Verfahren zur Herstellung von Backwaren Es ist bekannt, Backwaren aus Weizenmehl, ins besondere Kleingebäck, mittels Presshefe als Trieb mittel so herzustellen, dass man dem Teig Diastase aus gemälztem Getreide zusetzt. Häufig wird daneben noch Ascorbinsäure zugesetzt.
Es ist auch bekannt, bei Backwaren aus Weizenmehl diastase- und proteinasen- haltige Produkte zuzusetzen, welche durch Züchten von Aspergillusarten auf kohlehydrat- und protein- haltigen Substanzen erhalten oder durch Extraktion solcher Substanzen gewonnen werden.
Es wurde nun gefunden, dass bei Verwendung von Ascorbinsäure eine wesentlich bessere Wirkung auf die Backwaren, insbesondere Kleingebäck, erzielt werden kann, wenn dem Teig Ascorbinsäure, Dia stasen aus gemähtem Getreide und ein Diastasen und Proteinasen enthaltendes Enzympräparat, welches durch Züchten von Aspergillusarten auf kohlehydrat- und proteinhaltigen Substanzen erhalten wurde, oder ein Extrakt eines solchen Präparates zugesetzt wird.
Bei beschleunigter Teiggärung und vorzüglicher Teigbeschaffenheit kann man damit bei bester Porung und auch sonst günstigen Eigenschaften schon nach kurzer Teigruhe eine beachtliche Vergrösserung des Vo lumens der Gebäckstücke erhalten, welche weder mit Malzmehl allein noch mit Pilzkleie allein erreichbar ist.
Beachtlich bei der gemeinsamen Verwendung die ser verschiedenen Enzymarten neben Ascorbinsäure ist aber folgendes: Verwendet man neben der üblichen Ascorbinsäuremenge ein gutes Malzmehl allein in den bekannten Anwendungsmengen von etwa 1-2 %, be zogen auf Mehl, so erhält man in der Regel wohl nach kürzerer Teigruhe, also beim Aufarbeiten des Teiges in 1 oder 2 Schüssen, ein gutes voluminöses Gebäck.
Können jedoch die Teige nicht in kurzer Zeit aufgearbeitet werden, wie dies in der Backstube häufig bei der Verarbeitung grösserer Teige der Fall ist, und müssen deshalb die später aufzuarbeitenden Teigstücke länger liegen, so wird der mit Ascorbin säure und Malzmehl versetzte Teig rasch alt und zieht sich zusammen, so dass die Gebäcke schon vom 2. oder 3. Schuss zunehmend kleiner werden und ein unan sehnliches Gebäck ergeben. Die Gesamtvolumenaus- beute der aus einem solchen grösseren Teig hergestell ten Gebäckstücke wird dadurch herabgesetzt, und die erzielten Backwaren sind recht ungleichmässig.
Ausser dem verschlechtert sich bei den länger liegenden Teigstücken bei Ausbundsgebäcken zunehmend der Ausbund; setzt man nun aber einem grösseren ascor- binsäurehaltigen Teig, der nicht in kurzer Zeit auf gearbeitet werden kann, neben einem guten Malzmehl eine proteinasenreiche Pilzkleie oder einen Extrakt hieraus zu, so altert der ascorbinsäurehaltige Teig nicht so rasch. Unabhängig von der Zeit der Teigruhe werden deshalb aus einem solchen Teig Gebäckstücke erhalten, deren Gesamtvolumen wesentlich grösser ist als dasjenige von Gebäckstücken, die nur mit Malz mehl und Ascorbinsäure verbacken wurden.
Auch tritt eine Beschleunigung der Gärung und eine wesent liche Verbesserung der Teigbeschaffenheit und der Lockerung ein, was sich bei der Ausbildung des fertigen Gebäckes in besserem Geschmack, besserer Rösche, besserer Frischhaltung und schönerem Aus bund bei allen Schüssen zeigt. Durch die gleichzeitige Mitverwendung von Pilzenzymen, die neben Diastase einen hohen Gehalt an Proteinasen aufweisen, lässt sich also die bekannte Wirkung von Malzmehl und Ascorbinsäure wesentlich verbessern und erweitern.
