Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide

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1 Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide Dr. Simone Seling Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel Institute für Getreide-, Kartoffel- und Stärketechnologie Detmold

2 Brotgetreide ca. 200 verschiedene Brotarten; > 1000 versch. Kleingebäcke pro Kopf Verbrauch : 84 kg Brot & Brötchen pro Jahr Brotgetreidearten: Getreide mit Eigenbackfähigkeit Weizen und Roggen Anbaufläche: 3 Mio ha* 0,5 Mio ha* (= 25% d.ln) Erntemenge: 20 Mio t 3 Mio t Verwendung für Brot-& Backwaren: 6 Mio t 1 Mio t * Winterformen überwiegen mit mehr als 95%

3 Sorte =?? Das sind aber viele Getreidesorten! Quatsch! Das sind verschiedene Arten! Ich bin schlau!

4 Sorte im botanischen Sinne Familie Süssgräser Weizen Roggen Hafer Mais Gattung Triticum Weizen Durum Emmer Dinkel Art Sorten Triticum aestivum : Weizen sind unterscheidbare Varianten einer Kulturpflanzenart, die bei der Fortpflanzung ihre typischen Merkmale beibehalten (Art. 10, ICNCP Internationaler Code der Nomenklatur der Kulturpflanzen) Ich bin schlau!

5 Sortenzulassungsverfahren Züchter beantragt Zulassung eines Stammes als Sorte beim Bundessortenamt (BSA) in Hannover Anforderung an eine Sorte gemäß Sortenschutzgesetz: homogen Prüfung unterscheidbar von anderen Sorten beständig bei landwirtschaftlichen Pflanzenarten: landeskultureller Wert Verbesserung im Vergleich zu vorhandenen Sorten muss erkennbar sein Zulassung Aufnahme in die Amtliche Sortenliste Zulassung & Schutz der Sorte

6 Prüfverfahren bei Weizen und Roggen Prüfung obliegt dem Bundessortenamt (BSA) Prüfstämme und 4-8 Vergleichssorten Anbau auf 15 verschiedenen Standorten in Deutschland 3-jährige Prüfung Untersuchung der Agronomischen Eigenschaften * Ertragsparameter * Krankheitsanfälligkeit Verarbeitungseigenschaften (8 Standorte)

7 Verarbeitungseigenschaften von Weizen Mahleigenschaften Backeigenschaften Kornhärte/Mehl-Griffigkeit Passagenmehl Anfall Mineralstoffgehalt Mineralstoffwertzahl Mehl Type 550 Ausbeute Gesamt-Mehl Anfall Mineralstoffgehalt?

8 Mischung von isolierten Klebereiweißen und Wasser Besondere Vernetzungsfähigkeit der Klebereiweiße Quelle: Amend, T.; Beliz, H.D.; Kurthen, C., 1990

9 Schematische Darstellung der Glutenin- u. Gliadin- Vernetzungsfähigkeit Quelle: Köhler, P.; Schurer, F.; Kieffer, R.; Wieser, H.; Forschungsreport 2006 Mehl Glutenine Gliadine Disulfid- Bindung + Wasser kneten kneten Kleber

10 Kleber unterschiedlicher Dehnfähigkeit u. Elastizität Nicht zu verarbeiten! Kleberstruktur kurz normal weich nachlassend Unterschiedliche Dehnfähigkeit je nach Eiweißzusammensetzung & Eiweißmenge Sorte & Anbaubedingungen Quelle: Bietz, J., AACC, 1990 Krankheiten Witterung Düngung

11 Teigbereitung Mehl-Wasser-Hefe-Salz-Teig nach dem Kneten Stärkekörner (S) und ein grobes Proteinnetzwerk (P) bilden die Hauptstruktur Teigruhe Mehl-Wasser-Hefe-Salz-Teig nach der Gare (Teigruhe) Wechselwirkungen zwischen Stärkekörnern (S) und Proteinsträngen (P) : zwei Stärkekörner sind über mehrere Proteinstränge verbunden: Protein-Stärke-Netzwerk Quelle: Fretzdorf, B., BfEL

12 Backprozess durch die hohen Ofentemperaturen erfolgen strukturelle Veränderungen von Proteinen : Denaturierung und Stärke : Verkleisterung Stabilisierung des gedehnten Protein-Stärke-Netzwerkes Krumenbildung Ausbund & Krustenbildung

13 ... die drei Säulen der Backqualität... Backqualität Backqualität Stärkequalität Eiweißqualität Eiweißmenge Stärkequalität Eiweißqualität Eiweißmenge Fallzahl Eiweißgehalt Sedimentationswert

