DE2810601A1

DE2810601A1 - Verfahren zur herstellung von presshefe und trockenbackhefe mit verbesserter triebkraft im sauren milieu

Info

Publication number: DE2810601A1
Application number: DE19782810601
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Hill
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Deutsche Hefewerke GmbH
Priority date: 1978-03-11
Filing date: 1978-03-11
Publication date: 1979-09-20
Also published as: GB2016045B; GB2016045A; NL7901295A; US4318991A

Description

HENKEL KGaA

Blatt 3 zur Patentanmeldung D τγΖ;!] Bereich Patente und Uteratur

28106Ql

"Verfahren zur Herstellung von Preßhefe und Trockenbackhefe mit verbesserter Triebkraft im sauren Milieu"

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Preßhefe und Trockenbackhefe mit verbesserter Aktivität bzw. Triebkraft im sauren Milieu, sowie die nach dem Verfahren hergestellte Backhefe und mittels dieser Backhefe erhaltenen Backwaren.

Die nach den üblichen Verfahren hergestellten Preßhefen und Trockenbackhefen besitzen im allgemeinen in ungezuckerten und gezuckerten neutralen Teigen eine gute Aktivität bzw. Triebkraft, ihre Gäraktivität in sauren Teigen in Gegenwart organischer Säuren wie Essigsäure, Propionsäure und Milchsäure ist aber unbefriedigend. Unterhalb bestimmter pH-Werte hemmen diese Säuren die Gäraktivität der üblichen Backhefen in beträchtlichem Ausmaß.

Bei der Bereitung vieler Brotsorten kann auf die gleichzeitige Anwesenheit bzw. Verwendung der genannten Säuren neben Backhefe nicht verzichtet werden. So ist z. B. die Propionsäure nebst ihren Salzen, die im sauren pH-Bereich fungistatische Wirkung besitzt, ein in der Brotindustrie häufig verwendetes Schimmelschutzmittel und Bestandteil vieler Backmittel für Toastbrote. Die Herstellung eines lagerfähigen geschnittenen Toastbrotes im industriellen Maßstab wurde überhaupt erst durch den Einsatz von Schimmelschutzmitteln möglich. Ferner wird z.B. für die Bereitung ungesäuerter Brote zur Verhinderung des sogenannten Fadenziehens ein Zusatz von Calciumacetat oder Essigsäure zum Teig empfohlen. Auch bei der Herstellung Roggenmehl enthaltender Mischbrote, wie sie besonders in der Bundesrepublik Deutschland üblich sind, v/erden dem Teig organische Säuren zugesetzt oder im Verlauf des Gärungsprozesses gebildet. Die organischen Säuren, hier vor allem Essigsäure und Milchsäure, verbessern die Backfähigkeit von Roggenmehl erheblich. Essigsäure und Milchsäure werden bei der Herstellung dieser Roggenmehl-

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Blatt Ij zur Patentanmeldung D ε 71; 1| Bereich Patente und Literatur

Mischbrote entweder durch die Bakterienflora z. B. bei der Anwendung der Berliner Kurzsauerführung gebildet oder sie werden bei den Trocken- und Fertigsauerführungen dem Teig direkt zugesetzt.

Zur Demonstration der Verminderung der Gäraktivität von Frischbackhefe (Preßhefe) durch saure Teigzusätze sollen nachstehend geschilderte Versuche dienen. Für die Versuche wurden zwei handelsübliche Frischbackhefen des Bäckereifachhandels A und B verwendet. 1,35 g der jeweiligen Hefe (bezogen auf Hefetrockensubstariz) wurden mit 280 g Weizenmehl, 3,9 g Kochsalz und I56 ml Leitungswasser zu einem Teig verarbeitet. Das Wasser wurde dabei so vorgewärmt, daß der fertig geknetete Teig nach einer Knetzeit von 5 Minuten eine Temperatur von 3O⁰C hatte. Die Menge der Zusatzstoffe ist in Prozenten, bezogen auf die eingesetzte Mehlmenge, angegeben. Die Gäraktivität der Hefe wurde in dem Fermentograph der Firma Brabender, Duisburg über 2 Stunden bei 30⁰C bestimmt und ist als ml Kohlendioxid angegeben. Die erhaltenen Werte sind nachstehender Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle 1

