DE29924509U1

DE29924509U1 - Granuliertes Brotverbesserungsmittel für Teigwaren

Info

Publication number: DE29924509U1
Application number: DE29924509U
Authority: DE
Original assignee: Puratos NV
Current assignee: Puratos NV
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2009-02-19
Also published as: AU2505099A; EP0943242A1; ES2313924T3; PT1056345E; US20040058053A1; DE69902008D1; PT1181867E; ATE407560T1; EP1181867B1; DK1181867T3; DK1056345T3; CA2318553A1; EP1181867A3; EP1056345B1; EP1056345A1; ES2179617T3; US20060024423A1; EP1181867A2; WO1999043213A1; DE69902008T2

Abstract

Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers, dadurch gekennzeichnet, dass es aus agglomerierten Partikeln hergestellt ist, die eine mittlere Partikelgröße von mindestens 250 μm aufweisen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein granuliertes Brotverbesserungsmittel für die Zubereitung von Backwaren sowie Backwaren, die dieses Verbesserungsmittel enthalten.
Hinterrund der Erfindung und Stand der Technik
Backwaren werden aus den folgenden Grundzutaten hergestellt: Mehl (meistens Weizen- oder Roggenmehl), Wasser, Salz und Hefe. Andere Arten von Mehl (Gerste, Hafer, Sojabohnen, Sonnenblumen, Maniok und andere). Der Backvorgang hängt von vielen Änderungen aufgrund äußerer (Temperatur, Feuchtigkeit, Handhabung) und innerer Faktoren (Änderungen der Qualität des Mehls und der Hefe) ab.
Der Bäcker verwendet Zutaten und Additive, um ein zuverlässigeres Herstellungsverfahren und ein gleich bleibendes Endprodukt zu erzielen. Diese Produkte werden meistens als vorgefertigtes Produkt hinzugefügt und sind als Verbesserungsmittel bekannt. Diese Verbesserungsmittel können Emulgatoren und Fette, Enzyme, Zucker, organische Säuren, Mineralien, Polysaccharide und Proteine enthalten. Hierunter fallen Produkte wie Diacetylweinsäureester der Monoglyceride, Milchsäureester der Monoglyceride, Monoglyceride, Amylasen, Hemicellulasen und Pentosanasen, Oxidasen, Lipasen, Proteinasen, Glucose, Fructose, Saccharose, Ascorbinsäure, Milchsäure, Phosphate, Sulfate, Guar, Johannisbrotkernmehl, Gluten, Sojaproteine.
Vorstehende Liste ist nicht erschöpfend und dient zur Veranschaulichung eines möglichen Verbesserungsmittels. Man nennt eine Mischung von aktiven Zutaten für die Zubereitungsverfahren von Backwaren ein Verbesserungsmittel, sobald es mehr als nur eine Klasse von aktiven Komponenten enthält, die zusammen gemischt sind, um durch einen synergistischen Effekt ihre Leistungsfähigkeiten bei dem Backverfahren zu optimieren. Das Mischen von mehreren Enzymen führt nicht zum Erhalt eines Verbesserungsmittels. Auf der anderen Seite ergibt die Mischung eines oder mehrerer Enzyme mit einem Emulgator (zum Beispiel DATEM) oder mit Ascorbinsäure die Formulierung eines Verbesserungsmittels.
Das Verbesserungsmittel kann als eine Flüssigkeit, als eine Paste oder üblicher ist, als ein Pulver formuliert werden. Die Pulverformulierung enthält die vorstehend erwähnten aktiven Zutaten und eine Trägersubstanz. Die Trägersubstanz wird zu den aktiven Zutaten hinzugefügt, um sie auf die geeignete Konzentration zu verdünnen. Das Verbesserungsmittel wird von dem Bäcker in einer Konzentration von 0,5 bis 20 % zum Mehl hinzugefügt.
Die gegenwärtig am meisten benutzten Trägersubstanzen sind Stärke, Weizenmehl oder Sojamehl. Die Pulverformulierung des Verbesserungsmittels ist sehr stabil und leicht zu wiegen und zu lagern.
Jedoch ist diese Formulierung auch mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Wenn eine der Komponenten ein Emulgator oder ein anderes Produkt auf Fettbasis ist, neigt das Verbesserungsmittel zum Kleben, was zu mehr oder weniger kompakten Klumpen führen kann.
Dieser Effekt ist ausgeprägter bei höheren Temperaturen. Als ein Ergebnis seiner schlechten Eigenschaften in Punkto freies Fließen kann das Verbesserungsmittel nicht so leicht von den automatischen Dosierungssystemen befördert werden und es neigt dazu, in den Röhren stecken zu bleiben. Dies gestaltet das Dosieren ungenau und es macht das Reinigen der Rohre mühsam. Zudem kann ein Mehl, das viele kleine Partikeln enthält, bei empfindlichen Personen Anlass zu allergischen Reaktionen geben, wie zum Beispiel bei der Bäckerkrankheit, von der es gut bekannt ist, dass sie von allergieerregenden Weizenmehlpartikeln und von pulverförmigen Zusätzen verursacht wird.
