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Verfahren zur Verbesserung von backpulver- und hefegetrienen Backwaren
Die Erfindung betrifft Verbesserungen von backpulver- und befegetriebenen Backwaren
durch Anwendung von Emulgatoren, die aus Umesterungsprodukten bzw.
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Mischungen gesättigter Mono- und Partialglyceride (Jodzahl unter 5)
und Hydroxycarbonsäureestern des Genußsäuretyps solcher Mono- und Partialglyceride
bestehen.
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Für Backzwecke verwendete Emulgatoren sollen in 1,Linie eine gute
Verteilung der zum Backen notwendigen Ingredenzien bei der Teigherstellung gewährleisten.
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Ihnen kommt aber auch die weitere Aufgabe zu, eine Verbesserung des
Volumens und der Porung des Gebäckstückes wie auch eine Verbesserung der-Krume und
des Geschmacks der Backwaren zu bewirken.
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Eine dominierende Stellung auf dem Sektor der sogenannten Backemolgatoren
nahmen lange Zeit Mono- und Partialglycerid gestättigter und ungesättigter Fettsäuren
mit einer Kettenlänge von 12 - 22 Kohlenstoffatomen ein.
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Über moderne Emulgatoren als Backhilfsmittel berichtet,-e-n Aufsatz
in der Zeitschrift "Fette, Seifen, Anstrichmittel", 70, 1968, Seiten 567 - 571.
Dort wird ausgesagt, daß für die Brotbäckerei Mono- und Diglyceride mit einer Jodzahl
von 48 - 50 das Optimum darstellen. Außerdem wird in dieser Arbeit auch die Abahängigkeit
des - Kuchen- bzw. Aufschlagvolumens von αMonoestergehalt dargestellt Gesättigte
Mono- und-Diglyceride erzielen beim Kuchenbacken hinsichtlich Volumen und Porung
Verbesserungen, vermindern jedoch das Aufschlagvolumen.
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In der Zeitschrift "3rot und Gebäck" Jahrgang 1968, wird auf Seite
179 ausgeführt, daß für Backwaren und Konditoreierzeugnisse exterartig aufgebaute
Stoffe verwendet werden. Dabei komme den Mono- und Diglyceriden höherer, meist resättigter
Fettsäuren die größte Bedeutung zu. Sie würden a-uch im Gerisch mit anderen Emulgatoren
angetroffen. Solche Kombinationen seien: Chemische aus Mono-und
Diglyceriden
höhrer Fettsäuren und organischen Genußsäuren, wie Essigsäure oder Weinsäure, mit
Mono- und Partialglyceriden von Fettsäuren.
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In den letzten Jahren finden als Backemulgatoren auch Veresterungsprodukte-
von Mono- und Partialglyceriden höherer Fettsäuren und organische Genußsäuren mit
Erfolg Einsatz. Diese Emulgatoren dienen jedoch in erster Linie für die Herstellung
hefegetrietener Backwaren und weisen im Molekül in der Itauptsache unter sättigte
Fettsäuren auf, deren Jodzahlen zwischen 40 - 120 liegen. In der US-Patentschrift
2689797 werden derartige Emulgatoren von allem für Sauerteigwaren beschrieben. Im
Wesentlichen handelt es sich hier um Diacetylweinsäureester von Mono- und Partialglyceriden
ungesättigter Fettsäuren, auch im Gemisch mit Mono- und Partialglyceriden gesättigter
und ungesättigter Fettsäuren. In der Offenlegungsschrift 1 442 038 werden derartige
Mischungen von Diacetylwein- -säureester mit Partialglyceriden ungesättigter Fettsäuren
für die Herstellung von herfegetriebenen Backwaren beschrieben Nach allen diesen
Beschreibungen ist die Anwesenheit von ungesättigten Fettsäuren im Emulgator zwingend.
