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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Reifen von Sauerteig für die Broterzeugung, wobei der Sauerteig in Form eines Teigstranges durch einen langgestreckten, rohrförmigen Hohlraum bewegt wird, in welchem der Gärvorgang stattfindet, und dabei den im wesentlichen geschlossenen Hohlraum vollständig ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerteig in einer ersten Stufe des Verfahrens mittels Pumpendruck durch diesen Gärhohlraum befördert wird, wobei der Teigstrang während seines Durchsatzes durch diesen Gährhohlraum mittels einer thermostatgeregelten Kühlvorrichtung auf einem einstellbaren Temperaturniveau gehalten wird, und dass dann danach der Sauerteig in einer zweiten Stufe des Verfahrens abgegärt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stufe des Verfahrens ein Sauerteig mit ei nem Mehl-Wasserverhältnis von 1:1 und in der zweiten Stufe des Verfahrens ein Sauerteig mit einem Mehl-Wasserverhältnis von 1:1,5 eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansatzverhältnis des Sauerteiges, d.h. das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig veränderbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzverhältnisse zwischen 1:1 und 1:9 betragen.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gärhohlraum ein U-förmiges Rohr (1) vorgesehen ist, das auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer von einem Temperaturregler (12) gesteuerten Kühleinrichtung (3) versehen ist, und dass diesem Rohr (1) ein Gärtank (5) für eine zweite Verfahrensstufe nachgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (3) als ein zu dem als Gärhohlraum dienenden Rohr (1) koaxiales, in dieses eingesetztes zweites, vorzugsweise in Sektionen (I, II, III, IV, V, VI) unterteiltes Rohr (8, 9) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Durchmesser zur Länge des als Gärhohlraum dienenden Rohres (1) mindestens 1:10, vorzugsweise wenigstens 1:30, vorteilhafterweise jedoch 1:100 bis 1:300 beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung des Sauerteiges durch das als Gärhohlraum dienende Rohr (1) wenigstens eine Dickstoffpumpe, insbesondere eine Kreiskolben- oder Kapselpumpe (2), vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das als Gärhohlraum dienende Rohr (1) einlass- und/oder auslassseitig mit wenigstens einem Absperrorgan (6, 7a, 7b, 7c), insbesondere einem Ventil, versehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem als Gärhohlraum dienenden Rohr (1) ein Ansatzbehälter (19') nachgeschaltet ist, welcher durch mindestens eine Trennwand (20) in wenigstens zwei Abschnitte zur Aufnahme von Sauerteigen mit verschiedenen Ansatzverhältnissen unterteilt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Ansatzbehälterabschnitte mit einem Mischer (18) und ein anderer mit dem als Gärhohlraum dienenden Rohr (1) verbindbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gärtank (5) für eine zweite Verfahrensstufe zwei oder mehrere im Abstand übereinander angeordnete Austragsöffnungen zum unterbrechungslosen Austragen der jeweils obersten Sauerteigschicht aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich am Gärtank (5) mehrere Rohrstutzen (13, 14, 51, 52) mit pneumatisch betätigbaren Ventilen (16, 17, 53, 54) angeordnet sind, die mittels eines Niveaugebers (15) über Endschalter (ISmin, ISl, ISX, ISmax) automatisch steuerbar sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reifen von Sauerteig für die Broterzeugung, wobei der Sauerteig in Form eines Teigstranges durch einen langgestreckten, rohrförmigen Hohlraum bewegt wird, in welchem der Gärvorgang stattfindet, und dabei den im wesentlichen geschlossenen Hohlraum vollständig ausfüllt.
Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Herstellen von hochqualitativem Brot mit Roggenmehlanteilen ist auch nach dem heutigen Stand der Bäckereiwissenschaft nur mit Sauerteig möglich. Unter Sauerteig ist ein aus Roggenmehl und Wasser bereiteter Teig zu verstehen, der durch biochemische Reaktionsabläufe von homound heterofermentativen Milchsäurebakterien und Sauerteighefen in charakteristischer Weise verändert wird. Diese Gärorganismen werden durch Zugabe von reifen, d. h. in gewünschtem Ausmass vergorenen Sauerteiganteilen zu einem frisch bereiteten Roggenteig übertragen, oder aber durch die Beimpfung mit Reinkulturen. Die Weiterführung bis zu den erforderlichen Bedarfsmengen erfolgt in jedem Fall durch Vermischen von reifem Sauerteig mit Mehl und Wasser.
