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Prof. Dr. K. Lösche 1 Abb. Nr. 24 Schematisierte Darstellung des Rückganges und der Zunahme der indirekten Teigführungen; Quelle: Sodenkamp 1994 100 80.

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1 Prof. Dr. K. Lösche 1 Abb. Nr. 24 Schematisierte Darstellung des Rückganges und der Zunahme der indirekten Teigführungen; Quelle: Sodenkamp Jahre %

2 Prof. Dr. K. Lösche 2 Die Lebenstätigkeit der Mikroorganismen im Sauerteig wird durch folgende Parameter beeinflußt Qualität und Zusammensetzung des Getreidemahlerzeugnisses Zusammensetzung, Menge und Alter des Anstellgutes Temperatur Teigausbeute Stehzeit Zugabe von Nährstoffen Zugabe von Hemmstoffen (Kochsalz) Anwesenheit von Hefen und Milchsäurebakterien Anwesenheit von Sauerstoff pH-Wert bei Beginn der Versäuerung Übersicht Nr. 11 Parameter, die bei der Bereitung von Sauerteigen beeinflußt werden können und für das Ergebnis der Fermentation von Bedeutung sind

3 Prof. Dr. K. Lösche 3 Tabelle 2. SYSTEMATIK UND WICHTIGE EIGENSCHAFTEN DER IN FER MILCHWIRTSCHAFT VERWENDETEN MILCHSÄUREBILDENDEN KEIMARTEN (Gram positiv, Katalase negativ ) Familie Gattung Spezies S. cremoris S. lactis S.lactis subsp.diacetylactis S.thermophilus Lc. cremoris Lc.dextranicum Lb. lactis Lb.bulgaricus Lb.helveticus Lb.acidophilus Lb. casei Lb.plantarum Lb. brevis Lb.fermentum B. bifidus B. longum B. breve Milchsäuregärung homofermentativ heterofermentativ Milchsäure- konfiguration L (+) D (-) DL L (+) DL L (+) Zitratvergärung Temperatur - optimum Streptococcaceae StreptococcusLeuco- nostoc Thermo- Strepto- Beta- bakterien bakterien bakterien Bifido- bacterium Lactobacillus Lactobacillaceae Actinomy- cetaceae S = Streptococcus Lc. = Leuconostoc Lb. = Lactobacillus B. = Bifidobacterium (Hunger 1987) Kokken, mikroaerophil Stäbchen, mikroaerophil bis anaerob Pleomorphe Stäb. obligat anaerob

4 Prof. Dr. K. Lösche 4 OrganismusGärungstypHauptprodukte aus Glucose (Molverhältnis) Streptococcus *homofermentativL (+) - Lactat Pediococcus *homofermentativD, L- Lactat Lactobacillus Thermobakterium Streptobakterium Betabakterium homofermentativ heterofermentativ D(-), L(+)-, D, L- Lactat D, L- Lactat: Acetat***:CO 2 1 : 1 : 1 Leuconostocheterofermentativ D (-) - Lactat : Acetat**:CO 2 1 : 1 : 1 BifidobacteriumheterofermentativL (+) - Lactat : Acetat 2 : 3 Tabelle 5. Gruppen der Milchsäurebakterien, Gärungstypen und Molverhältnis der wichtigsten Gärungstypen (19) * Fakultativ heterofermentativ; Pentosen zu Lactat: Acetat = 1: 1 ** unter anaeroben Bedingungen wird Acetat zu Alkohol reduziert

5 Prof. Dr. K. Lösche 5 Glucose Fru-1,6-P Glc-6-P Triose-3-P Pyruvat Laktat Glycolyse Fru-6-P Acetyl-P + Erythrose- 4- P Heptose-P Fru -6-P Pentose-P Acetyl-P + Triose-3-P Pyruvat Laktat Acetat Gluconat-6-P Xylulose-5-P + CO 2 Triose-3-P + Acetyl-P Pyruvat Laktat Acetat (Äthanol) Bifidus-Weg6-P-Gluconat-Weg (Homofermentation) (Heterofermentation) Phosphoketolase-Wege Aldolase Phospho ketolase Die verschiedenen Abbauwege der Hexosen bei Milchsäurebakterien +

6 Prof. Dr. K. Lösche 6 Sauerteig aus:EndsäuregradEnd-pH-Wert Weizen, Type 55010,23,8 Roggen, Type 81313,83,8 Roggen, Type 99716,33,9 Weizen, Type ,33,8 Roggen, Type ,03,8 Roggen, Type ,13,8 Weizenvollkornmehl17,33,9 Roggenvollkornmehl20,83,9 Säuerungsverlauf bei Verwendung von Mehlen mit unterschiedlichem Ausmahlungsgrad Tabelle Nr. 8 Ergebnis der Versäuerung von Mehlen mit unterschiedlichen Ausmahlungsgrad, Detmolder Ein-Stufen- Führung, 10 Prozent Anstellgut, 25°C, Teigausbeute 200, 18 Stunden Abstehzeit

