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TK-Backmittel - Stand der Technik - Biotechnologie in der Bäckerei BILB/EIBT TK-Backmittel - Stand der Technik - Biotechnologie in der Bäckerei ttz–BILB/EIBT – www.ttz-bremerhaven.de Kontakt: Prof. Dr. Lösche – Head of Institute- Baking and Cereal Technology Tel: +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 DAWE (X) Mono-/Diglyceride Lecithin Genußsäuren (Sauerteig, Teigsäuerungsmittel) Quellmehl / -stärke Malzmehl /-extrakt Sojamehl Vitalkleber

Ingredients für Backmittel in der Bäckerei Brot Brötchen Feine Backwaren Weizenmehl, Roggenmehl Weizenmehl Stärke L-Ascorbinsäure Stärke, modifizierte Stärke Quellmehl Enzyme Fette / Öle, Hydrokolloide Malzerzeugnisse Zuckerstoffe Organische Säure Sojamehl Eier, Eiprodukte Mineralsalze Vitalkleber Emuglatoren Backtriebmittel, Hefe, Salz Emulgatoren Trockenfrüchte / Frischfrüchte Kartoffelmehl Cystein / Cystin Milch- und Milcherzeugnisse Hefe, Bakterien Geliermittel, Hydrokolloide Salz Garnierung / Tappings Konservierungsmittel Füllungen etc. Schokoladen / Fettglasuren Fondant Aromen, Farbstoffe, Konservierungsstoffe etc. Antioxidantien etc.

Praktische Auswirkungen 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 Gebäckherstellung Schlüsselenzyme Teigentwicklung Xylanasen, Glucoseoxidase, Peroxidase Trockene, nicht klebende Teige Xylanasen Gärstabilität, Gärtoleranz Gebäckvolumen Amylasen, Xylanasen Gebäckfarbe, Geschmack Amylasen, Proteasen, Peptidasen Frischhaltung Amylasen, Xylanasen, Lipasen

Backvolumen (ml) Xylanase Emulgator Amylase Ascorbin-säure Emulgator Amylase Ascorbin- säure Kontrolle Ascorbin-säure Amylase Ascorbin- säure Abb.: Einfluss verschiedener Zusatzstoffe in Backmitteln auf das Volumen (x103) von Weizenbrötchen (6 Stück)

control Reference 25ppm Lipase 0,3% Datem European flour, reference contains optimal dosage of amylase and xylanase Abb.: Use of dual specificity Lipase in European white pan bread, straight dough process

Wichtige stoffliche Maßnahmen zur Gebäckoptimierung Auswirkungen Redox-Reaktionen: Cystein, Cystin L-Ascorbinsäure Lipoxygenase, SH-Oxidase GOD, etc. reduzierend: Teige werden viskoser (konstante Flächenausdehnung) oxidierend: Teige werden stabiler (bessere Gär- und Volumenausbeute) u. a. im Weizenbereich Hydrolasen: Amylasen, Proteasen Hemicellulasen, Lipasen Optimierung von Gärung, Emulgierung, Volumen, Frischhaltung, Farbe, Geschmack im 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 Volumen Emulgatoren: Mono-Dyglyceride, DAWE Lecithin u. s. Fratkionen Stabile, trockene Teige, optimierte Gär- und Volumenentwicklung

Tab.: Wirkprinzipien für TK-Backmittel aus Enzymbasis 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 Herstellung TK-Verfahren Sehr gute Teig- und Gebäckeigenschaften Gefrier-Tau-Stabilität ausgeprägt „clean label“ – Lagerung von TK-Teiglingen ( vorgegart), 0 – 4 Wochen, geringe Volumeneinbußen - Hefeteige Lagerung von TK-Teiglingen (vorgegart), 0 – 4 Wochen, geringe Volumeneinbußen - Blätterteige, Plunder 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) Trockene Teige, hohe Gärtoleranz, optimale Gebäckeigenschaften, lange Frischhaltung sehr hohe Volumenausbeute hohe Gefrier-Tau-Resistenz, geringe Volumeneinbußen, lange Lagerstabilität von vorgegart gefrosteten Teiglingen

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