Sauerteig hat im Sinne der klassischen Lehrmeinung drei Aufgaben zu erfüllen: a) Bildung von Säuren: Überwiegend werden Milch- und Essigsäure gebildet.
Das Verhältnis der beiden Säuren ist von der Führung des Sauerteiges abhängig, worunter im wesentlichen die Temperatur, die Konsistenz, das ist das Mehl-Wasser-Verhältnis und - in bezug auf das Säureverhältnis von geringerer Bedeutung - die Gärzeit zu verstehen sind.
Die gebildeten Säuren tragen im Brotteig dazu bei, die Wirkung von stärkeabbauenden Enzymen in gewünschten Grenzen zu halten, wodurch Roggenmehl bzw. daraus bereiteter Teig erst backfähig wird.
Das ausgewogene Verhältnis zwischen Milch- und Essigsäure, das üblicherweise bei 65 zu 35 bis 80 zu 20 liegt, ist unter anderem für den Brotgeschmack mitverantwortlich.
b) Bildung von kohlendioxidproduzierenden Organismen Triebleistung :
Das vorwiegend durch Hefegärung gebildete CO2 bewirkt die Lockerung der Brotkrume.
c) Bildung von Aromastoffen:
Als Nebenprodukte der Milchsäure- und Hefegärung fallen Aromastoffe wie z. B. Ester und Aldehyde an, die einen wesentlichen Beitrag zum geschmacklichen Gesamteindruck des Brotes leisten.
Die klassische Sauerteigführung besteht aus drei bis vier Stufen. Durch einen empirisch festgelegten Wechsel von Temperatur und Konsistenz in den einzelnen Abschnitten der Sauerteigbereitung werden die oben angeführten drei Ziele erreicht. Diese 3- oder 4-Stufenführung erfordert jedoch einen beträchtlichen Zeit- und Arbeitsaufwand. Des weiteren ist sie mit dem Nachteil behaftet, dass die Führung über längere Zeiträume des Produktionsstillstandes wie z. B.
zu Wochenenden oder über Feiertage, besonderer Massnah
men bedarf, die die Lebensfähigkeit der Gärorganismen aufrechterhalten.
Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurde eine Rationalisierung und Vereinfachung der Sauerteigführung angestrebt, da dies die wesentlichste Voraussetzung für die Mechanisierung und problemlose Führung bei Produktionsstillstand darstellt. Eine Reihe von Verfahren wurde entwickelt, von denen hier folgende Beispiele genannt seien: - Grundsauerführung ohne oder mit Vollsauerstufe (ein oder zweistufig) - Detmolder l-Stufenführung - Berliner Kurzsauerführung (einstufig) - Salzsauerführung (einstufig)
Diese zwar vereinfachten und teilweise mechanisierbaren Verfahren hatten aber den Nachteil, dass sie den drei oben angeführten Erfordernissen nicht mehr im vollen Umfang gerecht wurden. Vor allem wurde die Entwicklung der Sauerteighefen nahezu vollständig gehemmt, so dass beträchtliche Presshefezusätze zum Teig erforderlich wurden.
Einzelne Verfahren konnten auch die backtechnisch erforderliche Säure nicht mehr ausreichend bilden, so dass zusätzliche Teigsäuerungsmittel eingesetzt werden mussten.
Abgesehen von den dadurch höheren Rohstoffpreisen hatten einzelne Führungen qualitative Nachteile, indem sich ein unausgewogenes Milch-/Essigsäureverhältnis einstellte, das den Brotgeschmack auch durch die Beeinflussung der Aromastoffbildung veränderte. Auch war die Qualität der Sauerteige nach längeren Produktionspausen nicht in jedem Fall gleichmässig und problemlos.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art ist in dem rohrförmigen Gärraum eine Schnecke zur Beförderung des Teiges vorgesehen. Darüberhinaus ist keine Kühleinrichtung zur Steuerung des biologischen Ablaufes eingeplant. Eine Schnecke weist insbesondere bei längeren Gärrohren eine begrenzte Einsatzfähigkeit auf. Auch ist bei geringem Raumangebot die Möglichkeit der Rohrschleife bzw. -schlange ausgeschlossen (US-PS 3 620 173).
