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Ancient grains: Variety selection and manual dexterity are the recipe for success
Urgetreide: Sortenwahl und handwerkliches Können sind Erfolgsrezept
Hohenheim, Germany
February 13, 2023
The University of Hohenheim has completed what is probably the world's largest ancient grain trial / Large variety differences for einkorn too / Tips for agriculture, mills, and bakeries
The cultivation and processing of ancient grains necessitate a certain know-how. This has now also been confirmed definitively for einkorn in what was probably the world's largest ancient grain trial with spelt, emmer, and einkorn. Prof. Dr. Friedrich Longin from the State Plant Breeding Institute of the University of Hohenheim in Stuttgart, together with his team, tested the traits of 148 einkorn varieties in the field, mill and bakery at several cultivation locations. "We observed enormous differences across the individual varieties in terms of field performance, milling, and baking. If you want to use einkorn successfully, you should go for a variety that delivers a reliable yield and exercise manual dexterity when baking," said the expert when summarizing his findings. They can be accessed in detail here: www.uni-hohenheim.de/uploads/media/GrossesEinkornProjekt_engl.pdf
Products made from ancient grains such as einkorn are becoming increasingly popular. But the cultivation and processing of the ancient grain necessitate a certain know-how. This has also been confirmed by what is probably the world's largest einkorn trial. | Image source: University of Hohenheim / Florian Gerlach
Einkorn (Triticum monococcum ssp. monococcum) is one of the oldest grains and, like emmer and spelt, it belongs botanically to the large wheat family. Einkorn comes originally from the Fertile Crescent, the area between the Euphrates and Tigris rivers in present-day Syria and Iran. It was already part of the human diet when we were still hunters and gatherers. For example, the glacier mummy Ötzi was found to have einkorn amongst his provisions.
Over the course of time, the grain became less and less important, and is now only cultivated on a very limited scale worldwide. But the demand for rustic products and alternatives to wheat is once again on the rise, almost faster amongst hobby bakers than amongst professionals. But as demand waned, so did knowledge about the best way to cultivate and process einkorn.
Probably the world's largest einkorn trial
That is why the State Plant Breeding Institute of the University of Hohenheim, together with Strube Research GmbH & Co. KG and the Detmold Institute for Cereal and Fat Analysis (DIGeFa), launched a unique large-scale research project on einkorn. The researchers collected the available varieties from various gene banks. With several dozen new einkorn varieties available on the market, a total of 148 einkorn varieties were selected for testing at up to five different locations in the field and in the quality laboratory. Two wheat varieties were used as the reference for comparison.
More than 100 traits of each variety were examined. A special focus was placed on traits that were of the most importance for all partners along the entire value chain. Farmers, for example, attach importance to aspects such as yield, resistance to lodging, and winter hardiness whereas traits such as grain size and kernel yield are essential for millers, and water absorption, dough stability, and baked volume for bakeries and consumers.
In order to successfully work with einkorn, choose a variety that gives a reliable yield and exercise manual dexterity when baking. | Image source: University of Hohenheim / Dorothee Barsch
Major differences among varieties for all traits tested in cultivation and milling
In summary, the yield of einkorn was significantly lower than that of wheat. The gross yield was between 38 and 61 dt/ha, depending on the variety. At the same time, einkorn had significantly larger growth height and toppled over easily, especially during heavy rainfall. Experts use the term lodging. The frost hardiness of einkorn, on the other hand, was significantly better than that of the tested frost-hardy winter wheat varieties Julius and Genius.
In addition, the researchers observed a wide margin of variation among the individual varieties for all the traits tested. "We found varieties with very different traits in the gene banks," said Prof. Dr. Longin. "Selection and breeding can improve the cultivation risk and yield reliability with relatively little effort, and this makes einkorn more competitive."
Already now, the right choice of variety could increase the yield of einkorn by more than 30 percent, and halve the cultivation risk. The expert went on to say that the Monomax and LDPhi einkorn varieties, which were important in cultivation, did significantly better in terms of these traits than most of the other einkorn varieties tested.