7 Prof. Dr. K. Lösche 7 Einteilung von Milchsäurebakterien, die im Sauerteig vorkommen Tabelle Nr. 9 Eigenschaften von im Sauerteig vorkommenden Milchsäurebakterien und typische Vertreter dieser Gruppen. Quelle: Spicher/Stephan 1993 MerkmalThermobacteriumStreptobacteriumBetabacterium Vergärung von Kohlenydraten Homofermentativ Heterofermentativ Stoffwechsel- produkte Milchsäure Essigsäure CO 2 Wachstum bei 45°C 15°C ja nein teilweise ja Name typischerLactobacillus Vertreter dieser- acidophilus- casei- brevis Gruppe- delbrueckeii - lichmannii - farciminis - plantarum - sanfrancisco - fermentum - fructivorans

8 Prof. Dr. K. Lösche 8 Abb. Nr. 25 Verlauf der Zu-und Abnahme der Zellen in einer Kultur von Mikroorganismen, beispielsweise bei einem Sauerteig Dauer der Kulturen in Stunden

9 Prof. Dr. K. Lösche 9 Einfluß der Temperatur auf die Generationszeit von Milchsäurebakterien Tabelle Nr. 10 Generationszeiten von Milchsäurebakterien bei unterschiedlichen Temperaturen, im Bereich zwischen 30 und 40°C vermehren sich die Lactobacillen am schnellsten und produzieren am meisten Säure. Quelle: Spicher/Stephan 1993 Lactobacillus 20°C25°C30°C35°C40°C45°C L. fermentum L. brevis L. plantarum L. fructivorans L.sanfrancisco Generationszeit in Minuten bei

10 Prof. Dr. K. Lösche 10 Beeinflussung des Milch- und Essigsäuregehaltes durch die Temperatur und Festigkeit des Sauerteiges Tabelle Nr. 12 Wirkung der Führungsparameter auf die Qualitätsmerkmale von Broten Erläuterung: warm: Anfrischsauer: 25-26°C; Grundsauer: 28-30°C; Vollsauer: °C kalt: Anfrischsauer: 20-23°C; Grundsauer: 20-23°C; Vollsauer: °C weich: Anfrischsauer: TA 200; Grundsauer: TA 200; Vollsauer: TA 200 fest: Anfrischsauer: TA 200; Grundsauer: TA 160; Vollsauer: TA 160 (Quelle: Spicher/Stephan 1993) FührungSäuregrad Verhältnis Milch- zu Essigsäure Geschmack Roggenmehl: Type 1150 warm / weich7,489,7 zu 10,3 etwas kräftig aromatisch warm / fest5,286,2 zu 13,8mild aromatisch kalt / weich6,470,1 zu 29,9fade kalt / fest5,871,0 zu 29,0fade Roggenmehl: Type 1370 warm / weich7,185,6 zu 14,4kräftig aromatisch warm / fest6,884,2 zu 15,8mild aromatisch kalt / weich8,869,1 zu 30,8mild, essigsauer kalt/ fest7,772,9 zu 27,1 fade, saurer Nachgeschmack

11 Prof. Dr. K. Lösche 11 Verfahren Indirekte Führung von Weizenteigen kurze Führung lange Führung feste Führung über Nacht weiche Führung über Nacht 1.Vorteig Mehlmenge (%) Hefe (auf Mehl) (%)530,2 - 0,50,01 - 0,04 Teigtemperatur °C Teigausbeute Stehzeit Std0, Hauptteig Brötchen Teigtemperatur (°C)26 Hefe (auf restl. Mehl) % Teigreifezeit min Hauptteig Weißbrot Teigtemperatur (°C)27 Hefe (auf restl. Mehl) %3 - 3, Teigreifezeit min Tabelle Nr. 15 Führungsparameter von Weizenvorteigen Quelle: Sodenkamp 1994

12 Prof. Dr. K. Lösche 12 Berechnung einer Drei-Stufen-Sauerteig-Führung Bedarf an Broten:150 Stück Gewicht des einzelnen Brotes:1.000 g Backverlust:13 Prozent Teigeinlage:1.150 g Gewicht der notwendigen Teigcharge:ca. 170 kg Teigausbeute:170 Mehlmenge:100 kg Verhältnis Roggenmehl zu Weizenmehl:90 zu 10 Roggenmehlmenge:90 kg Roggenmehlmenge bei einer Versäuerung von 50%: 45 kg