Aus anderem Zusammenhang ist es auch bekannt, den Teig durch das Innere des Mantelrohres eines kontinuierlichen Kneters zu befördern. Das wesentliche Merkmal eines Kneters ist es, dass auf einer rotierenden, in Längsrichtung des Mantelrohres angebrachten Welle, Misch- und Knetelemente vorgesehen sind, die das Vermischen der Zutaten und das Kneten des Teiges bewirken. Gleichzeitig erfolgt durch die Drehbewegung der radial angebrachten Elemente die Förderung des Teiges zur Kneter-Auslassöffnung. Es ist jedoch nicht primärer Zweck eines kontinuierlichen Kneters, Gär- oder Teigreifungsvorgänge ablaufen zu lassen (US-PS 3 694 227).
Weitere Ausführungen, bei denen der Teig durch Rohre geführt wird, wobei jedoch kein Reifen des Sauerteiges erfolgt, sind gleichfalls bekannt (US-PS 3 819 837, AT-PS 248 985).
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorhin beschriebenen Nachteile zu vermeiden.
Dies wird gemäss der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Sauerteig in einer ersten Stufe des Verfahrens mittels Pumpendruck durch den Gärhohlraum befördert wird, wobei der Teigstrang während seines Durchsatzes durch diesen Gärhohlraum mittels einer thermostatgesteuerten Kühlvorrichtung auf einem einstellbaren Temperaturniveau gehalten wird, und dass dann danach der Sauerteig in einer zweiten Stufe des Verfahrens abgegärt wird.
Dadurch ist es einerseits möglich, durch entsprechende Rohrschlangen oder -krümmungen einen vorhandenen Raum optimal auszunützen, und anderseits den biologischen Ablauf entsprechend zu steuern. Weiters können geringfügige Schwankungen im Reifegrad des Sauerteiges der ersten Stufe, bedingt durch unterschiedliche Reifezeiten mit oder ohne Kühlung, ausgeglichen werden.
Dieses Verfahren erfordert keinen manuellen Zugriff.
Die drei Forderungen nach Säurebildung, Triebleistung und Aromabildung werden wie bei einem klassischen in 34 Stufen geführten Sauerteig voll erfüllt. Daher ist die zusätzliche Beigabe von Hefe und/oder Teigsäuerungsmitteln nicht erforderlich. Zu Wochenenden und über Feiertage gewährleistet das Verfahren die volle Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit der Gärorganismen. Dies wird durch die Kühlung in der ersten Stufe erzielt, wobei die Temperatur gesenkt wird, ohne den Sauerteig hinsichtlich seines Mehl-Wasser-Verhältnisses zu verändern. Die Führung des Sauerteiges kann so ausgelegt werden, dass alle Schritte mittels einer programmierten Schaltung ablaufen können. Bedingt durch die stetige Füllung des Rohres kann jedwedes Reinigen des Gärbehälters der ersten Stufe unterbleiben.
Durch die Kühlung können die biologischen Prozesse verlangsamt oder wahlweise zum Stillstand gebracht werden. Es ist hiebei vorteilhaft, wenn der Sauerteig nach Durchlaufen des langgestreckten, rohrförmigen Hohlraumes verdünnt und anschliessend unmittelbar für die Broterzeugung eingesetzt wird. Der so verdünnte Sauerteig steht infolge seines vollen Reifezustandes aus der ersten Stufe direkt für die Brotbereitung zur Verfügung, ohne die zweite Stufe des Gärtanks zu durchlaufen.
Dies stellt für die Praxis einen Sonderfall dar; üblicherweise durchläuft der Sauerteig eine zweite Stufe.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der ersten Stufe des Verfahrens der Sauerteig mit einem Mehl-Wasser-Verhältnis von 1:1 und in der zweiten Stufe des Verfahrens der Sauerteig mit einem Mehl-Wasser Verhältnis von 1:1,5 eingesetzt wird, wodurch die Dosierbarkeit des Sauerteiges bei der folgenden Broterzeugung erleichtert wird.
Es ist auch möglich, dass das Ansatzverhältnis des Sauerteiges, d. h. das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig veränderbar ist. Hierdurch wird eine langsamere Reifung in der ersten Stufe durch eine geringere Ausgangszahl der Gärorganismen erreicht. Dabei wird vom üblichen Ansatzverhältnis 1:1 abgehend, ein solches von 1:9 bevorzugt eingesetzt.
