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TK-BackmittelTK-Backmittel

- Stand der Technik- Stand der Technik- Biotechnologie in der B- Biotechnologie in der Bääckereickerei

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ttz–BILB/EIBT – www.ttz-bremerhaven.deKontakt: Prof. Dr. Lösche – Head of Institute- Baking and Cereal TechnologyTel: +49-471-972-97 12 e-mail: loesche@ttz-bremerhaven.de

Aufgaben von Backmittel

•Ausgleich natürlicher Rohstoffschwankungen

•Maschinengängigkeit (konstante Teigeigenschaften bei inkonstanter Mehlqualität)

•Fermentations- und Gärungsvorgänge unterstützen

•Gefrier-Tau-Vorgänge bei Teigen optimieren

•Arbeitsweise bei der Brot- und Kleingebäckherstellung optimieren

•Qualität der Backwaren insgesamt steigern

Tab.: Stoffliche Möglichkeiten zur Beeinflussung von Teigen (Auswahl)

Maßnahmen Weizen Roggen

L-Ascorbinsäure X

L-Cystein X

DAWE X (X)

Mono-/Diglyceride X X

Lecithin X (X)

Genußsäuren (Sauerteig, Teigsäuerungsmittel)

(X) X

Quellmehl / -stärke X

Malzmehl /-extrakt X X

Sojamehl X X

Vitalkleber X X

Ingredients für Backmittel in der Bäckerei

Brot Brötchen Feine Backwaren

Weizenmehl, Roggenmehl Weizenmehl Weizenmehl

Stärke L-Ascorbinsäure Stärke, modifizierte Stärke

Quellmehl Enzyme Fette / Öle,

Hydrokolloide Malzerzeugnisse Zuckerstoffe

Organische Säure Sojamehl Eier, Eiprodukte

Mineralsalze Vitalkleber Emuglatoren

Enzyme Zuckerstoffe Backtriebmittel, Hefe, Salz

Emulgatoren Emulgatoren Trockenfrüchte / Frischfrüchte

Kartoffelmehl Cystein / Cystin Milch- und Milcherzeugnisse

Hefe, Bakterien Hefe, Bakterien Geliermittel, Hydrokolloide

Salz Hydrokolloide Garnierung / Tappings

Konservierungsmittel Mineralsalze Füllungen

etc. Konservierungsmittel Schokoladen / Fettglasuren

etc. Fondant

Aromen, Farbstoffe, Konservierungsstoffe

etc. Antioxidantien etc.

Tab. : Wirkungsprinzipien von einigen wichtigen Additiven für

TK-Backmittel (gängige Praxis) Additiv Wirkungsprinzipien Praktische Auswirkungen

L-Ascorbinsäure Langsame Teigstabilisierung durch Oxidation von red. Glutathion

Bessere Teigverarbeitung (Weizen), Volumenvergrößerung, bei Überdosierung bockige Teige, höhere Gefrier-Tau-Resistenz d. Teiges

Sojamehl Teigoxidation über Lipoxygenase Typ II

Stabile Teigeigenschaften (Weizen), Volumenvergrößerung, höhere Gefrier-Tau-Resistenz, aufgehellte Krume

Emulgatoren (DAWE, Lecithine, Mono-diglyceride)

Ionische Reaktionen mit Kleber u. a. (Vernetzung), Reaktionen mit Stärke (Komplexbindungen), Stabilisierung vom Membranen (Wechselwirkung Kleber/ Stärke)

Wollige Teige, hohe Gärtoleranz, hohe Gefrier-Tau-Resistenz, hohe Volumenausbeuten

Fette, Öle Bindung an Polymeren (Kleber etc.) „Schmiereffekt“

Geschmeidige Teige, höhere Gefrier-Tau-Resistenz, Volumenvergrößerung

Salze (Ortho-Pyrophosphate)

Ionische Bindung, Veränderung der Raumstruktur v. Makromolekülen

Stabilisierte Teige, verbesserte Gefrier-Tau-Resistenz, Ausbund

Enzyme (Amylasen, SH-Oxidasen, Proteasen, Hemicellulasen)

Überwiegend hydrolytisch, z. T. oxidativ, auch Protein-crosslinking

Stabilisierte Teige, verbesserte Gärleistung, Frischhaltung, verbessertes Aroma

Cystein Teigreduktion Geschmeidige Teige, konstante Flächenausdehnung, optimale Teigverarbeitung

Vitalkleber erhöhter Kleberanteil erhöhte Gärstabilität, verbesserte Gefrier-Tau-Resistenz, Volumina

Hydrokolloide (z. B. Guar) erhöhte Wasserbindung, verringerte Eisbildung

erhöhte TA, erhöhte Gefrier-Tau-Resistenz

Wirkungsweise von Enzymen bei der Teig- und GebäckherstellungWirkungsweise von Enzymen bei der Teig- und Gebäckherstellung

