DE2604235C2 - Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Glutenprodukt, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein vitales Weizenglutenprodukt mit verbesserter Funktionalität ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von verschiedenen Produkten, beispielsweise insbesondere von Hefegebäck.

Vitales Weizengluten (das hierin manchmal der Einfachheit halber ils »Gluten« abgekürzt wird) ist ein konzentriertes natürliches Protein in der Form eines hellgelb-braunen Pulvers mit mildem Geschmack und Geruch. Es enthält gewöhnlich 75 bis 80% Protein, 5 bis 8% Lipide und verwandte Verbindungen, etwas Fasern, Reststärke, geringe Mengen Mineralstoffe und zwischen 4 und 10% Restfeuchtigkeit. Es ist gewöhnlich in neutralen wäßrigen Lösungen, d. h. solchen mit einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 8, unlöslich. Für gewerbliche Zwecke wird gegenwärtig vitales Weizengluten durch eines von mehreren Waschverfahren hergestellt, bei dem Weizenmehl mit Wasser verknetet wird, um die Stärke und die wasserlöslichen Materialien von den Glutenkomponenten zu entfernen. Dieses Gluten bildet eine zähe, gummiartige, weiche Masse, die einen hohen Anteil Wasser enthält. Dieses Wasser muß schnell entfernt werden, ohne daß das Gluten übermäßig hohen Temperaturen ausgesetzt wird, da Gluten, ein Protein, denaturiert werden kann, wenn es in nassem Zustand hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Hierzu werden im allgemeinen zwei Trockenverfahren verwendet, wobei dem einen mit Zerstäubertrocknung und bei dem anderen mit Entspannungstrocknung gearbeitet wird.

Vitales Weizengluten ist ein immer wichtigeres Handelsprodukt, und es wird heute besonders stark bei der Herctellung von Hefegebäck wie Brot, Brötchen und Feingebäck verwendet. Gluten wird auch für andere Nahrungsmittel verwendet zum Beispiel bei Teigwaren wie Makkaroni und bei der Herstellung von Diätwaffeln. Schließlich wird es unter anderem auch noch als Bindemittel bei Dosentierfutter verwendet.
Bei den oben beschriebenen Anwendungszwecken in der Backindustrie übt, insbesondere bei der Brotherstellung, das Gluten zwei grundlegende Funktionen aus: (1) es ergänzt oder verstärkt den natürlichen Proteingehalt des verwendeten Mehls, und (2) es verbessert die Eigenschaften des fertigen Brotes, zum Beispiel hinsichtlich eines erhöhten Laibvolumens. Bei aufgetriebenem Weißbrot liefert es stärkere Seitenwände, und es verbessert die Frischhalteeigenschaften des Brotes, d. h. es dient als Mittel gegen das Verderben.

Um die oben beschriebenen Vorteile zu erhalten, muß das weitere durch die Zugabe des Glutens erhaltene Protein hydratisiert werden, damit dieses in das Proteinnetzwerk, das im Teig während des Backprozesses durch das natürliche Protein des Mehls gebildet wird, eintreten kann und in dieses eingearbeitet werden kann. Dieses Ziel wird bei den klassischen Backverfahren, wo man eine relativ lange Gärperiode von 4 bis 6 Stunden anwendet erreicht, wobei diese Zeitspanne wesentlich ist, wenn eine genügende Hydratisierung und auf diese Weise c^;ne Proteinfunktionalität erhalten werden soll.

Bei de ι derzeit weit verwendeten Kurzzeitbackverfahren, zum Beispiel bei der chemischen Teigentwicklung, dem Chorleywood- und dem kontinuierlichen Mischverfahren ist diese Gärungsperiode drastisch vermindert, so daß diese Verfahren innerhalb von etwa 2 Stunden beendigt sind. Es ist festgestellt worden, daß, obgleich bei solchen Verfahren das zugegebene Gluten in dem Teig dispergiert werden kann, dennoch ein Hauptteil davon in

das Netzwerk aus dem Grundprotein (Gluten) nicht eintritt Vielmehr wird es lediglich in eine kugelförmige oder teikhenfdrmige Gestalt überführt, und die Klumpchen oder Teilchen sind lediglich zwischen den Ketten des Netzwerks des natürlichen Glutenproteins angeordnet Bislang ist es daher nicht möglich gewesen, die Vorteile vollständig zu realisieren, die durch Zugabe von vitalem Weizengluten zum Beispiel bei der Herstellung von hefegetriebenen Backprodukten erhalten werden könnten. Der vollständige Erhalt der möglichen Vorteile wird zum Teil durch die Tatsache behindert, daß das Gluten nicht freiflieBend oder ohne weiteres dispergierbar ist, wenn es zu einem wäßrigen Medium gegeben wird, und daß eine einmal erhaltene Dispersion nicht mehr stabil ist Ein Hauptfaktor besteht jedoch darin, daß die Glutenteüchen nicht leicht, rasch oder genügend hydratisieren und daher die Neigung haben, Klumpen zu bilden und zu agglomerieren. Daher werden die Glutenteüchen nicht vollständig entwickelt Vermutlich kann diese charakteristische Eigenschaft der langsamen Hydratisierung auf die Tatsache zurückgeführt werden, daß gepulvertes Gluten stark hydrophil ist, so daß es nach einem anfänglichen Benetzen rasch unter Bildung von gesonderten Klumpen hydratisiert, welche aus einer teigartigen Außenwand, die gegenüber einer weiteren Durchdringung von Feuchtigkeit beständig ist, und einem eingekapselten Kern aus einem im wesentlichen trockenen unveränderten gepulverten Gluten in der Mitte bestehen. Diese Klumpen können zwar herausgeglättet und aufgebrochen werden, doch ist für diesen Zweck ein heftiges Rühren bzw. Durchbewegen erforderlich. Dazu kommt noch, daß die Zerteilung der Klumpen und die Dispergierung der Teilchen von einem Benetzen der einzelnen Glutenteüchen begleitet wird, wodurch aufgrund der signifikanten zwischenmolekjilaren Kräfte Kohäsionserscheinungen bewirkt werden, so daß die Teilchen dazu neigen, anschließend zusammenzuwachsen, wobei sie nur durch erhebliche Bruchkräfte voneinander getrennt werden können. Diese Neigung der Glutenteüchen, zusammenzuwachsen, ist im Vergleich zu einer Dispersion von Teilchen, beispielsweise von Getreide- oder Reismehl stark erhöht, weil bei diesen Materialien das Vorhandensein einer Hauptmenge eines Nichtproteinmaterials, insbesondere von Stärke, die Aufrechterhaltung des getrennten Zustandes der nassen Teilchen stark zu begünstigen scheint Demgemäß ist eine einmal erhaltene Dispersion eines gewöhnlichen gepulverten Glutens aufgrund dieser Neigung der einzelnen Glutenteüchen, zusammenzuwachsen, erheblich instabil. Ungeachtet einer theoretischen Erklärung ist es eine Tatsache, daß ein einfaches Mischen eines vitalen Weizenglutens mit Wasser nur ein klumpiges Produkt liefert, das durch heftiges Durchbewegen in eine äußerst schwer zu bearbeitende kautschukartige elastische Masse umgewandelt wird.