Die bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als Gärhohlraum ein U-förmiges Rohr vorgesehen ist, das auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer von einem Temperaturregler gesteuerten Kühleinrichtung versehen ist, und dass diesem Rohr ein Gärtank für eine zweite Stufe des Verfahrens nachgeschaltet ist.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Kühleinrichtung als zu dem als Gärbehälter dienenden Rohr koaxiales, in dieses eingesetztes zweites, vorzugsweise in Sektionen unterteiltes, Rohr ausgebildet ist.
Es ist auch zweckmässig, dass das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Rohres mindestens 1:10, vorzugsweise wenigstens 1:30, vorwiegend jedoch 1:100 bis 1:300, beträgt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Variante dargestellt ist, näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtanlage und
Fig. 2 eine darin verwendbare Variante des Ansatzbehälters.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist zur Ausführung eines zweistufigen Verfahrens vorgesehen und besteht im wesentlichen aus einem als Gärbehälter für die erste Stufe die nenden, im wesentlichen U-förmig gebogenen Rohr 1, dem mittels einer Dickstoffpumpe 2 von einem Ansatzbehälter 19 unreifer Sauerteig zugeführt wird und das in seiner Gesamt länge abschnittweise mit einer Kühleinrichtung 3 versehen ist, aus einem am Austragsende des Rohres 1 angeordneten, von einem Wasserdosiergerät 25, einem Mehldosiergerät 26 und einem Sauerteigdosiergerät 27 gespeisten Kneter 4 und aus einem Gärtank 5 für die zweite Stufe des Verfahrens.
Das Rohr 1 ist aus rostfreiem Stahl hergestellt und ist einlassseitig mit einem Ventil 6 und auslassseitig mit Ventilen 7a, 7b und 7c abschliessbar, wobei das Ventil 7c als Sicherheitsventil ausgebildet ist.
Die Dickstoffpumpe 2 ist eine Kreiskolben- bzw. Kapselpumpe mit Regelantrieb, deren Leistung auf die statische Höhe, die Reibungsverluste und den Gegendruck der Gärgase ausgelegt ist.
Die von der Kühlwasseranlage KWA gespeiste Kühleinrichtung 3 ist als Rohrkühler ausgebildet und besteht aus einem in das Rohr 1 eingesetzten, zu diesem koaxial verlaufenden zweiten Rohr 8, 9, das von Kühlwasser durchströmt ist.
Der Wasserkreislauf wird mittels einer Umwälzpumpe 10 aufrechterhalten. Im Wasserkreislauf befindet sich ein Wärmetauscher 11 und ein mit einem Steuerventil 30 gekoppelter Temperaturregler 12, welche die Einstellung der gewünschten Temperatur gewährleisten. Die Rohre 8,9 sind in Sektionen I, II, III, IV, V, VI unterteilt. Die Unterteilung in Sektionen I, II, III, IV, V, VI gestattet über Ventile 22a, 23a, 22b, 23b, 22c, 23c, 22d, 23d, 22e, 23e, 22f, 23f eine abschnittweise Kühlung, die zusätzlich zur Temperaturregelung zur Steuerung des Kühlvorganges eingesetzt werden kann. An den einzelnen Sektionen der Kühleinrichtung 3 sind Thermometer "C vorgesehen.
Der Transport des Sauerteiges sowie das Umwälzen im Rohrsystem der ersten Stufe wird durch die Dickstoffpumpe 2 bewirkt.
Der aus dem Rohr 1 der ersten Stufe austretende Sauerteig wird im Kneter 4 durch kontinuierliches Verkneten mit Mehl und Wasser im Verhältnis 1:1 vermehrt. Von dieser frisch bereiteten Teigmenge wird die Hälfte wieder dem Rohrkreislauf zugeführt, die andere Hälfte wird durch eine Pumpe 29 zum Mischer 18 gepumpt und nach Zudosieren von 25% Wasser aus einem Wasserdosiergerät 31 im Mischer 18 homogenisiert. Am Ende der die Pumpe 29 enthaltenden Leitung 32 ist ein von einem Niveaugeber 33 gesteuertes Ventil 34 angeordnet. Der Rotor 18a des Mischers 18 wird über einen Motor Mi und ein Winkelgetriebe W angetrieben. Für höhere Sauerteigproduktionsmengen können zusätzlich weiter Mischer -18', 18" mit Winkelgetrieben W' und W" zugeschaltet werden.