14 Quelle: BfEL Gebäcke sortenreiner Proben mit unterschiedlicher Backqualität nach dem Rapid-Mix-Test (RMT)

15 Verarbeitungseigenschaften von Weizen Mahleigenschaften Backeigenschaften Kornhärte/Mehl-Griffigkeit Passagenmehl Anfall Mineralstoffgehalt Mineralstoffwertzahl Mehl Type 550 Ausbeute Gesamt-Mehl Anfall Mineralstoffgehalt Indirekte Parameter Fallzahl (ICC 107) Proteingehalt (ICC 105/2) Sedimentationswert (ICC 116) Backversuch (Rapid Mix Test, RMT) Wasseraufnahme (Farinograph) Teigelastizität Teigoberfläche Backvolumen

16 Klassifizierung der Weizensorten Ergebnisse werde in Relation zu den Ergebnissen der Verrechnungssorte gesetzt Umwandlung der absoluten Ergebnisse in relative Ergebnisse: sog. Ausprägungsstufen (APS) APS 1 = sehr niedrig APS 9 = sehr hoch Einstufung in Back-Qualitätsgruppe Back-Qualitätsgruppe E Elite-Weizen hohe Backqualität A Aufmisch-Weizen gute Backqualität B Backweizen mittlere Backqualität C andere Weizen geringe Backqualität, Futterweizen C K Keks-Weizen gut geeignet zur Keksherstellung

17 Qualitätsgruppenschema - Anforderungen für die Zuordnung zu den Gruppen in Ausprägungsstufen Qualitätsgruppe Eigenschaften E-Gruppe Eliteweizen A-Gruppe Qualitätsweizen B-Gruppe Brotweizen Volumenausbeute (RMT) mind. 8 (712) mind. 6 (652) mind. 4 (592) Elastizität des Teiges Oberflächenbeschaffenheit des Teiges normal etwas zäh zäh feucht etwas feucht normal normal etwas kurz etwas zäh zäh feucht etwas feucht normal geschmeidig 1 normal etwas kurz etwas zäh feucht etwas feucht normal etwas trocken Fallzahl mind. 6 (286) mind. 5 (256) mind. 4 (226) Rohproteingehalt mind. 6 (13,3) mind. 4 (12,5) mind. 3 (12,2) Sedimentationswert mind. 7 (47) mind. 5 (33) mind. 3 (19) Wasseraufnahme mind. 4 (57,3) mind. 3 (55,2) mind. 2 (54,0) Mehlausbeute (T 550) mind. 5 (73,8) mind. 5 (73,8) mind. 4 2 (71,8) mind. 4 (71,8) mind. 3 2 (62,8) C-Gruppe sonstiger Wz ohne Tendenz nachzulassen bei Sommerweizen

18 Einfluß steigender Proteingehalte auf das Backvolumen (Ergebnisse der Wertprüfung von 116 Winterweizensorten der aktuellen BSL) 1000 Backvolumen im Rapid-Mix-Test [ml] E A B C Proteingehalt [% i.ts] Quelle: BfEL, BSA

19 Einfluß steigender Proteingehalte auf das Backvolumen (Ergebnisse der Wertprüfung von 116 Winterweizensorten der aktuellen BSL) 1000 Backvolumen im Rapid-Mix-Test [ml] C A B E Qualitätsgruppe E A B C Proteingehalt [% i.ts] Quelle: BfEL, BSA

20 Beziehung zwischen Rohproteingehalt und Backvolumen von zwei Winterweizensorten Quelle: BfEL, BSA Backvolumen im Rapid-Mix-Test [ml/100g Mehl] Rohproteingehalt im Korn [% i.ts] r 2 =0,60 r = 0,77 r 2 =0,50 r=0,71

21 Bestimmtheitsmaß (r 2 ) der Beziehung zwischen Proteingehalt und RMT- Backvolumen von 102 Winterweizensorten (ohne C-Sorten) Bestimmtheitsmaß der Beziehung zwischen Proteingehalt und RMT-Backvolumen Quelle: BfEL, BSA <1% Qualitätsgruppe B Winterweizensorten A E 71% Schwankung 0.5 im Backvolumen läßt sich je nach Sorte von <1% bis zu 71% durch den Proteingehalt erklären!