Es sind schon verschiedene Versuche angestellt worden, um eine aktive Form eines Glutens zu erhalten, die genügend, leicht und relativ rasch, d. h. innerhalb des bei modernen Backprozesses angewendeten Zeitraums, hydratisiert, um dieses Gluten in das Proteinnetzwerk einarbeiten zu können, wodurch die oben beschriebenen Vorteile erzielt werden könnten. Nach dem Stand der Technik ist man zum Beispiel so vorgegangen, daß man in das gepulverte Gluten eine Menge von bestimmten ausgewählten Materialien innig eingearbeitet hat oder daß man das gepulverte Gluten damit überzogen hat So werden zum Beispiel nach der CA-PS 7 93 779 für diesen Zweck Lipide verwendet Beispiele für Lipide, die für diesen Zweck verwendet worden sind, sind nicht-ionogene hydrophile Lipide, zum Beispiel Monoglyceride und eßbare Salze von Lactylestem von Fettsäuren, die eine Schutzschrankenschicht oder eine Oberflächenschicht ergeben, die das Zusammenwachsen der einzelnen Teilchen des so behandelten Glutens vermindert Derzeit ist ein Gluten, das mit einem solchen hydrophilen Lipid vermutlich mit dem Monoglycerid, Glycerylmonostearat beschichtet ist, im Handel erhältlich. Bei diesem Material mindern die hydrophilen Lipide das Kohäsionsproblem in einem erheblichen Ausmaß, so daß das so behandelte Gluten dazu neigt, eine stabile Dispersion zu bilden. Es wurde jedoch gefunden, daß das so behandelte Gluten eine relativ schlechte Benetzbarkeit bzw. Befeuchtbarkeit besitzt, so daß es sich beim Vermischen mit Wasser nicht ohne weiteres dispergiert, sondern vielmehr dazu neigt, eine klumpige Masse zu bilden, bei der ein heftiges Durchbewegen erforderlich ist, um die einzelnen Glutenteüchen zu dispergieren. Dieses Material ist weiterhin ziemlich teuer, weil eine erhebliche Menge (typischerweise etwa 20%) des relativ teuren Lipidmaterials in einem sorgfältig kontrollierten Prozeß aufgebracht werden muß, was naturgemäß erheblich zu den auftretenden Kosten beiträgt. Dieser Umstand trägt daher zu einer erheblichen Behinderung des Verbrauchs, beispielsweise durch den gewerblichen Bäcker, bei, der in einer ausgeprägt kostenbewußten Industrie arbeitet, in der außerdem ein heftiger Konkurrenzkampf herrscht. Diese Schwierigkeiten werden weiterhin durch den Umstand noch verstärkt, daß das Vorhandensein einer erheblichen Menge eines äußeren Materials die wirksame Glutenmenge pro Gewichtseinheit des Produkts, d. h. der Komponente, die für den Bäcker von primärem Interesse ist, vermindert.

Es sind schon Versuche angestellt worden, um dieses Problem der Hydratisierung des Glutens nicht durch Modifizierung des Glutens, sondern durch Einstellung der Hydratisierungsbedingungen zu lösen. So wird zum Beispiel in der CA-PS 7 74 061 ein Verfahren beschrieben, bei dem die Hydratisierung des Glutens durch ein extremes Hochgeschwindigkeitsschneiden von vitalem nichtmodifiziertem Gluten in Gegenwart von Wasser erfolgt Diese Verfahren haben jedoch nicht die gewünschten Ergebnisse gebracht

Aufgabe der Erfindung ist es, ein trockenes modifiziertes Glutenprodukt zur Verfügung zu stellen, das unter normalen Mischbedingungen rasch hydratisiert. Dieses neue Glutenprodukt soll sich bei seiner Verwendung bei normalen Backprozessen hydratisieren und bei normalen Mischbedingungen rasch entwickeln. Dieses Produkt soll auch dazu imstande sein, mehr Wasser zu absorbieren oder aufzunehmen als die trockenen Glutenprodukte nach dem Stand der Technik.

Das getrocknete modifizierte Gluten soll weiterhin nach der Rehydratisierung hinsichtlich seiner Funktionalität dem rehydratisierten trockenen vitalen Gluten oder frischem nassem Gluten gleichwertig oder sogar überlegen sein. Das trockene modifizierte Gluten soll auch die bekannten Glutenprodukte ersetzen können, um insbesondere bei Anwendungszwecken, wie Kurzzeitbackprozessen, wo es auf eine rasche Rehydratisierung ankommt, Vorteile zu erbringen.

Es wurde nun gefunden, daß das Waschen eines Teiges mit einem Medium, welches einen Chelatbildner enthält, ein Produkt liefert, das den obigen Anforderungen entspricht. Die sehr vorteilhaften Eigenschaften

dieses Produkts werden durch eine restliche Menge des Chelatbildners erhalten, die in dem Gluten nach der Behandlung zurückbleibt .

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein trockenes pulverförmiges Glutenprodukt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein vitales Gluten darstellt, das durch Umsetzung mit, bezogen auf das Gewicht des trockenen Glutens, 0,5 bis 5 Gew.-% eines nicht-toxischen Chelatbildners aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Zitronensäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Ammoniumeitrat modifiziert worden ist

Ein Beispiel für ein geeignetes nicht-toxisches Metallsalz der Ethylendiamintetraessigsäure ist das Dinatriumsalz, welches vorzugsweise verwendet wird. Beispiele für geeignete nicht-toxische Alkalimetalh>alze der Zitro- nensäure sind Natriumeitrat Kaliumeitrat, auch Ammomumcitrat ist geeignet

Die Jztsächliche Konstitution des erfindungsgemäBen modifizierten Glutens ist zwar noch nicht bekannt doch kann ohne Bindung an eine spezielle Theorie aufgrund des derzeit vorliegenden Materials angenommen werden, daß eine definierte chemische oder andersartige Wechselwirkung der Glutenkomponenten mit dem Chelatbildner unter Bildung einer Gluten-Chelatbildner-Verbindung oder eines entsprechenden Komplexes stattfindet Diese Wechselwirkung kann darauf zurückzufahren sein, daß der Chelatbildner Calcium- und/oder Magnesiumionen sequestriert, wodurch die Wechselwirkung, die gewöhnlich zwischen den Glutenkomponenten vorliegt, verändert oder modifiziert wird. Wie nächstehend gezeigt werden wird, wird das erfindungsgemäße Produkt durch einfaches trockenes Vermischen oder durch nasses Vermischen nicht erhalten, wenn nicht bestimmten Bedingungen hinsichtlich des Glutens und des Chelatbildners Genüge getan wird. Weiterhin ist es bekannt daß

vitales Gluten eine in Essigsäure unlösÄche Fraktion mit höchstens 15 Gew.-% hat während der erfindungsgemäße Komplex eine in Essigsäure unlösliche Fraktion in einer Menge von mehr als 30 Gew.-'X} aufweist Diese unerwartete und überraschende Auffindung bildet nicht nur die Grundlage für die Annahme einer chemischen oder sonstigen Wechselwirkung, wie oben angegeben, sondern sie ist auch sehr signifikant da es Anzeichen gibt daß eine direkte Beziehung zwischen der Menge eines solchen unlöslichen Proteinmaterials und den vorteilhaf ten Backeigenschaften besteht (vgL R.Orth und W. Bushuk, Cereal Chem. 49, 268-275 (1972)). In jedem Fall liefert der erfindungsgemäße Gluten-Chelatbildner-Komplex ein Material, das gegenüber den bekannten GIutenprodukten mit Einschuß von normalem vitalem Gluten sowie handelsüblichen modifizierten Glutenen vorteilhaft ist Der Gluten-Chelatbildner-Komplex gemäß der Erfindung ist gewöhnlich ein hellgelbes Pulver mit einem Feuchtigkeits- bzw. Wassergehalt von weniger als 10%, im allgemeinen von weniger als 8%, und gewöhnlich zwischen 6 und 4%. Der Wassergehalt kann sog?.r nur 2 Gew.-% betragen.

Der Anteil des Chelatbildners im Komplex kann variieren, beträgt aber im allgemeinen 0,5 bis 5 Gew.-%, z, B. 0,5 bis 3 Gew.-% oder 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt an trockenem Gluten. Der für die Praxis am meisten geeignete und daher bevorzugte Bereich liegt zwischen OA insbesondere 1,25 und 2 Gew.-%. Die am meisten bevorzugte Konzentration beträgt etwa 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gehalt an trockenem Gluten.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen trockenen pulverförmigen Glutenprodukts zur Verfugung gestellt das dadurch gekennzeichnet ist daß man vitales Gluten und, bezogen auf das Gewicht des trockenen Glutens, 0,5 bis 5 Gew.-% eines nicht-toxischen Chelatbildners aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Zitronensäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze bei dem wirksamen pH-Wert des Chelatbildners in Gegenwart von Wasser vermischt, bis ein im wesentlichen homogenes Gemisch erhalten wird, und daß man das Gemisch trocknet und mechanisch zu einem Pulver zerkleinert.

Der während d<?<* Mischstufe vorliegende pH-Wert ist von extremer Bedeutung. Zum Erhalt des gewünschten Produktes muß das Vermischen des Glutens mit dem Chelatbildner bei dem wirksamen pH-Wert des speziellen

verwendeten Chelatbildners geschehen. Der wirksame pH-Wert ist der pH-Wert oder der pH-Bereich, bei dem

das Mittel als Chelatbildner wirkt Für den Fachmann wird der wirksame pH-Wert eines speziellen Cheliermit tels ohne weiteres Ersichtlich, oder er kann diesen leicht anhand einiger orientierender Versuche ermitteln.