Der aufgeschlämmte und homogenisierte Sauerteig wird über ein von einer Pumpe 35 beliefertes, aus einer Zuleitung 41 und Handventilen HVG bestehendes, Verteilsystem von unten in den Gärtank 5 eingespeist und von dort über eine, eine Pumpe 36 enthaltende, Leitung 37 den Einrichtungen für die Broterzeugung zugeführt. Wahrend des schichtenweisen Hochsteigens des Sauerteiges im Gärtank wird eine Reifezeit von 3 Stunden durchlaufen. Das bedarfsgerechte Einspeisen kann durch eine zeitprogrammierte Steuereinrichtung automatisiert werden.
An dem Gärtank 5 sind in regelmässigen Abständen seitlich Rohrstutzen 13, 14, 51, 52 angebracht, deren Anzahl von der Dimensionierung des Tanks abhängig ist. Die jeweils zu ob erst befindliche, 3 Stunden gegorene Sauerteigmenge wird durch das auf gleichem Niveau befindliche seitliche Ansatzstück abgezogen. Die Rohrstutzen 13, 14, 51, 52 werden durch pneumatisch gesteuerte Ventile 16, 17 bzw. 53, 54 verschlossen oder geöffnet. Die Ventilsteuerung erfolgt durch Endschalter IS1, IS2 bzw. ISx-l, ISx, die durch einen Niveaugeber 15 betätigbarsind, der über ein Seil B15 mit einem zentral im Gärtank 5 geführten Schwimmer S15 verbunden ist. IS max. = Überfüllsicherung, IS min. = Signal für Entleerung.
Durch die unterhalb des Gärtanks 5 angedeuteten Handventile HVG kann die Richtung des Sauerteig- bzw. Reinigungswasserflusses gesteuert werden. Gleiches gilt für die Ventile HVB nach der Pumpe 36. Die Reinigungswasserumwälzung erfolgt über die Leitung RW und den im Gärtank oben angebrachten Sprühkopf Spk.
Zusätzlich zur Kühlung im Falle von längeren Stehzeiten (3540 Stunden) kann das Ansatzverhältnis, das ist das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggemnehl- teig, in der ersten Stufe verändert werden.
In diesem Fall wird vom Ansatzverhältnis 1:1 abgegangen, wobei mittels der Ventile 7a und 7b dem kontinuierlichen Kneter 4 eine geringere Sauerteigmenge (bevorzugt 10%, das entspricht einem Ansatzverhältnis 1:9) zugeführt wird. Die nunmehr erhöhten, reifen Sauerteigmengen (bevorzugt 90%) werden direkt den Aufschlämm-Mischern zugeleitet und homogenisiert, wie Fig. 2 zu entnehmen ist. In der Folge steht der aufgeschlämmte Sauerteig direkt der Produktion zur Verfügung, ohne den Tank zu durchlaufen. Bei dieser Einrichtung besitzt der Behälter 19' eine, gegebenenfalls einschiebbare, Trennwand 20. Die Abflussleitungen der Ansatzbehälter 19, 19' sind durch Handventile HVT einzeln absperrbar.
Mittels dieser Vorrichtung ist eine Steuerung des biologischen Gärungsablaufes möglich und es wird eine kontinuierliche Produktion, ohne merkbare Geschmacksveränderung oder Veränderung des Hefetriebes der natürlichen Sauerteig- hefe gewährleistet.
Die Rohrlänge bzw. dessen Volumen ergibt sich durch die benötigte Sauerteigmenge. Während einer kontinuierlichen Produktion über mehrere Tage findet eine völlig normale Gärung statt.
Bei Produktionspausen kann die Kühlmöglichkeit angewendet werden.
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PATENT CLAIMS
1. A method of ripening sourdough for bread production, the sourdough being moved in the form of a strand of dough through an elongated, tubular cavity in which the fermentation process takes place, thereby completely filling the essentially closed cavity, characterized in that the sourdough in a first stage of the process is conveyed through this fermentation cavity by means of pump pressure, the dough strand being kept at an adjustable temperature level during its throughput through this fermentation cavity by means of a thermostat-controlled cooling device, and then the leaven is then fermented in a second stage of the process.
2. The method according to claim 1, characterized in that in the first stage of the process an acid dough with a flour-water ratio of 1: 1 and in the second stage of the method an acid dough with a flour-water ratio of 1: 1.5 is used becomes.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the batch ratio of the leaven, i.e. the ratio between ripe sourdough and fresh rye flour dough is changeable.