22 Anbau-Häufigkeit der Qualitätsgruppen im Bundesgebiet E Eliteweizen A Qualitätsweizen B Backweizen C andere Weizen hohe Backqualität; z.b.: Bussard, Altos gute Backqualität ; z.b: Tommi, Cubus, mittlere Backqualität; z.b.: Drifter, Dekan geringe Backqualität, Futterweizen; z.b.: Biscay, Certo 100 Relative Häufigkeit [%] E A B EU C unbekannt Erntejahr

23 Ertrag und Qualitätsgruppe der Winterweizensorten : 2006 Kornertrag (Ausprägungsstufe) Qualitätsgruppe E A B C 9 Actros, Hybred, Opus Boomer, Brilliant, Anthus, Elegant, 8 Cubus, Paroli, Heroldo Carenius Schamane, Tuareg Manager, Mulan Akratos, Alitis, Ellvis, 7 Impression, Korund, Leiffer, Tommi, Torrild, Türkis Lucius, Meteor Mirage, Potenzial Tukan, Zobel Magister, Quebon Akzento, Aristos, 6 Asketis, Batis, Gaston, Skagen Lahertis, Ludwig, Magnus, Milvus, Olivin, Pegassos, Sobi, Sokrates, Tiger, Toras, Transit Akteur, Altos, Aron, Frodin, Noah, 5 Cetus, Enorm, Idol, Compliment, Cardos, Privileg, SW Maxi, SW Tarso, Toronto, Astron Topper 4 Naturastar, Petrus 3 Bussard 2 Alidos, Monopol, Wenga 1 Aszita ohne Ertragsangabe: Zentos Kontrast Borneo, Buteo, Campari, Dekan, Exsept, Greif, Limes, Madrid, Maverick, Ranger, Redford, Terrier, Tulsa, Vergas Champion, Drifter, Flair, Maltop, Novalis, Ritmo, Romanus, Skater, Solitär, Striker Qualität kostet Ertrag! Atlantis, Centrum Amply, Certo, Hermann, Hybnos 1, Hybnos 2B, Manhattan, Winnetou Biscay, Capnor, Koch, Wasmo Mandub Skalmeje Besondere Eignung für ökologischen Anbau Contra C K Quelle: Bundessortenamt, BSL 2006

24 Ertrag und Qualitätsgruppe der Winterweizensorten : 1996 Kornertrag (Ausprägungsstufe) Qualitätsgruppe E A B C, Previa Caprimus, Reaper Contra Campus Zentos Ebi, Mikon, Moldau Atlantis, Konsul, Nur 18 Sorten der Petrus, zur Zeit 113 eingetragenen Sorten Ohio, Orestis, Piko Tambor Prinz sind Tarso, älter Toronto als 10 Jahre! Transit Aron Alidos, Borenos, Bussard, Rektor Carolus Monopol Batis Hanseat, Pegassos,, 7 Aristos Bold, Borneo, Kornett Dakota, Estica Toni Greif, Kimon Longos, Tower, Trakos, Winni Astron, Belisar, Herzog, Kontrast Kanzler Flair Ritmo Caesar intensive Züchtungsarbeit Quelle: Bundessortenamt, BSL 1996

25 Schachtschneider, R.; Nordsaat Saatzucht, 2006 Züchtungsfortschritt: Kornertrag

26 Anbaufläche und Ertrag von Winterweizen in Deutschland Quelle: BfEL Verdopplung des Ertrages innerhalb der letzten 40 Jahre Anbaufläche [Mio ha] 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 31 1,1 dt/ha pro Jahr , Erntejahr Ertrag [dt/ha]

27 Proteingehalt und Sedimentationswert der Winterweizenernten in Deutschland : (Ergebnisse der Besonderen Ernte- und Qualitätsermittlung) Rohproteingehalt [ % i. TS] Sedimentationswert [ml] Quelle: BfEL Erntejahr

28 Backfähigkeit des Roggens Backfähigkeit des Roggens Pentosane Stärkebeschaffenheit Verkleisterungseigenschaften der Stärke Sorteneinfluß wird zumeist überlagert von den Standort-Einflüssen (insbes. Witterung)

29 Gesamt-Pentosangehalt verschiedener Roggensorten von jeweils 5 Standorten (Ergebnisse der Wertprüfung) 9,00 8,50 Gesamtpentosangehalt (%) 8,00 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 5,00 4,50 4,00 Avanti Nikita Treviso Caroass Askari Pollino Amato Agronom Sorten Unbehend, G., 2005, BfEL Schuby Groß-Gerau Krauchenwies Neuhof Wehnen

