в соответствии с нормативными правовыми актами или нормативными документами, действующими на территории государства, принявшего стандарт. 31,0—1,0—25

Плесени, КОЕ/г не более 50.

Нормируемые физико-химические показатели

Массовая доля, %
Сухих веществ		Жира		Сахара	Поваренной соли
Мин.	Макс.	Мин.	Макс.
Хлеб ржаной (в целом блюде (изделии))
53,09	58,98	0	0	—	—

Для определения минимального содержания жира использован метод Гербера

Пищевая и энергетическая ценность

Белки, г	Жиры, г	Углеводы, г	Калорийность, ккал (кДж)
1 порция (30 грамм) содержит:
2	0,4	12,2	61 (253)
Что в % от средней суточной потребности в основных пищевых веществах и энергии составляет:
3%	0%	3%	2%
100 грамм блюда (изделия) содержит:
6,8	1,3	40,7	201,7

1.

1 Технологическая схема приготовления хлеба. Технология производства хлеба «Столичный»

Технология производства ржаного хлеба (стр. 1 из 7)

Содержание

Аннотация

Содержание

Нормативные ссылки

Определения

Обозначения и сокращения

Введение

1 Аналитическая часть

1. 1 Общие сведения о хлебе

1.2 Пищевая ценность хлеба

2 Технологическая часть

2.1 Описание технологического производства ржаного хлеба

2.2 Технологическая схема производства ржаного хлеба

2.3 Схема линии производства хлеба

2.4 Сырье, используемое в процессе хлебопекарного производства

3. Микробиологический контроль

4. Технохимический контроль

5. Мероприятия по охране труда

6. Охрана окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

Аннотация

В данном курсовом проекте рассмотрена технологическая схема и технологическая линия производства ржаного хлеба. Произведен технологический расчет производства.

Определения

Хлеб — объединяющее название для группы продуктов питания, приготавливаемых путём выпечки, паровой обработки или жарки теста, состоящего, как минимум, из муки и воды. В большинстве случаев добавляется соль, а также используется разрыхлитель, такой как дрожжи.

Мука — продукт питания, получаемый в результате перемалывания зёрен различных культур. Мука может изготовляться из таких сортов хлебных зерновых культур как пшеница, полба, рожь, гречка, овёс, ячмень, просо, кукуруза и рис. Основную массу муки вырабатывают из пшеницы. Является необходимой составляющей при изготовлении хлеба. Пшеничную хлебопекарную муку подразделяют на сорта: крупчатку, высший, первый, второй, обойную.

Мука ржаная — сеяная, обдирная, обойная. Используется для выпекания ржаного хлеба. Из-за очень малого содержания клейковины, для улучшения подъёма теста (при использовании дрожжей, а не закваски), в такую муку добавляют в разных пропорциях пшеничную муку, таким образом, получается ржано-пшеничный хлеб.

Закваска — состав, вызывающий брожение

Дрожжи — внетаксономическая группа одноклеточных грибов, утративших мицелиальное строение в связи с переходом к обитанию в жидких и полужидких, богатых органическими веществами субстратах. Объединяет около 1500 видов, относящихся к аскомицетам и базидиомицетам.

Обозначения и сокращения

кг-килограмм

см-смена

Б-булки

°С- градус Цельсия

ч-час

мес- месяц

Нормативные ссылки

В данной курсовой работе были использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 2077-84- Хлеб ржаной, ржано-пшеничный и пшенично-ржаной. Общие технические условия

ГОСТ 12582-67-Хлеб ржаной простой и ржано-пшеничный простой для длительного хранения, консервированный спиртом. Технические условия

ГОСТ 28807-90 Хлеб из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки. Общие технические условия

ГОСТ 52809-2007 — Мука ржаная хлебопекарная. Технические условия

ГОСТ 7045-90 Мука ржаная. Технические условия

ГОСТ 21094-75 Хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения влажности

ГОСТ 11354—82 Ящики дощатые и фанерные многооборотные для продовольственных товаров

ГОСТ 8227—56 Правила укладки, хранения и транспортирования хлебных изделий

ГОСТ 7045-90 Мука ржаная

Введение

Хлеб – гениальное изобретение человечества. Хлебные изделия являются одними из основных продуктов питания человека. Суточное потребление хлеба в разных странах составляет от 150 до 500 г на душу населения.

В хлебе содержатся многие важнейшие пищевые вещества, необходимые человеку; среди них белки, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна.

За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет свою потребность в углеводах, на треть – в белках, более чем наполовину – в витаминах группы В, солях фосфора и железа. Хлеб из пшеничной обойной или ржаной муки почти полностью удовлетворяет потребность в пищевых волокнах.

Современное хлебопекарное производство характеризуется высоким уровнем механизации и автоматизации технологических процессов производства хлеба, внедрением новых технологий и постоянным расширением ассортимента хлебобулочных изделий, а также широким внедрением предприятий малой мощности различных форм собственности. Все это требует от работников отрасли высокой профессиональной подготовки, знания технологии и умения выполнять технологические операции по приготовлению пшеничного и ржаного теста, по разделке и выпечке различных видов изделий.

Современный хлебозавод является высокомеханизированным предприятием. В настоящее время практически решены проблемы механизации производственных процессов, начиная от приемки сырья и кончая погрузкой хлеба в автомашины.

На многих хлебозаводах смонтированы установки для бестарного приема и хранения муки, жира, дрожжевого молока, соли, сахарного сиропа, молочной сыворотки. Дальнейшее внедрение прогрессивных способов транспортирования и хранения основного и дополнительного сырья на хлебозаводах является актуальной задачей.

1 Аналитическая часть

1.1Общие сведения о хлебе

Печеный хлеб – продукт, получаемый выпечкой разрыхленного закваской или дрожжами теста, приготовленного из всех видов ржаной и пшеничной муки. Он составляет значительную часть пищевого рациона человека и является одним из основных источников углеводов и растительного белка. Пищевая ценность хлеба довольно высока и зависит от сорта муки и рецептуры теста. В среднем в хлебе содержится 5,5-9,5 % белков, 0,7-1,3 % – жиров, 1,4-2,5 % – минеральных веществ, 3,9-4,7 % -воды, 42-50 % — углеводов. Биологическая ценность хлеба невелика. В печеном хлебе без обогатителей содержание таких незаменимых аминокислот, как лизин, метионин, треонин и триптофан недостаточно. Поэтому введение в рецептуру хлеба белковых обогатителей (молоко, сыворотка, соя), содержащих большое количество этих аминокислот, способствует повышению пищевой ценности хлеба. В простом по рецептуре хлебе мало жира. Однако, хлеб почти на 38 % обеспечивает потребность организма в растительных жирах и на 25 % в фосфолипидах. Хлеб из муки высоких сортов содержит жира значительно меньше, чем из обойной.

За счет хлебных изделий человек почти полностью покрывает потребность в железе, получает значительную долю марганца и фосфора. Существенным недостатком минерального комплекса хлеба является малое содержание кальция и неблагоприятное соотношение его с фосфором и магнием. В хлебе в недостаточном количестве содержится калий, хром, кобальт и некоторые другие элементы. Поэтому повышение минеральной ценности является также актуальной проблемой. Хлеб богат витаминами Е и покрывает около 1/3 потребности в витаминах В6, В9 и холине, но беден витаминами В2 и В3. Достаточно высоким содержанием витаминов В1, В2 и РР характеризуется хлеб из муки низких сортов. Повышает витаминную ценность хлеба обогащение муки синтетическими витаминами, рациональное использование зародышей злаков, добавление в тесто препаратов, полученных из пивных дрожжей. Хлеб дает около половины необходимого количества усвояемых и более половины неусвояемых углеводов.[6]

Усвояемость хлеба зависит во многом от его органолептических свойств – внешнего вида, структуры пористости, вкуса и аромата. Белки хлеба усваиваются на 70-87 %, углеводы – на 94-98 %, жиры – на 92-95 %. Чем ниже сорт муки, тем ниже усвояемость этих веществ.

По мере повышения сорта муки уменьшается влажность хлеба, возрастает содержание белков, усвояемых углеводов и увеличивается энергетическая ценность хлебных изделий. Наиболее низкая энергетическая способность у хлеба из обойной муки. Более ценны по калорийности и усвояемости хлебные изделия из муки высших сортов.

Высокая усвояемость веществ хлеба объясняется тем, что он имеет пористый, эластичный мякиш, в котором белки находятся в оптимальной степени денатурации, крахмал клейстеризован, сахар растворен, жиры эмульгированы, оболочечные частицы зерна сильно набухшие и размягченные. Такое состояние веществ и пористая структура мякиша делают их легкодоступными для действия ферментов пищеварительного тракта человека.[7]

1.2 Ассортимент

Хлеб ржаной (включает 2 группы) — из обойной, обдирной и сеяной муки.

Простой ржаной хлеб:

а) из обойной муки — в основном выпекают в формах, редко — подовый,

б) из обдирной и сеяной муки — формовой и подовый. Качество хлеба: темный мякиш, довольно липкий, меньший объем, чем у пшеничного хлеба (так как меньше пористость), темная корка.

Улучшенный хлеб — готовят на заварках с добавкой солода, патоки, сахара, пряностей — тмина, кориандра. Заварной и Московский хлеб выпекают из обойной муки заварными с добавлением ржаного красного солода и тмина. Московский хлеб отличается от Заварного более темным мякишем и более выраженным вкусом и ароматом, так как в него больше добавляют солода; Московский хлеб выпекают только в формах, Заварной может быть и подовым. Житный хлеб — готовят из обдирной муки с добавлением патоки.

Особенность технологии приготовления заварного хлеба: перед замесом часть муки заваривают 10-кратным количеством кипятка, крахмал клейстеризуется и лучше подвергается действию ферментов, поэтому улучшаются аромат и вкус хлеба.

Нормы качества ржаного хлеба: влажность до 51%, кислотность до 12 градусов, пористость не менее 48%.

Хлеб ржано-пшеничный и пшенично-ржаной.

В наименование хлеба из смеси муки на первое место выносится преобладающий вид муки с долей 50%. Пшеничную муку добавляют, чтобы улучшить структурно-механические свойства теста.

Простой ржано-пшеничный хлеб: Украинский из ржаной обдирной и пшеничной обойной муки. Соотношение видов муки может меняться от 80:20 до 20:80.

Улучшенные сорта ржано-пшеничного хлеба: более многочисленны и широко распространены.

Бородинский хлеб готовят заварным, из ржаной обойной (85%) и пшеничной муки второго сорта (10%) с введением в тесто красного ржаного солода, патоки, сахара, кориандра; цвет мякиша — темный, вкус — кисло-сладкий.

Из ржаной обдирной и пшеничной второго сорта выпекают хлеб Российский (70:30), Дарницкий (60:40), Столичный (50:50) — кроме того добавляют 3% сахара, Любительский (80:15) готовят заварным с добавлением тех же ингредиентов, что и в Бородинском.

Употребление, технологическая карта и химический состав ржаного хлеба

Ежедневно каждый из нас употребляет в пищу некоторые разновидности и сорта хлеба. Поэтому полезно знать, из чего он состоит. Один сорт содержит большое количество полезных веществ, другой — меньше. Наиболее обогащенным витаминами и минералами является химический состав ржаного хлеба. Изделия из ржи рекомендуют к употреблению взрослым и детям, а иногда его можно включать в меню при некоторых болезнях. Ржаной хлеб пользуется большой популярностью среди тех, кто стремится избавиться от лишнего веса. Часто его включают в список рекомендованных к употреблению продуктов в период гипоаллергенной диеты.

Из чего сделан ржаной хлеб

Изделия из ржи распространены в России и Европе. Они ценятся за необычный кисловатый привкус и пользу, которую рожь приносит организму. Обыкновенная рецептура ржаного хлеба включает в себя закваску, которую принято настаивать несколько дней, отборную ржаную муку, соль и воду. Со временем состав модернизировали, благодаря чему появилось несколько его разновидностей. Теперь на прилавках можно найти хлеб из сеяной, обойной и обдирной муки, а иногда можно отыскать заварное изделие.

Самые полезные свойства ржаного хлеба собраны в составе пеклеванного. Отличается рецептура ржано-пшеничного хлеба от обыкновенного рецепта только тем, что он изготавливается из лучшего сорта муки.

Химсостав и количество калорий для хлеба

Хотя ржаные продукты обладают наиболее ценным составом, люди отдают предпочтение изделиям из белой муки. Сравнивая составы обоих разновидностей, можно увидеть разницу между ними и решить для себя, какой лучше.

Название вещества	Количество для ржаного	Количество для пшеничного
Калорийность на 100г	260 ккал	270 ккал
Белки	6,5 г	8 г
Жиры	1,1 г	1 г
Углеводы	34,1 г	49 г
Витамины
Витамин РР	0,8 мг	1,5 мг
Витамин А	1,02 мкг	—
Витамин В1	0,18 мг	0,16 мг
Витамин В2	0,09 мг	0,05 мг
Витамин В5	0,65 мг	0,28 мг
Витамин В6	0,16 мг	0,12 мг
Витамин В9	32 мкг	28 мкг
Витамин Е	2,3 мг	—
Витамин Н	1,8 мкг	1,7 мкг
Холин	61 мг	55 мг
Минералы
Железо	4 мг	2 мг
Цинк	1,2 мг	0,74 мг
Йод	5,7 мкг	3,3 мкг
Медь	221 мг	135 мг
Марганец	1,7 мг	0,83 мг
Селен	5 мкг	6 мкг
Хром	2,8 мкг	2,1 мкг
Фтор	36 мкг	15 мкг
Молибден	8,5 мкг	13 мкг
Бор	23 мкг	47 мкг
Ванадий	42 мкг	65 мкг
Кремний	8 мкг	2,1 мг
Кобальт	3 мг	2 мкг
Сера	53 мг	58 мг
Хлор	985 мг	835 мг
Фосфор	160 мг	88 мг
Калий	248 мг	135 мг
Натрий	612 мг	380 мг
Магний	48 мг	34 мг
Кальций	36 мг	25 мг

По представленному составу можно отметить, где наибольшая ценность продукта.

Польза и вред от ржаного хлеба

Если вы планируете начать питаться правильно, следует ответственно подходить к выбору продуктов питания. В процессе перемалывания злаков большая часть полезных веществ не попадает в состав муки. Поэтому лучше выбирать отрубной или цельнозерновой хлеб, т.к. он обладает следующими качествами:

в состав входят много витаминов и минералов;
содержит клетчатку, благодаря которой организм очищается от шлаков;
помогает наладить работу кишечника;
хорошо утоляет голод;
можно употреблять при соблюдении диет;
предупреждает заболевания сердечно-сосудистой системы;
рекомендуется к употреблению страдающим сахарным диабетом;
предупреждает онкологические новообразования;
способствует ускорению метаболизма;
разрешается беременным;
предупреждает дисбактериоз.

Всего 3-4 кусочка ржаного хлеба способны напитать организм необходимыми витаминами и микроэлементами.