These two varieties also performed slightly above average in milling. "Overall, the clear differences across the 148 einkorn varieties show that it makes sense for farmers and millers to select the right einkorn varieties," concluded Prof. Dr. Longin.
Preferably only mixing and limited kneading
DIGeFa initially developed a standard milling and baking trial specifically tailored to the traits of einkorn to test and compare the baking traits of einkorn flour. "We also found a large variation in baking quality across the einkorn varieties," specified Prof. Dr. Longin. "Only a few varieties present very good dough and baking traits. Unfortunately, they perform poorly in terms of both yield and lodging resistance in the field." Improved agronomy was currently more important in the value chain than baking quality, because even the best quality of einkorn was still significantly different from that of wheat or spelt.
However, important findings for baking practice could be derived from the trials: "We can confirm initial practical experience that the recipe has to be adapted if you want to make bread or rolls with a high einkorn content," said Prof. Dr. Longin. "These doughs are even more fragile than spelt-based doughs if they are kneaded too hard and for too long. Better to only mix and knead just a little," concluded the expert:
"In addition, a long dough process with numerous rest periods, reduced yeast, the use of cold- or hot-soaked grains and working with pre-doughs or sourdoughs significantly enhance baking quality," the researcher continued. "If you bear this in mind, you can make great pastries with delicious flavor and long-lasting freshness." For this purpose, bread types such as rustic rootbreads or classic whole-grain breads in box form were ideal. Alternatively, einkorn was highly suitable for wafers, cookies, fruit slices and other sweet pastries because of its yellow-colored flour and attractive nutty flavor.
Completion of what is probably the world's largest ancient grain trial
These results marked the completion of what was probably the world's largest ancient grain study, in which three almost identical trials were conducted – one for spelt, one for emmer, and now one for einkorn. Prof. Dr. Longin's working group started the planning and seed propagation phases for all these projects exactly ten years ago.
"In total, we recorded more than 30,000 data points for spelt, more than 45,000 for einkorn and just under 50,000 for emmer during this period. In addition, we had about 10,000 genetic markers for each variety to elucidate the heritability of the tested traits," reported Prof. Dr. Longin. In the end, one finding was confirmed in all the trials: Establishing an (ancient) type was by no means a foregone conclusion; it required knowledge of the most important traits along the value chain.
Einfach backen (in German): Bakery books by Prof. Dr. Friedrich Longin
Two bakery books by Prof. Dr. Longin look at baking but also at ancient grains and their health effects. They can be downloaded free-of-charge:
"Mein Brot. Einfach. Gut." (in German) teaches anyone interested how to easily bake good bread and rolls: https://weizen.uni-hohenheim.de/backbuch
"Gesund & Lecker – Brot. Selber. Backen. Keine Angst vor Weizen, Brot & Vollkorn" (in German) wants to take away the fear of wheat and bread. At the same time, it provides an undogmatic but delicious introduction to more whole grains: https://weizen.uni-hohenheim.de/vollkornbackbuch
Additional information
Urgetreide: Sortenwahl und handwerkliches Können sind Erfolgsrezept
Uni Hohenheim schließt vermutlich weltgrößten Urgetreide-Versuch ab / Auch bei Einkorn große Sortenunterschiede / Tipps für Landwirtschaft, Müllerei und Bäckerei
Anbau und Verarbeitung von Urgetreide erfordern ein gewisses Know-how. Im vermutlich weltgrößten Urgetreide-Versuch mit Dinkel, Emmer und Einkorn wurde dies nun auch abschließend für Einkorn bestätigt. Prof. Dr. Friedrich Longin von der Landessaatzuchtanstalt der Universität Hohenheim in Stuttgart testete zusammen mit seinem Team 148 Einkorn-Sorten an mehreren Anbauorten auf ihre Eigenschaften auf dem Feld, in der Mühle und in der Bäckerei. „Dabei konnten wir in der Feldleistung ebenso wie beim Mahlen und Backen enorme Unterschiede zwischen den einzelnen Sorten feststellen. Wer Einkorn erfolgreich nutzen möchte, sollte auf eine Sorte setzen, die einen sicheren Ertrag liefert und beim Backen auf handwerkliches Können zurückgreifen“, fasst der Experte seine Ergebnisse zusammen. Nachzulesen sind sie im Detail hier: www.uni-hohenheim.de/uploads/media/GrossesEinkornProjekt_de.pdf
Einkorn (Triticum monococcum ssp. monococcum) ist eine der ältesten Getreidearten und gehört, wie Emmer und Dinkel, botanisch zur großen Familie der Weizen. Ursprünglich stammt Einkorn aus dem fruchtbaren Halbmond, der Gegend zwischen Euphrat und Tigris im heutigen Syrien und Iran. Er gehörte schon zur Nahrung der Menschen als diese noch Jäger und Sammler waren. So fand man zum Beispiel bei der Gletschermumie Ötzi Einkorn als Proviant.