13 Prof. Dr. K. Lösche 13 Teigrezeptur: 45 kg Roggenmehl 10 kg Weizenmehl 85,5 kg Vollsauer 29,5 l Wasser bis 2 kg Hefe 1,8 kg Salz Vollsauer: 30 kg Roggenmehl 31,5 l Wasser 24 kg Grundsauer Parameter: 3 Stunden Stehzeit Teigausbeute 190 Teigtemperatur 30°C Grundsauer 13 kg Roggenmehl 7 l Wasser 4kg Anfrischsauer Parameter: 8 Stunden Stehzeit Teigausbeute 160 Teigtemperatur 27°C Anfrischsauer: 2 kg Roggenmehl 2 l Wasser 0,4 kg Anstellgut (wird dem Vollsauer wieder abgenommen) Parameter: 6 Stunden Stehzeit Teigausbeute 200 Teigtemperatur 26°C Weizenmehl Vollsauer Roggenmehl Wasser Roggenmehl Grundsauer Wasser Roggenmehl Anfrischsauer Roggenmehl Anstellgut Wasser Übersicht Nr. 14 Vorgang der Berechnung von Sauerteigmengen zur Durchführung einer Drei-Stufen- Führung

14 Prof. Dr. K. Lösche 14 Verfahren Säuregrad des Vollsauers pH-Wert des Vollsauers Sauerteiganteil in % des Roggenmehlanteils Berliner Kurzsauer9,54,150 bis 60 Detmolder Ein- Stufen-Führung 173,830 bis 40 Monheimer Salzsauer-Führung 203,625 bis 35 Wochen-Sauerteig273,520 bis 25 Drei-Stufen-Führung10,54,045 bis 55 Sauerteigverfahren und Endsäuregrade Tabelle Nr. 23 Zusammenhang von erreichbaren Endsäuregraden verschiedener Sauerteigführungen und dem Anteil des zu versäuernden Roggenmehles Quelle: Spicher / Stephan 1993

15 Prof. Dr. K. Lösche 15 % Detmolder Ein- Stufen-Führung Drei-Stufen- Führung Wochensauer bis 35 %45 bis 50 %bis zu 25 % 70 bis 9035 %50 %bis zu 20% 50 bis 7035 %50 bis 60 %bis zu 20% 30 bis 5040 bis 50 %60 bis 70 %bis zu 25 % 10 bis 3050 bis 100 %70 bis 100 %bis zu 25 % Roggenmehlanteil zu versäuernde Menge bei: Tabelle Nr. 22 Menge des zu versäuernden Roggenmehles bei verschiedenen Sauerteigführungen

16 Prof. Dr. K. Lösche 16 Acetyl-CoA Ethanol Acetaldehyd Glucose Glucose-6-P 6-P-gluconat Pentose-5-P Glyceraldehyd-3-P Pyruvat Laktat Acetyl-P Acetat ATP ADP NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + 2 ADP 2 ATP NADH + H + NAD + ADP ATP CoASH P P CO 2 Abb.1:Heterofermentativer Gärungsstoffwechsel 2 Fructose 2-Mannit Glucose Glucose-6-P 6-P-gluconat Pentose-5-P Glyceraldehyd-3-P Pyruvat Laktat Acetyl-P Acetat ATP ADP NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + 2ADP 2ATP NADH+H + NAD + ADP ATP P P CO 2 1 Glucose 1 Laktat 1 Acetat GQ=1 0 1 CO2 2 ATP Abb.2:Einfluß der Fructose auf die Acetatbildung

17 Prof. Dr. K. Lösche 17 Trockensauer GQ 4,8 GQ 8,8 GQ 2,8 GQ 1,9 Sauerteig 0% 5%10% FructoseFructose Fructose LaktactAcetat mmol/100g Mehl Abb. 14: Einfluß von Fructose auf die Säurebildung in Roggensauerteig

18 Prof. Dr. K. Lösche 18 Lactobacillus spp. Sour sough Bread Quality Elasticity of crumb Taste + Flavour Shelf Live L. acidophilus 4,57,254,66,4 L. plantarum 4,257,004,56,5 L. brevis 4,209,954,48,0 L. brevis var. Linderi I 3,9011,504,38,9 NB-1: L. fermentum 3,913,004,58,8 Starter conventional 3,812,554,38,5 Spontaneous 4,66,14,86,1 Quality criteria of three-stage sour doughs and bread as a function of the species of lactobacilli of the starter pH Acidity


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