Кроме положительных свойств, хлебные изделия из ржи могут оказывать негативное воздействие на организм, если принимать его неправильно. Поэтому перед применением необходимо ознакомиться со списком противопоказаний:

стоит убрать из меню рожь тем, кто страдает язвами в области ЖКТ;
лучше не употреблять при высокой желудочной кислотности;
употребление ржаных изделий не разрешается при воспалении печени и болезнях желчного пузыря;
при коликах следует отказать себе в приеме хлеба из ржи;
ржаные продукты не следует применять в период после операции;
при неверном приеме рожь может поспособствовать появлению лишних килограммов;
при аллергии на глютен ржаные продукты лучше не употреблять;
рожь плохо переваривается.

Дабы избежать проблем со здоровьем, в рецепт иногда добавляют немного белой муки.

Хлеб ржаной заварной | Hlebinfo.ru – рецепты хлеба, оборудование для пекарни и дома

(по сборнику технологических инструкций на хлебобулочные изделия для сельского хлебопечения, 1963 г)

Хлеб вырабатывается из ржаной муки на заквасках с применением заварки. Рецептура хлеба соответствует принципам здорового питания.

Хлеб вырабатывается формовым, масса одного изделия – 1 кг.

Сырье и технологические параметры приготовления хлеба ржаного заварного

Приготовление заварки:

Тмин растереть до разрушения оболочек, смешать с солодом, залить теплой водой (45-50^оС), тщательно перемешать. Смесь настоять 30-40 минут. Затем засыпать муку и при непрерывном перемешивании заварить кипятком (95-97^оС). Часть муки, предназначенной для заваривания (0,5 — 1 кг), можно не заваривать кипятком, а внести в заварку, когда она остынет до 65-67^оС (для лучшего осахаривания).

Начальная температура заварки должна составлять 63-65^оС.

Продолжительность осахаривания – 1,5-2 часа (без принудительного охлаждения!).

При температуре 30-35^оС заварку можно использовать для внесения в опару.

Если за время осахаривания заварка не успеет остыть до температуры 30-35^оС, ее можно охладить.

Приготовление опары:

Закваску размешать в заварке, засыпать муку, замесит до получения однородной массы и оставить для брожения. Готовность опары определяют по кислотности, установленной технологическим режимом и органолептически. Объем готовой опары должен увеличиться примерно в 1, 5 раза.

Приготовление теста:

В готовую опару внести воду, раствор соли, засыпать муку, замесить тесто до получения однородной массы и отправить тесто на брожение. Готовность теста определяют по кислотности и органолептическим методом.

Готовое тесто разделить на заготовки нужной массы, уложить в смазанные формы и направить на расстойку.

Продолжительность расстойки 40-65 минут при температуре 35-40^оС и относительной влажности 70-80%.

Перед посадкой в печь поверхность заготовок смачивают водой и посыпают тмином.

Выпечка при температуре 220-260^оС, время выпечки — 57-60 минут.

Готовый хлеб при выемке из печи смачивают водой.

(PDF) Технологические методы снижения содержания фруктана в ржаном хлебе

1845European Food Research and Technology (2020) 246: 1839–1846

Было возможно производить ржаной хлеб с пониженным содержанием

фруктанов с использованием подходящих способ развития теста —

и молочнокислые бактерии из рода L. plantarum.

Дальнейшие исследования возможности производства ржаного хлеба с низким содержанием

FODMAP будут направлены на дальнейшую оптимизацию методов приготовления теста

, выбор бактериальных штаммов для производства закваски

и увеличение времени ферментации теста на

Благодарности Публикация при поддержке Вроцлавского центра

Биотехнологии в рамках Программы ведущих национальных исследовательских центров

(KNOW) на 2014–2018 гг. И целевой субсидии 2019 (MNiSW) для факультета биотехнологии и пищевых продуктов

Вроцлавского университета

Науки об окружающей среде и жизни. Авторы благодарят Эмилию Джамик за

вклад в исследование.

Соблюдение этических стандартов

Конфликт интересов Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов

Соблюдение этических требований Эта статья не содержит

каких-либо исследований на людях или животных, выполненных кем-либо из

авторов.

Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attri-

bution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или формате, если

по вашему усмотрению. кредит оригинального автора (ов) и источник,

предоставляют ссылку на лицензию Creative Commons и указывают, были ли внесены изменения

.Изображения или другие сторонние материалы в этой статье имеют номер

, включенный в лицензию Creative Commons, если не указано иное

в кредитной линии для материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons

на статью и ваше предполагаемое использование не разрешено законом

или превышает разрешенное использование, вам потребуется

для получения разрешения непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию

этой лицензии, посетите http: // creat iveco mmons.org / licen ses / by / 4.0 /.

Ссылки

1. Бьесекерски Р.Дж., Розелла О., Роуз Р., Лиелс К., Барретт Дж.С., Шеп-

стад С.Дж., Гибсон П.Р., Мьюир Дж.Г. (2011) Количественное определение фруктанов,

галактоолигосахаридов и других коротко-олигосахаридов. цепные углеводы в

обработанных зернах и крупах. J Acad Nutr Diet 24: 154–176

2. Laatikainen R, Koskenpato J, Hongisto SM, Loponen J, Poussa

T, Hillilä M, Korpela R (2016) Рандомизированное клиническое испытание: низкое —

FODMAP ржаной хлеб vs .обычный ржаной хлеб для облегчения симптомов синдрома раздраженного кишечника. Aliment Pharmacol Ther

44 (5): 460–470

3. Велан К., Абрамсон О., Дэвид Дж. П., Стаудахер Х., Ирвинг П.,

Lomer MCE, Ellis PR (2011) Содержание фруктана обычно составляет

пшеничный, ржаной и безглютеновый хлеб. Int J Food Sci Nutr

62 (5): 498–503

4. Додевска М.С., Джорджевич Б.И., Собайич С.С., Милетик И.Д., Джорджевич

ПБ, Димитриевич-Сречкович В.С. (2013) Характеристика компонентов диетического пива

9 в злаках и бобовых, используемых в сербской диете.

Food Chem 141: 1624–1629

5. Менезес LAA, Минервини Ф., Филаннино П., Сардаро MLS, Гатти М.,

Де Деа Л.Дж. (2018) Влияние закваски на FODMAP в хлебе

и потенциальные последствия для раздражения больных с синдромом кишечника и

здоровых человека. Front Microbiol 9: 1–7

6. Loponen J, Gänzle M (2018) Использование закваски для выпечки с низким содержанием FODMAP

. Foods 7 (96): 1–12

7. Rao SSC, Yu S, Fedewa A (2015) Систематический обзор: диета

с ограничением пищевых волокон и FODMAP при лечении запоров и синдрома раздраженного кишечника.Aliment Pharmacol Ther

41: 1256–1270

8. Ловелл Р.М., Форд А.С. (2012) Глобальная распространенность и факторы риска

синдрома раздраженного кишечника: метаанализ. Clin Gastroenterol

Hepatol 10 (7): 712–721

9. Эль-Салхи М., Гундерсен Д. (2015) Диета при раздраженном кишечнике syn-

drome. Nutr J 14:36

10. Mansueto P, Seidita A, D’Alcamo A, Carroccio A (2015) Роль

FODMAP у пациентов с синдромом раздраженного кишечника.Nutr Clin

Pract 30 (5): 665–682

11. Marco ML, Heeney D, Binda S, Cifelli CJ, Cotter PD, Foligné

B, Gänzle M, Kort R, Pasin G, Pihlanto A, Smid EJ, Hutkins

R (2017) Польза для здоровья ферментированных продуктов: микробиота и

за ее пределами. Curr Opin Biotechnol 44: 94–102

12. Катина К., Люкконен К.Х., Кауковирта-Норья А., Адлеркрейц Н.,

Хейнонен С.М., Лампи А.М., Пихлава Дж. М., Поутанен К. (2007)

Изменения в ферментации Пищевая ценность аборигенной

или пророщенной ржи.J Cereal Sci 46: 348–355

13. Ziegler JU, Steiner D, Longin CFH, Würschum T., Schweiggert

RM, Carle R (2016) Пшеница и синдром раздраженного кишечника —

Уровни FODMAP современных и древних видов и их удержание

при выпечке хлеба. J Funct Foods 25: 257–266

14. AOAC (2005) Официальные методы анализа ассоциации

официальных международных химиков-аналитиков. Метод 930.05. Ясень

растений. США: Мэриленд

15.Dubat A (2010) Новый одобренный международным комитетом AACC метод

для измерения реологических свойств образца теста. Cereal Foods

World 55 (3): 150–153

16. Метод AACC 56-81.03 (2010) Определение числа падения.

AACC международный. Утвержденные методы анализа

17. AACC Intl. 46-12.01 (2010) Сырой белок — метод Кьельдаля,

модификация борной кислоты. AACC международный. Утвержденные методы

анализа

18.Метод AACC 54-60.01 (2010) Определение реологического поведения

в зависимости от перемешивания и повышения температуры пшеничной муки

и цельнозерновой муки с помощью mixolab. AACC interna-

tional. Утвержденные методы анализа.

19. Метод AACCI 32-32.01 (2010) Измерение общего содержания фруктана

в пищевых продуктах ферментативным / спектрофотометрическим методом. AACC

International, Сент-Пол. AACC International. Утвержденные методы

анализа

20.Gänzle M (2014) Ферментативные и бактериальные превращения во время ферментации закваски

. Food Microbiol 27: 2–10

21. Jasińska-Kuligowska I, Kuligowski M, Kołodziejczyk P, Mich-

niewicz J (2013) Wpływ processów fermentacji, ekstruzji i wypawtanó ie ze

. ZYWN Nauk

Technol Ja 5 (90): 129–141

22. Бушук В. (2001) Рожь: производство, химия и технология.

AACC Incorporated, 2-е изд.Сент-Пол, Миннесота, стр. 63–110

23. Койстинен В.М., Маттила О., Катина К. (2018) Метаболический профиль

пшеничного и ржаного хлеба, ферментированного на закваске. Sci Rep 8: 5684

24. Szafrańska A, Słowik E (2014) Zmiany właściwości wypiekowch

mąki żytniej pod wpływem dodatku alfa-amylazy. Acta Agrophys-

ica 21 (2): 233–245

25. Fuckerer K, Treude J, Hensel O, Schmitt JJ (2016) Влияние

ацетата кальция на объем ржаного хлеба.Food Sci Technol

36 (3): 401–405

26. Сегучи М., Хаяси М., Мацумото Х. (1997) Влияние газообразной

уксусной кислоты на реологические свойства теста и хлебопекарные свойства.

Cereal Chem 74 (2): 129–134

27. Brandt M (2007) Продукты из закваски для удобного использования в выпечке-

ing. Food Microbiol 24: 161–164

Содержание предоставлено Springer Nature, применяются условия использования. Права защищены.

Метаболический профиль ферментированного пшеничного и ржаного хлеба на закваске

Ауне, Д. и др. . Потребление цельного зерна и риск сердечно-сосудистых заболеваний, рака, а также всех причин и причин конкретной смертности: систематический обзор и метаанализ результатов проспективных исследований «доза-реакция». BMJ 353 , i2716 (2016).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

Чен, Г. К. и др. . Потребление цельного зерна и общая смертность, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и рака: систематический обзор и метаанализ проспективных исследований. Am. J. Clin. Nutr. 104 , 164–172 (2016).

CAS Статья PubMed Google ученый

Schwingshackl, L. et al. . Пищевые группы и риск общей смертности: систематический обзор и метаанализ проспективных исследований. Am. J. Clin. Nutr. 105 , 1462–1473 (2017).

CAS PubMed Google ученый

Лю, Р. Х. Польза для здоровья фруктов и овощей обусловлена дополнительными и синергическими комбинациями фитохимических веществ. Am. J. Clin. Nutr. 78 , 517S – 520S (2003 г.).

CAS Статья PubMed Google ученый

Jacobs, DR Jr., Pereira, MA, Meyer, KA & Kushi, LH Волокно из цельного зерна, но не очищенного зерна, обратно пропорционально связано со смертностью от всех причин у пожилых женщин: исследование здоровья женщин Айовы . J. Am. Coll. Nutr. 19 , 326S – 330S (2000).

CAS Статья PubMed Google ученый

Аура, А. Микробный метаболизм пищевых фенольных соединений в толстой кишке. Phytochem. Ред. 7 , 407–429 (2008).

CAS Статья Google ученый

Бондиа-Понс, И. и др. . Фенолы ржи в питании и здоровье. J. Cereal Sci. 49 , 323–336 (2009).

CAS Статья Google ученый

Росс, А. Б., Камал-Элдин, А. и Аман, П. Диетические алкилрезорцины: абсорбция, биоактивность и возможное использование в качестве биомаркеров продуктов, богатых цельнозерновой пшеницей и рожью. Nutr. Ред. 62 , 81–95 (2004).

Артикул PubMed Google ученый

Деветтинк, К. и др. . Пищевая ценность хлеба: влияние обработки, взаимодействия с пищевыми продуктами и восприятия потребителями. J. Cereal Sci. 48 , 243–257 (2008).

CAS Статья Google ученый

10.

Juntunen, K. S. et al. . Постпрандиальные реакции глюкозы, инсулина и инкретина на зерновые продукты у здоровых субъектов. Am. J. Clin. Nutr. 75 , 254–262 (2002).

CAS Статья PubMed Google ученый

11.

Моаззами А.А. и др. . Метаболомика выявляет метаболические сдвиги после вмешательства с ржаным хлебом у женщин в постменопаузе — рандомизированное контрольное исследование. Nutr. J. 11 , 88 (2012).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

12.

Катина, К. и др. . Возможность закваски для более здоровых зерновых продуктов. Trends Food Sci. Technol. 16 , 104–112 (2005).

CAS Статья Google ученый

13.

Поутанен, К., Фландер, Л. и Катина, К. Закваска и брожение злаков с точки зрения питания. Food Microbiol. 26 , 693–699 (2009).

CAS Статья PubMed Google ученый

14.

Gänzle, M. G. Ферментативные и бактериальные превращения во время ферментации закваски. Food Microbiol. 37 , 2–10 (2014).

Артикул PubMed Google ученый

15.

Койстинен В. М. и Ханхинева К. Микробные и эндогенные метаболические превращения фитохимических веществ ржи. Мол. Nutr. Food Res. 61 , 1600627 (2016).

Артикул Google ученый

16.

Катина, К. Закваска: средство для улучшения вкуса, текстуры и срока хранения пшеничного хлеба (VTT Publications 569, 2005).

17.

Leinonen, K., Liukkonen, K., Poutanen, K., Uusitupa, M. & Mykkanen, H. Ржаной хлеб снижает постпрандиальный инсулиновый ответ, но не влияет на глюкозный ответ у здоровых финских субъектов. евро. J. Clin. Nutr. 53 , 262–267 (1999).

CAS Статья PubMed Google ученый

18.

Линч, К. Дж. И Адамс, С. Х. Аминокислоты с разветвленной цепью в метаболической передаче сигналов и резистентности к инсулину. Нат. Rev. Endocrinol. 10 , 723–736 (2014).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

19.

