Impact of red flour beetle Tribolium сastaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) infestation on some quality characteristics of stored wheat flour

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

This study examines the impact of Tribolium castaneum infestation on the quality of stored wheat flour by assessing insect population growth, weight loss, moisture content, colour parameters, and chemical composition along various infestation levels (0, 10, 20, and 40 pairs/kg) and storage durations (4, 6, and 8 months). Results indicate that T. castaneum populations and weight loss in flour increased significantly with higher infestation levels and prolonged storage. After 8 months, the highest infestation (40 pairs/kg) resulted in a maximum insect population of 638.5 insects/kg and 42.54 % weight loss, underlining the importance of effective pest management. Moisture content also rose up along with infestation level and storage duration, reaching 14.56 % at 40 pairs/kg after 8 months. Colour analysis showed a decline in lightness (L*) and an increase in a* and b* values, indicating quality deterioration. Chemical composition analysis revealed protein, lipid, and ash levels increased with infestation, while carbohydrate and fiber content decreased. Statistical analysis demonstrated significant differences in all parameters across infestation levels and storage periods, with notable changes occurring as storage progressed. The findings highlight the progressive quality degradation in flour due to T. castaneum infestation, thus emphasizing the need for improved storage practices and monitoring in order to mitigate weight loss, moisture increase, and nutritional deterioration in stored wheat flour products. These insights contribute to understanding pest-induced losses and suggest preventive strategies to preserve flour quality in storage environments.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

E. Badran

Cairo University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Sayeda01@agr.cu.edu.eg
Economic Entomology and Pesticides Department, Faculty of Agriculture, Cairo University, Giza, Egypt. 1 Gamaa Street, 12613, Giza, Egypt

T. Abedelmaksoud

Cairo University

Email: Sayeda01@agr.cu.edu.eg
Food Science Department, Faculty of Agriculture, Cairo University, Giza, Egypt. 1 Gamaa Street, 12613, Giza, Egypt