Die angewendeten Ascorbinsäuremengen betragen in der Regel (nach Neumann Brotgetreide und Brot 1954, S. 590, 1. Absatz) 0,001-0,002%, berechnet auf Mehl, die anzuwendenden Mengen des Malz- präparates auf 1/2-1 ö, berechnet auf Mehl. Die Zu satzmengen an Pilzenzymen schwanken. Sie hängen ab von der Beschaffenheit der Mehle, von der zugesetz ten Ascorbinsäuremenge sowie von dem Enzym gehalt, insbesondere Proteinasengehalt der Pilzpräpa rate. Die optimalen Zusatzmengen an letzteren lassen sich durch Versuche leicht ermitteln.
Sie betragen in der Regel bei proteinasenreichen Pilzpräparaten 0,1 bis 0,5%, berechnet auf Mehl; bei proteinasenärmeren Produkten kann sich der Zusatz noch etwas erhöhen. Zweckmässig enthält das Enzympräparat mehr als 100 Proteinaseneinheiten, in der Regel aber wesentlich mehr, beispielsweise 2000 Einheiten und darüber. Je nach der Mehl- und Gebäcksorte und der Grösse der Teige kann der Zusatz an Pilzproteinasen zwischen 10 und 60 Einheiten für 1000g Mehl (in der Regel zwischen 25 und 40 Einheiten) gewählt werden.
Geht der Ascorbinsäurezusatz unter die normalen Mengen von 0,001 %, bezogen auf Mehl, herunter, so kann es sich gelegentlich als zweckmässig erwei sen, auch den Zusatz an Proteinasen etwas zu er mässigen.
Eine Verbesserung des Verfahrens tritt ein, wenn man neben den genannten Zusätzen vorzugsweise in Mischung mit diesen dem Teig noch den Enzym komplex der Bierhefe oder andern auf Getreidebasis gezüchteten Hefen zufügt. Dieser Enzymkomplex kann durch Trocknen solcher Hefen bei niedrigen Temperaturen, insbesondere durch Gefriertrocknung, oder durch in bekannter Weise durchgeführte Plasmo- lyse solcher abgepressten Hefen mit der vierfachen Menge Zucker mit nachfolgender Trocknung bei nied rigen Temperaturen, insbesondere mit Gefriertrock nung, gewonnen werden.
Solche Trockenprodukte können in Mengen von 0,1-0,6% Hefe-Trocken- substanz, berechnet auf die angewendete Mehlmenge, dem Teig neben den andern verfahrensgemäss anzu wendenden Stoffen zugesetzt werden. Dabei ist es gelegentlich zweckmässig, den Zusatz an Pilzenzymen etwas herabzusetzen. Die vorstehend genannten ge trockneten Hefepräparate werden neben der üblichen als Triebmittel dienenden Presshefe verwendet.
Das Ergebnis des erfindungsgemässen Verfahrens lässt sich noch weiter verbessern, wenn man dem Teig neben den genannten Zusätzen in bekannter Weise auch noch Lecithin einverleibt.
Die Pilzenzyme werden zweckmässig in bekannter Weise so hergestellt, dass man Stämme von Aspergillus- arten, welche in besonderem Masse neben diastatischen Enzymen auch proteolytische Enzyme zu bilden ver mögen, z. B. Arten von oryzae oder niger, auf kohlehydrat- und stickstoffhaltigen Substraten, ins besondere auf gedämpfter Weizenkleie, bei etwa 30 zwei Tage wachsen lässt, wobei man klimatisierte Luft zuleitet, um die Temperatur konstant zu halten und ein Austrocknen zu verhindern.
Eine für die Zwecke des vorliegenden Verfah rens geeignete Bestimmungsmethode der Proteinasen wird nachstehend angegeben. Prinzip Proteinasenlösung wird auf Gelatinelösung von bestimmter Konzentration zum Eiweissabbau (Eiweiss verdauung) einwirken gelassen. Anschliessend wird das Erstarrungsvermögen der Lösung geprüft.
Entsprechend dem Eiweiss-(Gelatine-)Abbaugrad erstarrt die Gelatine in der Kälte mehr oder weniger langsam. Wurde das gesamte Eiweiss (Gelatine) abge baut, dann tritt beim Abkühlen überhaupt keine Er starrung der Gelatine-Enzym-Lösung mehr ein. Wird das Eiweiss (Gelatine) nur teilweise abgebaut, dann ändert sich die Erstarrungszeit.