Die genannten Emulgatorsysteme sind jedoch nicht als Aufschlagemulgatoren für Biskuitteig
geeignet. Sie erfüllen auch nicht die Anofrderungen bezüglich Lagerfähigkeit, da
sie durch den ungesättigten Charakter der Fettsäuren infolge Peroxydbildung genußunfähig
werden.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Verbesserung bacspulver- und
hefegetriebener Backwaren unter Verwendung von Emulgatoren bei der Teigherstellung
auf der Basis von Mono- und/oder Diglyceriden von Fettsäuren und Hydroxycarbon--saureestern
von Mono- und Diglyceriden, das dadurch gekennzeichnet ist, das als Emulgatoren
Umesterungsprodukte oder Mischungen von 60 - 95 Mol-% Mono- und Partialglyceriden
gesättigter Fettsäuren mit einer Kattenlänge von 12 - 22 Kohlenstoffatomen und 40
- 5 Mol-% Estern von gegebenenfalls acylierten hydroxycarbonsäuren des Genu!3säuretyps
mit den genannten Partialestern gesättigter Fettsauren
der genannten
Kettenlänge oder Mischungen der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit
den Hydroxycarbonsäuren selbst in den angegebenen Molverhältnissen verwendet werden.
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Die besten Ergebnisse werden erzielt mit den Umesterungsprodukten
bzw. Mischungen von 80 Mol-% Mono- und Partialglyceriden gesättigter Fettsäuren
mit 12 -22 Kohlenstoffatomen und 20 Mol-% Hydroxycarbonsäureestern der Mono- und
Partialglyceride gesättigter Fettsäuren Auch in gewissen Grenzen von diesem Verhältnis
abweichende Molverhältnisse bringen beachtliche technische Vorteile.
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Die Umesterung der Komponenten wird vorteilhaft bei Temperaturen von
80 - 120°C vorzugsweise um 100°C über einen Zeitraum von 1 Stunde bei einem Vakuum
von etwa 20 Torr vorgenommen.
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Als Alkoholkomponente eignen sich besonders Mono- und, Partialglyceride
geradkettiger gesättigter Fettsäuren mit 12 - 22 Kohlenstoffatomen.
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Als Oxysäurekomponente eignen sich die nach den bekannten Verfahren
zugänglichen Mono- oder Partialglyceridester von oxygruppenhaltige, gegebenfalls
acylierten Genußsäuren wie Äpfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Milchsäure usw.
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Anstelle der Umesterung bzw. Mischung der beiden Komponenten kann
der Emulgator im Eintopfverfahren hergestellt werden, inden 0,05 bis 0,4 Mol eines
Oxysäure anhydrids t.B. Diacetylweinsäure- oder Äpfelsäureanhydrid mit je einen
Mol Mono- oder Partialglycerid gesättigter Fettsäuren unter bekannten Bedingungen
verestert werden.
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Ein Kriterium für die Bewertung der Emulgatoren dient bei backpulvergetriebenen
Backwaren das Aufschlagvolumen. Es wurde bei den nachstehend angeführten Versuchen
wie folgt ermittelt:
In einem mit einem Schneebesen ausgestatteten
Rlührhälter eines Mixgerätes (Bosch Haushaltmixer) wurden 170 ml warmes Wasser und
40 g Milchpulver und danach jeweils unterschiedliche mengen des zu prüfenden Emulgators
in geschmolzenen Zustand gegeben Es wurde zwischen 6 - 15 min gerührt, wobei der
sahnig gerührte Behälterinhalt auf Raumtemperatur abkühlte. Die Höhe, die der cremige
Schaum in einem zylindrischen Glas von 6,6 cm Durchmesser einnahm, wurde in cm gemessen.
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Die Abbildung 1 zeigt die Aufschlaghöhe als Funktion der Emulgatorzusammensetzung
und der Emulgatormenge für das System Diacetylweinsäureester/Glycerin monostearat.
Hierbei zeichnet sich bei 60 - 90 Mol-% Glycerinmonoestearat ein optimaler Bereich
ab, der etwa bei Po Mol-& Glycerinmonostearat ein deutliches Maximum aufweist.
