DE1937433C3

DE1937433C3 - Verbesserung von backpulver- und hefegetriebenen Backwaren

Info

Publication number: DE1937433C3
Application number: DE19691937433
Authority: DE
Inventors: Berthold 4680 Wanne-Eickel Krueger; Rudolf Dipl.-Chem. 5810 Witten Tuma
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1969-07-23
Filing date: 1969-07-23
Publication date: 1980-06-04
Also published as: DE1937433B2; DE1937433A1

Description

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Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Verbesserung backpulver- und hefegetriebener Backwaren unter Verwendung von Emulgatoren bei der Teigherstellung auf der Basis von Mono- und/oder Diglyceriden von Fettsäuren und Hydroxycarbonsäureestern von Mono- und Diglyceriden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Emulgatoren Umesterungsprodukte oder Mischungen von 60—95 Mol-% Mono- oder Partialglyceriden gesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 12-22 Kohlenstoffatomen und 40-5 Mol-% Estern von gegebenenfalls acylierter Hydroxycarbonsäure des Genußsäuretyps mit den genannten Partialestern gesättigter Fettsäuren oder Mischungen der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit den Hydroxycarbonsäuren selbst verwendet werden.

Für Backzwecke verwendete Emulgatoren sollen in ή> erster Linie eine gute Verteilung der zum Backen notwendigen Ingredienzien bei der Teigherstellung gewährleisten. 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.

Eine dominierende Stellung auf dem Sektor der sogenannten Backemulgatoren nahmen lange Zeit Mono- und Partialglyceride gesättigter und ungesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 12—22 Kohlenstoffatomen ein.

Über moderne Emulgatoren als Backhilfsmittel berichtet ein 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 Abhängigkeit des Kuchen- bzw. Aufschlagvolumens von a-Monoestergehalt dargestellt. Gesättigte Mono- und bo Diglyceride erzielen beim Kuchenbacken hinsichtlich Volumen und Porung Verbesserungen, vermindern jedoch das Aufschlagvolumen.

In der Zeitschrift »Brot und Gebäck«, Jahrgang 1968, wird auf Seite 179 ausgeführt, daß für Backwaren und Konditoreierzeugnisse esterartig aufgebaute Stoffe verwendet werden. Dabei komme den Mono- und Diglyceriden höherer, meist gesättigter Fettsäuren die größte Bedeutung zu. Sie würden auch im Gemisch mit anderen Emulgatoren angetroffen. Solche Kombinationen seien: Gemische aus Mono- und Diglyceriden höherer Fettsäuren und organischen Genußsäuren, wie Essigsäure oder Weinsäure, mit Mono- und Partialglyceriden von Fettsäuren.

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 hefegetriebener Backwaren und weisen im Molekül in der Hauptsache ungesättigte Fettsäuren auf, deren Jodzahlen zwischen 40—120 liegen. In der US-Patentschrift 26 89 797 werden derartige Emulgatoren vor 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 14 42 038 werden derartige Mischungen von Diacetylweinsäureester mit Partialglyceriden ungesättigter Fettsäuren für die Herstellung von hefegetriebenen Backwaren beschrieben. Nach allen diesen Beschreibungen ist die Anwesenheit von ungesättigten Fettsäuren im Emulgator zwingend. Die genannten Emulgatorsy- · sterne sind jedoch nicht als Aufschlagemulgatoren für Biskuitteig geeignet Sie erfüllen auch nicht die Anforderungen bezüglich Lagerfähigkeit, da sie durch den ungesättigten Charakter der Fettsäuren infolge Peroxydbildung genußunfähig werden.

Entsprechendes gilt für die Mischungen von Monoglyceriden sowohl gesättigter als auch ungesättigter Fettsäuren mit Diacetylweinsäureestern handelsüblicher Öle nach der GB-PS 1139 687 sowie der entsprechenden US-PS 34 43 965 und Stearyl-2-Milchsäureverbindungen nach der US-PS 31 80 736.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Verbesserung backpulver- und hefegetriebener Backwaren unter Verwendung von Emulgatoren bei der Teigherstellung auf der Basis von Mono- und/oder Diglyceriden von Fettsäuren und Hydroxycarbonsäureestern von Mono- und Diglyceriden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Emulgatoren Umesterungsprodukte oder Mischungen von 60—95 Mol.-% Mono- und Partialglyceriden gesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 12—22 Kohlenstoffatomen und 40—5 Mol-% Estern von gegebenenfalls acylierten Hydroxycarbonsäuren des Genußsäuretyps mit den genannten Partialestern gesättiger Fettsäuren oder Mischungen der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit den Hydroxycarbonsäuren selbst in den angegebenen Molverhältnissen verwendet werden.