4. The method according to claim 3, characterized in that the batch ratios are between 1: 1 and 1: 9.
5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a U-shaped tube (1) is provided as the fermentation cavity, which is controlled over at least part of its length with a cooling device (12) controlled by a temperature controller (12) 3) and that this tube (1) is followed by a fermentation tank (5) for a second process stage.
6. The device according to claim 5, characterized in that the cooling device (3) as a to the serving as a fermentation cavity tube (1) coaxial, inserted in this second, preferably in sections (I, II, III, IV, V, VI) divided tube (8, 9) is formed.
7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the ratio of diameter to length of the tube serving as a fermentation cavity (1) is at least 1:10, preferably at least 1:30, but advantageously 1: 100 to 1: 300.
8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that at least one thick matter pump, in particular a rotary piston or capsule pump (2), is provided for conveying the leaven through the tube (1) serving as the fermentation cavity.
9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the tube (1) serving as the fermentation cavity is provided on the inlet and / or outlet side with at least one shut-off element (6, 7a, 7b, 7c), in particular a valve.
10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the serving as a fermentation tube (1) is followed by a batch container (19 '), which by at least one partition (20) in at least two sections for receiving leaven with different Recognition ratios is divided.
11. The device according to claim 10, characterized in that one of the batch container sections with a mixer (18) and another can be connected to the tube (1) serving as the fermentation cavity.
12. The device according to claim 5, characterized in that the fermentation tank (5) for a second process stage has two or more discharge openings arranged one above the other for the uninterrupted discharge of the top sourdough layer in each case.
13. The apparatus according to claim 12, characterized in that laterally on the fermentation tank (5) a plurality of pipe sockets (13, 14, 51, 52) with pneumatically actuated valves (16, 17, 53, 54) are arranged, which by means of a level sensor (15 ) can be controlled automatically via limit switches (ISmin, ISl, ISX, ISmax).
The invention relates to a method for ripening sourdough for bread production, the sourdough being moved in the form of a strand of dough through an elongated, tubular cavity in which the fermentation process takes place, thereby completely filling the essentially closed cavity.
The invention further relates to an apparatus for performing the method.
According to the current state of bakery science, the production of high-quality bread with rye flour is only possible with sourdough. Sourdough is a dough made from rye flour and water, which is changed in a characteristic way by biochemical reaction processes of homo- and heterofermentative lactic acid bacteria and leavening yeasts. These fermentation organisms are grown by adding mature, i.e. H. Transfer fermented sourdough to the desired extent to a freshly prepared rye dough, or by inoculating with pure cultures. The continuation up to the required quantities takes place in any case by mixing ripe sourdough with flour and water.
Sourdough has three tasks to perform in the sense of the classical teaching: a) Formation of acids: Lactic and acetic acid are predominantly formed.
The ratio of the two acids depends on the management of the sourdough, which essentially means the temperature, the consistency, that is the flour-water ratio and - in relation to the acid ratio of less importance - the fermentation time.
The acids formed in the bread dough help to keep the effect of starch-degrading enzymes within the desired limits, as a result of which rye flour or the dough prepared from it only becomes baked.
The balanced ratio between lactic and acetic acid, which is usually 65 to 35 to 80 to 20, is partly responsible for the bread taste.
b) Formation of carbon dioxide producing organisms
The CO2 formed mainly by yeast fermentation loosens the bread crumb.
c) Formation of flavorings:
As by-products of lactic acid and yeast fermentation aromas such as. B. esters and aldehydes, which make a significant contribution to the overall taste of the bread.
The classic sourdough tour consists of three to four levels. The above three goals are achieved by an empirically determined change in temperature and consistency in the individual sections of sourdough preparation. However, this 3- or 4-stage tour requires a considerable amount of time and work. Furthermore, it has the disadvantage that the leadership over longer periods of production downtime such. B.
on weekends or over public holidays, special measures
needs that maintain the viability of the fermentation organisms.
Over the past decades, efforts have been made to rationalize and simplify sourdough management, since this is the most important prerequisite for mechanization and problem-free management in the event of production downtime. A number of processes have been developed, of which the following examples are mentioned: - Basic acid control without or with full acid control (one or two stages) - Detmold 1-stage control - Berlin short acid control (single control) - Salt acid control (single control)
However, these simplified and partially mechanizable methods had the disadvantage that they no longer fully met the three requirements listed above. Above all, the development of sourdough yeast was almost completely inhibited, so that considerable press yeast additions to the dough became necessary.