Im Laufe der Zeit verlor das Getreide immer mehr an Bedeutung und wird heute weltweit nur noch in einem sehr geringen Umfang angebaut. Aber die Nachfrage nach urigen Produkten und Alternativen zu Weizen steigt wieder, bei den Hobbybäcker:innen fast noch schneller als bei den Profis. Doch mit der nachlassenden Nachfrage verschwand auch das Wissen, wie Einkorn am besten angebaut und verarbeitet kann.
Vermutlich weltgrößter Einkorn-Versuch
Deswegen startete die Landessaatgutanstalt der Universität Hohenheim zusammen mit der Strube Research GmbH & Co. KG und dem Detmolder Institut für Getreide- und Fettanalytik (DIGeFa) ein für Einkorn einmalig großes Forschungsprojekt. Aus verschiedenen Genbanken trugen die Forschenden die verfügbaren Sorten zusammen. Mit mehreren Dutzend auf dem Markt erhältlichen Einkorn-Neuzüchtungen wurden somit insgesamt 148 Einkornsorten ausgewählt, die an bis zu fünf unterschiedlichen Standorten im Feld und im Qualitätslabor getestet wurden. Als Vergleich dienten zwei Weizensorten.
Dabei wurden insgesamt über 100 Merkmale jeder Sorte untersucht. Ein besonderer Fokus lag auf Eigenschaften, die für alle Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette am wichtigsten sind. So legen Landwirt:innen Wert auf Aspekte wie Ertrag, Standfestigkeit und Winterhärte, Merkmale wie Korngröße und Kernausbeute sind für Müller:innen wesentlich und Wasseraufnahme, Teigstabilität sowie Gebäckvolumen für Bäckereien und Verbraucher:innen.
Große Sorten-Unterschiede bei allen getesteten Merkmalen im Anbau und beim Mahlen
Zusammenfassend ist der Ertrag von Einkorn im Vergleich zu Weizen deutlich niedriger. Der Rohertrag beträgt je nach Sorte zwischen 38 und 61 dt/ha. Dabei hat Einkorn eine deutlich größere Wuchshöhe und kippt vor allem bei Starkregen leicht um. Fachleute sprechen von Lagerbildung. Die Frosthärte von Einkorn hingegen war deutlich besser als bei den getesteten frostharten Winterweizensorten Julius und Genius.
Zudem konnten die Forschenden eine große Schwankungsbreite zwischen den einzelnen Sorten bei allen getesteten Merkmalen feststellen. „Wir fanden in den Genbanken Sorten mit sehr unterschiedlichen Merkmalen“, so Prof. Dr. Longin. „Durch Selektion und Züchtung kann man mit relativ wenig Aufwand das Anbaurisiko und die Ertragssicherheit verbessern und somit die Wettbewerbsfähigkeit von Einkorn erhöhen.“
Schon jetzt könne aber durch die richtige Sortenwahl der Ertrag beim Einkorn um mehr als 30 Prozent gesteigert und das Anbaurisiko halbiert werden. Die im Anbau wichtigen Einkornsorten Monomax und LDPhi seien bei diesen Merkmalen deutlich besser als die meisten anderen getesteten Einkornsorten, fährt der Experte fort.