Verminderung	der Gäraktivität	von Frischbackhefe (Preßhefe)	0,5	—	0,5	ml	% Calcium- propionat	1	% Calcium-	CO₂	% Aktivität der
durch	Teigzusätze		0,5		1	% Calcium- acetat	propionat	010	Kontrolle
Hefe	Zusatz Gäraktivität	1	0,5	% 80 £ige Milch	% Calciumacetat	600	100
			1 %	säure	80 #ige Milch	930	59
	-		säure	790	92,1
		78,2
A	050
	660	100
		62 8
	910
B	840	90,1
		80

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Blatt 5 zur Patentanmeldung D 57^4 Bereich Patente und Literatur

Die Hemmung der Gäraktivität durch die Teigzusätze war bei beiden handelsüblichen Prischbaekhefen etwa gleich und lag zwischen 8 und 41 %. Die Hemmwirkung der Teigzusätze kann durch niedrigere pH-Werte des Teiges weiter verstärkt werden. In den Testteigen mit Calciumpropionat- und Calciumacetat-Zusatz lag der pH-Wert bei 6,6,in dem Testteig mit Milchsäure bei 4,7. In Sauerteigen kann der pH-Wert sogar 4,0 erreichen.

Wird eine Teigrezeptur verwendet, die der Praxis weiter angenähert ist und ein ca. 10 % Propionat enthaltendes handelsübliches Toastbackmittel eingesetzt, so wird die Verminderung der Triebkraft durch die kurzkettige Carbonsäure noch signifikanter.

Eine besonders starke Verminderung der Gäraktivität tritt bei Trockenbackhefen ein. Ein Ersatz der Frischbackhefe durch aktive Trockenbackhefe war daher auf diesem Gebiet der Backwarenherstellung bisher wegen der mangelnden Gäraktivität der Trockenbackhefen in Teigen mit hohem Säuregrad bzw. in Teigen mit zugesetzten Carbonsäuren nicht möglich.

Nachstehend wird die Gäraktivität von handelsüblicher Frischbackhefe und Instant-Trockenbackhefe in einem Toastteig mit Schimmelschutz verglichen. Für den Versuch wurde aus 1 000 g Weizenmehl Type 550, 590 g Wasser, 21 g Hefetrockensubstanz (entsprechend 70 g Frischbackhefe bzw. 23 g Instant-Trockenbackhefe), 20 g Kochsalz, 40 g Fett und 75 g Toastbackmittel mit Schimmelschutz (Calciumpropionat) ein Toastteig bereitet. Der Teig hatte eine Temperatur von 30°C. 250 g Teig wurden im Fermentographen der Fa. Brabender 50 Minuten lang bei 30 C inkubiert. Dabei wurden die in nachstehender Tabelle 2 angegebenen Werte für die Gäraktivität erhalten.

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Blatt 6 zur Patentanmeldung D ^ 7 4 4 . Bereich Patente und Literatur

Tabelle 2

Vergleich der Gäraktivität von handelsüblicher Frischbackhefe und Instant-Trockenbackhefe in Toastteig mit Schimmelschutz

Gäraktivität ml CO₃ / 50 min.

Prischbackhefe A 6OO

Frischbackhefe B 630

Instant-Trockenbackhefe C 360

Instant-Trockenbackhefe D 38O

Vergleich Frischbackhefe A -1 linn ohne Toastbackmittel

Die Tabelle zeigt, daß Frischbackhefen guter Qualität in einem Toastbrotteig mit einem handelsüblichen Backmittel mit Schimmelschutz auf die Trockensubstanz bezogen eine um etwa kO % bessere Gäraktivität besitzen, als Trockenbackhefen. Die theoretisch mögliche Substitution von 3jl6 Teilen Frischbackhefe (Trockensubstanzgehalt 30 %) durch 1 Teil Trockenbackhefe (Trockensubstanzgehalt 95 %) wird in diesem Fall auf eine Substitution im Verhältnis 2 : 1 reduziert.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Preßhefe (Frischbackhefe) und Trockenbackhefe mit verbesserter Aktivität bzw. Triebkraft im sauren Milieu gefunden, bei dem man die Hefe in der üblichen Weise züchtet und aufarbeitet, jedoch in der letzten Vermehrungsstufe pro Liter Kulturbrühe 0,1 bis 10 g an aliphatischen kurzkettigen Carbonsäuren zusetzt.

Die nach diesem Verfahren gewonnene Frischbackhefe zeigt eine hohe Gäraktivität auch in Teigen mit hohem Säuregrad. Diese Hefe läßt sich in eine haltbare Trockenbackhefe überführen, die

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wie die Frischbackhefe eine verbesserte Gäraktivität in Teigen mit hohem Säuregrad aufweist.