Ньюгард, К. Б. и др. . Метаболическая характеристика, связанная с аминокислотами с разветвленной цепью, которая различает людей с ожирением и худощавым телом и способствует развитию инсулинорезистентности. Cell Metab. 9 , 311–326 (2009).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

20.

Моаззами, А.А., Шреста, А., Моррисон, Д.А., Поутанен, К. и Микканен, Х. Метаболомика выявляет различия в постпрандиальных ответах на хлеб и метаболические характеристики натощак, связанные с постпрандиальной потребностью в инсулине у женщин в постменопаузе. J. Nutr. 144 , 807–814 (2014).

CAS Статья PubMed Google ученый

21.

Бондиа-Понс, И. и др. . Постпрандиальные различия в метаболоме плазмы здоровых финских субъектов после приема ржаного хлеба с ферментированным эндоспермом на закваске по сравнению с белым пшеничным хлебом. Nutr. J. 10 , 116 (2011).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

22.

Йоханссон, Д. П., Ли, И., Рисерус, У., Лангтон, М. и Ландберг, Р. Влияние неферментированных и ферментированных цельнозерновых ржаных хлебцев, подаваемых как часть стандартизированного завтрака, на аппетит и реакцию глюкозы и инсулина после приема пищи : рандомизированное перекрестное исследование. PloS one 10 , e0122241 (2015).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

23.

Ланг, К. Х. и др. .Хроническое лечение альфа-гидроксиизокапроновой кислотой улучшает восстановление мышц после атрофии, вызванной иммобилизацией. Am. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 305 , E416–28 (2013).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

24.

Самаранаяка А.Г. и Ли-Чан Е.С. Пептидные антиоксиданты пищевого происхождения: обзор их производства, оценки и потенциального применения. J. Funct. Продукты питания 3 , 229–254 (2011).

CAS Статья Google ученый

25.

Эрнандес-Ледесма, Б., дель Мар Контрерас, М. и Ресио, И. Антигипертензивные пептиды: производство, биодоступность и включение в пищевые продукты. Adv. Коллоидный интерфейс Sci. 165 , 23–35 (2011).

Артикул PubMed Google ученый

26.

Алеман, А., Хименес, Б., Перес-Сантин, Э., Гомес-Гильен, М. и Монтеро, П. Вклад остатков Leu и Hyp в антиоксидантную и ингибирующую АПФ активность пептидных последовательностей, выделенных из гидролизата желатина кальмара. Food Chem. 125 , 334–341 (2011).

Артикул Google ученый

27.

Кумар Р. и др. . AHTPDB: комплексная платформа для анализа и презентации антигипертензивных пептидов. Nucleic Acids Res. 43 , D956 – D962 (2014).

ADS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

28.

Браун А., Бунзель М., Йонекура Р. и Блаут М. Конверсия дегидродиферуловых кислот кишечной микробиотой человека. J. Agric. Food Chem. 57 , 3356–3362 (2009).

CAS Статья PubMed Google ученый

29.

Койстинен, В. М. и др. . Влияние биопереработки на микробный метаболизм in vitro в толстой кишке фенольных кислот из хлеба, обогащенного ржаными отрубями. J. Agric. Food Chem. 65 , 1854–1864 (2017).

CAS Статья PubMed Google ученый

30.

van Beek, S. & Priest, F.G. Декарбоксилирование замещенных коричных кислот молочнокислыми бактериями, выделенными во время ферментации солодового виски. Прил. Environ. Microbiol. 66 , 5322–5328 (2000).

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

31.

Санчес-Мальдонадо А., Шибер А. и Генцле М. Взаимосвязь между структурой и функцией антибактериальной активности фенольных кислот и их метаболизмом молочнокислыми бактериями. J. Appl. Microbiol. 111 , 1176–1184 (2011).

Артикул PubMed Google ученый

32.

Рехнер А. Р., Спенсер Дж. П., Кунле Г., Хан У. и Райс-Эванс К. А. Новые биомаркеры метаболизма производных кофейной кислоты in vivo . Free Radic. Биол. Med. 30 , 1213–1222 (2001).

CAS Статья PubMed Google ученый

33.

Вината А. и Лоренц К. Влияние ферментации и выпекания цельнозерновых и ржаных хлебов на закваске на алкилрезорцины злаков. Cereal Chem. 74 , 284–287 (1997).

CAS Статья Google ученый

34.

Койстинен, В. М., Катина, К., Нордлунд, Э., Поутанен, К. и Ханхинева, К. Изменения фитохимического профиля ржаных отрубей, вызванные ферментативной биопереработкой и ферментацией на закваске. Food Res. Int. 89 , 1106–1115 (2016).

CAS Статья Google ученый

35.

Катина К. и др. . Изменения пищевой ценности местной или проросшей ржи, вызванные ферментацией. J. Cereal Sci. 46 , 348–355 (2007).

CAS Статья Google ученый

36.

Schlimme, E., Martin, D. & Meisel, H. Нуклеозиды и нуклеотиды: природные биологически активные вещества в молоке и молозиве. руб. J. Nutr. 84 , 59–68 (2000).

Артикул Google ученый

37.

Широучи Б. и др. . Влияние диетического омега-3 фосфатидилхолина на расстройства, связанные с ожирением, у крыс с ожирением Otsuka Long-Evans Tokushima. J. Agric. Food Chem. 55 , 7170–7176 (2007).

CAS Статья PubMed Google ученый

38.

Tang, W. W. et al. . Кишечный микробный метаболизм фосфатидилхолина и сердечно-сосудистый риск. N. Engl. J. Med. 368 , 1575–1584 (2013).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

39.

Кулп К. и Лоренц К. Справочник по ферментации теста (Марсель Деккер, Инк., Нью-Йорк, 2003).

40.

Штольц, П. Биологические основы ферментации дрожжей и лактобацилл в хлебном тесте в Справочнике по ферментации теста (ed Kulp, K. & Lorenz, K.) 23–42 (Marcel Dekker, Inc., Нью-Йорк, 2003).

41.

Саарела М. и др. . Стационарная фаза кислотной и тепловой обработки для повышения жизнеспособности пробиотических лактобацилл и бифидобактерий. J. Appl. Microbiol. 96 , 1205–1214 (2004).

CAS Статья PubMed Google ученый

42.

A Getreideforschung. В Standard-Methoden für Getreide, Mehl und Brot (Verlag Moritz Schäfer, 1994).

43.

Ханхинева К. и др. . Ненаправленный анализ метаболитов позволяет выявить биомаркеры, специфичные для диеты, для потребления цельного зерна, жирной рыбы и черники в рандомизированном контролируемом исследовании. J. Nutr. 145 , 7–17 (2015).

CAS Статья PubMed Google ученый

44.

Цугава, Х. и др. . MS-DIAL: независимая от данных деконволюция MS / MS для всестороннего анализа метаболома. Нат. Методы 12 , 523–526 (2015).

CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

45.

Цугава, Х. и др. . Правила перегруппировки водорода: вычислительная фрагментация МС / МС и выяснение структуры с использованием программного обеспечения MS-FINDER. Анал. Chem. 88 , 7946–7958 (2016).

CAS Статья PubMed Google ученый

Хлеб на закваске — обзор

6.1 Введение

На протяжении веков человеческой цивилизации сельское хозяйство было фундаментальной основой процветания, а земледелие было священным занятием. Среди культурных растений решающую роль в сельской жизни играют злаки (однолетние растения, принадлежащие к семейству Poaceae) и псевдозерновые (производители зерна, принадлежащие к семействам, отличным от Poaceae). Действительно, почти все цивилизации разработали форму сельского хозяйства, основанную на выращивании одной или нескольких (псевдо) зерновых культур (De Vuyst et al., 2017).

Хлеб — один из важнейших продуктов зернового происхождения. Он был основным продуктом питания во всем мире и, несомненно, имел большое значение для питания человека и экономики. Считается, что он возник еще в доисторические времена, первоначально его производили как пресный или частично заквашенный, а затем как заквашенный (De Vuyst et al., 2017). Со временем хлеб на закваске занял центральное место в рационе крестьянских обществ. Ему отдают предпочтение перед пресными зерновыми продуктами, так как сенсорные и пищевые преобразования, происходящие в результате эмпирической ферментации, были оценены сельским населением (Cappelle et al., 2013).

Документированное производство и потребление хлеба на закваске можно проследить за несколько тысячелетий до нашей эры (Adrrario, 2002). Остатки хлеба были найдены в древних египетских гробницах, а пшеница была найдена в ямах, где люди поселились более 8000 лет назад (Rubel, 2011). Египтяне были первыми, кто смешал муку с водой, оставил ее бродить и увеличился в объеме, и, наконец, выпекал ее вместе со свежим тестом, получая мягкий и легкий хлеб. Наряду с этим открытием египтяне также ввели использование пивной пены в выпечке хлеба.Они выбрали лучшие сорта пшеничной муки и применили инновационные инструменты, такие как сита и мельницы для выпечки хлеба. Еще они использовали высокотемпературные печи. Также в Египте евреи научились искусству выпечки (Cappelle et al., 2013).

Древние греки переняли закваску из Египта около 800 г. до н.э. (Мойраги, 2002). До 500 г. до н.э. выпечка хлеба выполнялась женщинами в домашних условиях, а позже это стало делом профессионалов. Многочисленные ссылки в древнегреческих текстах содержат информацию об используемых злаках, видах хлеба, а также способах выпечки и роли хлеба в религии.Документально подтверждено, что хлеб играл решающую религиозную роль в поклонении древнегреческим богам, поскольку он предназначался для «чистых чудес» или бескровных жертвоприношений во время религиозных церемоний (Evaggelidis, 1890). Позже римляне, которые в основном потребляли жареные или вареные злаки, изучили процесс выпечки и технику строительства хлебных печей, а также улучшили процесс выпечки хлеба. Более того, они ввели правила производства и распределения хлеба пекарями, которые изначально назывались pistores, которые создали первую корпорацию под названием «collegium historum» (Liu, 2013).

В Центральной Европе (современные Австрия, Германия и Швейцария) люди постоянно производят кислый и квасный хлеб на протяжении более 5000 лет. Археологические находки этого вида хлеба, датируемые 3600 годом до нашей эры, были недавно обнаружены недалеко от Берна в Швейцарии (Währen, 2000), а раскопки в Австрии (датируемые 1800 годом до нашей эры) и Кведлинбургом, Германия (датируемые 800 годом до нашей эры), показали аналогичные результаты (Spicher and Stephan, 1982). Считается, что греки, живущие в Марселе, представили хлеб на закваске в Галлии (современная Франция) в IV веке до нашей эры, тогда как это было в средние века (400–1400 гг. Н.э.) и только в городах, где появилась профессия пекаря ( Cappelle et al., 2013).

В Северной Америке использование закваски в качестве закваски связано с прибытием поселенцев европейского происхождения, разбросанных по континенту, в том числе золотодобытчиков во время золотой лихорадки в середине 19 века в регионе западного побережья. В Сан-Франциско до сих пор пекарни утверждают, что используют закваску, которую выращивают более 150 лет, в которой преобладают дрожжи Kazachstania exigua вместо пивных дрожжей, а Lactobacillus sanfranciscensis было выделено из закваски Сан-Франциско ( и другие., 2013).

Тайна закваски была раскрыта только недавно. Луи Пастер, известный французский микробиолог и химик, дал исчерпывающее объяснение микробной закваски в 1857 году. С тех пор были проведены обширные исследования закваски и были достигнуты технологические усовершенствования и инновации. Таким образом, цель этой главы состоит в том, чтобы дать обобщенный и обновленный обзор знаний, существующих на данный момент по закваске, а также возникающих проблем для новых приложений.

Согласованная карта высокой плотности ржи (Secale cereale L.) на основе маркеров DArT

Образец цитирования: Milczarski P, Bolibok-Brgoszewska H, Myśków B, Stojałowski S, Heller-Uszyńska M, et al. (2011) Согласованная карта высокой плотности ржи ( Secale cereale L.) на основе маркеров DArT. PLoS ONE 6 (12): e28495. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0028495

Редактор: Сэмюэл П. Хазен, Массачусетский университет, Амхерст, Соединенные Штаты Америки

Поступило: 13 июля 2011 г .; Одобрена: 9 ноября 2011 г .; Опубликовано: 6 декабря 2011 г.

Авторские права: © 2011 Milczarski et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Эта работа финансировалась Министерством науки и высшего образования [http://www.nauka.gov.pl/home/] грантом NN 302361833. Спонсоры не играли никакой роли в дизайне исследования, данные сбор и анализ, решение о публикации или подготовка рукописи.

Конкурирующие интересы: Сотрудники DArT P / L, соавторы этой статьи (AK, KH-U и GU), могут получить финансовую выгоду от этой работы. Это не влияет на соблюдение авторами всех политик PLoS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

Рожь ( Secale cereale L.) является вторым по значимости зерновым в Европе, где ее возделывают на 5,8 млн га [http://faostat.fao.org]. Этот вид имеет относительно высокую урожайность в условиях окружающей среды, в которых другие культуры плохо себя чувствуют даже при низком содержании химических веществ, таких как удобрения и пестициды, что обеспечивает экологически и экономически безопасное выращивание [1].Рожь также играет важную роль в качестве источника чужеродных генов для пшеницы ( Triticum aestivum L.): транслокация 1BL.1RS или 1AL.1RS присутствует в сотнях сортов пшеницы [2]. Кроме того, рожь является донором генома R для тритикале (X Triticosecale Wittmack), синтетического гибрида пшеницы и ржи, занимающего значительную нишу в европейском сельском хозяйстве.

Было построено несколько генетических карт различных популяций ржи с использованием различных маркерных технологий, включая изоферменты, полиморфизм длины рестрикционного фрагмента на основе гибридизации (RFLP) и различные маркеры на основе ПЦР, такие как полиморфизм длины амплифицированного фрагмента (AFLP), простой Повторы последовательностей (SSR), случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD), сайты с метками последовательностей (STS) и амплифицированные области, характеризуемые последовательностью (SCAR) [3] — [16].Основным недостатком этих карт и ограничением их практического применения является небольшое количество маркеров и низкая плотность карты, трудоемкий и сложный характер используемой технологии и анонимный характер маркеров. Взаимоотношения между картами различных популяций изучены недостаточно. Börner и Korzun [17] обобщили статус согласованного молекулярного картирования ржи, но интегрированные карты были представлены только Stojałowski et al. [18] для хромосомы 6R и Gustafson et al.[19] для всех семи хромосом из пяти популяций.

В целом, прогресс в картировании генетических сцеплений ржи отстал от других зерновых культур. Это связано с несколькими факторами, включая (i) огромный геном (1C = 7917 Mbp [20]), содержащий большую часть повторяющихся последовательностей, (ii) депрессию инбридинга, которая препятствовала развитию больших популяций рекомбинантных инбредных линий (RIL), (iii) неподатливость культуры ткани, которая препятствует эффективной генерации популяций удвоенных гаплоидов (DH), и (iv) отсутствие высокопроизводительной технологии генотипирования, производящей многочисленные полиморфные маркеры.

