Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 83-94.

The red flour beetle, Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) is recognized as one of the most destructive secondary insect infesting flour and other processed food products. The infestation cause significant damage to foodstuffs such by contaminates the flour, adversely affecting its quantity and quality characteristics, also producing an unpleasant taste and color. The present study aims to investigate the T. castaneum populations and their effects on the quality and quantity of wheat flour and biscuits. Three infestation levels with T. castaneum adults were created (10, 20, and 40 pairs / 1kg flour) and stored under optimum conditions (30±2 °C and 65±5% RH) for 4, 6, and 8 months. At the end of each storage period, the population, weight loss, moisture content, color parameters, chemical composition, and benzoquinone accumulation were determined. Also, this study estimated some physical and chemical characteristics of biscuits produced by infested flour. 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 level (40 pairs /kg) resulted in a maximum insect population of 638.5 insects/kg flour and 42.54% weight loss. Moisture content also rose up along with infestation level and storage duration, reaching 14.56% at 40 pairs /kg after 8 months. Color 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 levels, while carbohydrate and fiber content decreased. The biscuit moisture content and weight increased with both infestation level and storage duration. After 8 months, the highest infestation level (40 pairs /kg) resulted in a moisture content of 10.75% and a weight of 14.40 g, significantly higher than the control. Biscuits diameter increased while thickness decreased, leading to an increase in the spread ratio from 3.89 to 4.63. Sensory evaluation revealed a decline in appearance, taste, and aroma, negatively impacting overall biscuit quality. Chemical composition analysis showed an increasing trend in crude protein, crude lipid, and ash, while carbohydrate and fiber were decreased, and this attributed to insect infestation level and biscuit formulation. Additionally, T. castaneum infestation raises benzoquinone (BQ) levels in wheat flour and its biscuits, with higher insect density increasing BQ secretion, which peaks at 8 months of storage to 349.88 μg/g in flour and 998.05 μg/g in biscuits. 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 and products. These insights contribute to understanding pest-induced losses and suggest preventive strategies to preserve flour quality in storage environments

تعتبر خنفساء الدقيق الصدئيةTribolium castaneum (Herbst) واحدة من أكثر الحشرات الثانوية التي تصيب الدقيق ومنتجات الأغذية المصنعة الأخرى. تُسبب الإصابة أضراراً جسيمة للمواد الغذائية مثل تلوث الدقيق، مما يؤثر سلباً على خصائصه الكمية والنوعية، وينتج عنه طعم ولون غير مستساغين. تهدف هذه الدراسة إلى دراسة تعداد خنفساء الدقيق الصدئية وتأثيراتها على جودة وكمية دقيق القمح والبسكويت. تم إستحداث ثلاثة مستويات إصابة بالحشرات الكاملة بمستويات 10 و20 و40 زوجاً / 1 كجم دقيق) وتخزينها في ظل ظروف مثالية (30 ± 2 درجة مئوية و65 ± 5٪ رطوبة نسبية) لمدة 4 و6 و8 أشهر. في نهاية كل فترة تخزين، تم تحديد عدد الحشرات الناتجة وكذلك تقدير الفقد فى وزن الدقيق ومحتوى الرطوبة وكذلك تم تقدير بعض المؤشرات اللونية والتركيب الكيميائي للدقيق، بالاضافة الى تقدير كمية البنزوكوينون المتراكمة فى الدقيق والبسكوت المصنع منه. كما تم تقدير بعض الخصائص الفيزيائية والكميائية للبسكوت المصنع من الدقيق المصاب بمستويات الاصابة الثلاثة. أشارت النتائج إلى أن أعداد الحشرات الكاملة لخنفساء الدقيق T. castaneum والفقد فى وزن الدقيق قد زاد بشكل ملحوظ مع ارتفاع مستويات الإصابة والتخزين لفترات طويلة. بعد 8 أشهر، أدى أعلى مستوى إصابة (40 زوجًا/كجم) إلى أقصى عدد من الحشرات بلغ 638.5 حشرة/كجم وفقدان وزن بنسبة 42.54٪. كما ارتفع محتوى الرطوبة بالتزامن مع مستوى الإصابة ومدة التخزين، ليصل إلى 14.56٪ عند 40 زوجًا/كجم بعد 8 أشهر. أظهر تحليل اللون انخفاضًا في درجة اللمعان (L *) وزيادة في قيم a * و b *، مما يشير إلى تدهور بعض صفات الجودة. كشف تحليل التركيب الكيميائي للدقيق عن زيادة مستويات البروتين والدهون والرماد مع زيادة الإصابة، بينما انخفض محتوى الكربوهيدرات والألياف. أما بالنسبة لنتائج البسكوت اتضح زيادة محتوى الرطوبة ووزن البسكويت مع كلٍّ من مستوى الإصابة ومدة التخزين. بعد 8 أشهر، نتج عن أعلى مستوى إصابة (40 زوجًا/كجم) محتوى رطوبة 10.75% ووزن 14.40 جم، بزيادة معنوية عن الكنترول. ازداد قطر البسكوت بينما انخفض السُمك، مما أدى إلى زيادة في نسبة الانتشار من 3.89 إلى 4.63. كشف التقييم الحسي عن انخفاض في المظهر والطعم والرائحة، مما أثر سلبًا على جودة البسكويت بشكل عام. أظهر تحليل التركيب الكيميائي للبسكوت اتجاهًا متزايدًا في البروتين الخام والدهون الخام والرماد، بينما انخفضت الكربوهيدرات والألياف، ويُعزى ذلك إلى مستوى الإصابة بالحشرات وتركيبة البسكويت. بالإضافة إلى ذلك ادت الإصابة بخنافس الدقيق T. castaneum الى زيادة مستويات البنزوكينون (BQ) في دقيق القمح والبسكوت المصنع منه، حيث ادت الكثافة العددية العالية إلى زيادة إفراز BQ، والذي يبلغ ذروته بعد 8 أشهر من التخزين حيث وصل الى 88.394 ميكروجرام/جرام فى الدقيق و05.998 ميكروجرام/جرام فى البسكوت. هذه النتائج تسلط الضوء على التدهور التدريجي في جودة الدقيق نتيجة الإصابة بحشرة T. castaneum، مما يُؤكّد على ضرورة تحسين ظروف التخزين والمراقبة للحدّ من الفقد فى الوزن وزيادة الرطوبة وتدهور القيمة الغذائية لدقيق القمح ومنتجاته. كما تُسهم هذه الدراسة في فهم الخسائر الناجمة عن الآفات، وتُشير إلى استراتيجيات وقائية للحفاظ على جودة الدقيق في بيئات التخزين.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.