Wirkung Schlüsselenzyme

Teigentwicklung Xylanasen, Glucoseoxidase, Peroxidase

Trockene, nicht klebende Teige Xylanasen

Gärstabilität, Gärtoleranz Xylanasen

Gebäckvolumen Amylasen, Xylanasen

Gebäckfarbe, Geschmack Amylasen, Proteasen, Peptidasen

Frischhaltung Amylasen, Xylanasen, Lipasen

1,51,7

2

2,7

3,15

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Kontrolle Ascorbin-säure

Amylase

Ascorbin-säure

Emulgator

Amylase

Ascorbin-säure

Xylanase

Emulgator

Amylase

Ascorbin-säure

Abb.: Einfluss verschiedener Zusatzstoffe in Backmitteln auf das Volumen (x103) von Weizenbrötchen (6 Stück)

Backvolu

men

(m

l)

control Reference 25ppm Lipase 0,3% Datem

European flour, reference contains optimal dosage of amylase and xylanaseAbb.: Use of dual specificity Lipase in European white pan bread, straight dough process

Wichtige stoffliche Maßnahmen zur Wichtige stoffliche Maßnahmen zur GebäckoptimierungGebäckoptimierung

Maßnahmen Auswirkungen

Redox-Reaktionen:Cystein, CystinL-AscorbinsäureLipoxygenase, SH-OxidaseGOD, etc.

reduzierend: Teige werden viskoser (konstante Flächenausdehnung)

oxidierend: Teige werden stabiler (bessere Gär- und Volumenausbeute)

u. a. im Weizenbereich

Hydrolasen:Amylasen, ProteasenHemicellulasen, Lipasen

Optimierung von Gärung, Emulgierung, Volumen, Frischhaltung, Farbe, Geschmackim Weizen- und Roggenbereich relevant

Hydrolytisch-oxidative Gelierung:(Amylasen), Hemicellulasen(Xylanasen), Glucose-Oxidase, andere

u. a. Schleimstoffe (Pentosane) gelieren, verbesserte Teigeigenschaften (Wasserbindung), stark vergrößerte Volumenausbildung, Frischhaltung

Protein Cross-linking;Transglutaminase

Stabilere Teige, größere Volumenim Weizen- und Roggenbereich relevant

Emulgatoren:Mono-Dyglyceride, DAWELecithin u. s. Fratkionen

Stabile, trockene Teige, optimierte Gär- und Volumenentwicklung

Tab.: Wirkprinzipien für TK-Backmittel aus Enzymbasis

Enzym Wirkprinzip Auswirkungen

SH-Oxidase, Glucose-Oxidase / Katalase, Lipoxygenase (Oxidoreduktasen)

Redox-Reaktionen (u. a. Oxidationen)

Teigstabilisierung, hohe Gefrier-Tau-Resistenz, Volumenvergrößerung

Amylasen, Proteasen, Hemicellulasen, Lipasen

Hydrolyse von Biopolymeren Modifizierung der Teigeigenschaften, Gute Gärleistung, Verbesserung von Farbe, Aroma, Geschmack, Porenstruktur, Frischhaltung verlängert

Oxidoreduktasen, Hydrolasen Oxidativ-hydrolytische Gelierung

Teigstabilität, trockene Teige, sehr hohe Gefrier-Tau-Resistenz, Volumenvergrößerung, Ausbundsicherheit

Transglutaminasen Vernetzung von Proteinen (protein-crosslinking)

Teigstabilität, Wasserbindung, höhere Gefrier-Tau-Resistenz, Volumenvergrößerung

spezifische Kombinationen siehe oben Optimierte Eigenschaften über den gesamten Bereich der (TK)-Herstellung von Teig und Gebäck

Tab.: Einsatz neuer TK-Backmittel (auf Enzymbasis)

Einsatzbereich Vorteile

- Wasserware, Kleingebäck (Brötchen, Baguette, Schusterjungen)direkte HerstellungTK-Verfahren

Sehr gute Teig- und Gebäckeigenschaften Gefrier-Tau-Stabilität ausgeprägt-„clean label“ –-Lagerung von TK-Teiglingen ( vorgegart), 0 – 4 Wochen, geringe Volumeneinbußen

- Hefeteigedirekte HerstellungTK-Verfahren

Sehr gute Teig- und Gebäckeigenschaften Gefrier-Tau-Stabilität ausgeprägt -„clean label“ –-Lagerung von TK-Teiglingen (vorgegart), 0 – 4 Wochen,geringe Volumeneinbußen

- Blätterteige, Plunderdirekte HerstellungTK-Verfahren

Sehr gute Teig- und Gebäckeigenschaften, Gefrier-Tau-Stabilität ausgeprägt-„clean label“--Lagerung von TK-Teiglingen (vorgegart), 0 – 4 Wochen, geringe Volumeneinbußen

- Roggenmischteige, Weizenmischteige (Brot, Brötchen)direkte HerstellungTK-Verfahren

Trockene Teige, hohe Gärtoleranz, optimale Gebäckeigenschaften, lange Frischhaltung - „clean label“ –- sehr hohe Volumenausbeute- hohe Gefrier-Tau-Resistenz, geringe

Volumeneinbußen, lange Lagerstabilität von vorgegart gefrosteten Teiglingen

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Prof. Dr. Klaus Lösche0471 97297 12