Diversity Arrays Technology (DArT) — это метод генотипирования на основе микрочипов, при котором отпечатки всего генома генерируются путем оценки наличия или отсутствия локусов геномной ДНК [21]. DArT снимает ряд ограничений гелевых маркерных технологий, позволяя одновременно оценивать несколько тысяч локусов в одном анализе в значительной степени автоматически, с высокой воспроизводимостью и рентабельностью. Более того, в отличие от большинства существующих платформ генотипирования однонуклеотидного полиморфизма (SNP), DArT не полагается на информацию о последовательностях ДНК [21] — [22].Маркеры DArT были разработаны и успешно применяются для генетического анализа ряда видов растений [22], включая пшеницу [23], ячмень [24], рожь [25] и тритикале [26] — [28].

Разработка массива DArT из 11520 клонов для ржи позволила создать высокоплотную карту кросса ржи L318 × L9, содержащую более 1000 локусов [25]. При средней плотности один маркер на каждые 2,7 сантиМоргана (сМ) это была самая насыщенная генетическая карта генома ржи, содержащая исключительно переносимые маркеры, и первая, созданная с использованием технологии на основе микроматрицы.Это исследование также выявило несколько тысяч маркеров DArT, позволяющих дифференцировать родителей других скрещиваний, используемых при генетическом картировании ржи. Наличие множества маркеров, разделяющихся в нескольких популяциях, является предпосылкой для построения интегрированных консенсусных карт сцепления, которые неоценимы для получения более полного покрытия генома и лучшего понимания его структуры, точного сравнения местоположений локусов количественных признаков (QTL) и также привязка физической карты.

Наша цель в этом исследовании состояла в том, чтобы создать насыщенную консенсусную карту сцепления ржи на основе данных маркеров DArT из пяти картированных популяций RIL: L318 × L9, 541 × Ot1-3, Ds2 × RXL10, S120 × S76 и 541 × 2020.Мы построили интегрированную карту, содержащую 4048 локусов, что представляет собой восьмикратное увеличение количества локусов, размещенных на согласованной карте, и более чем двукратное увеличение количества генетически картированных маркеров DArT по сравнению с ранее опубликованными исследованиями ржи [ 19], [25].

Материалы и методы

Картографирование популяций

В этом исследовании использовались пять картирующих популяций RIL, происходящих от 9 родительских линий. Информация о происхождении и родословной родительских инбредных линий приведена в таблице 1.Подмножества родительских линий ранее включались в исследования генетического разнообразия ржи, которые указывали на высокий уровень полиморфизма между родителями отдельных популяций [25], [29] — [31]. Родительские линии также демонстрировали контрастные фенотипы по нескольким признакам (таблица 2). Популяция L318 × L9 (H) ранее использовалась Bolibok – Brągoszewska et al. [25] для построения карты высокой плотности на основе DArT, которая также включала несколько маркеров привязки SSR. Популяция L для картирования RIL была разработана из потомства F ₂ скрещивания Ds2 × RXL10, используемого Devos et al.[3] для построения карты сцепления ржи с маркерами RFLP, которая позже была насыщена маркерами на основе ПЦР [11]. Эта картографическая популяция считается эталоном для исследований по картированию сцепления ржи. Карты на основе F ₂ были также созданы с использованием маркеров на основе ПЦР для скрещиваний 541 × OT1-3 (K) и S120 × S76 (M) [14], [32]. Кроме того, для крестов K и L были построены карты низкой плотности на основе RIL с использованием выбранных маркеров из соответствующих карт F ₂ [33]. Для популяции 541 × 2020 LM (S) данные о связях отсутствуют.

Генотипирование

Извлечение ДНК.

Геномная ДНК была экстрагирована примерно из 100 мг ткани из двухнедельных листьев с использованием DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen) для популяций K и L и GenElute ^™ Plant Genomic DNA Miniprep Kit (Sigma) для популяций. М и С.

маркеров DArT.

DArT-генотипирование RIL выполняли, как описано ранее Bolibok-Brągoszewska et al. [25]. Геномные представления индивидуальных RIL были получены с использованием метода уменьшения сложности, включающего переваривание эндонуклеазами Pst I и Taq I, меченных Cy3 или Cy5 путем случайного праймирования и гибридизованных с массивом 2 генотипирования ржи.0, состоящий из 11 520 зондов и подробно описанный в [25]. Каждый слайд гибридизировали с двумя отдельными представлениями, помеченными Cy3 и Cy5 соответственно. Изображения микрочипов получали с помощью конфокального лазерного сканера (Tecan LS300, Grödig, Зальцбург, Австрия). Полиморфные маркеры идентифицировали и оценивали с помощью специального программного обеспечения (DArTsoft, версия 7.3, Diversity Arrays Technology P / L, Ярралумла, Австралия, http://www.diversityarrays.com/software.html). Качество маркеров DArT оценивалось на основе двух параметров, вычисленных DArTsoft: (i) значение Q (параметр качества на основе дисперсионного анализа, показывающий, насколько хорошо два кластера — представляют «1» по сравнению сотсутствуют «0» — разделены в наборе геномных представлений, с высокими значениями Q, обозначающими надежные маркеры), и (ii) скорость обращения (процент образцов ДНК с определенными вызовами «0» или «1»). Только маркеры с Q> 80% и частотой повторения не менее 90% использовались в последующих анализах, т. Е. Картировании и вычислении матрицы попарного генетического сходства (GS) для родительских линий на основе коэффициента Жаккара [34] с справка NTSYS-pc, версия 2.1. [35]. Значения GS для каждой возможной пары родительских линий визуализировали с помощью Circos [36].

В случае популяции H набор данных, используемый для согласованного картирования и интеграции карт, содержал сегрегацию маркеров DArT, которые были помещены на ранее опубликованную карту скрещивания [25].

маркеров на основе ПЦР.

Для генотипа использовали несколько типов маркеров на основе ПЦР: (i) маркеры SSR анализировали в популяциях K и L согласно Milczarski et al. [14], тогда как для генотипирования в популяциях M и S протокол, описанный Stojałowski et al. [18], а сегрегация SSR в популяции H была определена в более раннем исследовании [25]; (ii) Анализы маркеров SCAR проводили, как описано Stojałowski et al.[37]; (iii) Генотипирование маркера STS выполняли с использованием процедуры Milczarski et al. [14]; (iv) маркер Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) в популяции M и (v) маркеры RAPD в популяциях K, L и M анализировали согласно Masojć et al. [9]. Информация о ранее опубликованных маркерах на основе ПЦР, используемых для генотипирования в этом исследовании, обобщена в таблице S1. Последовательности всех остальных праймеров можно получить у авторов по запросу.

Номенклатура маркеров.

Имена маркеров DArT были автоматически сгенерированы системой управления лабораторной информацией DArT с добавлением букв ‘rPt’ перед номером клона. Для всех типов маркеров в название был включен префикс « X» , как было предложено Шлегелем и Корзуном [38].

Построение индивидуальных карт

Индивидуальные генетические карты пяти популяций RIL для картирования ржи были построены с использованием JoinMap 4.0 [39]. Перед построением карты все сегрегации маркеров были подвергнуты тесту Chi ² с использованием функции «частоты генотипа локуса» в Join Map 4.0 и сильно искаженные маркеры, отклоняющиеся от ожидаемого коэффициента сегрегации на уровне вероятности p <0,001 (p <0,0005 в случае популяции H), были исключены из дальнейшего анализа. Группы сцепления были разделены с использованием показателя независимости LOD ≥3,0. Маркеры на основе ПЦР с известным хромосомным положением (перечисленные в таблице S1) были использованы для определения групп сцепления хромосомам. Порядок маркеров в группах сцепления был установлен с помощью алгоритма сопоставления максимального правдоподобия (ML), а функция сопоставления Косамби использовалась для расчета значений cM.В процессе построения карт индивидуальных скрещиваний карты популяций H, L и K были сначала подготовлены с использованием локусов из ранее существовавших карт сцепления этих скрещиваний, чтобы действовать как каркас для насыщения DArT. Затем информация из трех вновь созданных карт была использована для присвоения групп сцепления хромосомам на оставшихся двух картах: S и M.

Отображение консенсуса

Данные сегрегации и порядки маркеров, установленные для отдельных популяций с помощью JoinMap 4.0 (входные карты) были введены в программный пакет Multipoint Consensus 2.2 [40]. Назначение маркеров группам сцепления повторяли, на этот раз с использованием порогового значения частоты рекомбинации 0,2. Мультилокусное упорядочение в сочетании с итеративной повторной выборкой было выполнено для каждого набора данных, чтобы оценить стабильность порядков маркеров на отдельных картах. Для правильно упорядоченной карты расстояние от маркера до соседнего соседа, затем до следующего соседа и т. Д. Будет монотонно расти, а отклонение от монотонности указывает на наличие проблемных маркеров.Маркеры нестабильного соседства были обнаружены с помощью процедуры повторной выборки складного ножа. Функция «контроль монотонности» на жестком пороговом уровне (1.4) использовалась для удаления проблемных маркеров и улучшения качества карты. Общая цель «контроля монотонности» — добиться максимальной стабильности карты с минимальной потерей маркеров. Затем последовательный порядок (согласованный порядок) общих маркеров (то есть маркеров, встречающихся на отдельных картах по крайней мере двух популяций) для каждой группы сцепления был идентифицирован программным обеспечением для последующего использования при построении согласованных карт.В случаях, когда два или более общих маркера совместно разделялись, только первый маркер в таких группах, названный основным общим маркером, был включен в согласованный порядок. При сопоставлении консенсуса опция «глобального анализа» использовалась с эвристическим алгоритмом «полный кадр» для глобальной дискретной оптимизации. В результате этого анализа были получены два типа генетической карты: согласованные карты пяти популяций и интегрированная карта. Консенсусные карты состояли из всех общих маркеров плюс уникальные маркеры (т.е. специфические для отдельной популяции) и включали расчетные расстояния между локусами (в сМ), которые были получены из расстояний отношения рекомбинации с использованием функции картирования Косамби.Интегрированная карта включала общие маркеры и уникальные маркеры без указания расстояния между ними. Консенсусные карты были визуализированы с помощью программного обеспечения MapChart [41], а графическое представление интегрированной карты было получено с помощью программного обеспечения Graphviz [http://www.graphviz.org].

Результаты

Построение индивидуальных карт

Всего было получено 9703 маркерных сегрегации: 9563 DArT и 140 на основе ПЦР. Сегрегация маркеров DArT для всех популяций представлена в таблице S2.Значения коэффициента сходства Жаккара, рассчитанные на основе оценок маркеров DArT, показали, что родительские линии отличались друг от друга в одинаковой степени. В парах родительских линий значения коэффициента сходства Жаккара варьировались от 0,35 (S) до 0,46 (M) со средним значением 0,41, в то время как количество разделяющих маркеров DArT, общих между парами картируемых популяций, варьировалось от 392 для H и L. до 681 для K и S (Таблица 3). Среднее значение коэффициента Жаккара для всех 36 возможных пар генотипов равнялось 0.43 и колеблется от 0,35 до 0,50 для пары L318 и S76 (рис. 1). Количество сегрегаций, доступных для построения индивидуальных карт, варьировалось от 1689 для кросса M до 2281 для кросса S (Таблица 4), при этом 4403 маркера DArT сегрегировали по крайней мере в одной популяции. Сильно искаженная сегрегация произошла в случае 667 маркеров (6,9%), и они были исключены из последующих анализов. Изучение групп сцепления, полученных с помощью JoinMap 4.0, выявило 72 мультилокусных маркера DArT (1,6% маркеров, сегрегированных по крайней мере в одной популяции), отображаемых на разные хромосомы в разных популяциях (всего 172 сегрегации), которые затем были удалены из наборов данных.На этом этапе анализа 8303 маркера были помещены в группы сцепления, составляющие входные карты, от 1352 для популяции M до 1942 для популяции S. Остальные 561 несвязанный маркер не были сохранены для консенсусного картирования. Количество маркеров на последующих этапах картирования показано в таблице 4. Исключенные маркеры перечислены в таблице S3.

Отображение консенсуса

После присвоения маркеров хромосомам и контроля монотонности 447 проблемных маркеров вызывают нестабильность соседства (в среднем 12.7 маркеров на хромосому на популяцию) были идентифицированы и удалены. В результате удаления этих маркеров часть оставшихся маркеров перестала быть связанной при принятом пороговом значении фракции рекомбинации. Эти маркеры также были исключены из последующих анализов. Маркеры, не отнесенные к какой-либо группе сцепления при значении фракции рекомбинации 0,2, составляли 3,9% от 8303 маркеров, введенных в Multipoint Consensus 2.2 (таблица 4, таблица S3). Всего для построения консенсусных карт было использовано 7531 сегрегация маркера.В это число вошли 2058 общих маркеров, из которых 34 маркера сегрегированы во всех 5 популяциях (таблица 5). В результате пересчета индивидуальных генетических карт был достигнут консенсус, то есть согласованный порядок маркеров на данной хромосоме во всех 5 популяциях. Полученные карты с измененным последовательным порядком маркеров были очень похожи на исходные карты отдельных популяций. Общая длина согласованной карты, основанная на средней длине карт компонентов хромосом, составила 1593.0 см, со средней плотностью 1,1 см (Таблица 6). Графические представления консенсусной карты показаны на рисунках 2, 3, 4, 5. Таблицы S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10 содержат подробные данные по маркерам из отдельных хромосом, от 1R до 7R.

Рисунок 2. Консенсусные карты хромосом 1R и 2R.

Общие и уникальные маркеры показаны красным и черным соответственно. Общие локусы соединены черными линиями. Хромосомы ориентированы коротким плечом вверху. Линейка показывает расстояние в сантиморганах (сМ) от вершины каждой хромосомы.Приблизительное расположение центромер показано синим цветом.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0028495.g002

Рисунок 3. Консенсусные карты хромосом 3R и 4R.

Общие и уникальные маркеры показаны красным и черным соответственно. Общие локусы соединены черными линиями. Хромосомы ориентированы коротким плечом вверху. Линейка показывает расстояние в сантиморганах (сМ) от вершины каждой хромосомы. Приблизительное расположение центромер показано синим цветом.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0028495.g003

Рисунок 4. Консенсусные карты хромосом 5R и 6R.

Общие и уникальные маркеры показаны красным и черным соответственно. Общие локусы соединены черными линиями. Хромосомы ориентированы коротким плечом вверху. Линейка показывает расстояние в сантиморганах (сМ) от вершины каждой хромосомы. Приблизительное расположение центромер показано синим цветом. Для 5R местоположения центромер не показаны из-за отсутствия ориентировочных маркеров.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0028495.g004

Рисунок 5. Консенсусная карта хромосомы 7R.