Der tatsächlich⁶ Wert des wirksamen pH-Werts ist vom praktischen oder gewerblichen Standpunkt aus

so gesehen sehr wicPMg, und er kann ausschlaggebend sein, ob ein bestimmter Chelatbildner verwendet werden kann oder nicht ^viele Chelatbildner, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind bei einem pH-Wert von etw0 8 bis 10 wirksam. Beispiele solcher Chelatbildner sind Ethylendiamintetraessigsäure und ihre nicht-toxischen Metallsalze. Der pH-Wert des Glutens beträgt jedoch etwa 6, und es ist bei Verwendung von solchen Mitteln erforderlich, den pH-Wtrt des Gemisches aus Gluten und Chelatbildner vor der Umsetzung einzustellen. Diese pH-Einstellung kann m^:t jeder beliebigen geeigneten nicht-toxischen Base, wie z. B. Natriumhydroxid oder Ammoniumhydroxid, bewirkt werden. Es muß jedoch dabei beobachtet werden, daß die Mehrzahl der Teigzubereitungen, in denen das erfindungsgemäße Produkt höchstwahrscheinlich verwendet werden wird, ebenfalls einen pH-Wert von etwa 6 besitzt und daß daher nach der Bildung des gewünschten Produkts die Base neutralisiert werden muß. Aus diesem Grund wird vorzugsweise Ammoniumhydroxid dazu verwendet, um den pH-Wert des Gemisches einzustellen, da bei dem sich an die Bildung des Komplexes anschließenden Trocknen des Gemisches das Ammoniak automatisch entfernt wird. Wenn eine Base, wie Natriumhydroxid, verwendet wird, dann muß eine Säure (z. B. Salzsäure) dazu verwendet werden, um den pH-Wert nach beendigtem Mischen zu verhindern. Diese Maßnahme führt zu der Bildung eines Salzes (z. B. Natriumchlorid) in dem Produkt, was für viele Anwendungszwecke unerwünscht sein kann.

Bestimmte Chelatbildner, z. B. die Citrate, wie Natrium- und Kaliumeitrat, haben jedoch einen wirksamen pH-Wert von etwa 6, d. h. praktisch den gleichen wie das Gluten selbst. Es hat sich daher gezeigt, daß in diesem Falle keine Einstellung des pH-Werts des Gemisches aus Gluten und einem solchen Chelatbildner erforderlich ist, um eine Reaktion zwischen den zwei Komponenten zu erhalten oder einzuleiten. Unter anderem aus diesem

Grund stellen daher Glutenkomplexe mit solchen Chelatbildnern und insbesondere Glutencitratkomplexe eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Wie bereits ausgeführt, beträgt weiterhin der pH-Wert der meisten frisch gemischten Teige ebenfalls etwa 6, '

so daß, während die pH-Werte von Produkten bei Verwendung von Ethylendiaminetraessigsäure und ihrer Salze als Chelatbildner auf etwa diese Teig-pH-Werte wiedereingestellt werden müssen, bei Produkten, die mit 5 '

den anderen Chelatbildnern gebildet worden sind, eine solche pH-Einstellung nicht erforderlich ist, so daß diese ebenfalls aus diesem Grunde bevorzugt werden.

Die Art und Weise des Vermischens der Komponenten des Komplexes wird nicht als kritisch angesehen. Das Vermischen sollte jedoch über einen genügenden Zeitraum fortgeführt werden, daß ein homogenes Gemisch erhalten wird. Da trockenes vitales Gluten etwa das Zweifache seines Eigengewichtes an Wasser aufnimmt, to sollte diese Menge, die in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist, ausreichend sein, um diesem Erfordernis zu genügen. Ein Überschuß sollte jedoch vermieden werden, da hierdurch keine Vorteile erreicht werden, sondern eine zusätzliche Trocknung in einer späteren Stufe erforderlich gemacht wird.

Die spezielle Methode, die zum Trocknen des nassen Komplexes angewendet wird, wird ebenfalls nicht als kritisch angesehen. Dor bestimmende Faktor liegt darin, daß das Gemisch nicht zu stark erhitzt werden soll, da 15 j

sonst eine Denaturicrung des Proteins stattfinden könnte.

Das oben Gesagte gilt auch für einen mechanischen Zerkleinerungsprozeß, z. B. ein Vermählen, d. h. es sollte auch in diesem Falle darauf geachtet werden, daß ein zu starkes Erhitzen vermieden wird.

Die Herstellung des Komplexes gemäß der Erfindung kann auch mit trockenem vitalen Gluten und Chelatbildner in Gegenwart von gesondert zugesetztem Wasser geschehen. Es wird jedoch bevorzugt, daß der Wasserbedarf des Verfahrens durch Verwendung von nassem Gluten gedeckt wird, da ein solches Material leicht von den vorstehend erwähnten Weizenmehlwaschverfahren verfügbar ist. Wenn frisches nasses Gluten direkt aus dem Stärkeseparator auf diese Weise verwendet wird, dann wird hierdurch nicht nur eine vollständige und nicht billige Glutentrocknungsstufe eliminiert, sondern das nasse Gluten enthält auch bereits genügend Wasser, um den Bedarf für die Umsetzung mit dem Chelatbildner zu decken.

Das Verhalten einiger Produkte der Erfindung bei Backprozessen kann weiterhin durch Calcium- und/oder Magnesiumionen, beispielsweise in Form von Salzen, wie Calciumchlorid oder Magnesiumchlorid, verbessert werden. Diese Substanzen können zusammen mit den anderen Bestandteilen des Teigs zugesetzt werden. Der Grund hierfür ist zwar noch nicht vollständig klar, doch wird angenommen, daß ein Teil der Chelatbildner, die erfindungsgemäß verwendet werden können, solche Ionen aus dem Teiggemisch entfernen, was für das Gären 30 ι

des Teiges schädlich ist Dies hat sich in der Praxis als ähnlich erwiesen, wie beim Gärenlassen mit Wasser, das zu j

weich ist Wie gute Bäcker wissen, liefert ein solches Wasser kein gutes Brot

Obgleich sämtliche Produkte gemäß der Erfindung als Brotadditive gut geeignet sind, d. h. mit den anderen Teigkomponenten verträglich sind, wurde doch festgestellt, daß einige solche Produkte, insbesondere diejenigen, bei denen Ethylendiamintetraessigsäure und ihre Alkalimetallsalze als Chelatbildner verwendet werden, bei der Einarbeitung in einem Backteig bewirken können, daß der Teig im Verlauf eines gewissen Zeitraums zäh wird. Dieses Zähwerden des Teiges kann, wenn man dem obigen Analogieschluß folgt, der Verwendung eines zu harten Wassers entsprechen, das ebenfalls (zwar aufgrund anderer Gründe) kein gutes Brot liefert Daher sollte die Menge der Calcium- und/oder Magnesiumionen, die in den Teig zusammen mit dem Gluten-Chelatbildner-Komplex eingearbeitet werden, sorgfältig kontrolliert werden, daß vermieden wird, daß der Teig zu zäh wird. Die Menge, die zum Erhalt der gewünschten Effekte unter Vermeidung eines zu starken Zähwerdens zugesetzt '

werden kann, kann leicht durch einige orientierende Tests ermittelt werden. In jedem Falle ist die Zeitspanne, die γ _l

erforderlich ist, daß der Teig so zäh wird, daß er nicht mehr zu bearbeiten ist, relativ lang, und die notwendige Bearbeitung des Teigs vor dem Backen kann daher vervollständigt werden. Das daraus hergestellte Brotprodukt verhält sich daher zufriedenstellend. 45 ':'·/'

Es ist jedoch zu beachten, daß Komplexe aus Gluten und den erfindungsgemäß verwendeten Citraten als Chelatbildner auf das Teiggemisch keine nachteiligen Effekte ausüben. Daher geben zusätzliche Calcium- und Magnesiumionen keine Vorteile, und ihre Zugabe zu dem Teig ist vollständig unnötig, vorausgesetzt, daß das Teigwasser nicht zu weich ist