Prischbackhefe wird üblicherweise in einem mehrstufigen Fermentationsprozeß hergestellt. Auf eine Reinzuchtstufe folgen mehrere Vermehrungsstufen, in denen die Backhefe entweder unter gleichzeitiger Bildung von Äthylalkohol oder ohne Alkoholbildung angezüchtet wird. Die letzte Vermehrungsstufe, die sogenannte Versandhefefermentation, wird allgemein so gesteuert, daß die Bildung von Äthylalkohol aus dem angebotenen Substrat vermieden wird. Durch die zusätzliche Gabe von 0,1 bis 10 g an aliphatischen kurzkettigen Carbonsäuren, insbesondere Propionsäure, pro Liter Kulturbrühe in der letzten Vermehrungsstufe der Backhefe läßt sich eine Hefe erhalten, die bei der späteren Verwendung als Frischbackhefe oder Trockenbackhefe in Teigen mit hohem Säuregrad eine deutlich gesteigerte Gäraktivität aufweist.

Wie bereits ausgeführt, bleibt die gesteigerte Gäraktivität auch nach der Verarbeitung der Frischbackhefe in einem Trocknungsverfahren zur Trockenbackhefe erhalten. Dabei gestaltet sich der Trocknungsprozeß besonders günstig unter weitgehender Erhaltung der Anfangsaktivität, wenn die Frischbackhefe nicht unter Zusatz von Kochsalz als Entwässerungshilfsmittel, sondern unter Zusatz ■ von Glycerin und/oder Harnstoff oder anderer nichtionischer Entwässerungsmittel gewonnen wird. Bei der Weiterverarbeitung zur Trockenbackhefe hat es sich ferner als günstig erwiesen, wenn die Hefe nach Zusatz einer Emulsion aus Fett, Emulgator und Wasser im Wirbelbett getrocknet wird. Die besten Ergebnisse bei der Herstellung der Trockenbackhefe werden erzielt, wenn die Hefe nach Zusatz einer Emulsion aus Sojaöl, Monoglyceridcitrat, Calciumstearoyllactoyllactat und Wasser granuliert und getrocknet wird.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.

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Blatt Q zur Patentanmeldung D r 7 ty Ij Bereich Patente und Literatur

Beispiele Beispiel 1

In einem 10 1 - Fermenter wurden H 1 Leitungswasser vorgelegt und darin 250 g handelsübliche Frischbackhefe mit 29 % Trockensubstanz suspendiert. Es wurden weiterhin zugesetzt 15 g Kaliumdihydrogenphosphat, 1 g Calciumchlorid und 1 mg Biotin. Die Temperatur wurde bei 30⁰C gehalten und der Ansatz mit einem Rührer bei einer Umdrehungszahl von 600 UpM gerührt. Die Belüftungsrate der Kulturbrühe wurde auf 5 Liter Luft pro Minute eingestellt. Die Zugabe der Kohlenstoffquelle und der Stickstoffquelle in die Kulturbrühe erfolgte "mit einem Zeitplangeber. Innerhalb von 12 Stunden wurden 1,0 kg Rübenmelasse, die mit Wasser verdünnt wurde und 70 ml 25 £ige Ammoniaklösung zugesetzt. Dabei wurde die Geschwindigkeit der Nährstoffzugabe so eingestellt, daß zu keinem Zeitpunkt der Fermentation >0,l % Äthanol in der Kulturbrühe vorlagen. Der pH-Wert wurde durch eine automatische Titriereinrichtung bei pH 5,0 gehalten. Die Schaumentwicklung wurde durch Zugabe eines handelsüblichen Entschäumungsmittels reguliert.

Nach 12 Stunden war die Befüllung des Fermenters auf 6,6 1 angestiegen und die Hefebiomasse auf 1-280 g (Hefe mit 27 % Trockensubstanz) angestiegen.

Die Belüftung der Kulturbrühe wurde noch 30 Minuten bei erhöhter Temperatur von 35°C fortgeführt, dann wurde die Hefe aus der Kulturbrühe abzentrifugiert, zweimal mit Wasser gewaschen und mit einem Druckfilter mit 2,5 bar aus der Waschflüssigkeit abfiltriert. Die Trockensubstanz der Frischbackhefe wurde bestimmt und eine entsprechende Menge Hefe wurde zur Bereitung der Teige eingesetzt. Die Triebkraft der erhaltenen Frischbackhefe entspricht weitgehend derjenigen der auf dem Markt befindlichen handelsüblichen Frischbackhefen (siehe Tabelle 3), da zu ihrer Herstellung auch die

bisher übliche Fermentationsführung angewendet wurde.