Общие и уникальные маркеры показаны красным и черным соответственно. Общие локусы соединены черными линиями. Хромосома ориентирована коротким плечом вверху. Линейка показывает расстояние в сантиморганах (сМ) от вершины каждой хромосомы. Приблизительное расположение центромер показано синим цветом.

https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0028495.g005

Хромосома 1R.

В общей сложности для создания согласованной карты хромосомы 1R было использовано 931 сегрегация маркера. В общей сложности 275 маркеров сегрегированы более чем в одной популяции, 199 из них были общими для двух популяций, и только 3 маркера (XrPt400138, XrPt505839 и XrPt506506) были нанесены на карту во всех 5 популяциях (Таблица 5, Рисунок 2, Таблица S4). Наибольшее количество маркеров (229) было размещено на карте 1R в популяции S, а наименьшее (146) — в популяции M (Таблица 4).Средняя длина карты составляла 215,5 см при среднем расстоянии между локусами 1,2 см (таблица 6). Маркеры не были равномерно распределены по хромосоме, при этом кластеризация маркеров была очевидна в определенных областях. Также присутствовали три пробела с расстояниями между соседними маркерами более 20 сМ (1RS, популяции H, K и S).

Хромосома 2R.

Количество маркеров, размещенных на согласованной карте 2R (рис. 2), варьировалось от 112 (K) до 241 (H), при этом общее количество сегрегаций, используемых для согласованного картирования этой хромосомы, равнялось 913 (таблица 6).Из 242 общих маркеров 139 разделились на две популяции, и ни один не был общим для всех 5 карт (Таблица 5). Длины карт 2R были одинаковыми для H, K, L и M и варьировались от 210 до 226 сМ. В случае популяции S карта была короче почти вдвое (таблица 4, таблица S5), но в то же время она была самой плотной из пяти карт. Один большой пробел (от 20 до 34 сМ, в зависимости от популяции) наблюдался в середине длинного плеча карт 2R четырех оставшихся популяций. Среднее расстояние между локусами было 1.2 см.

Хромосома 3R.

Всего для согласованного картирования хромосомы 3R было использовано 1026 сегрегаций. Это число включало 254 общих маркера, 10 из которых сегрегировали во всех популяциях (Таблица 3, Таблица S6). Наименьшее количество маркеров было размещено на картах 3R популяций M (172) и L (179), а наибольшее (262) — в популяции S (Таблица 6). Длина карты сцепления превышала 200 сМ и варьировалась от 221,4 (S) до 259,2 (H), за исключением популяции M, где карта охватывала 175.4 см. Средняя плотность индивидуальных карт составляла 1,1 сМ, и только в случае популяции S среднее расстояние между локусами было меньше 1 сМ. Разрывы более 20 см наблюдались на длинном плече хромосомы в четырех популяциях: K, L, M и S (Рисунок 3, Таблица S6). Было обнаружено, что, несмотря на согласованный анализ, некоторые маркеры не были сопоставлены с соответствующими местоположениями на картах компонентов. Такая ситуация имела место, когда общие маркеры совместно сегрегировались в одной популяции, в то время как в другой популяции они занимали разные позиции на карте.Одним из примеров этого был маркер XrPt509013, который совместно локализовался с маркерами XrPt402217, XrPt347125 и XrPt347301 на компонентной карте популяции K, тогда как все четыре маркера были сопоставлены с разными местоположениями в популяции H.

Хромосома 4R.

Консенсусное картирование хромосомы 4R включало наибольшее количество сегрегаций (1563), а также наибольшее количество общих маркеров (482), при этом 301 и 139 маркеров являются общими для двух и трех популяций, соответственно (Таблица 5).Интересно, что среди этого большого количества маркеров только один (XrPt506073) сегрегирован во всех популяциях. Количество маркеров в компонентных картах превышало 300 и варьировалось от 307 (K) до 358 (S), за исключением популяции L, где генетическая карта содержала 258 локусов. Все компонентные карты охватывают более 200 сМ, а H-карта превышает 300 сМ (Таблица 6). Маркеры были распределены очень равномерно, и в случае популяции K наблюдался только один разрыв в дистальной области длинного плеча хромосомы (рисунок 3, таблица S7).Средняя длина интервала (0,8 сМ) была самой низкой среди семи хромосом. Как и в случае с хромосомой 3R, было несколько несоответствий в размещении маркеров на генетических картах разных популяций, например маркеры Xscsz728L950 и XrPt401071 совместно локализованы на S-карте, тогда как на M-карте они были разделены примерно 30 сМ.

Хромосома 5R.

Общее количество сегрегаций, используемых для консенсусного картирования хромосомы 5R, составило 900. Из 237 общих маркеров большинство были общими для 2 или 3 популяций (151 и 68 соответственно) с одним маркером (XrPt505721), сегрегирующим во всех популяциях. (Таблица 5).Отдельные карты заметно различались по длине. Самой длинной была карта популяции H (348,7 см), тогда как для популяции M карта охватывала только 127,9 см (Таблица 6). Среднее расстояние между локусами составляло 1,2 см и варьировалось от 0,8 см (S) до 1,6 см (H). Однако распределение маркеров не было равномерным. Наблюдались кластеризация маркеров и большее количество разрывов, чем на других хромосомах. Два больших пробела (более 30 см) были обнаружены в соответствующих положениях карт 5RS в популяциях H и K.Более того, разрыв в 5RS был очевиден в случае популяции M (Рисунок 4, Таблица S8). Наблюдалось несоответствие в расположении маркера XrPt349332 на карте: в популяции H он располагался на конце длинного плеча, тогда как на карте K он также располагался на длинном плече, но ближе к середине хромосомы.

Хромосома 6R.

Для построения согласованной карты 6R было использовано 1340 сегрегаций маркеров. Среди 318 общих маркеров (таблица 5) 16 были сегрегационными во всех популяциях (таблица S9) — наибольшее число, наблюдаемое в этом исследовании.Количество маркеров, размещенных на компонентных картах, варьировалось от 211 (K) до 353 (S) (Таблица 4). Средний размер карты составил 240,2 см (от 182,9 см для популяции M до 270,1 см для популяции K) при высокой средней плотности карты (0,9 см). В случае компонентных карт это значение варьировалось от 0,7 см (M и S) до 1,3 см (K). Распределение маркеров по картам 6R было довольно равномерным. Только два пробела наблюдались на коротком плече на карте популяции K (Рисунок 4, Таблица S9).

Хромосома 7R.

Консенсусная карта 7R была построена с использованием наименьшего количества сегрегаций (858). Количество уникальных сегрегаций также было самым низким (204). С другой стороны, количество общих маркеров было умеренным (250) и включало 3 маркера (XrPt3, XrPt402327, XrPt400252), общих для всех популяций (таблица 5). Компонентные карты содержали от 129 (M) до 224 (K) маркеров и в среднем охватывали 236,5 см (от примерно 174,0 см для популяций H и M до 302,5 см для популяции K), что сопоставимо со средней длиной карты для других хромосомы (таблица 6).Следовательно, среднее расстояние между локусами (1,4 сМ) было самым высоким в случае 7R. Распределение маркеров по генетическим картам 7R не было однородным. Кластеры маркеров, а также четыре больших (один на картах 7RL для K и M и два на карте 7RS для популяции M) и несколько небольших пробелов (в случае популяций L и S) были очевидны (рисунок 5, таблица S10).

Искажение сегрегации

Из 7531 сегрегации, включенных в консенсусную карту, отклонение от ожидаемого отношения (p <0.01) наблюдалось для 985 (13,1%). Для компонентных карт доля искаженных маркеров варьировала от 3,5% (L) до 33,0% (H), тогда как для отдельных хромосом эти значения варьировались от 0,6% для 3R в популяции L до 75,7% для 7R в популяции H (Таблица 7 ). Картина распределения искаженных маркеров по отдельным хромосомам на компонентных картах не была однородной. Например, в популяции H второй по величине процент искаженных маркеров наблюдался на карте 1R, тогда как в популяции S процент искаженных сегрегаций был самым низким для 1R.Точно так же в популяции L самый высокий процент искаженных маркеров наблюдался для 6R, в то время как в популяциях H и K карты 6R характеризовались самым низким процентом искаженных маркеров.

Маркеры с искажением сегрегации на уровне 1% отмечены в таблицах S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10 звездочкой. В целом, искаженные маркеры не были распределены равномерно по длине хромосомы; напротив, участки хромосом с большим количеством искаженных маркеров легко распознавались.

Интегрированная карта

Интегрированная карта, основанная на данных пяти компонентных карт, состояла из 4048 маркеров, при этом количество маркеров на хромосому варьировалось от 454 для 7R до 805 для 4R. Уникальные маркеры, которые были разделены в единую популяцию, составляли почти половину картированных локусов (1990) с числом на хромосому от 204 (7R) до 408 (6R). Интегрированная карта содержала 2058 маркеров (основных общих маркеров), разделяемых более чем на одну популяцию, что соответствовало 1324 уникальным местоположениям на карте.Их количество варьировало от 146 для хромосомы 5R до 291 для хромосомы 4R. Графические представления интегрированных карт для отдельных хромосом показаны на рисунках S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, где основные общие маркеры и уникальные маркеры показаны коричневым и серым цветом соответственно. Списки всех общих и уникальных маркеров, расположенных на интегрированных картах отдельных хромосом, приведены в таблицах S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10.

Сравнение компонентных карт и интегрированной карты (номер маркера и длина карты)

Сравнение количества маркеров, размещенных на отдельных хромосомах, и длины карты хромосом (рисунок 6, таблица 8) показало, что, хотя номера маркеров были умеренно или даже сильно коррелированы для большинства пар популяций, со значениями коэффициента корреляции выше 0.7 (и даже достигая 0,94 для пары популяций L и M), были также случаи очень плохой корреляции (например, пара популяций K и L со значением коэффициента корреляции 0,27). Длина карты обычно не коррелировала между популяциями, за исключением популяций L и M, где значение коэффициента корреляции составляло 0,63. Аналогичным образом, отсутствие корреляции (коэффициент корреляции 0,37) наблюдалось между общим количеством маркеров, размещенных на отдельных хромосомах интегрированной карты, построенной в этом исследовании, и физической длиной хромосом ржи, о которой сообщали Schlegel et al.[42].

Обсуждение

Основными предпосылками для построения карты связей являются (i) подходящая картографическая совокупность, (ii) технология, генерирующая достаточное количество маркеров, и (iii) мощное картографическое программное обеспечение.

Картографирование популяций

До сих пор карты сцепления ржи были в основном построены на основе популяций F ₂ [3], [5], [7] — [9], [11], [14], [32], за исключением , например карты, созданные Bolibok-Bragoszewska et al. [25] и Hackauf et al.[15], где использовались RIL и популяция BC ₁ соответственно.

Самонесовместимость и тяжелая инбридинговая депрессия в сочетании с отсутствием эффективной методологии производства DH препятствовали разработке картографических популяций ржи. В настоящем исследовании использовались популяции картирования RIL. Из-за высокого уровня гомозиготности в этих популяциях они могут размножаться, что дает возможность повторного отбора проб в разные периоды вегетации и в разных местах.Однако количество генотипов в отдельных популяциях было немного ниже, чем теоретически требуется для достижения точного картирования, которое составляет около 200 особей [43]. Известно, что использование популяции с недостаточным количеством генотипов приводит к неправильному упорядочиванию локусов и фрагментации групп сцепления [43]. С другой стороны, решающее преимущество использования RIL заключается в нескольких раундах мейоза, которые происходят до достижения гомозиготности, что дает большую вероятность рекомбинации между тесно сцепленными генами и увеличивает возможности тестирования различий между генотипическими классами [44], [45].

Низкие значения коэффициентов генетического сходства, наблюдаемые для родительских пар и всех возможных пар линий, использованных в этом исследовании, продемонстрировали, что они представляют собой большую часть геномного разнообразия ржи. Это подтверждает, что выбор популяций был правильным, и обеспечивает высокую вероятность обнаружения полиморфных маркеров для любого заданного участка хромосомы. В результате интегрированная карта имеет хороший охват генома. Явные различия в структуре генома отдельных популяций, которые полезны для построения интегрированной карты, были выявлены значениями коэффициентов корреляции, полученных для количества маркеров на хромосому и длины хромосомной карты, и особенно отсутствием корреляция для длин хромосомных карт.С другой стороны, некая общая генетическая основа между популяциями необходима для эффективного связывания компонентных карт [28], которые основаны на совместной сегрегации маркеров в более чем одной популяции. С этой точки зрения включение двух популяций с общим родителем (K и S) способствовало картированию консенсуса. Об этом свидетельствует тот факт, что наибольшее количество общих маркеров DArT наблюдалось для этой пары популяций (таблица 3).

