DE2052572B2 - Triebverbessernder Zusatz fur die Herstellung von aus Weizenmehl und/oder Roggenmehl unter Verwendung von Hefe oder Sauerteig hergestellten Backwaren - Google Patents

Description

3. Stärke weitgehend zu fermentierbaren Zuckern spaltet,

als triebverbessernder Zusatz bei der Herstellung von Backwaren aus Weizenmehl und/oder Roggenmehl unter Verwendung von Hefe oder Sauerteig. 2. Verwendung der gemäß Anspruch 1 gekennzeichneten hitzelabilen a-Amylase zusammen mit Glucamylase.

Die Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Bakterienamylasen zum Zwecke der Triebverbesserung bei der Herstellung von Hefebackwaren.

Ein befriedigendes Triebverhalten bei der Herstellung von Hefebackwaren setzt einen ausreichenden Gehalt an Zuckern als Nährstoffe für die Hefe voraus. Der Zuckergehalt im Getreide ist im Normalfall für einen ausreichenden Hefebetrieb zu niedrig. Erst durch die Einwirkung der getreideeignen α- und /3-Amylasen bei der Herstellung und dem Backen des Teiges wird die erforderliche Zuckermenge freigesetzt. Das nach herkömmlichen Verfahren geerntete Getreide enthält eine ausreichende Menge an /3-Amylasen. a-Amylase ist im reifen Korn noch wenig vorhanden und wird erst in geringem Umfang gebildet, wenn das Getreide vor der Einbringung und endgültigen Trocknung bereits in geringem Maße zu keimen beginnt.

Bei den modernen Erntemethoden, besonders unter Verwendung des Mähdreschers, bleibt diese anfängliche Keimung und damit die Bildung der a-Amylase aus, vor allem, wenn das Getreide in einer Region mit warmer und trockener Sommerzeit gewachsen ist. Aus derartigem Getreide hergestellte Backwaren zeigen ungenügenden Trieb, da auch bei Überschuß von /J-Amylase die a-Amylase-Aktivität der die Zuckerbildung begrenzende Faktor ist. Man setzt daher dem Mehl oder dem Teig Amylasen verschiedener Herkunft zu und ermöglicht auf diese Weise die Zuckerbildung.

Übliche Enzymzusätze sind Malzmehl, dessen hoher Gehalt an a-Amylase durch Keimung erzeugt wird, sowie Pilz- und bzw. oder Bakterienamylasen. Malzmehl und Bakterienamylasen bringen die Gefahr der Uberdosierung mit sich. Die genannten Enzyme werden durch die im Teig vorhandenen Calciumionen stabilisiert und sind dann bis über die Verkleisterungstemperatur der Stärke hitzebeständig. Sie können durch ihre Einwirkung auf die verkleisterte Stärke im Backnrozeß einen unerwünscht starken Stärkeabbau und im Gefolge damit schwerwiegende Brotfehler hervorrufen. Bei Verwendung von Pilzamylase besteht diese Gefahr nicht, da diese schon bei der Verkleistungstemperatur der Stärke rasch inaktiviert wird. Die Wirkung derartiger Enzympräparate ist jedoch relativ gering, so daß der Einsatz ausreichender Mengen von Pilzamylasen erhebliche Kosten verursacht. Alle bisher unternommenen Versuche, durch Vermischen der obengenannten Enzyme das Risiko der Brotfehler

ίο und die hohen Kosten der reinen Pilzamylase zu vermeiden, verliefen unbefriedigend.

Es wurde nun gefunden, daß handelsübliche Bakterienamylase, beispielsweise aus Bacillus-subtilis-Kulturen, wenigtens zwei verschiedene a-Amylasen

enthalten kann, wovon die eine, wie oben beschrieben, bis über die Verkleisterungstemperatur der Stärke stabil ist, während die andere, in der Regel in geringer Menge vorliegende a-Amylase, auch in Gegenwart von Calcium-Ionen unterhalb dieser Temperatur inaktiviert wird. Die letztere eignet sich — ebenso wie Pilzamylase — zur Triebverbesserung des Mehls, kann jedoch infolge ihres erheblich stärkeren Angriffs auf ilie beschädigte, nicht verkleisterte Stärke in wesentlich kleineren Mengen eingesetzt werden. Dies zeigt sich