Der gepulverte Gluten-Chelatbildner-Komplex der Erfindung kann im allgemeinen reguläres vitales Gluten oder modifizierte Glutene bei den meisten Anwendungszwecken ersetzen oder verstärken. Da sich dieses Produkt rasch dispergiert und rehydratisiert und hierauf innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne entwickelt wirdj liegt seine größte Möglichkeit in Gebieten, wo es auf solche Qualitäten ankommt Insbesondere kann das Produkt mit großem Vorteil bei Kurzzeitbackprozessen verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird daher auch die Verwendung dieses Glutenprodukts für solche Kurzzeitbackprozesse 55 :-ß

in Betracht gezogen. ^f f

Bei diesem Kurzzeitbackprozeß geht man so vor, daß man die Bestandteile eines Teigansatzes vermischt, den |i

Teig durch mechanische Bearbeitung oder durch eine chemische Teigentwicklung entwickelt und daß man den ö

so entwickelten Teig aufgehen läßt und schließlich bäckt gi

Die Menge des in dem Ansatz enthaltenen Komplexes kann bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%, 60 |>

bezogen auf die Menge des trockenen Mehls betragen, wenn eine Verbesserung der Backeigenschaften ange- |'

strebt wird. Wenn jedoch eine Proteinanreicherung des Produkts erforderlich ist, dann kann die Menge erheb- ;ji

lieh höher sein und beispielsweise zwischen 10 und 20 Gew.-%, bezogen auf das trockene Mehl, liegen. A

Die Erfindung wird anhand der folgenden Zubereitungen und Beispiele näher erläutert Diese beziehen sich |g

auf die Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen Gluten-Chelatbildner-Komplexe.

Herstellung

Herstellung eines Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-Komplexes
1. Aus frischem nassem vitalem Gluten

a) Laboratoriums- oder absatzweise geführtes Verfahren

Eine Lösung von 2 g Natriumeitrat in der minimalen Wassermenge wurde in die Kugel eines üblichen Laboratoriums-Farinographen eingebracht, welche 400 g frisch hergestelltes nasses vitales Gluten enthielt. Es wurde 5 bis 7 Minuten mit 200 UpM gemischt, bis sich die Kurve geebnet hatte. Das Produkt wurde dünn auf eine geeignete Oberfläche ausgebreitet und über Nacht gefriergetrocknet. Das resultierende trockene Produkt hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 2 bis 4 Gew.-%. Es wurde in einer Mühle so zerkleinert, daß der gewünschte Gluten-Natriumcitrat(l,5°/o)-Komplex, d.h. mit einem Natriumcitratgehalt von 1,5 Gew.-%, bezogen auf das trockene Gluten, als Pulver, das durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,250 mm hindurchging,

erhalten wurde.

b) Kontinuierlicher technischer Prozeß

Das erfindungsgemäße modifizierte Gluten kann geeigneterweise durch eine einfache Modifikation der bekannten Verfahren hergestellt werden, die dazu verwendet werden, um Stärke und Gluten von Weizenmehl abzutrennen. Ein solches Verfahren wird durch das folgende Fließschema veranschaulicht:

13

14

Weizenmehlteig

10

nasses Gluten

11 — 12 — 15

Gepulverter Komplex

aus Gluten

und Chelatbildner

Stärke

Bei dem im Fließschema dargestellten Verfahren wird der Weizenmehlteig in einen Stärke/Gluten-Separator 10 eingeleitet und das erhaltene nasse Gluten wird durch eine Zahnradpumpe 11 in einen Ringtrockner 12 eingeleitet

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen modifizierten Glutens ist es lediglich erforderlich, den Chelatbildner, zum Beispiel Natriumeitrat, in Form einer Lösung in die Zahnradpumpe 11 aus dem Tank 13 über eine Dosiervorrichtung 14 einzuführen. Die durch die Zahnradpumpe erhaltene Mischwirkung ist ausreichend, um das nasse Gluten und den Chelatbildner gründlich zu vermischen. Das Gemisch wird sodann in den Trockner und am Schluß in eine Hammermühle 15 geleitet, wo es zu einem Pulver zermahlen wird das durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm hindurchgeht Sodann wird das Produkt abgepackt

(Die Lösung des Chelatbildner kann auch an einem anderen Ort des Verfahrens zugesetzt werden, zum Beispiel stromaufwärts der Pumpe 11 oder sogar stromabwärts davon, wenn Maßnahmen getroffen werden, um ein angemessenes Vermischen in einer späteren Stufe zu gewährleisten.)

Die Fiießgeschwindigkeiten des nassen Giutens und der Lösung des Chelaibildners werden naturgemäß so kontrolliert, daß die gewünschte Konzentration des Chelatbildners in dem Produkt erhalten wird So wird zum Beispiel ein trockener gepulverter Gluten-Natriumcitrat(l,5⁰/o)-Komplex gemäß der Erfindung in einer Menge von etwa 113 kg/Std hergestellt, indem 340 kg/Std frisches nasses vitales Gluten (was 113 kg/Std trockenem Gluten entspricht) direkt aus dem Separator durch den Zahnradpumpenmischer geleitet, während in die Zahnradpumpe 530 kg/Std einer Natriumcitratlösung mit einer Konzentration von 035 kg/1 Natriumeitrat eingeführt werden. Das so erhaltene Produkt hat einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 Gew.-%.

Z Aus trockenem vitalem Gluten
a) Gluten-Natrhimcitrat(l ,5⁰/o)-Komplex

Ein Gemisch aus 150 g trockenem vitalem Gluten und 250 ml Wasser mit einem Natriumcitratgehalt von 2 g wurde in einem Standardlaborfarinographen, der mit einer großen Kugel versehen war, 5 bis 7 Minuten bei 2000 UpM vermischt, d h. so lange, bis die Kurve abflachte. Das resultierende Material wurde auf übliche Weise gefriergetrocknet und gemahlen, wodurch das gewünschte Produkt als Pulver erhalten wurde. Dieses hatte eine

solche Teilchengröße, daß alles durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm hindurchging. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug 2 bis 4 Gew.-°/o.

b)Gluten-Natrium(Na)-E.D.T.A.-lComplex

: Wie vorstehend erläutert, ist es bei Verwendung von Na-E.D.TA., erforderlich, den pH-Wert des Gluten/Chelatbildner-Gemisches auf den wirksamen pH-Wert des Chelatbildners einzustellen.

So wurden zum Beispiel 250 g eines trockenen gepulverten Gluten-Na-E.D.T.A.(1,5%)-Kompexes hergestellt, indem 2,25 g Na E.D.T.A. in einem Gemisch aus 150 ml Wasser und 100 ml 5%iger Ammoniumhydroxidlösung aufgelöst wurden und unter Rühren der Lösung 150 g trockenes vitales Gluten gegeben wurden. Sodann wurde das ganze Gemisch in einen Farinographen überführt und dort 7 Minuten bei 200 UpM vermischt. Das so erhaltene nasse Komplexprodukt wurde gefriergetrocknet und auf die übliche Weise zu einem Pulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% vermählen, das durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm hindurchging. Bei der Trocknungsstufe wurde das Ammoniak aus dem Produkt entfernt wodurch der pH-Wert auf den gewünschten Wert von 6 vermindert wurde.

Die erforderliche Menge der Base wird in der Praxis leicht bestimmt, indem man einfach die Base zu einem nassen Gemisch der Komponenten des Komplexes gibt. So wurden zum Beispiel im obigen Faii das Na E.D.T.A., das gepulverte vitale Gluten und 250 ml Wasser in einem Farinographen vermischt. Portionsweise wurde eine 5%ige Ammoniumhydroxidlösung zugesetzt, bis der bekannte wirksame pH-Wert von 9,5 erreicht worden war. Zu diesem Zeitpunkt waren 100 ml Ammoniumhydroxidlösung zugegeben worden. Da der erforderliche Wassergehalt 250 ml betrug, waren 100 ml Wasser durch 100 ml Ammoniumhydroxid ersetzt worden. Die gleiche allgemeine Verfahrensweise kann auch bei anderen Chelatbildnern mit einem wirksamen pH-Wert angewendet werden, der sich von demjenigen des regulären vitalen Glutens, d. h. von etwa 6, unterscheidet.