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Beispiel 2 ³

Die Hefefermentation wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt. Während der Fermentation (in der 9. Stunde nach Beginn des NährstoffZulaufs) wurden 6 g Essigsäure in den Fermenter gegeben. Dann wurde wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverfahren. Die erhaltene Hefe besitzt in den Teigen mit Carbonsäurezusatz eine signifikant verbesserte Gäraktivität (siehe Tab. 3).

Beispiel 3

Die Hefefermentation wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt. Während der Fermentation (in der 9. Stunde nach Beginn des NährstoffZulaufs) wurden 6 g Propionsäure in den Fermenter gegeben. Dann wurde wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverfahren. Die erhaltene Hefe besitzt eine noch bessere Gär-.aktivität in Teigen mit Carbonsäurezusatz als die Hefen aus Beispiel 1 und Beispiel 2 (siehe Tabelle 3).

Zur Durchführung der Gärversuche wurden jeweils 1,35 g der Hefen der Beispiele 1, 2 und 3 (bezogen auf Hefetrockensubstanz) mit 280 g Weizenmehl, 3,9 g Kochsalz und I56 ml Leitungswasser zu einem Teig verarbeitet. Das Wasser wurde dabei so vorgewärmt, daß der fertig geknetete Teig nach einer Knetzeit von 5 Minuten eine Temperatur von 30 C hatte. Es wurde jeweils eine Partie ohne Zusatz und eine Partie unter Zusatz von 0,5 % Calciumpropionat, bezogen auf die eingesetzte Mehlmenge, gemessen. Die Gäraktivität der Hefe wurde in dem Fermentograph der Fa. Brabender über 2 Stunden bei 30⁰C bestimmt und ist als ml Kohlendioxid angegeben (siehe Tabelle 3). Für den Versuch mit Toastbackmittel wurden 21 g eines handelsüblichen Backmittels mit ca. 10 % Propionatanteil zur Teigbereitung mitverwendet. Dabei wurden die in Tabelle 3 angegebenen

Werte für die Gäraktivität erhalten.

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Tabelle

Verbesserung der Gäraktivität von Prischbackhefe durch die Fermentation mit Carbonsäurezusatz	ml C0„ nach 2 Stunden	• Teig mit 0,5 % Calcium- propionat	Teig mit Toastbackmittel das ca. 10 % Propionat enthält
Hefe aus Beispiel	Teig ohne Zusatz	680 750 9¹IO	380 490 780
1 2 3	1 070 1 090 1 120

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Blatt 1 lzur Patentanmeldung D 5744 Bereich Patente und Literatur

Beispiel 4

250 g Frischhefe (aus Beispiel 1) wurden in 100 ml 0,5 #iger Kochsalzlösung suspendiert und über ein Druckfilter bei 2,5 bar abfiltriert. Der Filterkuchen wurde mit 100 ml Wasser gewaschen und die Trockensubstanz bestimmt. Durch die Behandlung mit der osmotisch wirksamen Salzlösung stieg die üblicherweise erreichte Trockensubstanz nach der Druckfiltration von 30 % auf 34,2 % an.

Zu 200 g der abgepreßten Hefe wurden 4 ml einer Emulsion gegeben, die aus 2 Teilen Sojaöl, 1 Teil Monoglyceridcitrat, 1 Teil Calciumstearoyllactoyllactat und 4 Teilen V/asser bereitet wurde. Zur innigen Durchmischung wurde anschließend 5 Minuten in einer Knetmaschine geknetet. Die mit dem Emulgator versetzte Hefe wurde mit einer Presse durch eine Lochplatte mit 0,5 mm starken Bohrungen gedrückt. 100 g der extrudierten Hefe wurden in einem mechanisch bewegten Wirbelbett I5 Minuten getrocknet. Dazu wurde 8 Minuten lang Luft mit einer Geschwindigkeit von 2 m/sec und einer Temperatur von 90⁰C durch die Hefe geleitet. Dann wurde 4 Minuten bei einer Luftgeschwindigkeit von 1,5 m/sec und einer Temperatur von 70°C getrocknet sowie 4 Minuten bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,9 m/sec und 55 C. Die Produkttemperatur lag zu Beginn der Trocknung bei 28°C und stieg am Ende der Trocknung auf 40 C. Außerdem wurde zur Erzielung eines genügend trockenen Produktes im letzten Trocknungsabschnitt Luft verwendet, die über Silicagel vorgetrocknet worden war. Die Trockensubstanz der Hefe stieg durch diese Behandlung von 34,2 % auf 95»3 % an. Das erhaltene helle Granulat hatte einen Partikeldurchmesser von 0,4 mm und wurde ohne weitere Vorbehandlung zu den Aktivitätstesten eingesetzt.