Individual processes were no longer able to produce the acid required for baking, so that additional dough acidifiers had to be used.
In addition to the resulting higher raw material prices, individual tours had qualitative disadvantages in that an unbalanced milk / acetic acid ratio appeared, which also changed the taste of bread by influencing the formation of flavorings. Also, the quality of the sourdough was not always uniform and problem-free after long production breaks.
In a known method of the type mentioned, a screw for transporting the dough is provided in the tubular fermentation chamber. In addition, no cooling device for controlling the biological process is planned. A screw has a limited usability, especially with longer fermentation tubes. Even with limited space, the possibility of pipe loops or coils is excluded (US Pat. No. 3,620,173).
From another context it is also known to convey the dough through the inside of the casing tube of a continuous kneader. The essential feature of a kneader is that mixing and kneading elements are provided on a rotating shaft mounted in the longitudinal direction of the casing tube, which effect the mixing of the ingredients and the kneading of the dough. At the same time, the dough is conveyed to the kneader outlet opening by the rotary movement of the radially attached elements. However, it is not the primary purpose of a continuous kneader to run fermentation or dough ripening processes (U.S. Patent 3,694,227).
Other designs in which the dough is passed through tubes, but without the sourdough being ripened, are also known (US Pat. No. 3,819,837, AT-PS 248,985).
The object of the invention is to avoid the disadvantages described above.
According to the invention, this is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the leaven is conveyed through the fermentation cavity in a first stage of the method by means of pump pressure, the dough strand being kept at an adjustable temperature level during its throughput through this fermentation cavity by means of a thermostat-controlled cooling device and that the sourdough is then fermented in a second stage of the process.
This makes it possible, on the one hand, to optimally utilize an existing space through appropriate pipe coils or bends, and, on the other hand, to control the biological process accordingly. Furthermore, slight fluctuations in the maturity level of the sourdough of the first stage due to different maturation times with or without cooling can be compensated.
This procedure does not require manual access.
The three requirements for acid formation, drive performance and aroma formation are fully met as with a classic leaven in 34 stages. It is therefore not necessary to add yeast and / or dough acidulants. At weekends and over public holidays, the process ensures that the fermentation organisms are fully viable. This is achieved by cooling in the first stage, lowering the temperature without changing the sourdough in terms of its flour-water ratio. The guidance of the sourdough can be designed so that all steps can be carried out using a programmed circuit. Due to the constant filling of the tube, any cleaning of the fermentation tank of the first stage can be avoided.
The cooling can slow down the biological processes or optionally bring them to a standstill. It is advantageous if the leaven is diluted after it has passed through the elongated, tubular cavity and is then used directly for bread production. Due to its full ripeness, the sourdough diluted in this way is immediately available from the first stage for bread making without having to go through the second stage of the fermentation tank.
In practice, this is a special case; The leaven usually goes through a second stage.
In an embodiment of the invention it is provided that in the first stage of the process the leaven with a flour-water ratio of 1: 1 and in the second stage of the process the leaven with a flour-water ratio of 1: 1.5 is used , which facilitates the dosing of the leaven in the subsequent bread production.
It is also possible that the batch ratio of the leaven, i.e. H. the ratio between ripe sourdough and fresh rye flour dough is changeable. This results in a slower ripening in the first stage due to a lower initial number of fermentation organisms. Starting from the usual batch ratio of 1: 1, a ratio of 1: 9 is preferably used.
The preferred device for carrying out the method according to the invention is characterized in that a U-shaped tube is provided as the fermentation cavity, which is provided on at least part of its length with a cooling device controlled by a temperature controller, and that this tube is a fermentation tank for a second stage is downstream of the procedure.
It is advantageous here if the cooling device is designed as a second tube, which is inserted coaxially into the tube serving as a fermentation tank and is preferably divided into sections.
It is also expedient that the ratio of the diameter to the length of the tube is at least 1:10, preferably at least 1:30, but predominantly 1: 100 to 1: 300.
The invention is described below with reference to the drawing, in which an embodiment of an inventive device with a variant is shown.
Fig. 1 shows an overall system and
Fig. 2 shows a variant of the batch container that can be used therein.