Beispiele
Beispiel 1

Die überlegene Funktionalität des erfindungsgemäßen modifizierten Glutenprodukts wurde anhand eines Vergleiches mit einem gewöhnlichen vitalen Gluten bei einem Testkurzzeitbackverfahren veranschaulicht
Es wurde folgender Ansatz angewendet:

Mehl	100
Backfett	3
Hefe	4
Zucker	4
Proteasezubereitung	0,5 g (50 000 H.U.-Einheiten pro 56,7 g)
Salz	2
Ascorbinsäure	60 ppm
Castein	12V2 ppm
Kaliumbromat	60 ppm
Gluten — vital oder modifiziert —
je nach dem Einzelfall	2
	Verfahrensweise

Das Gluten in trockener Form wird zusammen mit den anderen Komponenten des Teigs in die Kugel einer Hobart-Vorrichtung (Modell C-100) eingebracht und darin 30 Sek. mit langsamer Geschwindigkeit und 2 Minuten mit hoher Geschwindigkeit (3. Geschwindigkeitsstufe) vermischt Nach einer Bodenzeit von 10 Minuten wurde der Teig mit 275 g abgewogen, 20mal mit der Hand abgerundet und 10 Minuten lang ruhengelassen. Danach wurde er ausgewalzt und mechanisch verformt, wozu eine Standard-0,454-kg-Brotpfanne verwendet wurde (ober Abmessungen 21,6 cm χ 11,4 cm, Bodenabmessungen 19,1 cm χ 8,9 cm, Höhe 7,0 cm). Der Teig wurde 90 Minuten bei 433⁼C aufgehengelassen und 20 Minuten bei 219~C gebacken. Nach ciüstQndigern Abkühlen wurde er gewogen. Das Volumen wurde nach dem Stendard-Rapssamen- Verdrängungstest gemessen, und schließlich wurde das Produkt geschnitten und eingekerbt Nachstehend sind die Werte als Mittelwerte angegeben, die bei mindestens zwei Versuchen erhalten wurden.

Aus den verschiedenen Zeitperioden, insbesondere der Aufgehzeit, wird ersichtlich, daß der Test absichtlich strenger durchgeführt wurde als bei einem normalen Kurzzeitbackprozeß zu erwarten wäre, um die verschiede^ nen Materialien vollständig zu bewerten und miteinander zu vergleichen.

Teil A

Nach der obigen Vefahrenweise wurde der Effekt von verschiedenen Konzentrationen des Chelatbildners, nämlich von Natriumeitrat, in dem Gluten-Chelatbildner-Komplex auf die Qualität des erzeugten Brotes untersucht Zum Vergleich wurden auch Kontrollproben aus vitalem Gluten, erhalten von zwei verschiedenen Wascnabtrennungsverfahren, und Gluten-Citrat-Komplexe, hergestellt aus diesen vitalen Glutenen, mit untersucht Die Ergebnisse sind anhand des Laibvolumens dargestellt, das bei nach der obigen Verfahrensweise hergestelltem Brot erhalten wurde.

Konzentration von Natriumeitrat in dem Glutencitratkomplex,

Gewichts-%, bezogen auf das trockene Gluten

Kontrollprobe

0 1,0 1,5 2,0

5

Gluten A 9,2 9,5 9,8 9.9

Gluten B 9,0 9,4 9,6 9,5

Es wurde gefunden, daß in jedem Fall die Innenstruktur ähnlich und zufriedenstellend war.
Die Ergebnisse zeigen eindeutig die signifikante Zunahme der Funktionalität der erfindungsgemäßen Gluten-Citrat-Komplexe im Vergleich zu gewöhnlichem vitalem Gluten. Signifikante Verbesserungen zeigen sich bereits bei Natriumeitratkonzentrationen von 1,0%, wobei jedoch festgestellt wurde, daß eine Natriumcitrat- £5 15 konzentration von etwa 1,5% die besten Ergebnisse liefert

f * Teil B

F' 20 Die Verfahrensweise des Teils A wurde wiederholt wobei ein Gluten-Natriumcitrat-Komplex verwendet ' ■ wurde. Auch hier wurde eine Kontrollprobe mit vitalem Gluten untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachfol-

'ifi genden Tabelle zusammengestellt

'};■[ 25 '°robe Konzentration von Chelatbildner in dem Gluten-Chelatbildner-Komplex,

.· Gewichts-%, bezogen auf das trockene Gluten

!"' 0 1,0 1,5 2,0 3,0

; Kontrollprobe

% 30 Gluten-Natriumcitrat 9,2 10,0 10,2 10,0 9,3

Die Innenstruktur in jedem Falle war ähnlich und zufriedenstellend.

'. Diese Ergebnisse zeigen die überlegene Funktionalität des erfindungsgemäßen modifizierten Glutens gegen-

■v 35 über gewöhnlichem vitalem Gluten. Auch hier wurde festgestellt, daß die optimale Konzentration des Chelat- ; bildners in dem Komplex etwa 1,5 Gew.-%, bezogen auf das trockene Gluten, betrug.

¹ TeilC

Die Verfahrensweise des Teils A wurde wiederholt, wobei ein Gluten-Na E.D.TA.-Komplex verwendet

: wurde. Diesmal wurde jedoch ein Bäckermehl mit mehr als 72%iger Ausmahlung verwendet Es wurden

,_l- folgende Ergebnisse erhalten:

I -_f Konzentration von E.DXA. in dem Gluten-E

i ij Gew.-%, bezogen auf das trockene Gluten

|& Kontrollprobe 0,75 1,0 14 1,8

g 2%v.g.

I 50 —~ ~~

|| Laibvolumen 9 8,7 9,5 10,0 9,8

II Die Innenstruktur war in jedem Falle ähnlich und zufriedenstellend.

55 Die obigen Werte zeigen, daß die erfindungsgemäßen Produkte mit Vorteil sogar dann verwendet werden können, wenn relativ starke Mehle eingesetzt werden. Sie bestätigen, daß die optimale Konzentration des Chelatbildners in dem Komplex etwa 1,5% beträgt

60 Teil D

Die pH-Einstellung gemäß 2b) auf Seite 7 wurde dazu verwendet, um einen Gluten-Komplex von E.D.TA. herzustellen. Dieser wurde in dem oben beschriebenen Backprozeß bewertet Das erfindungsgemäße komplexe Produkt wurde in einer Menge von 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Mehls, verwendet Der Teigansatz 65 enthielt auch in einer Menge von 100 bis 150 ppm Calciumionen (in Form von Calciumchlorid). Das erhaltene Brot wurde wie vorstehend anhand des Laibvolumens bewertet

Ergebnisse Probe spezifisches

Volumen

Kontrollprobe 8£

Reguläres vitales Gluten 8,8

Gluten-E£>.TA{1,5%)-Komplex 9,9

Die Krume war zufriedenstellend. Die gesteigerte Funktionalität, die im Vergleich zu der Verwendung von io Mehl allein oder von regulärem vitalem Gluten durch die erfindungsgemäßen Komplexe erhalten wurde, zeigt sich eindeutig anhand der erhaltenen erhöhten Laibvolumina.

Um die Wichtigkeit der Einstellung auf den wirksamen pH-Wert des Chelatbildners, wenn eine solche |

erforderlich war, zu zeigen, wurde bei den obigen Untersuchungen auch ein Produkt in Betracht gezogen, das p

durch Vermischen von regulärem vitalem Giuten mit Na E.D.T.A. bei den gleichen Bedingungen wie bei der 15 |

obigen Gluten-Na RDXA(1,5%)-Probe jedoch ohne Einstellung auf den pH-Wert des Gluten-Na ED.TA.-Ge- .,?

misches, der als etwa 6 bestimmt wurde, hergestellt worden war. Es wurde nämlich festgestellt, daß Brot, das auf Jf

die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben, jedoch unter Verwendung dieses Produkts hergestellt worden Ig

war, ein Laibvolumen von nur 8,7 hatte, d. h. ungefähr das gleiche Laibvolumen, wie wenn normales vitales iff

Gluten verwendet wird, das nicht signifikant größer ist als bei der Kontrollprobe. 20 J i

Beispiel 2 ?\

Die verbesserte Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und -kapazität des modifizierten Glutens gemäß der Erfindung wurde anhand eines Vergleichs mit verschiedenen handelsüblichen Materialien gezeigt Zum Ver- 25 gleich wurden folgende Materialien gezeigt Zum Vergleich wurden folgende Materialien herangezogen:

1. Mehl als Kontrollprobe; I

2. Mehl, ergänzt mit 2% eines Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-K.omplexes, d. h. eines Komplexes, der ungefähr

1,5 Gew.-% Natriumeitrat enthielt; 30

3. Mehl, ergänzt mit 4% eines Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-Komplexes;

4. Mehl, ergänzt mit 2% eines handelsüblichen modifizierten Glutens;

5. Mehl, ergänzt mit 4% eines handelsüblichen modifizierten Glutens;

6. Mehl, ergänzt mit 2% vitalem Gluten;

7. Mehl, ergänzt mit 4% vitalem Gluten. 35

Sämtliche Prozentmengen sind Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene Mehl.