Als Mass der Proteinasenmenge wird jene Enzym konzentration angenommen, die eine 2%ige Gelatine lösung (Verdauungsansatz) so weit abbaut, dass sie in einer festgelegten Zeit erstarrt. Die Enzymkonzen tration wird durch die Menge Verdünnungswasser definiert, die zur Herbeiführung dieser festgelegten Erstarrungszeit nötig ist.
Der Proteinasengehalt eines Präparates wird also durch das Vielfache an Verdünnungswasser in g aus gedrückt, durch das eine bestimmte Menge des Prä parates so verdünnt wird, dass die Erstarrung in der festgelegten Zeit eintritt. Der Verdünnungsfaktor gilt gleichzeitig als Zahl der Proteinaseneinheiten in 100 g des Präparates.
Als Standardgelatine wird die Gelatine weiss, fein, Marke Goldetikett der Firma E. Merck, Darmstadt, verwendet.
Als Erstarrungszeit im vorstehend genannten Sinne wird die Zeit von 45 Minuten gewählt. Es empfiehlt sich, mit der Gelatinelösung vor der Proteinasen bestimmung einen Blindversuch in der Art zu machen, dass statt der Enzymlösung destilliertes Wasser oder inaktivierte Proteinasenlösung als Verdünnungsmittel verwendet wird. Dieser Blindversuch ist zweckmässig, um festzustellen, ob die Art der Gelatine und ihr Er starrungsvermögen immer gleich sind. Bei der genann ten Gelatine beträgt die Erstarrungszeit des Blind versuches 19 Minuten.
Vermindert sich die Erstar rungszeit beim Blindversuch infolge der Verwendung einer andern Gelatine oder einer veränderten Gelatine, so ist die für den Hauptversuch festgelegte Erstar rungszeit von 45 Minuten proportional zu verändern. <I>Vorarbeiten</I> <I>a)</I> Herstellung <I>der</I> Gelatihelösung <I>(wässrig,</I> 4%ig) Für die Gelatinelösung werden 40 g der genann ten Gelatine mit 700 cm-' Wasser bei 50 C durch etwa 1 Stunde quellen gelassen, dann zur Auflösung 10 Minuten gedämpft, nach dem Dämpfen auf etwa 30 abkühlen gelassen (nicht tiefer, da die Lösung sonst erstarrt)
und mit Wasser auf 1000 cm3 aufge füllt. Die Lösung ist bei Zimmertemperatur nur kurze Zeit haltbar.
<I>Durchführung des Blindversuches</I> 25 cm3 dest. Wasser von 30 C + 25 cmG der 4%igen Gelatinelösung von 30 werden in einen 100-cm-'-Erlenmeyerkolben pipettiert, gut umge- schüttelt und durch 2 Stunden im Thermostaten bei 30 stehengelassen.
Nach dieser Zeit wird die Lösung aus dem Thermostaten herausgenommen und noch warm in einer Menge von 15 cm3 in ein kleines 13echergläschen (innerer Durchmesser 2 cm, Höhe 6 cm) pipettiert. Nach dem Pipettieren ist das Gläs chen mit den 15 cm3 Gelatinelösung sofort in ein Wasserbad von 11-12 C einzuhängen, um, wie beim Hauptversuch beschrieben, die Erstarrungszeit fest zustellen. Diese beträgt bei der oben genannten Gela- tinemarke in der Regel 19 Minuten.
<I>b) Pufferlösung</I> (Acetatpuf fer) 7,5 g Eisessig + 34,02 g Natriumacetat werden in Wasser aufgelöst und auf 750 cm3 aufgefüllt. pH der Pufferlösung = 5,0. Diese Pufferlösung wird jeweils bei der Verdünnung der Proteinasenlösung zugegeben und mit als Verdünnungswasser angesehen.
<I>c) Herstellung der</I> Proteinasenlösung a) Aus Getreidemalz: Maischen während 1 Stunde bei 40 C, Malzschrot + Wasser, Verhältnis 1 : 2,5. Aus Pilzkleie: Maischen während 1 Stunde bei 40 C, Pilzkleie-Trs. + Wasser im Verhältnis 1 : 8,3. Nach erfolgtem Maischen ist auf 20 C abzuküh len und das verdampfte Wasser wieder zu ergänzen. Die Maischen werden filtriert. Die Filtrate dienen zur Durchführung der nachfolgend beschriebenen Reihen versuche. <I>Durchführung</I> Die jeweiligen Filtrate werden nach erfolgter Puf- ferung auf plj 5,0 mit kaltem destilliertem Wasser je nach Bedarf verdünnt.