Zur Erfindung wird ausgeführt, daß überraschend verbesserte und hochwirksame Emulgatoren aus Umesterungsprodukten oder Mischungen von gesättigten Mono- bzw. Partialglyceriden mit Estern der Genußsäuren dieser Glyceride erhalten werden. Zum technischen Fortschritt wird geltend gemacht, daß verfahrensgemäß wesentlich erhöhte Aufschlagvolumina gegenüber dem Stand der Technik und damit eine erhöhte und besonders gleichmäßige Porung der Backwaren erhalten wird.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn das Mol-%-Verhältnis der Mono- und/oder Diglyceride der gesättigten Fettsäuren und der Ester der Hydroxycarbonsäuren 80 :20 beträgt.

In vorteilhafter Weise beträgt für hefegetriebene

Backwaren das Mol-%-Verhältnis der Mono- und/oder Diglyceride der gesättigten Fettsäuren und der Ester der Hydroxycarbonsäuren 60 :40.

Die Umesterung der Komponenten soll bei Temperaturen von 80 -120° C, am besten bei 100⁰C, über einen Zeitraum von 1 Stunde bei einem Vakuum von 20 Torr vorgenommen werden.

Als Alkoholkomponente eignen sich besonders Mono- und Partialglyceride geradkettiger gesättigte·· Fettsäuren mit 12—22 Kohlenstoffatomen. ι ο

Als Oxysäurekomponente eignen sich die nach den bekannten Verfahren zugänglichen Mono- oder Partialglyceridester von oxygruppenhaltige, gegebenenfalls acylierten Genußsäuren wie Äpfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Milchsäure usw.

Als Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren sind Palmitat oder Stearat sehr günstig.

Zweckmäßige Partialglyceridinester der Hydroxycarbonsäuren sind Diacetylweinsäuremono- oder Diglycerid.

Als 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 Rührbehälter 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 -ίο 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.

Die Abbildung 1 zeigt die Aufschlaghöhe als Funktion J5 der Emulgatorzusammensetzung und der Emulgatormenge für das System Diacetylweinsäureester/Glycerinmonostearat.

Bei 60—90 Mol-% Glycerinmonostearat ein optimaler Bereich ab, der etwa bei 80 Mol-% Glycerinmono- ·"> stearat ein deutliches Maximum aufweist.

Aber auch Mischungen der Genußsäuren selbst mit Glycerinmonoestern gesättigter Fettsäuren bringen in dem oben beschriebenen Aufschlagtest bei Verwendung von 0,05 bis 0,3 Mol, besonders von 0,1 Mol gelöster Hydroxycarbonsäure pro Mol 90%-igem Glycerinmonofettsäureester sehr gute Aufschlagwerte, wie die Abbildung 2 erkennen läßt.

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 Genußsäureiyps mit den genannten Partialestern gesättigter Fettsäuren oder Mischungen der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit den Hydroxycarbonsäuren selbst verwendet wurden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren mit hefegetrie- ^fa0 benem Backgut behält Has Teigstück bis über eine Stunde seine GärstaL.ntai, d. h., mit Steigerung der Gärzeit bleiben wider Erwarten das Volumen und die Horung des Gebäckstückes erhalten.

Die optimale Wirkung des erfindungsgemäßen Molverhältnisses von Glycerinmonoestern zu Diacetylweinsäureester 80 : 20 geht aus nachstehenden Beispielen hervor:

Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)

In einem mit einem Schneebesen ausgestatteten Rührbehälter eines Mixgeiätes wurden 170 ml 90° C heißes Wasser mit 40 g Sprühmagermilchpulver und danach mit 8 g eines molekulardestillierten, hochprozentigen Glycerin-a-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 einnahm, betrug 39 cm.

Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel)

Nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurden 8 g eines Emulgators geprüft, der durch Umsatz von hochprozentigem Glycerin-oc-monostearat mit Diacetylweinsäureanhydrid im Molverhältnis 1 :1 in bekannter Weise hergestellt worden war. Es wurde eine Schaumhohe von 26 cm gemessen.

Ein Umesterungsprodukt des entstehenden Esters mit Glycerin-«-monostearat im Molverhältnis 80 :20 ergibt ebenfalls nur eine Schaumhöhe von 37 cm.

Beispiel 3

0,2 Mol des in Beispiel 2 verwendeten Emulgators (A) wurden zusammen mit 0,3 Mol Glycerin-a-monostearat (B) aufgeschmolzen und bei 100—110°C unter Vakuum und Rührung eine Stunde lang umgeestert. 8 g des Umesterungsproduktes erbrachten, im Aufschlagverfahren untersucht, eine Schaumhöhe von 85 cm. Wurde im Molverhältnis A : B wie 40 :60 und 60 :40 umgeestert, so resultierten mit je 8 g Emulgator Schaumhöhen von 70 und 58 cm.

Beispiel 4

0,2 Mol Diacetylweinsäureanhydrid wurden mit 1 MoI hochprozentigem Glycerinmonostearat bei 80⁰C umgesetzt, das Reaktionsprodukt wurde anschließend eine Stunde lang im Vakuum von 20Torr bei 100—11O⁰C nachbehandelt. Mit 8 g des Endproduktes konnte nach dem gemäß Beispiel 1 durchgeführten Aufschlag eine Schaumhöhe von 82 cm gemessen werden

Beispiel 5

Wie in Beispiel 4 wurden 0,2 Mol des Diacetylweinsäureesters mit 0,8 Mol eines Partialglycerids auf der Basis von gehärtetem Erdnußöl (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 42, 63,63,65 cm.

Beispiel 6

0,4 Mol eines mit Acetyläpfelsäureanhydrid unter bekannten Bedingungen weiterveresterten Glycerin-amonostearates wurden mit 0,6 Mol hochprozentigem Glycerin-a-monostearat bei 100—110⁰C im Vakuum umgeestert. 8 g des Umesterungsproduktes ergaben bei der Aufschlagprüfung eine Aufschlaghöhe von 80 cm. Bei Umesterung von 0,2 Mol der Oxysäurekomponente mit 0,8 MoI des Monostearates fiel ein Produkt an, das, zu 8 g aufgeschlagen, 104 cm Schaumhöhe erbrachte. Mit nur 4 g dieses Produktes wurden 85 cm Schaumhöhe erzielt.

Beispiel 7

Von einem durch Phosphatkatalyse mit Milchsäure im Molverhältnis 1 :1 weiterverestertes Glycerin-a-monostearats 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 Glycerinmonostearat umgeestert (100 — 110° C, 20 Torr, 60 min). Bei Einsatz von jeweils 8 g der Produkte wurden folgende Schaumhöhen gemessen:

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70 cm
52 cm
69 cm
60 cm

(I)
(H)
(III)
(IV)

Beispiel 8

In einem Mol hochprozentigem Glycerinmonostearat wurde bei einer Temperatur zwischen 100 und 110⁰C 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.

8 g der Lösung erbrachten nach dem Aufschlagverfahren von Beispiel 1 eine Schaumhöhe von 78 cm.

Beim Lösen von 0,05 Mol Weinsäure und 0,2 Mol Weinsäure in je einem Mol Glycerin-oc-monostearat wurden mit jeweils 8 g der Lösungen Schaumhöhen von 60 bzw. 77 cm erzielt.

Beispiel 9

Unter Ausschluß einer Veresterungsreaktion wurde 0,1 Mol Zitronensäure in einem Mol Glycerin- -monostearat bei 100—110⁰C gelöst. Bei der Prüfung von 8 g der Lösung ergab sich im Aufschlagversuch eine Schaumhöhe von 81 cm.

