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Verfahren zur Verbesserung der Backfähigkeit von Mehlen
Es ist eine allgemeine Erfahrung der mehlverarbeitenden Industrie, dass in üblicher Weise aus Weizen ermahlene Mehlprodukte Teige liefern können, die für die praktische Verarbeitung eine zu hohe Dehn- barkeit besitzen und in extremen Fällen zu Klebrigkeit neigen. Bekanntlich haben derartige Teige eine schlechte Backfähigkeit, sei es, dass beim Backen der Teig zu stark fliesst, sei es, dass er eine schlechte Volumenausbeute an Brot mit ungenügender Porenentwicklung liefert. Die Ursache dieser Fehler wird auf die Qualität des Mehleiweisses (Kleber) zurückgeführt, die bekanntlich in Abhängigkeit von der Qualität des Weizens in starken Grenzen schwanken kann.
Derartige Mehle können dadurch verbessert werden, dass der Weizen ver der Verarbeitung oder auch das Mehl einer erhöhten Temperatur ausgesetzt (Kent-Jones) und die gewonnenen Mehle mit das Klebereiweiss beeinflussenden Chemikalien in Pulver- oder Gasform behandelt werden, wodurch das Verhältnis zwischen Dehnbarkeit und Dehnwiderstand im Teig korrigiert wird.
Zur Verbesserung der Mehlqualität sind solche Verfahren von besonderer technischer Bedeutung, bei denen zur Erzielung der notwendigen mechanischen Eigenschaften des Teiges keine Chemikalien verwendet werden, die ernährungsphysiologisch nachteilig wirken, wie z. B. Kaliumbromat, Stickstofftrichlorid u. a. Durch solche Reagenzien können zwar die Teigeigenschaften verbessert werden, daneben tritt aber gleichzeitig eine zerstörende Wirkung auf die ernährungsphysiologisch wichtigen Vitamine der B-Gruppe und auch auf die essentiellen Aminosäuren auf, wodurch der ernährungsphysiologische Wert eines Weizenmehles herabgesetzt wird.
Es wurde die überraschende Beobachtung gemacht, dass man die Güte von Teig für Brot und Gebäck in erheblichem Ausmasse durch Einwirkung von physiologisch verträglichen niedrigen aliphatischen Alkoholen mit mindestens 2 C-Atomen, beispielsweise Propylalkohol, insbesondere aber Äthylalkohol, Estern niederer aliphatischer Carbonsäuren mit mindestens 2 C-Atomen mit niederen aliphatischen Alkoholen, wie sie üblicherweise als Frucht-Äther bezeichnet werden, auf das Mehl verbessern kann.
Die erfindungsgemässe Behandlung der Mehle erfolgt 1) durch Kontakt der Mehle mit den flüssigen Behandlungsmitteln, beispielsweise durch Sprühen oder Benetzen, wobei dafür gesorgt werden muss, dass keine Extraktionen von Bestandteilen des Mehles durch das Behandlungsmittel vor sich gehen oder
2) durch Behandlung der Mehle mit dem Dampf des Behandlungsmittels, z. B. mit Alkoholdampf, wobei gegebenenfalls zweckmässigerweise auch ein inertes Trägergas, wie z. B. Stickstoff, verwendet werden kann.
An dem Beispiel mit Äthylalkohol sei die Erfindung nachstehend im einzelnen erläutert.
Es hat sich herausgestellt, dass die Aufnahmefähigkeit von Alkoholdampf durch Mehl von der Mehlqualität abhängt, wie aus Fig. l hervorgeht. Fig. 1 bedeutet zeitliche Aufnahme von Alkohol aus Dampf durch Mehlpräparate verschiedener Provenienz bei etwa 200C (Abszisse = Stunden, Ordinate = Prozente bezogen auf Trockensubstanz im Mehl).
