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Technische Universität Berlin Straße des 17. Juni 152 Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre Veranstaltung: Projekte im Modul Produkte und Produktion Betreuer: Prof. Dr. Hans-Liudger Dienel

Welche verfahrenstechnischen

Prozesse sind erforderlich, um ein

Brot herzustellen / zu backen?

…das technische Artefakt für die Herstellung von Brot.

Gegenüberstellung eines historisch-manuellen und

eines modernen Verfahrens

Lotta Scharf

Elena Christov

Michelle Hülsemann

Abgabetermin: WS 2015/16

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1 Einleitung ……………………………………………………………… 03 1.1 Geschichte der Brot-Herstellungsverfahren ……………………. 05

1.2 Brot als Lebensmittel …………………………………………... 06

2 Der Backofen als Produktionseinrichtung …………………………… 07 2.1 Technische Konzeption eines historischen Dorfbackofens …….. 07

2.2 Planungs- und Bauunterlagen …………………………………… 09

3 Backvorgang als Fertigungsverfahren / Verfahrenstechnik ………. 18 3.1 Historisches Backverfahren …………………………………….. 22

3.2 Modernes Backverfahren ……………………………………….. 27

3.3 Gegenüberstellung der Backverfahren ………………………….. 29

3.3.1 Verfahrenstechnische Prozesse …………………………. 60

3.3.2 Vergleich Produktionstechniken ………………………... 63

3.3.3 Stoffströme im Produktionsprozess……………………… 63

3.3.4 Energetische Betrachtungen bei Stoffumwandlungen …... 64

4 Produkt und Produktion als technischer Vorgang mit sozialer Komponente……………………………………………….. 66

5 Anwendbarkeit der Projektarbeit für den WAT Unterricht ………… 67

6 Fazit ……………………………………………………………………… 68

7 Quellen und Literatur ………………………………………………….. 69 8 Abbildungsverzeichnis …………………………………………….......... 70 9 Tabellenverzeichnis …………………………………………………….. 71 10 Anlagen ………………………………………………………………….. 71 11 Eidesstattliche Erklärung………………………………………………..72 12 Danksagung……………………………………………………………… 73

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1 Einleitung

Ein Brot, das wohl bedeutendste Nahrungsmittel für den Menschen, wird innerhalb der

hier vorliegenden Projektarbeit in Bezug auf sein Herstellungsverfahren thematisiert,

vorgestellt und untersucht. Im Fokus der Untersuchungen stehen die verfahrungstechni-

schen Produktionsprozesse, die erforderlich sind, um technisch ein Brot herzustellen,

bzw. backen zu können. Dazu gehören die baulichen Voraussetzungen, die prozesstech-

nischen Modalitäten sowie auch energetische Betrachtungen.

Der Vergleich zwischen einem historischen- und einem industriellen Produktionspro-

zess, als verfahrenstechnischer Produktionsprozess, zeigt auf, welche Stoffströme einst

und heute zum erwünschten Produkt geführt haben / führen.

Das erzeugte Produkt „Brot“ bleibt in seiner essbaren Erscheinung von der Zeit unver-

ändert. Vor 100 Jahren war ein Brot, genauso wie heute, nur ein Brot. Lediglich der

Produktionsprozess und dessen Modalitäten wurden zeitgemäß transferiert und techni-

siert. Technik ist die Art und Weise, mit der ein Produktionsprozess vorangetrieben /

umgesetzt wird.

„Ein Brot kauft man im Laden oder beim Bäcker1…“, diese prägnante Feststellung

könnte die kurze Antwort auf die Frage an einen Schüler2 sein: „Wo kommt das Brot

her?“

Das Produkt Brot entsteht in einem vielschichtigen verfahrenstechnischen Produktions-

prozess. Die grobe Übersicht (sh. Abb.1: S. 4) zeigt den Weg vom Korn zum Brot auf.

Thematisch soll in dieser Arbeit auf die farblich hinterlegten verfahrenstechnischen

Prozesse detailliert eingegangen werden. Um die Produktionseinrichtung bzw. die ur-

sächliche Funktionalität der Produktionsstätte zusammenhängend zu verdeutlichen,

wird einleitend aus bautechnischer Sicht die Produktionsstätte „historischer Backofen“

vorgestellt. Die Stoffströme des verfahrenstechnischen Vorganges in einem historischen

Backofen unterscheiden sich prinzipiell nicht von dem eines modernen Backverfahrens.

Ein detailliert dokumentierter Fotovergleich stellte beide Verfahren direkt gegenüber,

benennt alle Schritte innerhalb eines kompletten Backprozesses und deklariert, soweit

dies möglich ist, bautechnische, energetische sowie biochemische Prozesse in grund-

sätzlicher Analogie. Absicht ist es, nachhaltig aufzuzeigen, dass die Stoffströme inner-

halb der Produktionsprozesse prinzipiell identisch sind, im Jahre 1900, wie auch heute.