Beispiel 10

Um die mit heißem 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. 3 Stunden bei 8O⁰C rührt und in dieses Gel 80 g des geschmolzenen Emulgators nach Versuch 2 kalt einrührt. 52 g dieses Gemisches, das 8 g Emulgator enthält, wurde zusammen mit 130 ml Wasser (Temperatur 25⁰C) und 40 g Milchpulver 6—10 min lang im Mixgerät aufgeschlagen. Es wurde eine Aufschlaghöhe von 87 crn gemessen.

Mit einem Emulgatoranteil von 4 g, der 26 g des Gemisches entspricht, wurde beim Aufschlag mit 150 ml Wasser und 40 g Milchpulver 83 cm Emulsionshöhe erreicht.

Eine andere Aufarbeitung des Emulgators nach Beispiel 2 kann dadurch erfolgen, daß man nach bekanntem Verfahren eine Versprühung mit Magermilchpulver im Verhältnis 25:75 vornimmt. Beim Aufschlagtest ergab sich mit kaltem Wasser ein Aufschlagvolumen von 73 cm.

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 Mixgerät 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 vordem Aufschlag 40 g des mit Milchpulver versprühten Kombinationsproduktes zugesetzt worden waren.

Die nachstehende Tabelle gibt das Ergebnis von Backversuchen wieder:

Tabelle 1

hmulgator	Aufschlagzeit	Spez. Gewicht des	Durchschnittshöhe	Aussehen
		Teiges	des Tortenbodens
			mit 28 cm Durch
			messer
	(Minuten)	(g/ccm)	(cm)
Glycerinmonostearat	10	0,83	3,6	zu kompakt
80 Mol-% Glycerinmono	5	0,36	5.2	hell und feinporig
stearat
20 Mol-% Diacetylweinsäure-
ester
0,95 Mol-% Monoglycerid	10	0,58	3,9	mittelfeines Gefüge
0,05 Mol-% Diacetylweinsäure-
ester
0.6 Mol-% Monodislycerid	10	0,48	4,3	mittelfeines Gefüge

0,4 Mol-% Diacetylweinsäureester

Beispiel 11

Aber auch für hefegetriebene Backwaren hat sich für 65
Backmittel der Emulgator, der Glycerin-a-monostearat 79 g Mehl

und Diacetylweinsäureester im Molverhältnis 0,8:0,2 18 g Salz

enthält, bewährt 10 g Fett

Es wurde nach folgenden Teigrezepten gearbeitet • und bei 200° C verbacken:

60 g Hefe

30 g Backhilfsmittel
560 g Schüttwasser

Das pulverförmige Backhilfsmittel setzte sich zusammen aus 55% Puderzucker, 25% 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 60 Mol-% Glycerin-oc-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 Tabelle 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 Bräunung und das Porenbild (letztere Angabe entspricht den Detmolder-Bestimmungen).

Tabelle 2

Produkt

Volumen Brötchen- Menge des Teigruhe

10 Volumen/ Backhilfs-

Brötchen 100g Mehl mittels für 1000 g Teig ecm ecm min

Bräunung Porenbild

1. Blindprobe (ohne Emulgator- 2120 606 anteil)

2. 80 Mol-% Glycerinmono- 2420 726 stearat (GMS), 20 Mol-% 2620 786 Diacetylweinsäureester

(DWE)

3. 60 Mol-% GMS 2550 765 40 Mol-% DWE

4. 60 Mol-% GMS, 40 % DWE/ 3080 924 Paste entsprechend Beispiel 10

(50:50)

2X15

-gut

30 30	2X15 2X15	gut zu stark	(N (N
30	2X15	gut	2-3
15+15	2X15	gut	1

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Verbesserung backpulver- und hefegetriebener Backwaren unter Verwendung von Emulgatoren bei der Teigherstellung auf der Basis von Mono- und/oder Diglyceriden und Fettsäuren und Hydroxycarbonsäureestern von Mono- und Diglyceriden, dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgatoren Umesterungsprodukte oder Mischungen von 60—95 Mol-% Mono- oder Partialglyceriden gesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 12—22 Kohlenstoffatomen und 40—5 Mol-% Estern von gegebenenfalls acylierter Hydroxycarbonsäure des Genußsäuretyps mit dengenannten Partialestern gesättigter Fettsäuren oder Mischungen der Partialglyceride der gesättigten Fettsäuren mit den Hydroxycarbonsäuren selbst verwendet werden.

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