Die Gäraktivität der so erhaltenen Trockenbackhefe ist der nachstehenden Tabelle 4 zu entnehmen.

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Blatt ijxur Patentanmeldung D -5 7/J Z; Bereich Patente und Literatur

Beispiel 5

250 g Frischhefe (aus Beispiel 1) wurden in 100 ml 5 Glycerinlösung suspendiert und über ein Druckfilter bei 2,5 bar abfiltriert. Der Filterkuchen wurde nicht gewaschen sondern 24 h bei 4⁰C gelagert, dann mit Emulgator versetzt und wie in Beispiel 4 weiterbehandelt. Die Gäraktivität der auf diese Weise erhaltenen Trockenbackhefe ist gleichfalls der Tabelle 4 zu entnehmen.

Beispiel 6

250 g Frischhefe aus Beispiel 2 wurden in 100 ml 5 5£iger Glycerinlösung resuspendiert und wie in Beispiel 5 aufgeführt weiterbehandelt. Die Gäraktivität der erhaltenen Trockenhefe ist in Teigen mit Zusatz kurzkettiger Carbonsäuren gegenüber den Trockenhefen der Beispiele 4 und 5_S die aus einer in üblichem Fermentationsverfahren erhaltenen Frischhefe gewonnen wurden, erheblich verbessert.

Beispiel 7

250 g Frischhefe aus Beispiel 3 wurden in 100 ml 5 £iger Glycerinlösung resuspendiert und wie in Beispiel 5 angegeben weiterbehandelt. Die Gäraktivität der erhaltenen Trockenhefe in Teigen mit Zusatz kurzkettiger Carbonsäuren ist gegenüber den Trockenhefen der Beispiele 4 und 5, die aus einer in üblichem Fermentationsverfahren erhaltenen Frischhefe, aber auch gegenüber der Trockenhefe des Beispiels 6, die aus einer im Fermentationsverfahren mit Essigsäure behandelten Frischhefe gewonnen wurden,ganz wesentlich verbessert. Die gemäß diesem Beispiel erhaltene Trockenbackhefe erreicht, auf gleiche Hefemenge bezogen, in den Teigen mit Zusatz kurzkettiger Carbonsäuren etwa die gleiche Aktivität wie eine Frischbackhefe.

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Blatte 3 zur Patentanmeldung D r; γ /j /j Bereich Patente und Literatur

Die zur Durchführung der Versuche benötigten Teige wurden in gleicher Weise wie unter Beispiel 3 beschrieben angesetzt und auch die Messungen der Gäraktivität wurden entsprechend vorgenommen.

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Blatt 1 i| zur Patentanmeldung D 5 J I) '4

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Preßhefe und Trockenbackhefe mit verbesserter Aktivität bzw. Triebkraft im sauren Milieu durch Züchten und Aufarbeiten der Hefe in üblicher Weise, dadurch gekennzeichnet, daß man in der letzten Vermehrungsstufe pro Liter Kulturbrühe 0,1 g bis 10 g an aliphatischen kurzkettigen Carbonsäuren zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aliphatische Carbonsäure Propionsäure verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die suspendierte Hefe unter Verwendung nichtionischer Entwässerungshilfsmittel bis auf eine Trockensubstanz >30 % filtriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe nach Zusatz von 0,1 - 10 Gewichtsprozent Glycerin und/oder Harnstoff zum Heferahm filtriert wird.

5. Verfahren zur Herstellung von Trockenbackhefe nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe nach Zusatz einer Emulsion aus Fett, Emulgator und Wasser im Wirbelbett

getrocknet wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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Blatt 2 zur Patentanmeldung D c, j hL\ Bereich Patente und Literatur

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6. Verfahren zur Herstellung von Trockenbackhefe nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe nach Zusatz einer Emulsion aus Sojaöl, Monoglyceridcitrat, Calciumstearoyllactoyllactat und Wasser granuliert und getrocknet wird.

7. Preßhefe, mit verbesserter Aktivität bzw. Triebkraft im sauren Milieu, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1-4.

8. Trockenbackhefe mit verbesserter Aktivität bzw. Triebkraft im sauren,Milieu, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1-6.

9. Backwaren, insbesondere Schnittbrot, hergestellt mittels Preßhefe bzw. Trockenbackhefe nach Anspruch 1-4 bzw. Anspruch 1-6 als Triebmittel.

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