1 mit „Bäcker“ werden in dieser Facharbeit Bäckerinnen und Bäcker bezeichnet 2 mit „Schüler“ werden in dieser Facharbeit Schülerin und Schüler bezeichnet

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Diese wissenschaftliche Projektarbeit schließt mit dem folgerichtigen Gedanken, den

verfahrenstechnischen Prozess des Brotbackens umfassend, nachhaltig und methodisch

für die Schüler des WAT-Unterrichtes aufzubereiten und interessant darzustellen.

Abb.1: vom Korn zum Brot3

Anmerkung:

Eine ausschließlich verbale Beschreibung der Vorgänge und Verfahren kann der hier

dargestellten Thematik nicht gerecht werden. Um gegenüberstellende Untersuchungen

im Kontext aufzuzeigen, wird für diese Projektarbeit eine bildhaft-verbale Darstellungs-

form der Abläufe, Verfahren und Prozesse verwendet. Dazu gehören Fluss- und Block-

diagramme, schematische Übersichten, Zeichnungen /Skizzen sowie Fotoserien, die die

Kausalitäten der technischen Verfahren verdeutlichen. 3 Abb. selbst erstellt

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1.1 Geschichte der Brot-Herstellungsverfahren

Auf einem heißen Stein, der am oder auch im wärmenden Feuer lag, begann die Ge-

schichte des Brotbackens mit einem fladenbrotähnlichen Teigprodukt. Zum Ende der

Jungsteinzeit (vor etwa 10.000 Jahren) ließ man einen Getreidebrei auf einem heißen

Stein trocknen und buk so das erste Brot. Es wird vermutet, dass das Backen von Brot

in der uns bekannten Laibform, aus gegorenem Teig in einem Ofen, erstmalig durch die

Babylonier erfolgte. Über die Ägypter, Griechen und Römer breitete sich das Brotba-

cken als Kunsthandwerk in der damaligen Welt aus und wurden regional modifiziert.

Lehmbacköfen der jüngeren Steinzeit, rumänische Lehmbackglocken, hebräische Fla-

denöfen, nordafrikanische Backglockenöfen, römische Hausbacköfen usw. perfektio-

nierten die Technik des Backens. Die Menschen passten die Verfahren des Backens an

ihre örtlichen Gegebenheiten / Lebensumstände an. Im deutschsprachigen Gebiet geht

man davon aus, dass das Brot in Laibform erst gegen Mitte des ersten Jahrtausends un-

serer Zeitrechnung populär wurde. Für den Großteil der Bevölkerung spielte Brot erst

ab dem späten Mittelalter eine besondere Rolle. Backen war kostspielig, und so zog

man es bis dahin vor, sich mit Getreidebrei zu ernähren.

Das Handwerk des Bäckers war (und ist) ein eingetragenes Zunfthandwerk. Die bestän-

dige Suche nach Verfahren, die die Arbeit erleichterten und die Produkte wirtschaftli-

cher herstellen ließ, fanden in der Erfindung von ersten Teigknetmaschinen (18. Jh.),

der Züchtung von Backhefen (19. Jh.) und letztendlich in der Mechanisierung durch die

Industrialisierung, die im Bäckereigewerbe allerdings erst in den 1950er-Jahren einsetz-

te, eine konsequente Entwicklung der Arbeitsweisen.

Verfahrenstechnisch reifte der Prozess des Brotbackens vom Backen auf dem Backstein

zum vollautomatischen Backprozess.

Die folgende Übersicht benennt die Entwicklungsstufen der Bäckereitechnik vom aus-

gehenden 19. Jh. bis heute und zeigt auf, dass der Anteil an manuellen Tätigkeiten mit

dem Grad der Mechanisierung abnimmt.

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Abb.2: Übersicht über die Entwicklungsstufen der Bäckereitechnik4

1.2 Brot als Lebensmittel

Ein Brot ist letzten Endes ein Produkt, welches durch die Einsatzstoffe Mehl, Wasser,

Salz, Sauerteig / Hefen und Backmitteln wie Enzymen, Quellmitteln, Stabilisatoren und

Emulgatoren hergestellt wird. In Deutschland werden über 200 verschiedene Brotsorten

produziert. Die Rezepturen sind regional unterschiedlich und zu einem großen Teil his-

torisch überliefert und bewährt. Bei einigen Sorten findet ein fließender Übergang zu

den Produkten der Fein- oder Dauerbackwaren statt. Beispiele dafür sind das Kuchen-

brot, Früchtebrot und auch der Zwieback. Der größte Anteil der Brotbackwaren wird

aus den Getreidearten Weizen und Roggen hergestellt. Es handelt sich hierbei