E. Elshazly

Cairo University

Email: Sayeda01@agr.cu.edu.eg
1 Gamaa Street, 12613, Giza, Egypt

S. Ahmed

Cairo University

Email: Sayeda01@agr.cu.edu.eg
1 Gamaa Street, 12613, Giza, Egypt

Әдебиет тізімі

  1. Yigezu, Y. A., Moustafa, M. A., Mohiy, M. M., Ibrahim, S. E., Ghanem, W. M., Niane, A.-A. et al. (2021). Food losses and wastage along the wheat value chain in Egypt and their implications on food and energy security, natural resources, and the environment. Sustainability, 13(18), Article 10011. https://doi.org/10.3390/su131810011
  2. Kumar, A., Gowda, G. B., Sah, R. P., Sahu, C., Biswal, M., Nayak, S. et al. (2020). Status of glycemic index of paddy rice grain (Oryza sativa L.) on infestation by storage pest Sitotroga cerealella. Journal of Stored Products Research, 89, Article 101697. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2020.101697
  3. Petre, M.V., Popa, M.E. (2021). Effect of storage condition on wheat quality parameters — A mini review. Scientific Bulletin. Series F. Biotechnologies, 24(2), 25–30.
  4. Duarte, S., Magro, A., Tomás, J., Hilário, C., Alvito, P., Ferreira, R. B. et al. (2021). The interaction between Tribolium castaneum and mycotoxigenic Aspergillus flavus in maize flour. Insects, 12(8), Article 730. https://doi.org/10.3390/insects12080730
  5. Hassan, M. W., Sarwar, G., Farooqi, M. A., Jamil, M. (2021). Extent and pattern of damage in wheat caused by three different species of storage insect pests. International Journal of Tropical Insect Science, 41, 593–599. https://doi.org/10.1007/s42690-020-00246-0
  6. Madhukar, P., Pandey, L. M., Dixit, U. S. (2025). Post — harvest grain storage: Methods, factors, and eco-friendly solutions. Food Control, 174, Article 111236. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2025.111236
  7. Bharathi, S. V. K., Priya, V.V., Eswaran, V., Moses, J. A., Sujeetha, A. R. P. (2017). Insect infestation and losses in stored food grains. Ecology, Environment and Conservation, 23(1), 286–291.
  8. Keskin, S., Ozkaya, H. (2015). Effect of storage and insect infestation on the technological properties of wheat. CyTA — Journal of Food, 13(1), 134–139. https://doi.org/10.1080/19476337.2014.919962
  9. Carvalho, M.O., Sonia, H.G., Graça, D.C, Sousa, I.D. (2023). Impact of red flour beetle infestations in wheat flour and their effects on dough and bread physical, chemical, and color properties. Journal of Stored Products Research, 102, Article 102095. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2023.102095
  10. Duarte, S., Limão, J., Barros, G., Bandarra, N. M., Roseiro, L. C., Gonçalves, H. et al. (2021). Nutritional and chemical composition of different life stages of Tribolium castaneum (Herbst). Journal of Stored Products Research, 93(2), Article 101826. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2021.101826
  11. Gabarty, A., Abou El Nour, S. (2016). Impact of wheat flour infestation by some insects on its quantity and quality loss, fungal contamination and mycotoxins. International Journal of Agriculture and Biology, 18, 1122–1130. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.0233
  12. Stathas, I.G., Sakellaridis, A.C., Marina Papadelli, M., Kapolos, J., Papadimitriou, K., Stathas, G.J. (2023). The effects of insect infestation on stored agricultural products and the quality of food. Foods, 12(10), Article 2046. https://doi.org/10.3390/foods12102046
  13. Abuelnnor, N. A., Jones, P. R. H., Ratcliffe, N. M., Costello, B. D. L., Spencer-Phillips, P. T. N. (27 June to 2 July 2010). Investigation of the semiochemicals of confused flour beetle Tribolium confusum Jaquelin du Val and grain weevil Sitophilus granarius (L.) in stored wheat grain and flour. Proceedings of the 10th International Working Conference on Stored Product Protection. Estoril, Portugal. https://doi.org/10.5073/jka.2010.425.089
  14. Srivastava, S., Mishra, H. N. (2021). Ecofriendly nonchemical/nonthermal methods for disinfestation and control of pest/fungal infestation during storage of major important cereal grains: A review. Food Frontiers, 2(1), 93–105. https://doi.org/10.1002/fft2.69