vor allem im raschen Ansteigen der Maltosezahl beim Einsatz geringer Mengen dieser a-Amylase, wie aus der unten aufgeführten Tabelle II hervorgeht. Der Unterschied in der Bildung von Maltose zwischen der handelsüblichen hitzestabilen Amylase und der erfindungsgemäß verwendeten hitzelabilen Bakterienamylase beruht vor allen Dingen darauf, <Jaß die letztere in relativ kurzer Zeit Stärke bis zur Maltose abzubauen in der Lage ist, während die Spaltung der Stärke durch die Htzestabile Bakterienamylase vor allem zu höheren Oligosacchariden führt. Die hitzelabile a-Amylase ist weiterhin daran zu erkennen, daß sie in wäßriger Lösung in Gegenwart des Tetranatriumsalzes der Äthylendiamintetraessigsäure bei 4O⁰C während 30 Minuten nur zu etwa 10°/₀ inaktiviert wird, während die hitzestabile a-Amylase unter den gleichen Bedingungen zu mehr als 90 °/₀ gehemmt wird. Diese Unterschiede im Verhalten erlauben die Gewinnung der hitzelabilen a-Amylase im wesentlichen frei von dem entsprechenden hitzestabilen Enzym.

Aus einer Arbeit von A. N i s h i d a, J. F u k umoto und T. Yamamoto (Agr. biol. Chem. 31, S. 682 bis 693, 1967) ist ein a-Amylase-Präparat bekanntgeworden, das überwiegend die hitzelabile a-Amylase neben Spuren der hitzebeständigen a-Amyläse enthält. Dieses Enzym kann ohne weitere Trennung im Sinne der Erfindung eingesetzt werden. Gegenstand der Erfindung ist demnach die Verwendung einer a-Amylase aus Bakterienkulturen, die

1. keine wesentlichen Anteile von hitzestabiler a-Amylase enthält,

2. bei 70⁰C auch in Gegenwart von Calcium-Ionen und Stärke innerhalb von 30 Minuten wenigstens 75% ihrer Aktivität verliert und

3. Stärke weitgehend zu fermentierbaren Zuckern spaltet,

6g als triebverbessernder Zusatz bei der Herstellung von Backwaren aus Weizen- und/oder Roggenmehl unter Verwendung von Hefe oder Sauerteig.
Es ist auch schon bekannt, Backmehlen Glucamy-

lasen zuzusetzen, um die Broteigenschaften zu verbessern. Dieses Verfahren bietet nicht alle Vorteile der Erfindung. Glucamylase baut Stärke schrittweise vom Kettenende her ab und wirkt infolgedessen langsam und braucht auch bei hohen Dosen lange Einwirkungszeiten. Demgegenüber spaltet das erfindungsgemäß verwendete Enzym Stärkemoleküle an beliebigen Stellen und wirkt dadurch schneller. Gleichzeitig tritt durch die rasche Zerlegung der Stärkemoleküle in kleinere Bruchstücke eine Viskositätserniedrigung des Teigs ein, die in vielen Fällen erwünscht ist. Diese Viskositätsverminderung tritt durch Glucamylase nicht ein, da diese die Stärkemoleküle durch Abbau vom Ende her nur unwesentlich verkürzt.

Die durch hitzebeständige a-Amylase hervorgerufenen Brotfehler werden nicht erst bei völliger Abwesenheit dieses Enzyms vermieden. Ein Präparat, das neben der hitzelabilen a-Amylase noch bis zu etwa 20 oder 25 % des hitzebeständigen Typs enthält, kann noch als frei von wesentlichen Anteilen dieses unerwünschten Enzyms angesehen werden. Es werden jedoch am günstigsten solche Enzympräparate verwendet, die bei der angegebenen Hitzebehandlung wenigstens 90% ihrer Aktivität verlieren. Die Gefahr von Brotfehlern bei Überdosierung ist dann praktisch ausgeschlossen.

Die nachfolgende Tabelle I zeigt den für die erfindungsgemäß verwendete hitzelabile Bakterien-a-amylase chrakteristischen Aktivitätsverlust bei 7O⁰C innerhalb 30 Minuten in Gegenwart von Calciumionen im Vergleich zu bekannten a-Amylase-Präparaten.