Die Testproben wurden in einem Standardlaboratoriums-Farinographen vermischt, und die Wasserabsorption wurde so eingestellt, daß die Konsistenz der Teige auf die 500 B.U.-Linie gebracht wurde.

Ergebnisse

Probe Absorption, % Zeitspanne bis zum Peak¹)

45

1	63,0	3,5
2	643	4,4
3	66,0	5,5
4	63,3	3,0
5	64,0	3,7
6	63,3	6,0
7	64,0	6,0

50

') Zeitspanne, bis die Kurve die maximale Konsistenz erreicht, Min.

55

Die obigen Werte zeigen, daß das erfindungsgemäße chemisch modifizierte Gluten im Vergleich zu regulärem trockenem Gluten und nach dem Stand der Technik modifiziertem Gluten bessere Wasserabsorptionseigenschaften besitzt Diese Eigenschaften sind für die meisten Backzwecke signifikant.

Beispiel 3 60

Es wurde wie in Beispiel 2 verfahren, um den Effekt der Einarbeitung von variierenden Mengen des Gluten-Natriumcitrat(l,5%)·Komplexes in den Brotteig auf die Brotqualität zu ermitteln. Zum Vergleich wurde Mehl und Mehl, das mit normalem vitalem Gluten ergänzt war, in der gleichen Weise behandelt. Es wurden folgende Ergebnisse, ausgedrückt als Brotvolumina, erhalten: 65

Ürotvolumen

Mehl-Kontrollprobe 8:1

Mehl, ergänzt mit 2% normalem vitalem Gluten 8:4

Mehl, ergänzt mit 1 % Gluten-Natriumcitrat-Komplex 8,6

Mehl, ergänzt mit 2°{> Gluten-Natriumcitrat-Komplex 9,2

Die obigen Prozentmengen sind Gewichtsprozent, bezogen auf den Mehlgehalt des Teigs. In jedem Falle war die Innenstruktur ähnlich und zufriedenstellend.

Die obigen Werte zeigen eindeutig die signifikanten Verbesserungen des Laibvolumens, die durch Verwendung des erfindungsgemäßen Produkts erhalten werden.

Diese Ergebnisse zeigen insbesondere, daß das Gluten-Natriumcitrat-(1,5%)-Produkt gemäß der Erfindung dem Zweifachen der Gewichtsmenge von normalem vitalem Gluten mehr als äquivalent ist und daß das erfindungsgemäße Produkt im gleichen Gewichtsverhältnis im Vergleich zu normalem vitalem Gluten eine stark überlegene Funktionalität besitzt
Beispiel 4

Es wurde der folgende Test entwickelt, um vergleichend das Ausmaß der Proteinentwicklung in einem Teig zu ermitteln, dem ein erfindungsgemäßer Gluten-Chelatbildner-Komplex zugesetzt worden war. Ee wurde folgender Ansatz verwendet:

Mehl	135 g
Salz	ig
Wasser	90 ml
Glutenprodukt	15 g

Der Teig wird zu einem Gegenstand verformt, der sodann bei festgesetzten Bedingungen festgestreckt wird, bis er zu reißen beginnt An diesem Punkt wird die Dicke des Teiges gemessen. Die Dicke des Teiges wird als Maß für die Entwicklung des Proteins in dem Teig angesehen, wobei es so ist, daß je dünner das Teigblatt beim Reißen ist, desto mehr entwickelt das Protein ist

Verfahrensweise

Das Salz wird im Wasser aufgelöst und zu einem Gemisch aus dem Gluten und Mehl gegeben. Das Gemisch wird 2 Minuten in einem Swanson-Mischer gemischt, was einem etwa 2,5minütigen Mischen mit Geschwindigkeitsstufe 3 in einer Hobart C-100· Einrichtung entspricht Das Gemisch wird sodann mit einem Kunststoffilm bedeckt, um ein Austrocknen zu verhindern. Es wird 10 Minuten stehengelassen und danach mit Maisstärke eingestäubt und zweimal durch Blattwalzen mit einem Abstand von 3 mm hindurchgeleitet Nach dem Bedecken und Stehenlassen über einen weiteren Zeitraum von 10 Minuten wird es erneut eingestäubt und festgesteckt. Das Stehenlassen und Feststecken wird sodann wiederholt, bis die Schicht des Teiges zu reißen beginnt. Die Dicke beim Reißen wird mit einem Mikrometer gemessen.

Ergebnisse

Glutenprodukt im Teig Dicke beim

Reißen

Reguläres vitales Gluten 0,4 mm

Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-Komplex 0,25

so Die obigen Werte zeigen, daß der erfindungsgemäße Komplex vermutlich aufgrund seiner Fähigkeiten, rasch zu hydratisieren, sich auch rasch und bis zu einem weit größeren Ausmaß als reguläre vitale Glutene entwickeln. Diese Eigenschaft zeigt die Fähigkeit des neuen Komplexes an, das Netzwerk der natürlichen Proteine in einem Mehl zu verstärken.

Eine schärfere Version des obigen Tests wurde ebenfalls vorgenommen, wobei die ausgesteckten Teige am Reißpunkt oder nahe darin zu Streifen mit den Abmessungen 10,2 cm χ 45,7 cm zerschnitten wurden. Eine Person ergriff jedes Ende der Streifen mit der Hand und zog den Streifen mäßig noch weiter aus. Dies führte zu einer weiteren Dickeverminderung des Streifens, wobei wiederum die Dicke beim Reißen gemessen wurde.

Ergebnisse

Glutenprodukt im Teig Dicke beim

Reißen

Reguläres vitales Gluten 0,25 mm

Gluten-Natriumcitrat(l,5°/o)-Komplex 0,15 mm

Diese Werte bestätigen die obige Schlußfolgerung, daß die erfindungsgemäßen Produkte rasch hydratisieren und gut entwickelte Teige in einer erheblich kürzeren Zeiten liefern als reguläres vitales Gluten.

10 I

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurden die Backqualitäten eines modifizierten Glutens gemäß der Erfindung bei einem chemischen Teigcntwicklungsbackprozeß bei der Herstellung eines handelsüblichen angereicherten Schnittpfannenweißbrotsuntersucht -- · ■ s

Es wurde ein Ansatz eines üblichen angereicherten Schnittweißbrots verwendet Die einzigen Variablen hinsichtlich der verwendeten Mehle waren die folgenden:

Kontrollprobe 1 Frühlingsweizenmehl mit einem Proteingehalt von 12% Kontrollprobe 2 Kontrollprobe 1, verdünnt mit 50% weichem Weizenbiskuitmehl, um einen Protein-

gehalt von 10,5% zu erhalten A Kontrollprobe 2, ergänzt mit 2% regulärem vitalem Gluten, um einen Proteingehalt

von 12% zu erhalten B Kontrollprobe 2, ergänzt mit 2% Glutennactriumcitrat(14%)-Komplex gemäß der

Erfindung, um einen Proteingehalt von 12% zu erhalten Verfahrensweise

Der Backprozeß war ein Standard-Prozeß, wobei keine Massengärungsperiode angewendet wurde. Das so hergestellte Brot wurde dem Rapssamenverdrängungstest unterworfen, um das Brotvolumen zu bestimmen. Die Krume wurde nach dem Aufschneiden untersucht

Ergebnisse

In allen Fällen war die Krumenstruktur fein und gleichmäßig. In der folgenden Tabelle sind die entsprechenden Werte zusammengestellt

Test Kontrollprobe

61%	61%	35
13,4 cm	14,0 cm
4450 cm3	4800 cm3
6,6	72

Teigabsorption 62% 58% Aufgehhöhe 13,5 cm 12,9 cm Volumen (680,4 g Laib) 4850 cm³ 4200 cm³ Spezifisches Volumen (cmVg) 7,2 6,2

Diese Werte zeigen wiederum die überlegene Funktionalität der erfindungsgemäßen Produkte, da die Zugabe von 2% des neuen Mittels gemäß der Erfindung zu schwachem Mehl (Kontrollprobe 2) das natürliche Protein so verstärkt, daß das auf diese Weise ergänzte Mthl Backeigenschaften hat, welche fast identisch mit denjenigen des starken Kontrollmehls 1 sind. Dies steht mit den Ergebnissen im Gegensatz, die durch Verwendung einer gleichen Menge von regulärem vitalem Gluten erhalten werden, wodurch gezeigt wird, daß das vitale Gluten, obgleich es, wie zu erwarten ist, gewisse günstige Effekte liefert, nicht so rasch hydratisiert oder entwickelt Bei Verwendung dieses vitalen Glutens ist daher ersichtlicherweise die Verbesserung der Backeigenschaften signifikant geringer.

