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Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik.

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Präsentation zum Thema: "Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik."—  Präsentation transkript:

1 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik

2 Tabelle 1: Übersicht über die historische Entwicklung des Einsatzes von Enzymen bei der Backwarenherstellung 1859: Englisches Patent über die Nutzung von enzymatischem Malzextrakt bei der Teigbereitung 1898: Diastatischer Malzextrakt für die Weißbrotherstellung 1899: Einführung eines Backmittels auf Malzmehlbasis 1929: Einsatz von enzymaktivem Sojamehl als Backmittel seit 1950: Einsatz von Pilz-alpha-Amylasen und Proteinasen seit 1970: Einsatz von mikrobiellen Xylanasen seit 1990: Einsatz von Glucoseoxidase, maltogener Amylase, Peroxidase, Lipase und Amyloglucosidase

3 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Tabelle 2: Wirkungsweise von Enzymen bei der Teig- und Gebäckherstellung WirkungSchlüsselenzyme Teigentwicklung Xylanasen, Glucoseoxidase, Peroxidase Trockene, nicht klebende Teige Xylanasen Gärstabilität, Gärtoleranz Xylanasen Gebäckvolumen Amylasen, Xylanasen Gebäckfarbe, Geschmack Amylasen, Proteasen, Peptidasen Frischhaltung Amylasen, Xylanasen, Lipasen

4 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Tabelle 3: Zusammensetzung handelsüblicher Malzmehle Wasser 5-10 % red. Zucker (ber. als Maltose) 5 – 8% Stärke 53 – 57% Eiweiß (Nx5,8) 10 – 12 % Mineralstoffe 1 – 2 % Alpha-Amylase (ICC-Einheiten*/g) *nach ICC-Standard 108

5 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Tabelle 4: Zusammensetzung handelsüblicher, enzymaktiver Malzextrakte Wasser % red. Zucker (ber. als Maltose) 48 – 60% Maltose 27 – 39% Glucose 5 –9 % Dextrine 7 – 13 % Eiweiß (Nx5,8) 7 – 13 % Mineralstoffe 3 – 8 % Alpha-Amylase (ICC-Einheiten*/g) *nach ICC-Standard 108

6 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Tabelle 5: Temperaturcharakteristika von stärkeabbauenden Enzymen EnzymtypT opt (°C)T 50 (°C) Malz-alpha- Amylase 55 – 6065 – 75 Pilz-alpha-Amylase 50 –5560 – 70 Bakterien-alpha- Amylase 70 – 8085 – 90 T opt = Temperatur, bei der das Enzym seine höchste Aktivität aufweist T 50 = Halbwertstemperatur (Temperatur, bei der das Enzym 50% seiner höchsten Aktivität aufweist

7 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 1: Die Bestandteile von Weizenmehl und deren Beeinflussung durch backtechnisch wirksame Enzyme Enzyme Bestandteile von Weizenmehl Amylasen Glucoseoxidase Peroxidase Lipoxidenase Protease Xylanase Peroxidase Lipasen Lipoxigenasen Stärke (77%) Stärke, beschädigt (7%) Protein (12%) Hemicellulose (2%) Pentosane (1) Lipide (1%)

8 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 2: Einfluss verschiedener Zusatzstoffe in Backmitteln auf das Volumen (x10 3 ) von Weizenbrötchen (6 Stück) Backvolumen (ml) Kontrolle Ascorbin- säure Amylase Ascorbin- säure Emulgator Amylase Ascorbin- säure Xylanase Emulgator Amylase Ascorbin- säure

9 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 3: Verfahrensablauf bei der Gewinnung von Malzprodukten Weizen- und Gerstenmalz Maischen: vollständiger enzymatischer Stärkeabau in Maltose, Dextrine und Glucose Abläutern: Abfiltern der unlöslichen Bestandteile Konzentrieren: Eindampfen in Vakuum Trocknen: Walzen, Sprüh- oder Vakuumtrocknung Zerkleinern Malzmehl Malzextrakte dickflüssig MALZEXTRAKTPULVER

10 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Tabelle 5: Temperaturcharakteristika von stärkeabbauenden Enzymen EnzymtypT opt (°C)T 50 (°C) Malz-alpha- Amylase 55 – 6065 – 75 Pilz-alpha-Amylase 50 –5560 – 70 Bakterien-alpha- Amylase 70 – 8085 – 90 T opt = Temperatur, bei der das Enzym seine höchste Aktivität aufweist T 50 = Halbwertstemperatur (Temperatur, bei der das Enzym 50% seiner höchsten Aktivität aufweist

11 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 4: Temperaturbereich der Inaktivierung von stärkeabbauenden Enzymen Stärkeverkleisterung °C MalzmehlPilzamylasebakteriellemaltogene AmylaseAmylase

12 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 5: Übersicht über die historische Entwicklung des Einsatzes von Enzymen bei der Backwarenherstellung überschüssiges Wasser 60°C Verkleisterungstemperatur Wassergehalt

13 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 6: Frischhaltung von Amylasen bei Weißbroten nach 4 Tagen Lagerung * Standardrezeptur : 100 Teile Weizenmehl T550; 62% Wasser; 2 % Salz; 3 % Hefe geschlossener Kasten,; spez. Volumen: 3,7 ml/g Gerät: Texture Anaylser (Stable Micro Systems) Standard* (1) + 0,3% Monoglycerid (90%) (2) + 0,3% Monoglycerid (90%) + Enzym 1 (200 ppm) (Amylase) (3) + 0,3% Monoglycerid (90%) + Enzym 2 (200 ppm) (Amylase) (4)

14 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 8: Abbau von Hemicellulose durch Xylanasen

15 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 9: Einfluss einer backaktiven Xylanase auf die Gärstabilität von Weizenteigen ohne Xylanase; ______________ mit Xylanase

16 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik Abbildung 7: Ausschnitt der Struktur von Arabinoxylanen

17 Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnik und Bioverfahrenstechnik elastisch trocken plastisch klebrig, feucht Xyl 5 Xyl 1 Xyl 3 Xyl 2 Xyl 4 Einteilung von Xylanasen anhand der Teigeigenschaften elastische Krume Volumen (+) plastische Krume Volumen (-) Xyl 5 Xyl 1 Xyl 3 Xyl 2 Xyl 4


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