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Aber auch Mischungen der Gemußsäuren selbst mit Glycerinmonoestern
gesättigter Fettsäuren bringen in dem oben beschriebenen Aufschlagtest bei Verwendung
von 0,05 bis 0,3 Mol, besonders von 0,1 t.ol gelöster Hydroxycarbonsäure ro ?-,ol
90 einem Glycerinmonofettsäureester sehr gute Aufschlagwerte, wie die Abbildung
2 erkennen lässt.
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Die Abbildung 3 zeigt im Dreikoordinatensystem die Abhängigkeit der
Aufschlagvolumina von der Emulgatormischung, wobei das Verhältnis von 60 - 95 Mol-%
Mono-oder Partialglycerid gesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 12 -
22 Kohlenstoffatomen und 40 - 5 Mol-% Estern von gegebenenfalls acylierten Hydroxycarbonsäuren
des Genußsäuretyps mit den genannten Partialestern gesättigter Fettsäuren oder Mischungen
der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit den Hydroxycarbonsäuren selbst
verwendet wurden.
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Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Emulgatoren in hefegetriebenem
Backgut behält das Teigstück bis über eine Stunde seine Gärstabilität, d.h., mit
Steigerung
der Gärzeit bleiben wider Erwarten das Voluren und die Porung des-Gebäckstückes
erhalten.
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Die optimale Wirkung das erfindungsgemäßen Molverhältnisses von Glycerinmonoestern
zu Diacetylweinsäureester PO : 20 seht aus nachstehenden neisnielen hervor: Beispiel
1 (Vergleichsbeispiel) In einem mit einem Schneebesen ausgestatteten Rührbehälter
eines Mixgerätes wurden 170 ml 90°C heißes Wasser mit 40 g Sprühmagermilchpulver
und danach mit 8 g eines molekulardestillierten, hochprozentigen Glycerin-α-monostearates
in geschmolzenem Zustand versetzt, Es wurde 15 min gerührt, wobei der sahnig gerührte
Behälterinhalt auf Raumtemperatur abkühlte. Die Höhe, die der Schaum in einem zylindrischen
Glas von 6,6 cm Durchmesser einnahim, betrug 39 cm.
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Beispiel 2 Nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurden 8 g eines
Emulgators gepräft, der durch Umsatz von hochprozentigem Glycerin- α-monostearat
mit Diacetylweinsäureanhydrid im Molverhältnis 1 : 1 in bekannter Weise hergestellt
worden war, Es wurde eine Schaumhöhe von 26 cm gemessen.
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Beispiel 3 0,2 Mol des in Beispiel 2 verwendeten Emulgators (A) wurden
zusammen mit oF8 Mol Glycerin- ot-monostearat (B) aufgeschmolzen und bei 100 - 11000
unter Vakuum und Rührung eine Stunde lang umgeestert, 8g des UmesterungsprodukteS
erbrachten, im Aufschlagverfahren untersucht, eine Schaumhöhe von 85 cm. Wurde
im
Molverhältnis h 3 B wie 40 : 60, 60 : 40 und ? : 20 umgesteart, so res'-tierten
mit je P g Emulgator Schaumhöhen von 70 , 58 und 37 cm.
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Beispiel 4 0,2 Mol Diacetylweinsäureanhydrid wurden mit Mol hochprozentigen
Glycerinmonostearat bei 80°C umgesatzt, das Reaktionsprodukt wurde anschließend
eine Stunde lang im Vakuum von 20 Torr bei 100 - 110°C nachbehandelt. Mit 8 g des
Endproduktes konnte nach den gemäß Beispiel 1 durchgeführten Aufschlag eine Schaumhöhe
von »2 cm gemessen werden0 Beispiel 5 Wei in Beispiel 4 wurden 0,2 Mol des Diacetylweinsäureesters
mit 0,8 Mol eines Partialglyceride auf der Basis von gehärtetem Ednußöl (ca. 45
% Monoestergehalt) bei 100 - 1100C umgeestert. 4, 8, 12 und 16 g des erhaltenen
Produktes ergaben bei Prüfung des Aufschlagvolumens nach Beispiel 1 Schaumhöhen
von 63, 63, 65 cm.