45 Beispiel 6

Dieses Beispiel beschreibt das Verhalten von regulärem vitalem Gluten und dem Gluten-Natriumcitrat( 1,5%)-Komplex bei der Herstellung von Herdbrot. Als Ansatz wurde ein herkömmlicher Ansatz für krustiges Herdbrot (französisches Brot) mit einem mageren Teig verwendet, der 1,5% Zucker und 1,5% Fett, bezogen auf das Gewicht des Mehls, enthielt. Die Mehle hatten folgende Bewertungen:

Kontrollprobe Bäckermehl mit den Standard-Additiven: Proteingehalt 13%

Gemäß dem Stand der Technik A Kontrollprobe, ergänzt mit 2% regulärem vitalem Gluten, um einen Proteingehalt von 14,5% zu erhalten

Gemäß der Erfindung B Kontrollprobe, ergänzt mit 2% Gluten-Natriumcitrat(l,5%), damit

ein Proteingehalt von 14,5% erhalten wird

Es wurde ein Standard-Verfahren angewendet, bei dem eine Niedergeschwindigkeitsvermischung und keine Massengärung erfolgte. Das erzeugte Brot wurde auf übliche Weise untersucht. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Test Kontrollprobe A B

Teigabsorption 60% 63% 63%

Laibvoiumen (680,4 g) 4925 cm³ 5200 cm³ 5550 cm³

Spezifisches Volumen (crrvVg) 7,25 7,65 8,16

11

In jedem Falle war die Krume zufriedenstellend. Die Werte zeigen auf dem Wege über signifikant verbesserte Laibvolumina die überlegene Funktionalität des erfindungsgemäßen Komplexes gegenüber vitalem Gluten. Dieser Test ist sehr signifikant, da Brotarten dieses Typs verarbeitet werden, ohne daß der Teig gestützt wird. Es ist daher gewöhnlich erforderlich, starke Mehlarten zu verwenden, um ein solches Brot herzustellen. Wie jedoch aus den obigen Werten ersichtlich wird, hat das schwächer-; Mehl (Kontrollprobe 2% das mit 2% Gluten-Natriumcitrat-Komplex gemäß der Erfindung ergänzt worden ist, stark verbesserte Backeigenschaften, die tatsächlich im wesentlichen die gleichen sind wie diejenigen eines starken Mehls (Vergleichsprobe 1).

Beispiel 7

Es wurde das Verhalten des Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-Koinplexes gemäß der Erfindung in einem modifizierten Ansatz untersucht Es wurde mit folgendem Ansatz gearbeitet:

Mehl Hefe Zucker Backfett Milch Delquik·)

Delpromase**)

Wasser Produkt A oder B — vergL unten

400 Teile 12TeUe 16 Teile 12 Teile 8 Teile 2TeUe 0,5 Teile 274Teile 4 (Äquivalent zu 1 Gew.-<!

), bezogen auf das Mehl)

*) Prozeßadditiv von Delmar Chemicals Ltd. of Montreal, Canada. **) Handelsübliches Proteasegemisch von Delmar Chemicals Ltd. of Montreal, Canada.

Zu Vergleichszwecken wurden folgende Variationen vorgenommen:

Kontrollprebe Kein Gluten

A Handelsübliches modifiziertes Gluten

B GIuten-Natriumcitrat(l,5%)

Unter VerweDclun^ einer Laboratoriumseinrichtung wurde ein Standard-Backverfahren durchgeführt, wobei die Teige so aus$SwiUzt wurden, daß nach dem Backen Laibe mit 567,0 g erhalten wurden.

Ergebnisse In jedem Fall hAtte der gebildete Laib eine gleichmäßige Krume.

Kontrollprobe A

Volumen	4050 cm3	4250 cm3	4500 cm3
Spezifisches Volumen	7,1	7,5	8,1
Höhe	11,9/15,2 cm	12,3/15,6 cm	12,4/16,0 cm

Die obigen Werte zeigen eindeutig, daß selbst bei einem Gehalt von 1% das erfindungsgemäße Produkt wirksam ist und eine signifikante Verbesserung der Prozesse gegenüber der Verwendung von handelsüblichen modifizierten Glutenarten erhalten wird.

Der obige Test wurde im großen wiederholt, wobei ein gewerblicher Standardansatz mit folgender Zusammensetzung verwendet wurde:

Glenora-W.-Mehl	500 g
Wasser	315 cm3
Zucker	10g
Cerelose	10g
Salz	10g
Molkepulver	20 g
Backfett	15g
Hefe	15g
Delquik 70 MS	2,5 t
Calciumpropionat	1,25 g
Emulgator	2,5 g
Handelsübliches modifiziertes Gluten oder
Gluten-Natriumcitrat(l,5°/o)-K.ompIex	5

12

Verfahrensweise

Es wurde eine Standardverfahrensweise angewendet. Die Laibe wurden auf die übliche Art und Weise untersucht. Es lagen keine Unterschiede hinsichtlich der Krumenstruktur vor. Beide Laibe hatten eine feine Krume, jedoch wurde festgestellt, daß das Volumen des mit dem Gluten-Citrat-Komplex gebildeten Laibes größer war als dasjenige des Laibes, der mit handelsüblichem modifiziertem Gluten erhalten worden war.

Beispiel 8
a) Art und Weise des Vermischens der Komponenten des Komplexes

Der Einfluß der Art und Weise des Vermischens des Glutens mit dem Chelatbildner wurde untersucht, indem der gleiche Gluten-Natriumcitrat( 1,5%)-Komplex nach zwei unterschiedlichen Mischmethoden hergestellt wurde, nämlich nach der Farinograph-Methode (A) und der Zahnradpumpenmethode (B). In jedem Falle wurde ein Gemisch aus 400 g nassem vitalem Gluten und 2 g Natriumeitrat verwendet, das nach dem Zusammenmengen auf übliche Weise gefriergetrocknet und vermählen worden war. Die Produkte wurden anhand der vorstehend beschriebenen Backweise untersucht (vgl. Beispiel 1, wiederum mit einem Gehalt von 2%). Das so erzeugte Brot wurde auf das Laibvolumen und die Bewertung der Krume untersucht

Ergebnisse

Mischmethode Spezifisches Volumen Innenstruktur

A
B

8,80 8,85

ausgezeichnet
sehr gut

Diese Werte zeigen eindeutig, daß die spezielle Mischmethode der Komponenten des Komplexes nicht kritisch ist, da die Produkte hinsichtlich ihrer Eigenschaften zur Herstellung von Backwaren sehr ähnlich sind.

b) Einfluß der Temperatur auf die Mischstufe

Unter Verwendung des Farinographen als Mischer und des in a) verwendeten Materials wurde der Effekt des Vermischens der Komplexkomponenten bei 30 und 40° C bestimmt Es wurde festgestellt, daß Laibe, die aus dem Komplex hergestellt worden waren, der bei den genannten zwei Temperaturen gebildet worden war, ein gleiches spezifisches Laibvolumen von 8,4 hatten, wobei die Innenstruktur in dem ersten Falle ausgezeichnet und im zweiten Falle sehr gut war.