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<tb>
Kurve <SEP> 1 <SEP> = <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 4050/0 <SEP> Asche
<tb> Kurve <SEP> 2 <SEP> = <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 550% <SEP> Asche
<tb> Kurve <SEP> 3 <SEP> = <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> l, <SEP> 050% <SEP> Asche
<tb> Kurve <SEP> 4 <SEP> = <SEP> 12. <SEP> Dunst <SEP> (Mehl <SEP> mit <SEP> 4, <SEP> 31% <SEP> Asche <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> Trockensubstanz)
<tb> Kurve <SEP> 5 <SEP> = <SEP> 10. <SEP> Dunst <SEP> (Mehl <SEP> mit <SEP> 3, <SEP> 08% <SEP> Asche <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> Trockensubstanz)
<tb> Kurve <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 13. <SEP> Dunst <SEP> (Mehl <SEP> mit <SEP> 4, <SEP> 45% <SEP> Asche <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> Trockensubstanz)
<tb>
Eine zweckmässige Arbeitsweise zur Durchführung der Erfindung besteht z. B. darin, dass die Mehle mit einem bestimmten Wassergehalt von z.
B. 11 bis 13% dem Alkoholdampf bei Raumtemperatur in einer dafür geeigneten Kammer, die zwecks verstärkter Bildung des Alkoholdampfes unter Unterdruck gesetzt werden kann, bis zu einer teilweisen oder vollständigen Sättigung ausgesetzt werden. Die Sättigung ist bei den einzelnen Mehlsorten nach verschiedenen Zeiten erreicht. Die Behandlung kann je nach dem angestrebten Resultat zu irgendeinem Zeitpunkt abgebrochen werden. Durch Unterdruck wird der Alkohol aus der Kammer und dem Behandlungsgut entfernt. Die Mehle verändern dabei nur unwesentlich ihren ursprünglich vorhandenen Wassergehalt, wie aus der Tabelle 1 hervorgeht.
Tabelle 1
Wassergehalte der Mehle vor und nach der Bedampfung mit Alkohol bei 200C.
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<tb>
<tb>
Wassergehalt <SEP> Zeitdauer <SEP> Wassergehalt
<tb> Präparat <SEP> vor <SEP> der <SEP> der <SEP> nach <SEP> der
<tb> Bedampfung <SEP> Bedampfung <SEP> Bedampfung
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 405% <SEP> Asche
<tb> vom <SEP> 15. <SEP> 10. <SEP> 57 <SEP> 13, <SEP> 2% <SEP> 1h <SEP> 12, <SEP> 2%
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 405% <SEP> Asche
<tb> vom <SEP> 15. <SEP> 10. <SEP> 57 <SEP> 12, <SEP> 2% <SEP> 3h <SEP> 12,0%
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 405% <SEP> Asche
<tb> vom <SEP> 15. <SEP> 10.57 <SEP> 12, <SEP> 2% <SEP> 8h <SEP> 13, <SEP> 0%
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 405% <SEP> Asche
<tb> vom <SEP> 15. <SEP> 10. <SEP> 57 <SEP> 12, <SEP> 2% <SEP> 23h <SEP> 12, <SEP> 8%
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 4, <SEP> 31% <SEP> Asche
<tb> (12. <SEP> Dunst) <SEP> vom <SEP> 15. <SEP> 10.
<SEP> 57 <SEP> 11, <SEP> 1% <SEP> 21h <SEP> 10, <SEP> 10/0 <SEP>
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 4, <SEP> 45% <SEP> Asche
<tb> (13. <SEP> Dunst) <SEP> vom <SEP> 12.7. <SEP> 57 <SEP> 10, <SEP> 5% <SEP> Ih <SEP> 10, <SEP> 0%
<tb> Mehl <SEP> mit <SEP> 4, <SEP> 45% <SEP> Asche
<tb> (13. <SEP> Dunst) <SEP> vom <SEP> 12.7. <SEP> 57 <SEP> 10, <SEP> 5% <SEP> 21h <SEP> 9, <SEP> 4%
<tb>
*) Nachdem das Mehl im Vakuum mit Alkoholdampf behandelt und der aufgenommene Alkohol abge- dampft wurde.