30 Verarbeitungseigenschaften von Roggen Indirekte Parameter Fallzahl (ICC 107) Amylogramm (ICC 126/1) Proteingehalt (ICC 105/2) Ergebnisse werde in Relation zu den Ergebnissen der Verrechnungssorte gesetzt Umwandlung der absoluten Ergebnisse in relative Ergebnisse: sog. Ausprägungsstufen (APS) APS 1 = sehr niedrig APS 9 = sehr hoch

31 Verkleisterungstemperaturen im Amylogramm von verschiedenen Roggensorten (Mittelwert von jeweils 8 Standorten; Ergebnisse der Wertprüfung) WP 2003/3 WP 2002/2 WP 2001/1 APS 6 APS 5 APS 6 APS 4 Verkleisterungstemperatur, C Avanti Rasant Fugato Festus Sorte Günter Unbehend/2004

32 Ertrag Rekrut, Amilo, Boresto, Born, Hacada, Matador, Nikita, Plato, Walet, Warko Borellus, Danko, Halo, Fallzahl deutscher Winter-Roggensorten*) Populationssorten Askari, Rasant Avanti, Fugato, Resonanz, Ursus Esprit, Fernando, Festus, Gamet, Picasso, Treviso, Apart, Novus Hybridsorten Synthetische Sorten Carotrumpf Caroas, Carotop Cilion, Fallzahl Populationssorten Hybridsorten Synthetische Sorten 8 Amilo, 7 Avanti, Esprit, Fernando, Picasso, Caroas, Carotrumpf 6 Borellus, Hacada, Halo, Matador, Nikita Plato,Rekrut, Walet, Apart, Askari, Fugato, Gamet, Treviso, Ursus Carotop, Cilion, 5 Boresto, Born, Danko, Warko Festus, Novus, Rasant, Resonanz *) Beschreibende Sortenliste 2004

33 Ertrag Rekrut, Ertrag und Fallzahl deutscher Winter-Roggensorten*) Populationssorten Amilo, Boresto, Born, Hacada, Matador, Nikita, Plato, Walet, Warko Borellus, Danko, Halo, Askari, Rasant Avanti, Fugato, Resonanz, Ursus Esprit, Fernando, Festus, Gamet, Picasso, Treviso, Apart, Novus Hybridsorten Synthetische Sorten Carotrumpf Caroas, Carotop Cilion, Fallzahl Populationssorten Hybridsorten Synthetische Sorten 8 Amilo, 7 Avanti, Esprit, Fernando, Picasso, Caroas, Carotrumpf 6 Borellus, Hacada, Halo, Matador, Nikita Plato,Rekrut, Walet, Apart, Askari, Fugato, Gamet, Treviso, Ursus Carotop, Cilion, 5 Boresto, Born, Danko, Warko Festus, Novus, Rasant, Resonanz *) Beschreibende Sortenliste 2004

34 Roggensorten 100 Relative Häufigkeit [%] S H P unbekannt 2006 Erntejahr Hybridsorten 67% Populationssorten 28% Synthetische Sorten 2% unbekannt 3%

35 Brotroggen-Qualität (Ergebnisse der BEE) Fallzahl > 120 s Amylogramm-Maximum > 200 AE Verkleisterungstemperatur > 63 C Brotroggenanteil [%] % Erntejahr

36 Zusammenfassung Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide Sortenprüfung durch unabhängige Institution: Bundessortenamt 3-jährige Prüfung auf verschiedenen Standorten ermöglicht Einschätzung der agronomischen und verarbeitungsrelevanten Merkmale unter verschiedenen Standortbedingungen (Klima, Boden, Krankheitsdruck) Unabhängige Sortenbeschreibung als Hilfsmittel für die Sortenwahl Weizen: Mahleigenschaften & Backeigenschaften indirekte Merkmale : Protein, Sedi., Fallzahl standardisierter Backversuch Back-Qualitätsgruppe Roggen: Indirekte Merkmale (Fallzahl, Amylogramm)

37 Zusammenfassung Sortenspektrum und Sorteneinstufung bei Brotgetreide sichert Anbauwürdigkeit in den unterschiedlichen Regionen (Klima, Bodenbedingungen, Krankheitsdruck) trägt dazu bei, Ernte- und Qualitätsausfälle in Extremjahren möglichst gering zu halten stärkt Wettbewerb unter Züchtern treibt Züchtungsfortschritt an Mit der Sorte wird nur ein Potential zur Produktion eines definierten Rohstoffes gewählt. Wie weit und mit welchem Aufwand dieses Potential realisierbar ist, hängt von den Aufwuchsbedingungen in Verbindung mit der Produktions- und Erntetechnik sowie Nacherntebehandlung ab.

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