Die für die Erstarrungszeit von 45 Minuten erforderliche Proteinasenkonzentration lässt sich verhältnismässig leicht finden, wenn der Proteinasengehalt des Enzymträgers annähernd be kannt ist. Sie gestaltet sich aber schwierig und sehr zeitraubend, wenn jegliche Anhaltspunkte eines Pro teinasengehaltes fehlen und durch Herstellung einer Reihe von Verdünnungen erst die gewünschte an nähernde Konzentration gesucht werden muss. Aus der gefundenen annähernden Konzentration wird dann für die Ermittlung des genauen Verdünnungsgrades ein Reihenversuch durchgeführt, bei dem im Rahmen der annähernd gefundenen Konzentration verschie dene Verdünnungen in geringerem Konzentrations abstand durchgeführt werden.
Derjenige Versuch, des sen Verdünnung die Erstarrungszeit von 45 Minuten ergibt, wird der Berechnung des Verdünnungsfaktors zugrunde gelegt. Im einzelnen wird wie folgt ge arbeitet: <I>Hauptversuch</I> Von der wie unter c) angegebenen Proteinasen lösung werden in einem Reihenversuch 1, 2, 3 oder mehr cm3 in je einem 100-cm3-Messkolben mit Puffer lösung versetzt und mit kaltem Wasser auf 100 em3 verdünnt.
Von diesen verdünnten Lösungen werden je in einen 100-cm3-Erlenmeyerkolben 20 cm3 ein- pipettiert, 5 cm3 Wasser zugesetzt und hierauf die Lösung auf 30 C erwärmt. Zu diesen 25 cm?, wer den 25 cm3 einer 4%igen Gelatinelösung von 30 C Temperatur hinzugegeben, wodurch eine 2%ige Ge- latinelösung entsteht. Das Gemisch wird sofort nach der Herstellung umgeschüttelt.
Die Gelatine-Enzym- lösung wird zum Eiweissabbau (Eiweissverdauung) in einen Thermostaten von 30 C gestellt und genau 2 Stunden bei dieser Temperatur stehengelassen (Ver dauungszeit). Hiernach werden die verschiedenen Lö sungen des Reihenversuches aus dem Thermostaten herausgenommen und noch warm je in einer Menge von 15 cm3 in ein kleines Bechergläschen (innerer Durchmesser 2 cm, Höhe 6 cm) pipettiert. Die Gläs chen mit den 15 cm?, Gelatine-Proteinasenlösung sind sofort in ein Wasserbad von 11-12 C einzuhängen, welches während der Erstarrungszeit auf dieser Tem peratur gehalten wird.
Zum Eintauchen der Gläschen mit der Verdauungslösung wird ein Aufsatz aus Sperr holz auf das Wasserbad gelegt, der mit kreisrunden Ausschnitten versehen ist, in die die Gläschen genau hineinpassen. Die Gläschen müssen oben einen etwas erweiterten Rand besitzen, damit sie in den Öffnungen des Aufsatzes hängenbleiben.
Zur Prüfung auf Erstarrung werden die Gläschen in kurzen Zeitabständen aus dem Wasserbad heraus genommen und auf Gelierung beobachtet. Die Ver dünnung jenes Gläschens, bei der die Erstarrung in 45 Minuten eintritt, wird der Berechnung des Verdün nungsfaktors zugrunde gelegt.
Verändert sich, wie bereits erwähnt, infolge Ver wendung einer andern Gelatine beim Blindversuch die Erstarrungszeit derselben, so ist die Zeit von 45 Mi nuten, die der Erstarrungszeit des Hauptversuches zugrunde liegt, entsprechend zu verkürzen oder zu verlängern. Erstarrt z. B. beim Blindversuch die Ge latine nicht in 19 Minuten, sondern in 12 Minuten, so ist die dem Hauptversuch zugrunde liegende Er starrungszeit von 45 Minuten im gleichen Verhältnis herabzusetzen, also von 45 auf 28,5 Minuten. Er starrt umgekehrt beim Blindversuch die Gelatine nicht nach 19 Minuten, sondern erst nach 24 Minuten, so erhöht sich die festzulegende Erstarrungsdauer der Gelatine im Hauptversuch von 45 auf 57 Minuten.