Выбор маркера

Маркеры
DArT, которые обнаруживают полиморфизм в основном из-за изменений одной пары оснований (SNP) в сайтах узнавания рестрикционных ферментов, были преобладающим типом маркеров, используемых для построения карты в этом исследовании.Полиморфизмы SNP составляют около 90% генетической изменчивости в любом организме и равномерно распределены по геному [22]. Частота SNP в транскриптоме ржи оценивается в 1 SNP на 52–58 п.н. [46] — [47]. Однако из-за нехватки информации о последовательностях, доступной для ржи, анализы выявления SNP были ограничены 12 маркерами расщепленной амплифицированной полиморфной последовательности (CAPS) [46].
Основным преимуществом технологии DArT является возможность генотипирования тысяч маркеров быстрым и экономичным способом, не полагаясь на информацию о последовательностях.Кроме того, DArT в настоящее время является единственным доступным методом генерации полиморфных и специфичных для последовательности маркеров в достаточном количестве, чтобы можно было построить генетическую карту ржи с высокой плотностью. Количество маркеров SSR, которые широко применялись для этой цели, например, в ячмень [48] и кукуруза [49], ограничено ~ 400 во ржи [10], [12], [20], [50], и другие платформы генотипирования SNP все еще недоступны для этой культуры.
Построение согласованной карты невозможно без общих маркеров, представляющих каждую хромосому.Генотипирование всех популяций с использованием одного и того же массива генотипирования, состоящего из 11520 клонов, обеспечило идентификацию достаточного количества маркеров, сегрегационных более чем в одной популяции, и облегчило построение карт с последовательным порядком локусов на данной хромосоме. В этом исследовании маркеры DArT составляли 99,9% общих маркеров, тогда как только 25 маркеров на основе ПЦР разделились более чем в одной популяции. Однако не-DArT-маркеры, ранее картированные в популяции RIL H и F ₂ потомков K- и L-скрещиваний [14], [25], были полезны для определения групп сцепления для отдельных хромосом ржи и определения ориентации хромосомных плеч.
Процедура составления карты
Построение карты консенсуса
с использованием программного пакета Multipoint Consensus 2.2 основано на создании правильного порядка общих маркеров в группе связей. По мнению создателей программы, оптимальный порядок расположения более важен, чем установление предполагаемых расстояний между маркерами [40], и это хорошо видно, когда построение карты является отправной точкой для усилий по клонированию на основе карты. Алгоритмы, реализованные в Multipoint Consensus 2.2 [40] были применены здесь для оптимизации порядка карт при построении представленных карт.
Для достижения правильного результата построения группы сцепления требуются высококачественные данные генотипирования и алгоритмы картирования, обеспечивающие подходящую стабильность результирующей карты. Оптимизация мультилокусной карты требует разрешения осложнений, возникающих из-за большого разброса выборки скоростей рекомбинации, пропущенных данных, ошибок подсчета и немонотонных изменений рекомбинации [40].Решение проблем, связанных с качеством данных сегрегации, нетривиально, особенно когда количество маркеров со значительным перекосом сегрегации велико. В случае представленной здесь консенсусной карты сильно искаженные сегрегации (p <0,001) были исключены из наборов данных. Исключение с точки зрения порогового уровня (p <0,0005 вместо p <0,001) было сделано для популяции H, поскольку искаженные маркеры не были удалены при построении ранее опубликованной карты этого скрещивания: первой на основе DArT карта ржи [25].Более того, уровень искажения сегрегации в этой популяции в целом был выше, чем в четырех других популяциях, использованных в этом исследовании (Таблица 7) [25]. Тем не менее исключенные искаженные маркеры составили лишь около 7% от общего количества маркеров. Как и в настоящем исследовании, сильно искаженные маркеры (p <0,001) были исключены перед анализом сцепления в тритикале Alheit et al. [28].
Дальнейшие проблемы могут быть вызваны маркерами, мешающими стабильности карты из-за отклонения от ожидаемого увеличения скорости рекомбинации между маркером и его ближайшими соседями.Для выявления таких маркеров использовалась функция «контроль однообразия». В настоящем исследовании эти маркеры составляли лишь небольшую часть набора данных и были исключены из последующих анализов.
Порядок расположения и распределение маркеров
В большинстве случаев положения якорных маркеров, не относящихся к DArT, на согласованной карте хорошо согласовывались с их положением на соответствующих исходных картах (F ₂ или RIL). Порядок общих маркеров также в целом согласовывался между картами компонентов.Незначительные несоответствия в положениях карты были ограничены одними и теми же плечами хромосом. Ситуации, когда маркер был сопоставлен с разными хромосомными плечами в отдельных компонентных картах, были очень редкими. Незначительные расхождения в положениях маркеров не являются необычным явлением на консенсусных картах [28], [51] — [52], а также наблюдались на ранее опубликованной консенсусной карте ржи [19]. Такие расхождения могут отражать реальные различия в организации генома, но они также могут быть вызваны зависимостью предполагаемых порядков генов от размера выборки или различиями в частотах локальной рекомбинации между популяциями [28], [51].
Семьдесят два маркера DArT (1,8%) были обнаружены на нескольких хромосомах разных популяций. Поскольку DArT представляет собой анализ на основе гибридизации, эти маркеры эффективно идентифицируют множественные геномные области, имеющие общую гомологию последовательностей, и полиморфная область может отличаться при разных скрещиваниях [21]. Многокопийные маркеры DArT с одинаковой частотой наблюдались у тритикале [28], сорго [51] и ячменя [52] (1,8%, 1,4% и 1,8% соответственно).
Несмотря на использование нескольких методов оптимизации карты, на построенной карте наблюдались области, содержащие рекомбинационные пробелы, в основном в дистальных областях хромосом.Расположение рекомбинационных разрывов было удивительно сходным в отдельных популяциях для всех хромосом, кроме 4R. Ранее опубликованная консенсусная карта ржи [19], основанная на пяти популяциях F ₂, которые включали 501 локус различных типов (например, RFLP, RAPD, SSR), также содержала рекомбинационные пробелы в концевых частях хромосом 1RS, 1RL, 3RS. , 4РЛ, 5РЛ и 6РС. В общем, появление рекомбинационных разрывов является общей чертой всех доступных карт ржи, включая самую плотную из опубликованных карт на основе AFLP, созданную Bednarek et al.[11] и основанная на DArT карта Bolibok-Brgoszewska et al. [25]. К сожалению, точное сравнение местоположений пробелов в разных популяциях ржи во многих случаях невозможно из-за малого количества общих маркеров. Существование рекомбинационных разрывов в аналогичных местах на представленных здесь картах ржи может быть результатом ограничений маркера DArT при обнаружении полиморфизма в определенных областях генома. Однако по крайней мере некоторые из пробелов (например, присутствующие на коротком плече 1R и 6R) расположены в тех же регионах, что и пробелы, идентифицированные на консенсусной карте Gustafson et al.[19], построенный с использованием других типов маркеров. Это говорит о том, что вместо того, чтобы указывать на DArT-специфическое ограничение, эти пробелы фактически законсервированы в геноме ржи и отражают области с более высокой, чем средняя частота рекомбинации (горячие точки рекомбинации). В качестве альтернативы, эти рекомбинационные пробелы могут представлять фракции генома с аналогичным происхождением, как было предложено Mace et al. [51] и van Os et al. [53], которые наблюдали большие рекомбинационные пробелы в согласованной карте сорго и сверхплотной карте картофеля соответственно.
Искажение сегрегации
Нарушение сегрегации — обычное явление для ржи [5], [7] — [8], [15] — [17] и других растений, таких как тритикале [27] — [28], кукуруза [49], сорго [51]). ] и картофель [53]. Поскольку для удаления сильно искаженных маркеров перед картированием сцепления в этом исследовании применялись разные уровни строгости (по причинам, изложенным выше), невозможно напрямую сравнить долю искаженных маркеров, присутствующих на картах компонентов между популяцией H и другие 4 популяции.Тем не менее было заметно, что отдельные хромосомы в компонентной карте различались по доле искаженных маркеров, которые они содержат (например, от 0,5% для 2R до 25,9% для 4R в случае компонентных карт для популяции M). Более того, хромосомы с наибольшим или наименьшим процентом искаженных маркеров были разными в разных популяциях. Большие различия в процентном содержании искаженных маркеров, присутствующих на отдельных хромосомах (от 0 до 100%), также наблюдались у тритикале Alheit et al.[28], которые объяснили это различными способами создания отдельных популяций для картирования, использованных в их исследовании (пять популяций DH и одна популяция F ₂). Все популяции, использованные в настоящем исследовании, были RIL, и все компонентные карты были созданы с использованием тех же методов и в основном с одним и тем же типом маркера. Следовательно, различия в распределении искаженных маркеров могут быть отнесены к (i) разному аллельному составу родителей отдельных компонентных популяций в соответствующих хромосомных областях, т.е.е. аллели с более или менее равным влиянием на выживаемость у обоих родителей по сравнению с аллелями с более сильным отрицательным или положительным влиянием на выживаемость у одного из родителей, и (ii) различия в количестве особей между отдельными картируемыми популяциями . Последнее объяснение особенно актуально для популяции H, которая была самой маленькой популяцией, использованной в этом исследовании, и, следовательно, с наибольшей вероятностью характеризовалась неслучайным представлением аллелей.
Интегрированная карта
Представленная здесь интегрированная карта ржи, содержащая 4048 локусов (3908 DArT), представляет собой самую большую коллекцию молекулярных маркеров, доступных в настоящее время для анализа генома ржи.Благодаря использованию множественных картированных популяций было достигнуто более чем двукратное увеличение количества генетически картированных маркеров по сравнению с первой картой ржи на основе DArT [25]. Более того, по сравнению с ранее опубликованной консенсусной картой ржи [19], наша интегрированная карта ржи включает в 8 раз больше локусов. В настоящем исследовании мы использовали специфичные для последовательности, переносимые маркеры DArT, проанализированные в значительной степени автоматизированным способом с использованием технологии на основе микрочипов и которые были легко доступны через службу генотипирования.Таким образом, представленная карта представляет собой ценный ресурс для генетиков и селекционеров ржи и тритикале и является значительным шагом вперед для геномики ржи.
Интересной особенностью построенной интегрированной карты является отсутствие корреляции между количеством маркеров и физической длиной хромосом ржи. Это явление согласуется со стратегией, используемой для создания маркеров DArT ржи. Метод уменьшения сложности генома, использованный для разработки панели генотипирования ржи и для анализа генотипирования, включал переваривание эндонуклеазой рестрикции Pst I.Этот фермент чувствителен к метилированию CpNpG и поэтому часто используется для нацеливания на однокопийную и низкокопийную ДНК / транскрипционно или биологически активную эухроматическую ДНК, поскольку большинство повторяющихся последовательностей полностью метилированы в этом сайте [54] — [55]. Такой подход особенно хорошо подходит для анализа генома ржи из-за очень высокой доли повторяющихся последовательностей: 92% [20]. Ранее, Pst I использовался в исследованиях ржи для создания библиотек геномной ДНК с единичными и низкими копиями для разработки маркеров SSR [50].У огурца наблюдалась более высокая корреляция между количеством маркеров и длиной эухроматической хромосомы, чем между номером маркера и длиной пахитеновой хромосомы для карты, построенной с использованием маркеров SSR, полученных из неповторяющихся последовательностей генома [56]. К сожалению, насколько нам известно, нет опубликованных отчетов, описывающих длину эухроматических хромосом у ржи. Тем не менее цитогенетические наблюдения показали, что эухроматин не распределяется пропорционально между хромосомами ржи, поскольку четыре (1R, 2R, 3R и 7R) имеют большие блоки гетерохроматина на теломерах обоих плеч, а остальные три хромосомы (4R, 5R , 6R) имеют гетерохроматические блоки на теломерах коротких плеч.Кроме того, блоки интерстициального гетерохроматина присутствуют на каждой хромосоме [44], [57].
Возможные области применения
Представленные карты подходят для использования в различных геномных, биотехнологических и селекционных целях. Карта очень высокой плотности может служить ориентиром при картировании сцепления ржи, облегчая построение генетических карт для вновь сформировавшихся популяций. Карта также может ускорить картирование ассоциаций у ржи за счет облегчения оценки неравновесия по сцеплению, а также обнаружения QTL с помощью традиционного картирования интервалов.Высокая насыщенность карты будет очень выгодна во время закрепления клонов ВАС на основе использования массивов DArT, как описано для пшеницы Paux et al. [58]. Наши результаты также могут ускорить исследования тритикале, межродового гибрида пшеницы и ржи. Полезность геномных ресурсов ржи на основе DArT для анализа этой культуры была недавно продемонстрирована Badea et al. [26], Tyrka et al. [27] и Alheit et al. [28]. Уникальная ценность представленной интегрированной карты значительно возрастет после завершения секвенирования клонов DArT из панели генотипирования ржи [http: // www.iversityarrays.com/faq.html#n67]. Тем не менее, рекомендуется провести экспериментов по гибридизации in situ с участием картированных клонов DArT, чтобы согласовать определенные особенности карты с физической организацией хромосом ржи.
Заключение
Высоко насыщенная интегрированная карта ржи, содержащая более 4000 локусов, и согласованная карта с очень согласованным порядком локусов, построенная с использованием подходящего типа маркера, картографирования популяций и программного пакета, реализующего мощные алгоритмы для оптимизации порядка карты, представляют собой ценные ресурсы для ржи и геномики и селекции тритикале и являются отличной отправной точкой для более глубоких исследований организации генома ржи.
Рандомизированное клиническое испытание: влияние ржаного хлеба с низким содержанием FODMAP по сравнению с обычным ржаным хлебом на кишечную микробиоту пациентов с синдромом раздраженного кишечника: связь с индивидуальными вариациями симптомов | BMC Nutrition
1.
Canavan C, West J, Card T. Эпидемиология синдрома раздраженного кишечника. Clin Epidemiol. 2014; 6: 71–80.
PubMed PubMed Central Google ученый
2.
Gibson PR. История диеты с низким содержанием FODMAP.J Gastroenterol Hepatol. 2017; 32 (Приложение 1): 5–7.
CAS Статья Google ученый
3.