Diese beiden Sorten schnitten auch beim Mahlen leicht überdurchschnittlich ab. „Insgesamt zeigen die deutlichen Unterschiede zwischen den 148 Einkornsorten, dass es sich für die Landwirt:innen und Müller:innen lohnt, die richtigen Einkornsorten auszuwählen“, fasst Prof. Dr. Longin zusammen.
Lieber nur mischen und wenig kneten
Um die Backeigenschaften von Einkorn-Mehl testen und vergleichen zu können, entwickelte die DIGeFa zunächst einen Standard-Mahl- und -backversuch, der speziell auf die Eigenschaften von Einkorn zugeschnitten wurde. „Auch bei der Backqualität konnten wir eine große Variationsbreite zwischen den Einkornsorten feststellen“, beschreibt Prof. Dr. Longin. „Es gibt einige wenige Sorten, die sehr gute Teig- und Backeigenschaften aufweisen. Leider sind diese aber sowohl im Ertrag wie in der Standfestigkeit auf dem Feld schlecht.“ Und eine verbesserte Agronomie sei aktuell wichtiger in der Wertschöpfungskette als Backqualität, weil selbst die beste Qualität beim Einkorn immer noch deutlich anders sei als bei Weizen oder Dinkel.
Allerdings lassen sich aus den Versuchen wichtige Erkenntnisse für die Backpraxis ableiten: „Wir können erste Erfahrungen aus der Praxis bestätigen, dass die Rezeptur angepasst werden muss, wenn man Brot oder Brötchen mit einem hohen Einkorn-Anteil herstellen will“, so Prof. Dr. Longin. „Diese Teige sind noch empfindlicher als Teige auf Dinkel-Basis, wenn sie zu stark und zu lange geknetet werden. Lieber nur mischen und wenig kneten“, so das Fazit des Experten:
„Zudem steigern eine lange Teigführung mit vielen Ruhezeiten, eine Reduktion der Hefemenge, die Nutzung von Quell- oder Brühstücken sowie die Arbeit mit Vorteigen oder Sauerteigen die Backqualität erheblich“, fährt der Wissenschaftler fort. „Wenn dies beachtet wird, kann man schöne Gebäcke mit tollem Geschmack und langer Frischhaltung erzielen.“ Dafür bieten sich Brottypen wie urige Wurzeln oder klassische Vollkornbrote in Kastenform an. Alternativ eignet sich Einkorn wegen seiner gelben Mehl-Farbe und dem attraktiv nussigen Geschmack sehr für Waffeln, Kekse, Obstschnitten und weiteres Süßgebäck.
Abschluss der wohl weltgrößten Urgetreide-Versuche
Mit diesen Ergebnissen ist der vermutlich weltgrößte Urgetreide-Versuch abgeschlossen, bei dem drei fast identische Studien durchgeführt wurden – jeweils eine mit Dinkel, Emmer und nun mit Einkorn. Mit den Planungen und Saatgutvermehrungen für alle diese Projekte startete die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Longin vor genau zehn Jahren.
„Insgesamt haben wir in dieser Zeit bei Dinkel über 30.000 Datenpunkte erfasst, beim Einkorn mehr als 45.000 und beim Emmer sogar knapp 50.000. Dazu kommen nochmal jeweils rund 10.000 genetische Marker für die Aufklärung der Vererbung der getesteten Merkmale“, berichtet Prof. Dr. Longin. Letztendlich bestätigte sich in allen Versuchen eine Erkenntnis: Die Etablierung einer (alten) Art ist kein Selbstläufer, sondern erfordert Kenntnis zu wichtigsten Kennzahlen entlang der Wertschöpfungskette.
Einfach backen: Backbücher von Prof. Dr. Friedrich Longin
Zwei Backbücher von Prof. Dr. Longin beschäftigen sich mit dem Backen auch mit Urgetreide und dessen Effekten auf die Gesundheit. Sie stehen zum kostenlosen Download bereit:
Weitere Informationen
Pressemitteilungen und Ergebnisse zu Dinkel und Emmer
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Website: https://www.uni-hohenheim.de Published: February 13, 2023 |
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