  15. Maurya, A., Yadav, A., Soni, M., Paul, K. K., Banjare, U., Jha, M. K. et al. (2024). Nanoencapsulated essential oils for post-harvest preservation of stored cereals: A review. Foods, 13(24), Article 4013. https://doi.org/10.3390/foods13244013
  16. Duarte, S., Magro, A., Tomás, J., Hilário, C., Ferreira, R. B., Carvalho, M. O. (2022). Antifungal activity of benzoquinones produced by Tribolium castaneum in maize-associated fungi. Insects, 13(10), Article 868. https://doi.org/10.3390/insects13100868
  17. Gao, F., Qi, Y., Hamadou, A. H., Zhang, J., Manzoor, M. F., Guo, Q. et al. (2022). Enhancing wheat-flour safety by detecting and controlling red flour beetle Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Consumer Protection and Food Safety, 17, 113–126. https://doi.org/10.1007/s00003-022-01371-3
  18. Khater, K. S., Shoukry, I. F., Abdel-Aziz, A. -A. E., Saad, N. A. (2023). Influence of some biological control measures on Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). Catrina: The International Journal of Environmental Sciences, 28(1), 61–71.
  19. Mwazha, M., Mugadza, D. T., Manhokwe, S., Njini, M., Jombo, T. Z. (2022). Comparison of the changes in seed germination vigour with prolonged postharvest storage for hordeum vulgare varieties, hope and sierra malting barley varieties, in Zimbabwe. Journal of Food Quality, 2022(1), Article 9612855. https://doi.org/10.1155/2022/9612855
  20. Lü, J., Guo, Y., Huang, Z. (2022). Influence of Tribolium castaneum (Herbst) infestation on farinographical properties of wheat flour dough. Journal of Food and Nutrition Research, 10(3), 175–179. https://doi.org/10.12691/jfnr-10-3-1
  21. Naroz, M. H., Ahmed, S. S., Abdel-Aziz, S. Y., Abdel-Shafy, S. (2019). First record of Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) in Egypt: Development and host preference on five species of legume seeds. The Coleopterists Bulletin, 73(3), 727–734. https://doi.org/10.1649/0010-065X-73.3.727
  22. Hussain, H. H. B., Zinhoum, R. A., Kassem, E. M. K. (2020). Suitability of different types of foodstuffs for mass rearing of rice moth, Corcyra cephalonica (Stainton) and saw-toothed grain beetle, Oryzaephilus surinamensis (L.) under laboratory conditions. Egyptian Journal of Agricultural Research, 98(2), 288–301. https://doi.org/10.21608/ejar.2020.120322
  23. Mohammadi, A., Rafiee, S., Emam-Djomeh, Z., Keyhani, A. (2008). Kinetic models for colour changes in kiwifruit slices during hot air drying. World Journal of Agricultural Sciences, 4(3), 376–383.
  24. Bilgiçli, N., Levent, H. (2014). Utilization of lupin (Lupinus albus L.) flour and bran with xylanase enzyme in cookie production. Legume Research — an International Journal, 37(3), 264–271. https://doi.org/10.5958/j.0976-0571.37.3.040
  25. Artes, F., Escalona, V. H., Artes-Hdez, F. (2002). Modified atmosphere packaging of fennel. Journal of Food Science, 67(4), 1550–1554. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2002.tb10320.x
  26. Negi, A., Pare, A., Manickam, L., Rajamani, M. (2022). Effects of defect action level of Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) fragments on quality of wheat flour. Journal of the Science of Food and Agriculture, 102(1), 223–232. https://doi.org/10.1002/jsfa.11349
  27. Tlay, R.H., Abdul-Abbas, S.J., El-Maksoud, A.A.A., Altemimi, A. B,, Abedelmaksoud, T. G. (2023). Functional biscuits enriched with potato peel powder: Physical, chemical, rheological, and antioxidants properties. Food Systems, 6(1), 53–63. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-1-53-63
  28. AOAC. (2019). Official methods of analysis of the AOAC (21st ed.). Gaithersburg, MD: AOAC.
  29. Snedecor, G. W. Cochran, W.G. (1967). Statistical methods. 6th Ed. Ames, IA, USA: Iowa State University Press, 1967.
  30. Musa, A., Lawal, T. (2013). Proximate composition of ten types of biscuits and their susceptibility to Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera: Tenebrionidae) in Nigeria. Food Science and Quality Management, 14, 33–41.
  31. Tadele, T., Stephen, M., Paddy, L. (2011). Effects of insect population density and storage time on grain damage and weight loss in maize due to the maize weevil Sitophilus zeamais and the larger grain borer Prostephanus truncatus. African Journal of Agricultural Research, 6(10), 2249–2254. https://doi.org/10.5897/AJAR11.179