Gegebenenfalls werden die Mehle durch geeignete Massnahmen z. B. durch Rückwässerung, auf den gewünschten Wassergehalt neu eingestellt. Die Mehle zeigen nach der Behandlung mit Alkoholdampf ein stark verändertes Bild im Extensogramm (Fig. 2).
Fig. 2 gibt die Extensogramme von Mehl mit 1, 050% Asche vor (1) und nach (2) Alkoholdampfbe-
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Zeit in Minuten, während der die Dehnung erfolgt und die Ordinatenwerte die bei der Dehnung aufgewendete Kraft.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass die in Frage stehende Versteifung des Teiges tatsächlich durch die Alkoholdampfbehandlung bedingt und um so stärker ist, je länger die Alkoholdampfeinwirkung andauert.
Man kann also durch entsprechende Bemessung der Behandlungszeit Art und Grösse des Effektes beeinflussen. Fig. 3 zeigt Extensogramme von Mehl mit 1, 050% Asche vor (1) und nach (2-7) Alkoholdampfbehandlung'bei verschiedener Einwirkungszeit :
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<tb>
<tb> Kurve <SEP> 2 <SEP> = <SEP> 1/2h
<tb> Kurve <SEP> 3 <SEP> = <SEP> Ih
<tb> Kurve <SEP> 4 <SEP> = <SEP> 2h
<tb> Kurve <SEP> 5 <SEP> = <SEP> 4h
<tb> Kurve <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 6h
<tb> Kurve <SEP> 7 <SEP> = <SEP> 8h
<tb>
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mit pulverförmigen Körpern gebräuchlich sind. Es soll aber dafür gesorgt werden, dass bei der Behandlung keine Kondensation zur Flüssigkeit erfolgt.
Von besonderer Bedeutung für die praktische Durchführung des Behandlungsverfahrens von Mehlen mit flüchtigen organischen Stoffen ist die weitere Feststellung, dass zur Erzielung grosser Effekte es besonders günstig ist, diese Stoffe nicht bis zur Sättigung des Mehles einwirken zu lassen. Es genügen z. B. Mengen in der Grössenordnung von wenigen Prozenten und Bruchteilen von Prozenten.
Es hat sich ergeben, dass die Moleküle der flüchtigen Substanzen für den zu erzielenden Effekt mit den Lipoproteidanteilen des Mehles und ausschliesslich nur mit diesen reagieren ; es sind daher theoretisch nur äquimolare Mengen Behand-
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das Molgewicht des Alkohols nur den 2,63ten Teil des Molgewichte des Cholins (Molgewicht = 121) ausmacht, werden für die Umsetzung des in den angegebenen Prozentsätzen vorhandenen Cholins mit einem Mol Alkohol 0, 0456-0, 103z Alkohol bezogen auf Mehlgewicht benötigt, was mit der für das Beispiel in Fig. 4 verwendeten Alkoholmenge in guter Übereinstimmung steht. Ähnliche Verhältnisse gelten auch für die andern genannten organischen Behandlungsstoffe.
Tabelle 2.
Cholingehalt bestimmt nach Nottbohm und Mayer*
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<tb>
<tb> Bezeichnung <SEP> der <SEP> Mehle <SEP> Cholingehalt <SEP> in
<tb> 1 <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 1, <SEP> 050% <SEP> Asche <SEP> 0, <SEP> 197 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 550% <SEP> Asche <SEP> 0, <SEP> 131 <SEP>
<tb> 3 <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 550% <SEP> Asche <SEP> 0,272
<tb> 4 <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 1, <SEP> 050% <SEP> Asche <SEP> 0, <SEP> 216
<tb> 5 <SEP> Mehl, <SEP> mit <SEP> 0, <SEP> 550% <SEP> Asche <SEP> 0,253
<tb> 6 <SEP> Mehl <SEP> mit <SEP> 1, <SEP> 050% <SEP> Asche <SEP> 0, <SEP> 127 <SEP>
<tb> 7 <SEP> Mehl <SEP> (Manitoba) <SEP> 0, <SEP> 178 <SEP>
<tb> 8 <SEP> Mehl <SEP> (Northern <SEP> Spr.) <SEP> 0, <SEP> 120
<tb>
*) Bohme-Juckenack : Handbuch der Lebensmittelchemie, Band III, S. 1033.