Daraus kann die Schlußfolgerung gezogen werden, daß die Mischtemperatur nicht kritisch ist

c) Vergleich von erfindungsgemäßen Gluten-Chelatbildner-Komplexen,
die nach verschiedenen Methoden hergestellt sind

Ein Gluten-Natriumcitrat-(1,5%)-Komplex wurde nach den verschiedenen, unten angegebenen Verfahrensweisen (sonst wie in den Beispielen beschrieben) hergestellt Das erhaltene Produkt wurde unter Anwendung der üblichen Brotherstellungsmethode (vgL Beispiel 1, wiederum mit einem Gehalt von 2%) untersucht

Verfahrensweise Spezifisches

Mischen Trocknen Vermählen Laibvolumen

Farinograph

Zahnradpumpe

Zahnradpumpe

Kontrolle
Vitales Gluten
Farinograph

Gefriergetrocknet Gefriergetrocknet Gewerbliches Lufttrockr.cn (Ringtrockner)

Gefriergetrocknet

Hammermühle
Hammermühle
Hainir.ermühle

Hammermühle

9,4
9,4
9Λ

8.5

Die obigen Werte bestätigen die verbesserte Funktionalität der erfindungsgemäßen Komplexe im Vergleich zu ebem regulären vitalen Gluten. Es ist zu beachten und als überraschend anzusehen, daß die Trockenbedingungen im technischen Ringtrockner, die gegenüber dem Gefriertrocknen relativ scharf sind, das Produkt nicht zu beeinträchtigen zu scheinen, da sich sowohl Laborproben als auch im großen hergestellte Proben des Produkts praktisch identisch verhalten.

13

Beispiel 9

Die vorstehenden Beispiele zeigen die Vorteile, die erhalten werden, wenn man den erfindungsgemäßen Komplex bei chemischen Kurzzeitteigentwicklungsprozessen anwendet.

Ein erfindungsgemäßes Produkt, nämlich der Gluten-Natriumcitrat(l,5⁰/o)-Komplex, wurde in einen typischen Brotmehlansatz eingearbeitet, der dazu verwendet wurde, um Biot nach dem Chorleywood-Back-Prozeß (CBP) herzustellen. Zum Vergleich wurden mehrere Typen von regulärem vitalem Gluten in der gleichen Weise behandelt. Es wurden zwei Untersuchungen, die eine mit etwa 2 Gew.-% und die andere etwa 15 Gew.-% zugegebenem Giutenprodukt, bezogen auf das trockene Mehl, durchgeführt.

Ergebnisse

Es wurde gefunden, daß bei dem niedrigeren Gehalt alle Mehl/Glutenprodukt-Kombinationen annehmbares Brot lieferten, daß jedoch der erfindungsgemäße Gluten-Citrat-Komplex ein weißere, geringfügig feinere und sehr gleichmäßige Krume im Vergleich zu den anderen Produkten lieferte.

Beim höheren Gehalt lieferte der Giuten-Citrat-Komplex das größte Brot, von dem auch festgestellt wurde, daß es die feinste und gleichmäßigste Krume hatte.

Beispiel 10

Effekt der Variation der Konzentration des Citrats in dem modifizierten Gluten der Erfindung Französisches Brot wurde wie folgt hergestellt:
a) Teigansatz

Die Kontrollprobe enthielt kein Gluten. Die Vergleichsprobe enthielt 2% normales vitales Gluten und die Proben gemäß der Erfindung 2% normales vitales Gluten, das durch Behandlung mit variierenden Mengen von Natriumeitrat modifiziert worden war.

Verfahrensweise

1. Die Teigkomponenten wurden 1 Minute mit niedriger Geschwindigkeit und sodann 3 Minuten mit mittlerer

Geschwindigkeit, & h. insgesamt 4 Minuten lang vermischt

2. Der resultierende Teig wurde 10 Minuten lang ruhengelassen.

3. Der Teig wurde sodann in einer Form mit 390 g ausgewalzt

4. Er wurde weitere 25 Minuten lang ruhengelassen.

5. Er wurde 60 bis 70 Minuten bei 107⁰C aufgehengelassen und

6. 20 Minuten bei 430° C gebacken.

Bei jedem Gehalt wurden zwei Proben untersucht Das Laibvolumen wird auf diese Weise das spezifische Volumen wurde in üblicher Weise ermittelt

Ergebnisse

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Menge des in dem erfindungsgemäßen modifizierten Gluten vorhandenen Citrats selbst bei niedrigeren Gehalten wirksam ist Bei den obigen Versuchen werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn das Natriumeitrat nur etwa 0,01 % des Teigansatzes ausmacht

• " ■ ' . 14 ■ .'.;'"'■■' ■ :· ■ ;

Mehl (50:50 ZF plus und Glenrose mit Delquik)	500 g
Hefe	12,5 g
Salz	7,5 g
Zucker	7,5 g
Backfett	7,5 g
Wasser	255 cm3
Gluten
a) reguläres vitales Gluten	10 g
b) modifiziertes Gluten gemäß d. Erfindung	(+15 cm3 Wasser)

Probe	Spezifisches
	Volumen
Kontrollprobe (kein Gluten)	4,6
(a) Normales vitales Gluten	5,25
(b) Modifiziertes Gluten enthaltend
0,5% Natriumeitrat	5,4
1,0% Natriumeitrat	53
1,5% Natriumeitrat	53

B e i s ρ i e! 11

Die Dispergierbarkeit des Gluten-Natriumcitrat(l,5%)-Komplexes gemäß üer Erfindung in Wasser wurde mit
derjenigen eines regulären vitalen Glutens und eines handelsüblichen modifizierten Glutens verglichen

Verfahrensweise

g Glutenprodukt wurden in 15 ml in einem Becherglas enthaltenem Wasser gerührt, und die Eigenschaften
des nassen Produkts wurden unmittelbar nach der Rekonstitution ermittelt.

Ergebnisse

Es wurde festgestellt, daß das reguläre Gluten praktisch keine Kohäsion oder Bildrnj von Glutensträngen
bildete. Das Vorhandensein von freiem Wasser war ersichtlich. Das handelsübliche modifizierte Gluten wurde
pastenartig ohne Glutenstränge. Der Gluten-Citrat-Komplex bildete sofort eine Glutenkugel mit guter, allen- is falls geringfügig enger Ausdehnbarkeit

Bei einem weiteren Test wurde festgestellt, daß der gleiche Gluten-Natriumcitrat-Komplex in einem Zeitraum
von etwa 6 Sekunden vollständig dispergiert wurde und eine relativ stabile Dispersion bildete, während gefrorenes nasses Gluten bei den gleichen Bedingungen hierzu etwa die 7fache Zeitspanne benötigte.

15

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt dadurch gekennzeichnet, daß es ein vitales Gluten darstellt, das durch Umsetzung mit, bezogen auf das Gewicht des trockenen Glutens, 0,5 bis 5 Gew.-% eines nicht-toxischen Chelatbildner aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Zitronensäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Ammoniumeitrat modifiziert worden ist

Z Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf das trockene Gluten, 1,25 bis

2 Gew.-% Chelatbildner enthält

tu

3. Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es weniger als

8% Wasser enthält

4. Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 2 bis 6% Wasser enthält

5. Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Chelatbildner das Dinatriumsalz von Ethylendiamintetraessigsäure ist

6. Trockenes pulverförmiges Glutenprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Alkalimetallcitrat Natriumeitrat ist

7. Verfahren zur Herstellung eines trockenen pulverförmigen Glutenproduktes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß man vitales Gluten und, bezogen auf das Gewicht des trockenen Glutens, 0,5 bis 5 Gew.-% eines nicht-toxischen Chelatbildners aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze und Zitronensäure sowie ihre nicht-toxischen Alkalimetallsalze bei dem wirksamen pH-Wert des Chelatbildners in. Gegenwart von Wasser vermischt, bis ein im wesentlichen homogenes Gemisch erhalten wird, und daß man das Gemisch trocknet und mechanisch zu einem Pulver zerkleinert

8. Verwendung des trockenen pulverförmigen Glutenprodukts nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei einem Kurzzeitbackverfahren in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf das trockene Mehl.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man, sofern als Chelatbildner Ethylendiamintetraessigsäure oder eines ihrer nicht-toxischen Alkalimetallsalze eingesetzt worden sind, in den Teigansatz Calcium- und/oder Magnesiumionen einarbeitet.