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Beispiel 6 0,4 Mol eines mit Acetyläpfelsäureanhydrid unter bekannten
Bedingungen weiterveresterten Glycerin-α-monostearates wurden mit 0,6 Mol
hochprzentigem Glycerin-α-monostearat bei 100 - 110°C im Vakuum umgeestert.
8 g des Umesterungsproduktes erhaben bei der Aufschlagprüfung eine Aufschlaghöhe
von 80 cm.
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Bei Umesterung von 0,2 Mol der Oxisäurekomponente mit 0,8 Mol des
Monostearates fiel ein Produkt an, das, zu 8 g aufgeschlagen, 104 cm Schaumhöhe
erbrachte.
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Mit nur 4 g dieses Produktes wurden 85 cm Schaumhöhe erzielt.
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Beispiel 7 Von einem durch Phosphatkatalyse mit Milchsäure im Molverhältnis
1 : 1 weiterverestertes Glycerin-α-monostearat wurden 0,2 (I), 0,4 (II), 0,6
(III) und 0,8 (IV) Mol mit 0,8 (I), 0,6 (II), 0,5 (III) und 0,2 (IV) Mol Glycerin--monostearat
umgeestert (100 - 110°C, 20 Torr, 60 min). Bei Einsatz von jeweils 8 g der Produkte
wurden folgende Schaumhöhen gemessen: 70 cm (I) 52 cm (II) 69 cm (III) 60 cm (IV)
Beispiel 8 In einem Mol hochprozentigem Glycerinmonostarat wurde bei einer Temperatur
zwischen 100 und 110°C 0,1 Mol Weinsäure innerhalb eines Zeitraumes von 20 min gelöst.
Nach Beendigung des Lösevorganges betrug die Säurezahl der Lösung 31 mg/g gegenüber
einem theoretischen Wert von 32 mg/g. Eine Veresterung hatte also praktisch nicht
stattgefunden.
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8 g der Lösung erbrachten nach dem Aufschlagverfahren von Beispiel
1 eine Schaumhöhe von 78 cm.
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Beim Lösen von 0,05 Mol Weinsäure und 0,2 Mol Weinsäure in je einem
Mol Glycerin-α-monostearat wurden mit jeweils 8 g der Lösungen Schaumhöhen
von 60 bzw. 77 cm erzielt.
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Beispiel 9 Unter Ausschluß einer Veresterungsreaktion wurde 0,1 Mol
Zitronensäure in einem Mol Glycerin- -monostearat bei 100 - 110°C gelöst. Bei der
Prüfung von 8 g.
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der Lösung erhab sich irn Aufschlagversuch eine Schaumhöhe von S1
cm.
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Beispiel 10 Um die mit heißen Wasser erzielten Aufschlagvolumina
auch im Kaltaufschlagverfahren, d.h. bei Verwendung von Wasser von ca. 25°C, erreichen
zu können, mußte die Emulgatorkombination auf eine möglichst große Oberfläche gebracht
werden. Der in Beispiel 2 beschriebene Emulgator kann in Form einer Paste hergestellt
werden, indem man 20 g Mondamin und 20 g Zucker in 400 ml Wasser ca.
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3 Stunden bei 80°C rührt und in dieses Cel 80 g des geschmolzenen
Emulgators nach Versuch 2 k-alt einrührt. 52 g dieses Gemisches, das X Æ Emulgator
enthält, wurde zusammen mit 130 ml Wasser (Temperatur 25°C) und 40 g Milchpulver
6 - 10 min lang im Mixgerät aufgeschlagen. Es wurde eine Aufschlaghöhe von 87 cm
gemessen.
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Mit einem Emulgatoranteil von 4 g, der 26 g des Gemisches entspricht,
wurde beim Aufschlag mit 150 ml Wasser und 40 g Milchpulver 33 cm Emulsionshöhe
erreicht.
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Eine andere Aufarbeitung des Emulgators nach Beispiel 2 kann dadurch
erfolgen, daß man nach bekannten Verfahren eine Versprühung mit Magermilchpulver
im Verhältnis 25 : 75 vornimmt. Beim, Aufschlagtest ergab sich mit kaltem Wasser
ein Aufschlagvoluren von 73 cm.