<I>Beispiel für die Berechnung des</I> Proteinasengehaltes (Verdlinnungsfaktors) Auszug aus Pilzkleie = 1 : 8,3 (Pilzkleie-Trs. : Wasser) Von dem Auszug werden verschiedene Verdün nungen hergestellt. Es ergibt sich, dass diejenige Lö sung, welche 50fach verdünnt war, innerhalb 45 Mi nuten erstarrt.
Der Verdünnungsfaktor ist also 50. 8,3 = 415 <I>100 g</I> Pilzkleie-Trs. <I>enthalten 415</I> Proteinaseneinheiten (Die bei der Herstellung des Verdauungsansatzes zugefügten 25 cm3 4%ige Gelatinelösung sowie die hierbei weiter zugesetzten 5 cm3 Wasser bleiben bei der Berechnung unberücksichtigt.) <I>Beispiele</I> 1.
Mit einem Weizenmehl von durchschnittlicher Beschaffenheit der Type 550 wurden Rundbrötchen- backversuche durchgeführt. Pro 1000 g Mehl wurden 15 g Salz, 40 g Hefe und 10 g Backhilfsmittel, be stehend aus: a) Malzmehl, Pilzenzympräparat und Ascorbin säure, und zu Vergleichszwecken aus b) Malzmehl und Ascorbinsäure ohne Pilzenzym- extrakt zugesetzt. Die Teigkonsistenz war mittelfest. Die Teig temperatur betrug 26-27 C.
Nach einer Teigruhezeit von 42-45 Minuten (nach 20 Minuten war einmal zusammengestossen wor den) wurden die Teige zu Rundbrötchen-Teigstücken aufgearbeitet. Hierbei erwies sich der Teig mit Pilz enzymzusatz lockerer und besser aufarbeitungsfähig als der Teig ohne diesen Zusatz. Die Teigstücke wur den in einem feuchtwarm klimatisierten Gärschrank bei 30-32 C Raumtemperatur und 85-90% Luft feuchtigkeit bis zur Vollreife gären gelassen.
Mit Pilz enzymzusatz wurde eine schnellere Gare und eine bessere Lockerung der Garstücke erreicht. Anschlie ssend wurde bei 240-245 C 20-24 Minuten lang ausgebacken.
Von 20 Brötchen betrug das Durchschnitts volumen je eines Brötchens mit Pilzenzymzusatz 4830 cms und ohne Pilzenzymzusatz 4530 cm3.
Die äussere Form der Brötchen war einwandfrei. Beim Aufschneiden in vertikaler Richtung zeigten sich jedoch bei den Brötchen ohne Zusatz grosse Hohl räume unter der Kruste, die etwa 1(3 bis 114 des Gebäckvolumens betrugen und ein grösseres Volumen vortäuschen. Bei den Brötchen mit Pilzenzymzusatz wurde diese Hohlraumbildung nicht festgestellt.
Aus dieser Gegenüberstellung ist zu erkennen, dass mit Zusatz von Pilzenzymen neben Malzmehl und As corbinsäure im Vergleich zu Malzmehl und Ascorbin säure allein das Gebäcksvolumen ohne Auftreten von Blasenbildung deutlich verbessert wird. Weitere Ver besserungen ergaben sich in bezug auf die Rösche, die Bräunung und die Frischhaltung der Brötchen. z. Bei der Herstellung von Schnittbrötchen aus dem gleichen Weizenmehl Type 550 mit Einhalten einer Teigruhezeit von 80-90 Minuten zeigten sich die gleichen Eigenschaften in der Teig- und Teig stückbeschaffenheit wie in Beispiel 1 beschrieben.
Die Teigstücke wurden mit einer knapperen Gare neschoben und bei 250-260 C 20-22 Minuten lang ausgebacken. Die Gebäcke mit dem pilzenzym- haltigen Zusatz waren im Volumen grösser, in der Bräunung und Rösche besser als die Gebäcke ohne Pilzenzymzusatz. Besonders aber fiel der bessere Aus bund mit Pilzenzymzusatz auf, der 100%ig gut war gegenüber einem Anteil von 60-70% ungenügendem Ausbund beim Gebäck ohne Zusatz.