Tabelle I Tabelle II

Maltosezahl von unbehandeltem und behandeltem Mehl

	Art und Menge des Enzymzusatzes	Maltosezahl
Ohne	Enzym	1,32% Maltose
25 g	handelsübliche Bakte-
	rienamylase mit 50 SKB-
	Einheiten je Gramm je
	100 kg Mehl	1,64% Maltose
50 g	handelsübliche Bakte-
	rienamylase mit 50 SKB-
	Einheiten je Gramm je
	100 kg Mehl	1,79% Maltose
10 g	ΡΠζ-Λ-Amylase mit
	4500 SKB-Einh./g je
	100 kg Mehl	1,40% Maltose
		mit 1,7% Kochsalz:
		1,66% Maltose
10 g	Pilz-a-Amylase mit
	100 SKB-Einh./g je
	100 kg Mehl	1,35 "/„
		mit 1,7% Kochsalz:
		1,37% Maltose
10 g	hitzelabile Bakterien-
	a-amylase mit 50 SKB-
	Einh./g je 100 kg Mehl	1,74% Maltose

Enzym

Aktivitätsverlust

nach 30 Minuten,

70° C in Gegenwart

von Ca-Ionen

93,5%

77%

0%

15%

8%

Hitzelabile Bakterien-a-amy-

lase

Ein erfindungsgemäß noch
verwendbares Enzymgemisch

Reine hitzelabile Bakterien-

<x-amylase

Übliches Handelsprodukt I
Übliches Handelsprodukt II
Übliches Handelsprodukt III

Die Herstellung der Backwaren erfolgt in an sich üblicher Weise. Die Wirkung des Enzymzusatzes kann an der sogenannten Maltosezahl des Mehls festgestellt werden. Die Maltosezahl wird in der von Rumse y— Ritter (»Standardmethoden für Getreide, Mehl und Brot«, herausgegeben von der Arbeitsgemeinschaft Getreideforschung e.V., Detmold) beschriebenen Weise ermittelt und stellt eine Maßzahl für die Gesamtmenge an durch Hefe vergärbaren Zuckern dar. Die nachfolgende Tabelle II gibt die bei Verwendung von unbehandeltem Mehl (Type 550) und die bei Mitverwendung von Enzymzusätzen erreichten Maltosezahlen an.

Ein befriedigendes Backergebnis wird erzielt, wenn der Maltosewert bei 1,7 bis 2,0% liegt. Wie Tabelle II zeigt, erreicht man den Mindestwert durch Einsatz von etwa 500 SKB-Einheiten je 100 kg Mehl der erfindungsgemäß verwendeten hitzelabilen a-Amylase. Man arbeitet in der Praxis im Bereich von 500 bis 1000 SKB-Einheiten je 100 kg Mehl. Demgegenüber ist bei Verwendung handelsüblicher Bakterienamylase die fünffache Enzymmenge erforderlich. Im Unterschied zu dieser treten durch Uberdosierung der hitzelabilen Baktenen-a-amylase keine Brotfehler auf. Ein weiterer Unterschied des erfindungsgemäß verwendeten Enzyms gegenüber den gebräuchlichen Pilz- und Bakterienamylasen liegt darin, daß es auch dann zu einer hohen Maltosezahl führt, wenn der /?-Amylasegehalt des Mehls niedriger als gewöhnlich liegt.

Die Wirkung der hitzelabilen Bakterien-a-amylase

kann durch Zusatz von Glucamylase weiter gesteigert werden. Durch Zerlegung der Stärkemoleküle in kurze Bruchstücke stellt die hitzelabile Bakteriena-amylase rasch eine Vielzahl von Kettenenden her, die durch Glucamylase angegriffen werden können. Insofern ist die Wirksamkeit der Glucamylase in Kombination mit hitzelabiler Bakterien-a-amylase wesentlich höher als bei alleiniger Anwendung.

Eine SKB-Einheit je Gramm Enzympräparat bezeichnet nach Sandsted t, Kneen und B 1 i s h, Cereal Chemistry 16, S. 712 (1939), diejenige Stärkemenge, die durch 1 g des Enzympräparats in Gegen-

wart eines Überschusses an /?-Amylase in 60 Minuten bei 3O⁰C dextriniert wird.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittelgesetz, beschränkt sein.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer hitzelabilen „\-Amylase aus Bakterienkulturen, die

1. keine wesentlichen Anteile von hitzestabiler x-Amylase enthält,

2. bei 7O⁰C auch in Gegenwart von Calciumlonen und Stärke innerhalb von 30 Minuten wenigstens 75°/₀ ihrer Aktivität verliert und