  32. Odeyemi, O.O., Oyedare, B.M., Ashamo, M.O. (2005). Resistance of seven biscuits types to infestation by Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). Zoological Research, 26(3), 300–304.
  33. Babarinde, S. A., Babarinde, G. O., Olasesan, O. A. (2010). Physical and biophysical deterioration of stored plantain chips (Musa sapientum L.) due to infestation of Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Plant Protection Research, 50(3), 302–306. https://doi.org/10.2478/v10045-010-0052-y
  34. Oliver J, Blakeney A., Allen, H. (1992). Measurement of flour color in color space parameters. Cereal Chemistry, 69, 546–551.
  35. Anandakumar, S., Subhasini, S., Alagusundaram, K., Abirami, K. (2016). Effect of ozone fumigation on Laioderma serricorne (F) and quality of turmeric rhizome. Indian Journal of Entomology, 78(S), 126–132. https://doi.org/10.5958/0974-8172.2016.00034.1
  36. Fernandes, L., Pereira, E. L., Céu Fidalgo, M. D., Gomes, A., Ramalhosa, E. (2020.) Effect of modified atmosphere, vacuum polyethylene packaging on physico-chemical and microbial quality of chestnuts (Castanea sativa) during storage. International Journal of Fruit Science, 20(sup2), S785-S801. https://doi.org/10.1080/15538362.2020.1768619
  37. Hashem, M. Y., Ahmed, S. S., Khalil, S. S. H., El-Attar, A. B., Abdelgawad, K. F. (2024). Application of modified atmospheres to control Stegobium paniceum and Lasioderma serricorne infestation of stored chamomile and coriander and its effect on product quality. Journal of Crop Health, 76, 49–63. https://doi.org/10.1007/s10343-023-00936-y
  38. Kumar, P., Yadava, R. K., Gollen, B., Kumar, S., Verma, R.K., Yadav, S (2011). Nutritional contents and medicinal properties of wheat: A review. Life Sciences and Medicine Research, 2011, Article LSMR-22.
  39. Stathers, T. E., Arnold, S. E.J., Rumney, C. J., Hopson, C. (2020). Measuring the nutritional cost of insect infestation of stored maize and cowpea. Food Security, 12(2), 285–308. https://doi.org/10.1007/s12571-019-00997-w
  40. Taddese, M., Dibaba, K., Bayissa, W., Hunde, D., Mendesil, E., Kassie, M. et al. (2020). Assessment of quantitative and qualitative losses of stored grains due to insect infestation in Ethiopia. Journal of Stored Products Research, 89, Article 101689. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2020.101689
  41. Ahmedani, M. S., Haque, M. I., Afzal, S. N. (2009). Varietal changes in nutritional composition of wheat kernel (Triticum aestivum) caused by khapra beetle infestation. Pakistan Journal of Botany, 41(3), 1511–1519.
  42. Nawrot, J., Warchalewski, J. R., Piasecka — Kwiatkowska, D., Niewiada, A., Gawlak, M., Grundas, S. T. et al. (October 15–18, 2006). The effect of some biological and technological properties of wheat grain on granary weevil (Sitophilus granarius L.) (Coleoptera: Curculionidae) development. 9 th International Working Conference on Stored Product Protection. Sao Paulo, Brazil, 2006.
  43. Niewiada, A., Nawrot, J., Szafranek, J., Szafranek, B., Syanak, E., Jelen, H. et al. (2005). Some factors affecting egg-laying of granary weevil (Sitophilus granarius L.). Journal of Stored Products Research, 41(5), 544–555. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2004.11.001
  44. Naguib, A. N., Mohamed, E. A. I., El-Aidy, N. A. (2022). Effect of storage period and packaging material on wheat (Triticum aestivum L.) seed viability and quality. Egyptian Journal of Agricultural Research, 89(4), 1481–1497. https://doi.org/10.21608/ejar.2011.179081
  45. Jood, S., Kapoor, A. C. Singh, R. (1995). Amino acid composition and chemical evaluation of protein quality of cereals as affected by insect infestation. Plant Foods for Human Nutrition, 48,159–167. https://doi.org/10.1007/BF01088312
  46. Sutar, S. A., Thirumdas, R., Chaudhari, B. B., Deshmukh, R.R., Annapure. U.S. (2021). Effect of cold plasma on insect infestation and keeping quality of stored wheat flour. Journal of Stored Products Research, 92(6), 101–114. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2021.101774

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Piŝevye sistemy, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».