Beispiel l : Diskontinuierliches Verfahren.
Benutzt wurde ein Trockenschrank nach der Art der Vakuum-Trockenschränke der Firma C. W. Heraeus
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auf den Platten des Vakuum-Trockenschrankes gleichmässig verteilt (Schichthöhe etwa 2 cm). Als Begasungsreagenz wird 96%iger Äthylalkohol verwendet. Der Alkohol befindet sich im Schrank in offenen Schalen. Nach der Beschickung des Schrankes wird auf 20 Torr bei einer Innentemperatur von 200C evakuiert, wobei die Abkühlung des Alkohols durch Verdunsten durch die automatische Temperaturregelung des Ofens'kompensiert wird. Nach einer Behandlung von beispielsweise etwa 2h (vgl. Kurve 3 in Fig. l) wird der Schrank auf normalen Druck gebracht, die Alkoholschalen werden entfernt und der vom Mehl aufgenommene Alkoholdampf im Vakuum abgesaugt.
Nach der Behandlung zeigt das Mehl die Extensographenkurven Nr. 3 in Fig. 3.
In Abänderung dieses Beispieles wurde an Stelle von Äthylalkohol als neutrale Flüssigkeit chemisch reines Aceton verwendet. Behandlungsdauer und Temperatur wie oben. Das unbehandelte Mehl zeigt das in Fig. 5, Kurve 1, nach der Behandlung das in Kurve 2 wiedergegebene Extensogramm.
Ebenso wurde, an Stelle von Äthylalkohol bzw. von Aceton, Essigester als neutrale Flüssigkeit verwendet. Behandlungsdauer 2h, Temperatur 200C. Das unbehandelte Mehl zeigt das in Fig. 6, Kurve 1 gegebene Extensogramm und nach der Behandlung das in Kurve 2 wiedergegebene.
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Beispiel 2 : Kontinuierliches Verfahren.
Für das kontinuierliche Verfahren eignet sich z. B. eine nach aussen abgeschlossene Schüttelrinne (Polysius-Rinne), in der das Mehl unter Auflockerung transportiert wird, so dass es während des Transportes mit dem Dampf der verwendeten Flüssigkeit behandelt werden kann. Um einen wirkungsvollen Abschluss der Förderrinne nach dem Aussenraum herbeizuführen, sind beim Eintritt und Austritt des Mehles Schleusen angebracht, die es gleichzeitig gestatten, den Dampf durch Kondensation in anschliessenden Adsorbern wiederzugewinnen. Die Transportgeschwindigkeit des Mehles wird so eingestellt, dass eine Verweilzeit im Dampfraum von etwa 2h gewährleistet ist.
Zweckmässig wird für Transport und Begasung ein inertes Trägergas, wie z. B. Stickstoff, verwendet, das die Regulierung der Dampfzuführung besonders erleichtert und dem das gasförmige Behandlungsmittel zugemischt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung der Backfähigkeit von Mehlen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehl bei Raumtemperatur der Einwirkung physiologisch verträglicher aliphatischer Alkohole mit mindestens 2 C-Atomen, insbesondere Äthylalkohol, Estern niederer aliphatischer Carbonsäuren mit mindestens 2 C-Atomen mit niederen aliphatischen Alkoholen, wie sie üblicherweise als Fruchtäther bezeichnet werden, ausgesetzt wird, wobei die Behandlung des Mehles durch Besprühen, Benetzen oder Aufdampfen unter Vermeiden jedweder Extraktion von Mehlbestandteilen erfolgt und dass diese Stoffe nach erfolgter Behandlung aus dem Gut wieder entfernt werden.