The device shown in Fig. 1 is intended to carry out a two-stage process and consists essentially of a fermenting tank for the first stage, the nending, substantially U-shaped tube 1, which is supplied by means of a thick matter pump 2 from a batch tank 19 immature sourdough is and the entire length is provided in sections with a cooling device 3, from a arranged at the discharge end of the tube 1, fed by a water metering device 25, a flour metering device 26 and a sourdough metering device 27 kneader 4 and from a fermentation tank 5 for the second stage of the process .
The tube 1 is made of stainless steel and can be closed on the inlet side with a valve 6 and on the outlet side with valves 7a, 7b and 7c, the valve 7c being designed as a safety valve.
The thick matter pump 2 is a rotary piston or capsule pump with a control drive, the output of which is designed for the static height, the friction losses and the back pressure of the fermentation gases.
The cooling device 3 fed by the cooling water system KWA is designed as a tube cooler and consists of a second tube 8, 9 which is inserted into the tube 1 and runs coaxially therewith and through which cooling water flows.
The water cycle is maintained by means of a circulation pump 10. In the water circuit there is a heat exchanger 11 and a temperature controller 12 coupled to a control valve 30, which ensure the setting of the desired temperature. The pipes 8.9 are divided into sections I, II, III, IV, V, VI. The subdivision into sections I, II, III, IV, V, VI permits, via valves 22a, 23a, 22b, 23b, 22c, 23c, 22d, 23d, 22e, 23e, 22f, 23f, section-by-section cooling, which in addition to the temperature control for Control of the cooling process can be used. Thermometers "C are provided on the individual sections of the cooling device 3.
The transport of the sourdough and the circulation in the pipe system of the first stage is effected by the thick matter pump 2.
The leaven emerging from tube 1 of the first stage is increased in kneader 4 by continuous kneading with flour and water in a ratio of 1: 1. Half of this freshly prepared amount of dough is returned to the pipe circuit, the other half is pumped to the mixer 18 by a pump 29 and, after metering in 25% water, is homogenized in the mixer 18 from a water metering device 31. At the end of the line 32 containing the pump 29, a valve 34 controlled by a level sensor 33 is arranged. The rotor 18a of the mixer 18 is driven by a motor Mi and an angular gear W. For higher sourdough production quantities, additional mixers -18 ', 18 "with angular gearboxes W' and W" can be activated.
The slurried and homogenized sourdough is fed from below into the fermentation tank 5 via a distribution system supplied by a pump 35, consisting of a supply line 41 and manual valves HVG, and from there via a line 37 containing a pump 36 to the facilities for bread production . During the layers of rising of the sourdough in the fermentation tank, a maturation time of 3 hours is passed. The need-based feeding can be automated by a time-programmed control device.
Pipe sockets 13, 14, 51, 52 are laterally attached to the fermentation tank 5 at regular intervals, the number of which depends on the dimensions of the tank. The amount of sourdough fermented for 3 hours is subtracted from the side attachment at the same level. The pipe sockets 13, 14, 51, 52 are closed or opened by pneumatically controlled valves 16, 17 or 53, 54. The valve is controlled by limit switches IS1, IS2 or ISx-1, ISx, which can be actuated by a level sensor 15, which is connected via a cable B15 to a float S15 guided centrally in the fermentation tank 5. IS max. = Overfill protection, IS min. = Signal for emptying.
The direction of the sourdough or cleaning water flow can be controlled by the HVG hand valves indicated below the fermentation tank 5. The same applies to the HVB valves after the pump 36. The cleaning water is circulated via the line RW and the spray head Spk located in the fermentation tank at the top.
In addition to cooling in the case of longer standing times (3540 hours), the batch ratio, ie the ratio between ripe sourdough and fresh rye flour, can be changed in the first stage.
In this case, the batch ratio is 1: 1, with the valves 7a and 7b supplying the continuous kneader 4 with a smaller amount of sourdough (preferably 10%, this corresponds to a batch ratio 1: 9). The now increased, mature amounts of sourdough (preferably 90%) are fed directly to the slurry mixers and homogenized, as can be seen in FIG. 2. As a result, the slurried sourdough is immediately available for production without having to go through the tank. In this device, the container 19 'has a partition 20 that can be pushed in, if necessary.
This device enables the biological fermentation process to be controlled and continuous production is ensured without any noticeable change in taste or change in the yeast behavior of the natural sourdough yeast.
The pipe length or its volume is determined by the amount of sourdough required. Completely normal fermentation takes place during continuous production over several days.
The cooling option can be used during production breaks.