Марш А., Эслик Э.М., Эслик Г.Д. Уменьшает ли диета с низким содержанием FODMAP симптомы, связанные с функциональными желудочно-кишечными расстройствами? Комплексный систематический обзор и метаанализ. Eur J Nutr. 2016; 55: 897–906.
CAS Статья Google ученый
4.
Халмос Е.П., Кристоферсен Коннектикут, Берд А.Р., Шеперд С.Дж., Гибсон П.Р., Мьюир Дж.Диеты, которые различаются по содержанию FODMAP, изменяют микросреду просвета толстой кишки. Кишечник. 2015; 64: 93–100.
CAS Статья Google ученый
5.
Staudacher HM, Lomer MC, Anderson JL, Barrett JS, Muir JG, Irving PM, Whelan K. Ограничение ферментируемых углеводов снижает люминальные бифидобактерии и желудочно-кишечные симптомы у пациентов с синдромом раздраженного кишечника. J Nutr. 2012; 142: 1510–8.
CAS Статья Google ученый
6.
Беннет SMP, Бон Л., Стёрсруд С. и др. Многофакторное моделирование бактериальных профилей фекалий пациентов с СРК позволяет прогнозировать реакцию на диету с низким содержанием FODMAP. Кишечник. 2018; 67: 872–81.
CAS Статья Google ученый
7.
Хустофт Т., Хаускен Т., Истад С. и др. Влияние различного содержания в пище сбраживаемых короткоцепочечных углеводов на симптомы, микросреду фекалий и цитокиновые профили у пациентов с синдромом раздраженного кишечника.Нейрогастроэнтерол Мотил. 2017; 29 (4).
8.
Ауне Д., Кеум Н., Джованнуччи Э. и др. Потребление цельного зерна и риск сердечно-сосудистых заболеваний, рака, а также всех причин и причин конкретной смертности: систематический обзор и метаанализ результатов проспективных исследований «доза-реакция». BMJ. 2016; 353: i2716.
Артикул Google ученый
9.
Олсен А., Эгеберг Р., Халькьер Дж., Кристенсен Дж., Овервад К., Тьённеланд А. Здоровые аспекты диеты северных стран связаны с более низкой общей смертностью.J Nutr. 2011; 141: 639–44.
CAS Статья Google ученый
10.
Vieira AR, Abar L, Chan D, Vingeliene S, Polemiti E, Stevens C, Greenwood D, Norat T. Еда и напитки и риск колоректального рака: систематический обзор и метаанализ когортных исследований, обновление свидетельств проекта непрерывного обновления WCRF-AICR. Энн Онкол. 2017; 28: 1788–802.
CAS Статья Google ученый
11.
Threapleton DE, Greenwood DC, Evans CEL, et al. Потребление пищевых волокон и риск сердечно-сосудистых заболеваний: систематический обзор и метаанализ. BMJ. 2013; 347: f6879.
Артикул Google ученый
12.
Лаатикайнен Р., Коскенпато Дж., Хонгисто С.-М. и др. Рандомизированное клиническое испытание: ржаной хлеб с низким содержанием FODMAP по сравнению с обычным ржаным хлебом для облегчения симптомов синдрома раздраженного кишечника. Алимент Pharmacol Ther. 2016; 44: 460–70.
CAS Статья Google ученый
13.
Korpela K, Flint HJ, Johnstone AM, Lappi J, et al. Сигнатуры кишечной микробиоты предсказывают реакцию хозяина и микробиоты на диетические вмешательства у людей с ожирением. PLoS One. 2014; 9: e
.
Артикул Google ученый
14.
Chumpitazi BP, Hollister EB, Oezguen N, et al. Микробиота кишечника влияет на эффективность диеты с низким содержанием ферментируемых субстратов у детей с синдромом раздраженного кишечника. Кишечные микробы. 2014; 5: 165–75.
Артикул Google ученый
15.
Chumpitazi BP, Cope JL, Hollister EB, et al. Рандомизированное клиническое исследование: биомаркеры кишечного микробиома связаны с клинической реакцией на диету с низким содержанием FODMAP у детей с синдромом раздраженного кишечника. Алимент Pharmacol Ther. 2015; 42: 418–27.
CAS Статья Google ученый
16.
Салонен А., Никкила Дж., Яланка-Туовинен Дж. И др. Сравнительный анализ методов выделения фекальной ДНК с филогенетическим микрочипом: эффективное восстановление бактериальной и архейной ДНК с помощью механического лизиса клеток.J Microbiol Methods. 2010. 81: 127–34.
CAS Статья Google ученый
17.
Корпела К., Салонен А., Хикман Б. и др. Фукозилированные олигосахариды в материнском молоке смягчают воздействие кесарева сечения на микробиоту кишечника младенца. Научный доклад 2018; 8 (1): 13757.
18.
Korpela K. mare: Анализ микробиоты в R легко. Пакет R версии 1.0. [Интернет]. 2016 [цитировано 1 ноября 2017 года]. https://github.com/katrikorpela/mare.
19.
Виртанен С., Каллиала И., Ниеминен П., Салонен А. Сравнительный анализ образцов вагинальной микробиоты с использованием анализа гена 16S рРНК. PLoS One. 2017; 12: e0181477.
Артикул Google ученый
20.
Фрэнсис С.Ю., Моррис Дж., Уорвелл П.Дж. Система оценки тяжести раздраженного кишечника: простой метод наблюдения за синдромом раздраженного кишечника и его прогрессом. Алимент Pharmacol Ther. 1997. 11 (2): 395–402.
CAS Статья Google ученый
21.
Лю Х.Н., Ву Х., Чен Ю.З. и др. Лю Измененная молекулярная подпись кишечной микробиоты у пациентов с синдромом раздраженного кишечника по сравнению со здоровыми людьми: систематический обзор и метаанализ. Dig Liver Dis. 2017; 49: 331–7.
CAS Статья Google ученый
22.
Damen B, Cloetens L, Broekaert WF и др. Употребление хлеба, содержащего арабиноксилановые олигосахариды, полученные in situ, изменяет желудочно-кишечные эффекты у здоровых добровольцев.J Nutr. 2012; 142: 470–7.
CAS Статья Google ученый
23.
Вухольм С., Нильсен Д.С., Иверсен К.Н. и др. Цельнозерновые рожь и пшеница влияют на некоторые маркеры здоровья кишечника без изменения фекальной микробиоты у здоровых взрослых с избыточным весом: 6-недельное рандомизированное испытание. J Nutr. 2017; 147: 2067–75.
CAS PubMed Google ученый
24.
Лаппи Дж., Салоярви Дж., Колехмайнен М. и др.Употребление цельнозернового и богатого клетчаткой ржаного хлеба по сравнению с рафинированным пшеничным хлебом не влияет на состав кишечной микробиоты у взрослых финнов с метаболическим синдромом. J Nutr. 2013; 143: 648–55.
CAS Статья Google ученый
25.
Roager HM, Vogt JK, Kristensen M, et al. Цельнозерновая диета снижает массу тела и снижает системное воспаление низкой степени, не вызывая серьезных изменений микробиома кишечника: рандомизированное перекрестное исследование.Gut впервые опубликован в Интернете: 1 ноября 2017 г. doi: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2017-314786.
26.
Wexler HM. Bacteroides: хорошее, плохое и непритязательное. Clin Microbiol Rev.2007; 20: 593–621.
CAS Статья Google ученый
27.
Симпсон Х.Л., Кэмпбелл Б.Дж. Обзорная статья: взаимодействие пищевых волокон и микробиоты. Алимент Pharmacol Ther. 2015; 42: 158–79.
CAS Статья Google ученый
28.
Strandwitz P, Kim KH, Stewart E, Clardy J, Lewis Kim. ГАМК-модулирующие бактерии в кишечном микробиоме человека. Выставка исследований, инноваций и стипендий (RISE), 10 апреля 2014 г. Доступно: https://www.northeastern.edu/rise/wp-content/uploads/2014/06/Strandwitz.pdf [по состоянию на 7 июня 2018 г.]
29.
Хайланд Н. П., Крайан Дж. Ф. Чувство кишечника по поводу ГАМК: сосредоточьтесь на рецепторах ГАМК. Front Pharmacol 2010; 1: 124
30.
Luna RA, Oezguen N, Balderas M, et al. Определенные микробиомно-нейроиммунные признаки коррелируют с функциональной болью в животе у детей с расстройством аутистического спектра.Клеточный Мол Гастроэнтерол Гепатол. 2017; 3: 218–30.
Артикул Google ученый
31.
Jiang H, Ling Z, Zhang Y, Mao H, Ma Z, Yin Y, Wang W, Tang W, Tan Z, Shi J, Li L, Ruan B.Изменение состава фекальной микробиоты у пациентов с депрессивное расстройство. Иммунное поведение мозга. 2015; 48: 186–94.
Артикул Google ученый
32.
Молони Р.Д., О’Махони С.М., Динан Т.Г., Крайан Дж.Ф.Стресс-индуцированная висцеральная боль: к животным моделям синдрома раздраженного кишечника и связанных сопутствующих заболеваний. Фронтальная психиатрия. 2015; 6:15.
Артикул Google ученый
33.
Houghton LA, Fell C, Whorwell PJ, Jones I, Sudworth DP, Gale JD. Влияние лиганда α2δ второго-второго поколения (прегабалин) на висцеральные ощущения у гиперчувствительных пациентов с синдромом раздраженного кишечника. Кишечник. 2007; 56: 1218–25.
CAS Статья Google ученый
34.
Parkes GC, Реймент Н. Б., Хадпит Б. Н. и др. Определенные микробные популяции существуют в микробиоте слизистой оболочки подгрупп синдрома раздраженного кишечника. Нейрогастроэнтерол Мотил. 2012; 24: 31–9.
CAS Статья Google ученый
35.
Jalanka-Tuovinen J, Salonen A, Nikkilä J, et al. Кишечная микробиота у здоровых взрослых: временной анализ выявляет индивидуальную и общую сердцевину и связь с кишечными симптомами.PLoS One. 2011; 6: e23035.
CAS Статья Google ученый
36.
Rajilic-Sotjanovic M, Biagi E, Heilig HG, et al. Глобальный и глубокий молекулярный анализ сигнатур микробиоты в образцах фекалий пациентов с синдромом раздраженного кишечника. Гастроэнтерология. 2011; 141: 1737–801.
Google ученый
37.
Де Анжелис М., Пикколо М., Ваннини Л. и др. Микробиота и метаболизм фекалий у детей с аутизмом и широким нарушением развития, не уточненных иначе.Heimesaat MM, изд. PLoS One. 2013; 8: e76993.
38.
Rajilić-Stojanović M, Jonkers DM, Salonen A, et al. Кишечная микробиота и диета при СРК: причины, последствия или явления? Am J Gastroenterol. 2015; 110: 278–87.
Артикул Google ученый
39.
Шанкар В., Аганс Р., Холмс Б., Реймер М., Палий О. Различаются ли сообщества кишечных микробов по детскому СРК и состоянию здоровья? Кишечные микробы. 2013; 4: 347–52.
Артикул Google ученый
40.
Guo Z, Zhang J, Wang Z, et al. Кишечная микробиота отличает больных подагрой от здоровых людей. Научный доклад 2016; 6: 20602.
CAS Статья Google ученый
41.
McLaughlin HP, Motherway MO, Lakshminarayanan B, Stanton C, Paul Ross R, Brulc J, Menon R, O’Toole PW, van Sinderen D. Углеводное катаболическое разнообразие бифидобактерий и лактобактерий человеческого происхождения. Int J Food Microbiol. 2015; 203: 109–21.
CAS Статья Google ученый
42.
Van den Abbeele P, Venema K, Van de Wiele T, Verstraete W., Possemiers S. Различные модели кишечника человека показывают различные модели ферментации арабиноксилана по сравнению с инулином. J. Agric Food Chem. 2013; 61: 9819–27.
Артикул Google ученый
43.
Берналье А., Роше В., Леклерк М., Доре Дж., Почарт П. Разнообразие утилизирующих h3 / CO2 ацетогенных бактерий в фекалиях людей, не производящих метан. Curr Microbiol. 1996; 33: 94–9.
CAS Статья Google ученый
44.
Mancabelli L, Milani C, Lugli GA, et al. Идентификация универсальных кишечных микробных биомаркеров распространенных кишечных заболеваний человека с помощью метаанализа. FEMS Microbiol Ecol. 2017; 93 (12).
45.
МакИнтош К., Рид Д.Е., Шнайдер Т. и др. FODMAP изменяют симптомы и метаболизм пациентов с СРК: рандомизированное контролируемое исследование. Кишечник. 2017; 66: 1241–51.
CAS Статья Google ученый
46.
Staudacher HM, Lomer MCE, Farquharson FM, et al. Диета с низким содержанием FODMAP уменьшает симптомы у пациентов с синдромом раздраженного кишечника, а пробиотик восстанавливает виды Bifidobacterium: рандомизированное контролируемое исследование. Гастроэнтерология. 2017; 153: 936–47.
CAS Статья Google ученый
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ КИСЛОТНИКОВ В ТЕХНОЛОГИИ РЖНО-ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА
Соколов, А.И. (2012). Рынок хлеба и хлебобулочных изделий Украины. Продукты и ингредиенты, 8, 34–36.
Громцев С.А., Громцев А.С., Червяков О.М. (2013). Особенности производства ржано-пшеничного хлеба в полевых условиях. Научный журнал НИИУ ИТМО, 3. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-proizvodstva-rzhano-pshenichnogo-hleba-v-polevyh-usloviyah
Андерсон, К. (2011). Низкое содержание протеина, высокий докаж и FM, низкая цена на пшеницу.Southwest Farm Press. Доступно по адресу: http://www.southwestfarmpress.com/grains/low-protein-high-dockage-and-fm-low-wheat-price
Кулинич В., Сильчук Т., Дробот В., Цирульникова В. (2016). Пат. № 112908 UA. Комплексный подкислитель «Оптимал-1». МПК А21Д 8/02. № a201501348; заявлено: 18.02.2015; опубликовано: 10.11.2016, Бюл. № 21.
Кулинич В., Сильчук Т., Дробот В., Цирульникова В. (2016). Пат. 112367 UA. Комплексный подкислитель «Оптимал-2».№ MPK A21D 2/08, A21D 8/04. № a201501344; заявлено: 18.02.2015; опубликовано: 25.08.2016, Бюл. № 16.
Пащенко Л. П., Жаркова И. М. (2014). Технология хлебопекарного производства. Санкт-Петербург: Лань, 672.
Гатапова Н.Ц., Колюх А.Н., Орлова Н.В., Орлов А.Ю. (2014). Основы теории и техники физического моделирования и эксперимента. Тамбовская, 77.
Лебеденко Т.Е., Пшенишнюк Х.Ф., Соколова Н.Ю. (2014). Технология хлебопекарского выробытства. Одесса: Освита Украины, 392.
Дробот В.И. (Ред.) (2015). Технохимический контроль сыровыны та хлибобулочных и макаронных выробив. Киев: Кондор-Выдавницкое, 972.
Рувим Б., Култейт Т. (2009). На подъеме. Мир химии, 10, 54–57.
Бортничук О.В., Гаврыш А.В., Немирич О.В., Доценко В.Ф. (2015). Инновациии подходы в технологии хлебобулочных выращиваний с сухой молочной сыроваткою.Харчова наука и технология, 2 (31), 97–102.
Паливода, С. Д. (2010). Удосконалення технологии макаронных та хлібных выробив выкорыстанням харчовых добавок структуроутворювальной дии. НУХТ. Киев, 21.
Хлебопродуктов готовит будущее после COVID | 2021-03-23
КАНЗАС-СИТИ — Даже когда они изо всех сил пытались заполнить полки супермаркетов, продавая больше хлеба, чем когда-либо, во многих случаях пекари за последний год планировали будущее.Будущее после пандемии COVID-19.
Вместо того, чтобы расширять свои продуктовые линейки, многие пекари были вынуждены на части или большую часть прошлого года сократить складские единицы, чтобы оптимизировать операции, максимизировать производство и поддерживать полки супермаркетов заполненными. В течение года это давление ослабевало, и практически все пекари в 2020 году либо представили новые продукты, либо запланировали значительный выпуск новых продуктов на 2021 год или в последующий период.
Продажи свежего хлеба за 52 недели, закончившиеся в январе, составили 10,1 миллиарда долларов.24, согласно данным Information Resources, Inc., на 10% больше, чем годом ранее. Штучные продажи выросли на 6%. Каждая из ведущих хлебопекарных компаний, отслеживаемых IRI, за последний год продемонстрировала более высокие продажи под торговой маркой, получив долю от частных торговых марок, которые снизились на 5% в долларовых продажах и на 7% в продажах штучных изделий.
Среди ведущих пекарен Martins Famous Pastry Shoppe Inc. продемонстрировала наибольший прирост — 34% продаж в долларовом выражении и 31% продаж штучных изделий. Но даже крупнейшие пекари показали двузначную прибыль: бизнес Grupo Bimbo в США вырос на 13%; Flowers Foods, рост на 16%, и Pepperidge Farm, Inc., рост на 12%.
Частная торговая марка продолжала лидировать в категории по количеству единиц. В 1,037 миллиарда единиц, собственная торговая марка была на 14% больше, чем 910 миллионов единиц, проданных в течение года компанией Bimbo.
Линия Take & Bake сильна для La Brea
В целом количество новых продуктов в категории хлеба снизилось в прошлом году, но особенно это сказалось на поставщиках домашней выпечки, сказала Кристин Процив, старший вице-президент по маркетингу. , инновации, исследования и разработки для Aryzta North America в Чикаго.
В то время как трудности, с которыми столкнулись пекарни в магазинах, стали проблемой в 2020 году для бизнеса Aryzta La Brea из-за пандемии, год также принес положительные результаты. По словам г-жи Процив, еще до COVID-19 компания уделяла больше внимания созданию своего бренда Take & Bake, выпеченного в домашних условиях хлеба, готового в духовке за 8-10 минут.