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Zur Herstellung eines Biskuitteiges können beispielsweise 173 g Mehl,
139 g
Maisstärke, 4 Eier, 173 g Wasser, 242 g Zucker und 13 g Backpulver
im: aufgeschlagen werden. Nach dem Aufschlag betrug das spezifische gewicht des
Teiges ca, 1,2 g. Bei gleicher-Arbeitsweise wurden mit den gleichen Zutaten spezifische
Gewichte von 0,36 und 0,46 gemessen, wenn vor dem Aufschlag 40 g des mit Milchpulver
versprühten Kombinationsproduktes zugesetzt worden waren.
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Die nachstehende Tabelle gibt das Ergebnis von Backversuchen wieder:
Tabelle 1 Emulgator Aufschlagzeit spez. gewicht Durchschnitts- Aussehen (Minuten)
des Teiges höhe des Torten-(g/ccn.) bodens mit 28 cm Durchmesser cm) Glycerinmonostearat
10 0,83 3,6 zu kompakt 80 Mol-% Glycerin- 5 0,36 5,2 hell und monostearat feinporig
20 Mol-% Diacetylweinsäureester 0,95 Mol-% Mono- 10 0,58 3,9 mittelglycerid feines
C-0,05 Mol-% Diacetyl- füge we insäureester 0,6 Mol-% Mono- 10 0,48 4,3 mitteldiglycerid
feines Ge-.0,4 Mol-% Diacetylweinsäureester Beispiel 11 Aber auch für hefegetriebene
Backwaren hat sich für Backmittel der Emulgator, der Glycerin- ot-monostearat und
Diacetylweinsäureester im Molverhätlnis 0,8 :
0,2 enthält, bewährt.
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Es wurde nach folgenden Teigezepten gearbeitet und bei 200°C verbacken:
79 g Mehl 60 g Hefe 18 g Salz 30 g Backhilfsmittel 10 g Fett 560 g Schüttwasser
Das pulverförmige Backhilfsmittel setzte sich zusammen aus 55 %Puderzucker, 25 ß
Mehl und 20 , des in Beispiel 3 beschriebenen Emulgatorgemisches, Die Tabelle 2
zeigt das Ergebnis von 3 Versuchen mit unterschiedlich zusammengesetzten Emulgatoren,
Bei dem Versuch 3 wurde ein Emulgator verwendet, der sich zu gleichen Gewichtsteilen
aus dem Umesterungsprodukt aus 6o Mol ß Glycerin-α-monostearat und 40 Mol
% Diacetylweinsäureester der in Beispiel 10 beschriebenen Paste zusammensetzte.
Die Gesamtmenge des Backhilfsmittels in 1000 g Teig betrug wie in den Versuchen
1 und 2 ebenfalls 30 g. In der mabelle sind weiterhin angegeben das Volumen von
10 gebackenen Brötchen, das Volumen-Brötchen, berechnet auf 100 g Mehl, die Gärzeit
in min, Teigruhe in min und schließlich die Brä und das Porenbild (letztere Angabe
entspricht den Detmolder-Bestimmugen).
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Tabelle 2
| Produkt Volumen Prötchen-Volumen/ Menge des Teig- Präunung
Porenbile |
| 10 100 g Mehl Backhilfs- ruhe |
| Brötchen CCM mitiels für rin |
| CCM 1000 g Teig |
| 1. Blindprobe (ohne |
| Emulgatoranteil) 2120 606 - 2 x 15 gut 3 |
| 2. 80 Mol-% Glycerinmono- |
| stearat (GMS), 20 Mol-% |
| Diacetylweinsäureester |
| (DWS) 2420 726 30 2 x 15 gut 2 |
| 2620 786 30 " zu stark 2 |
| 3. 60 Mol-% GMS |
| 40 Mol-% DWE 2550 765 30 " gut 2 - 3 |
| 4. 60 Mol-% GMS, 40 % DWE/ |
| Paste entsprechend |
| Beispiel 10 (50 : 50) 3080 924 15 + 15 " gut 1 |