«В 2019 году мы начали оптимизацию продуктовой линейки Take & Bake, чтобы лучше удовлетворять потребности потребителей, уделяя особое внимание рулетам и полубагетам», — сказала она.«Затем, когда потребительский спрос на наш хлеб Take & Bake увеличился во время COVID, мы улучшили автоматизацию нашей пекарни в конце 2020 года и вскоре запустим наши новые виды хлеба в этом портфеле».
Г-жа Процив сказала, что ситуация с представлением новых продуктов в этом году более привлекательна, чем когда-либо.
«Хлеб возродился в 2020 году из-за пандемии», — сказала она.
Тем не менее, проблемы, с которыми сталкивались поставщики домашней пекарни, такие как La Brea, были огромными, г-жаПроцив сказал.
«Наши клиенты практически не ходили на прием во время COVID и не покупали новинки», — сказала она. «Они пошли другим путем с рационализацией складских единиц. Во время COVID все сталкивались с ограничениями в цепочке поставок ».
La Brea вступила в 2020 год с планами по расширению линейки багетов, чиабатт и других сортов хлеба и булочек Take & Bake, планы, которые были отложены до 2021 года, поскольку это были запланированные ограниченные по времени предложения.
Не имея возможности представить новые продукты, La Brea «освежила» многие из своих основных продуктов многочисленными изменениями.Например, концы популярных французских багетов компании были заужены и добавлена мука. Внутренняя часть хлеба стала светлее, а гидратация увеличилась. Другие обновленные продукты включают французский хлеб (более светлая внутренняя часть, более темная выпечка и посыпка мукой), итальянский круглый (более глубокий балл, повышенное увлажнение, более темное выпечка и посыпка муки), хлеб на закваске (более темный выпекание и более высокий балл) и хлеб из цельнозернового зерна (покрытый сверху). с семенами и зерном).
На пять обновленных продуктов приходится 62% продаж домашнего хлеба компании.Ла Бреа сказал, что эти изменения призваны улучшить восприятие потребителями подлинности и свежести.
Продукты были обновлены, чтобы «сохранить их интерес и подчеркнуть ремесленное наследие, но при этом оставить основные рецепты без изменений», — сказала г-жа Процив.
Она сказала, что деятельность Ла Бреа в 2020 году была направлена на достижение двойной цели: поддерживать интерес потребителей, а также, в условиях необычайно высокого спроса, поддерживать полки супермаркетов заполненными.
«La Brea Bakery также сосредоточила свои усилия на расширении ассортимента нашего хлеба, чтобы привлечь больше партнеров по продуктовым магазинам по всей стране», — сказала она.«Мы также улучшили графику упаковки во всех наших портфолио, что было завершено в 2020 году. Новый инновационный вид нашей упаковки предлагает потребителям больше информации, включая профили вкусов, предложения рецептов, сочетания вина и пива, а также слегка обновленный логотип. ”
По словам г-жи Процив, проблемы, связанные с пандемией, распространяются на продукты, представленные в 2019 году. В то время были введены новые маленькие хлебцы для удовлетворения потребностей небольших домашних хозяйств. После непродолжительных «экспериментов» с продуктом они были отозваны в 2020 году.
«Мы знаем, что есть потребность в домохозяйствах меньшего размера», — сказала г-жа Процив. «Люди не хотят, чтобы их хлеб испортился. Нам нужно потратить немного больше времени на доводку линии, и мы вернем ее в этом году ».
Не разглашая подробностей о других продуктах, которые будут представлены в этом году, г-жа Процив предположила, что продукты на основе закваски, вероятно, будут включены.
«Наши хлебцы на закваске и хлеб Take & Bake были безусловно лучшими продуктами La Brea Bakery», — сказала она. «Фактически, в этом году наша деревенская белая закваска обогнала наши цельнозерновые продукты в качестве нашего №2 позади французского багета в Kroger. Я уверен, что это основано на всей прессе, посвященной закваске, ее питательной ценности и домашних пекарях, которые теперь заново пристрастились к закваске, понимая, что это действительно значительный объем работы ».
Анекдотично подчеркивая последний пункт, г-жа Процив сказала, что у нее есть друзья, которые продолжают кормить свою закваску на закваске.
«Но они не так много хлеба пекут», — сказала она.
К привлекательности хлеба на закваске добавляются преимущества иммунитета, которые, как полагают, связаны с пребиотиками, естественным образом возникающими через дрожжи, сказала она.
«Все больше и больше потребителей осознают, что от 70% до 80% иммунитета организма находится в пищеварительном тракте», — сказала она.
Кроме того, считается, что закваска полезна для здоровья кишечника с естественным низким уровнем глютена, что делает продукты более легко усваиваемыми, добавила она.
На вопрос о том, был ли 2020 год годом прорыва для закваски, г-жа Процив ответила категорически.
«Совершенно верно!» она сказала. «Данные показывают это. Наш хлеб на закваске вырос на 28% по сравнению с прошлым годом. Это здорово.Там, где некоторым людям не нравился вкус, ситуация меняется. Добавьте к этому полезные питательные свойства, связанные с иммунитетом и здоровьем кишечника. Когда пекли хлеб, все говорили. Я действительно думаю, что их вкусы изменились или адаптировались ».
Чтобы добиться успеха в будущем, La Brea и другим пекарям необходимо будет адаптироваться к растущим опасениям потребителей по поводу санитарии и гигиены, сказала г-жа Процив.
«В магазине потребители хотели знать, какие компании обеспечивают безопасность своих сотрудников, производя при этом безопасно упакованные продукты, которые легко можно купить в продуктовом магазине», — сказала она.
Эта проблема санитарии усиливается для пекарен в магазинах, многие из которых традиционно частично или полностью разворачивают хлеб или другие продукты. Продукты на нижних полках часто были в пределах досягаемости исследующих (и не обязательно чистых) рук маленьких детей. Такое расположение продуктов в значительной степени прекратилось с пандемией.
«В связи с тем, что в прошлом году потребители проводят больше времени дома, а безопасность пищевых продуктов является ключевой проблемой, наши хлебобулочные изделия Take & Bake, которые полностью закрыты в упаковке, неуклонно росли в продажах», — сказала она.
Ожидается, что в ближайшее время будут представлены новые разновидности Take & Bake, сказала она.
Полное закрытие линии Take & Bake не оказывает отрицательного влияния на качество, поскольку корочка хрустит при нагревании в духовке, сказала г-жа Процив. Она сказала, что La Brea ищет упаковочные решения для других своих продуктов, которые обеспечивали бы более полное закрытие, но без потери качества.
Цветы с упором на булочки
For Flowers Foods, Inc., Томасвилл, Джорджия., 2020 год стал годом для нескольких расширений линейки продуктов, и в 2021 году ожидается еще больше.
После успешного запуска в 2019 году хлеба в стиле Nature’s Own Perfectly Crafted Brioche, в 2020 году компания Flowers расширила концепцию до гамбургеров, булочек для хот-догов и булочек с маслом. — сказал Брент Брэдшоу, старший вице-президент по основным брендам. Линия отличается текстурой в стиле бриошь и нежно-сладким вкусом.
«Благодаря обширным исследованиям потребителей мы узнали, как потребители используют наши продукты и какие потребности мы можем удовлетворить, и увидели реальную возможность с этим расширением», — сказал г-н.- сказал Брэдшоу. «Мы также вовлекали потребителей в онлайн-рецепты, предлагая им немного вдохновения и уверенности, чтобы они могли улучшить качество блюд или научиться забавным и инновационным способам использования этих продуктов. В целом мы очень довольны ростом линии Perfectly Crafted ».
Он сказал, что булочки и булочки прошли сильное испытание и повторение. Вся линейка не содержит искусственных консервантов, красителей или ароматизаторов, а также не содержит ГМО.
В этом году линейка Perfectly Crafted пополнится добавлением мягкой ржи.
«Он будет иметь посыпанную мукой корочку, мягкие, толстые ломтики, которые потребители знают и любят благодаря Perfectly Crafted, а также аутентичный, сбалансированный ржаной вкус», — сказал г-н Брэдшоу. «Исследования потребителей и тестирование домашнего использования показали высокий интерес со стороны потребителей, которые в настоящее время покупают или заинтересованы в покупке ржи, и это была область, в которой мы были недостаточно представлены».
В 2020 году Флауэрс выпустила пару разновидностей булочек под маркой Dave’s Killer Bread. Дэн Летчингер, старший вице-президент по развивающимся брендам, сказал, что булочки в течение многих лет были в списке продуктов, которые искали клиенты DKB, получившие название «Breadheads».
«Зная, что в этой категории преобладают недорогие белые булочки, мы задались вопросом, будут ли потребители платить высокую цену за органическое цельнозерновое питание, которым известен и любим бренд DKB», — сказал он. «После более чем года обширных исследований потребителей и наших собственных исследований и разработок мы с уверенностью выпустили две потрясающие булочки для гамбургеров, вкусы которых напоминают два наших бестселлера: булочка из цельного зерна и семян 21 и готовая булочка для гамбургеров. Верно.»
Запуск был самым успешным в истории DKB.- сказал Летчингер, легко преодолевая цели компании.
Ржаной хлеб также планируется к выпуску нового продукта под брендом Dave’s Killer Bread.
«На протяжении многих лет мы часто слышали от преданных фанатов Dave’s Killer Bread, что ржаной хлеб станет отличным дополнением к линейке буханок DKB», — сказал г-н Летчингер.
Продукт будет выпущен этой весной и «совсем не обычный», — добавил он.
Рожь, названная Праведной, г-н Летчингер сказал, что она имеет покрытую семенами корочку для хрустящей корочки и отчетливый вкус тмина, сбалансированный с легкой сладостью.Каждый ломтик состоит из 10 граммов цельного зерна и мраморного теста.
Булочки также рассматривались на Flowers как возможность для категории безглютеновых продуктов, а весной 2020 года были представлены булочки Canyon Bakehouse Burger, сказал г-н Летчингер. Он сказал, что есть много продуктовых областей, в которых поставщики безглютеновых продуктов «догоняют».
«В этом относительно неразвитом сегменте категории безглютенового хлеба такая простая вещь, как булочка для гамбургеров, может иметь огромное влияние, если она соответствует ожиданиям отличного вкуса, полезных и высококачественных ингредиентов, а также возможности чтобы выдержать многие начинки для гамбургеров », — сказал г-н.- сказал Летчингер. «Учитывая успех наших расширений за пределами буханки хлеба, включая рогалики и английские кексы, запуск булочки для гамбургеров был естественным подходом для бренда Canyon Bakehouse».
Булочки предлагаются в рамках линии Canyon Bakehouse Stay-Fresh, в которой используется технология упаковки в модифицированной атмосфере (MAP), чтобы продлить свежесть и срок хранения свежего хлеба. Подобная булочка для гамбургеров продается в проходе морозильной камеры.
«Наличие обоих вариантов позволяет розничным продавцам продавать булочки без глютена в двух частях магазина, где больше всего покупают потребители без глютена», — сказал г-н.- сказал Летчингер.
Этой весной Flowers представит два новых безглютеновых хлеба под брендом Canyon Bakehouse — булочку и гавайский сладкий хлеб весом 18 унций. Г-н Летчингер описал эту субстанцию как дополнение к булочкам для гамбургеров, подходящее для бутербродов и других блюд.
«Мы добились огромного успеха с нашим аналогичным гавайским сладким хлебом в полочной упаковке Stay-Fresh, и этот запуск является расширением морозильной камеры, с помощью которой мы сможем охватить больше потребителей», — сказал он.«В категории безглютеновых блюд гавайский сладкий хлеб является уникальным для Canyon и добавит еще одно предложение к нашей нынешней линейке замороженных буханок на 18 унций, включая наши безглютеновые хлебцы № 1 и № 2, Mountain White и 7. -Зерно.»
Bimbo внедряет инновации в конце 20-го года
На протяжении большей части 2020 года Bimbo Bakeries USA в конце года активизировала внедрение своих новых продуктов. В октябре BBU объявила о партнерстве с Land O’Lakes, Inc., чтобы представить масляный хлеб в стиле кантри под брендами Arnold, Brownberry и Oroweat, запеченный с маслом Land O’Lakes.BBU заявило, что эта линия выпечена из простых ингредиентов, включая цельное молоко и морскую соль, и не содержит искусственных консервантов, красителей и ароматизаторов.
«Как крупнейший бренд хлеба премиум-класса в стране, мы рады сотрудничать с ведущим брендом сливочного масла Land O’Lakes, чтобы создать классическое сочетание», — сказала Джессика Грейн, директор по маркетингу премиального и домашнего хлеба BBU. дочерняя компания Grupo Bimbo SAB de CV. «Этот стратегический альянс принесет любимое масло Америки в хлебные проходы и обязательно станет основным продуктом домашнего хозяйства.”
Также в октябре BBU объявило о развертывании фирменной линии домашнего хлеба Rustik Oven по всей стране. Запуск ознаменовал расширение после пробного маркетинга линии в Калифорнии с 2019 года. Rustik Oven доступен в трех вариантах — закваске, Artisan White и Hearty Grains and Seeds. Хлеб прошел проверку на отсутствие ГМО и изготовлен без каких-либо искусственных красителей и ароматизаторов. Хлеб Rustik Oven, приготовленный на закваске, медленно выпекается в каменной печи, обеспечивая равномерное выпекание и позволяя буханке получить твердую золотистую корочку.Сорта закваски ферментируют за 24 часа до выпечки.
«Мы так долго слышали отзывы наших потребителей о борьбе с выбором между лучшим качеством хлеба из их любимой местной пекарни и более длительным сроком хранения и удобством хлеба из продуктового магазина», — сказала г-жа Грейн. «Благодаря нашему фирменному процессу выпечки мы с гордостью вносим это уникальное предложение в категорию ремесленного хлеба и предлагаем нашим поклонникам вкус, который им нравится, в более удобной форме».
Месяц спустя BBU запустила Sara Lee Artesano Potato Bakery Bread.Хлеб состоит из толстых ломтиков, содержащих морскую соль, масло и аромат картофельного хлеба. BBU заявило, что введение было вызвано исследованиями, показывающими, что потребители тяготеют к более пикантным сортам хлеба, включая бриоши и картофель.
«Поскольку картофельный хлеб становится все более популярным среди американских потребителей, Сара Ли рада добавить этот фаворит в нашу семью разновидностей», — сказал Бен Буч, директор по маркетингу Sara Lee Bread. «Мы надеемся, что это новое дополнение к нашему портфелю хлебобулочных изделий Artesano Bakery послужит источником вдохновения для новых любимых семейными рецептами этой осенью и зимой, поскольку они позволят насладиться вкусами сезона.”
BBU представила бренд Artesano в США в 2015 году под маркой Sara Lee. Продукт, созданный компанией Bimbo в Колумбии, пользовался большим успехом за последние пять лет.
Отражая постоянное стремление к отказу от углеводов, BBU в январе расширила свою линию Sara Lee Delightful новым сортом — Sara Lee Delightful White Made with Whole Grain. Компания охарактеризовала хлеб как «кето-дружественный». Он содержит 6 граммов чистых углеводов на ломтик и 12 граммов чистых углеводов на порцию из двух ломтиков.Хлеб содержит 90 калорий на порцию из двух ломтиков.