Auf verschiedenen Gebieten wurde vorgeschlagen, die Größe der Partikel von verschiedenen Zusammensetzungen zu erhöhen.
Die Hersteller von Enzymen haben ihre Enzyme granuliert, um das Risiko der Erregung von Allergien zu vermindern, wie dies in dem US Patent US-4,940,665 dargestellt worden ist.
Die Internationale Patentanmeldung W093/07260 beschreibt die Herstellung staubfreier Partikel von Enzymen durch eine Sprühbeschichtung von Kernen aus festen Partikeln.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0289069 beschreibt auch Öl oder Fett, das in einer granulierten Form erzielt wird.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0659344 beschreibt eine trockene Hefezusammensetzung, die aus trockener inaktiver Hefe und aus einem Wirkstoff eines Brotverbesserungsmittels besteht, das vorzugsweise in einer granulierten Form vorhanden ist oder das aus kleinen Partikeln besteht, die sich an größeren Hefegranulaten haften. Diese Europäische Patentanmeldung beschreibt auch ein Verfahren, um eine Mischung aus Hemicellulase, Amylase und Vitamin C in einer granulierten Form zu erzielen.
Man könnte versuchen, die Nachteile eines Verbesserungsmittels in Pulverform zu überwinden, indem man die Lehre aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0659344 anwendet und auf diese Weise die granulierten Zusätze oder Mischungen von Zusätzen herstellt oder kauft. Dies führt jedoch zu einer nicht homogenen Partikelverteilung. In den spezifischen Anwendungen, die in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0659344, beschrieben werden, sind die besagten Nachteile nicht bedeutsam, weil das Endprodukt später unter einem verminderten Druck verpackt wird, zu einem festen Block wird, und die Partikel sind nicht fähig, sich relativ zueinander zu bewegen. Das Mischen aller Zusätze des Verbesserungsmittels in einer Lösung und das Granulieren derselben, wie dies in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0659344 beschrieben ist, wird nur dann wirksam sein, wenn alle Zusätze im Wasser mischbar und stabil sind. Dies ist bei Brotverbesserungsmitteln meistens nicht der Fall. Dies wird durch die Tatsache dargestellt, dass herkömmliche Emulgatoren, wie etwa Diacetylweinsäureester von Monoglyceriden oder Stearoyllactylate leicht in Wasser hydrolysiert werden und nicht in wässrigen Lösungen verwendet werden können. Es ist auch unmöglich, wässrige Lösungen herzustellen, in welche Enzyme mit eingebunden werden, wenn mindestens eine Protease in der Mischung vorhanden sein soll.
Ziele der Erfindung
Das wesentliche Ziel der Erfindung besteht darin, ein Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers und ein Herstellungsverfahren dafür bereitzustellen, wobei dieses die Nachteile des oben erwähnten Standes der Technik nicht aufweist.
Das wesentlichste Ziel der Erfindung besteht darin, ein Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers und ein Zubereitungsverfahren für dasselbe bereitzustellen, wobei dieses verbesserte freie Fließeigenschaften aufweist, im Umgang leichter zu handhaben ist und das Risiko einer möglichen allergenen Wirkung vermindert.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein granuliertes Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers, das aus agglomerierten Partikeln hergestellt ist, die eine mittlere Partikelgröße von mindestens 250 μm aufweisen. Die mittlere agglomerierte Partikelgröße dieses Produktes liegt vorzugsweise in dem Bereich zwischen 300 und 2000 μm.
Vorzugsweise ist das Verhältnis der Standardabweichung zu der mittleren agglomerierten Partikelgröße kleiner als 0,80, vorzugsweise kleiner als 0,65.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Partikel aus mindestens 2 verschiedenen aktiven Zusätzen hergestellt, vorzugsweise in einem ausgeglichen Verhältnis, um eine Wirkung in den Bäckereiprodukten zu erzielen.
Das Verbesserungsmittel gemäß der Erfindung kann ferner Zusätze enthalten, welche aus der Gruppe bestehend aus Emulgatoren, Fetten, Enzymen, Zuckern, organischen Säuren, Mineralien, Polysacchariden, Proteinen und/oder Mischungen davon ausgewählt werden.
Das granulierte Verbesserungsmittel in der Form eines erfindungsgemäßen Pulvers, wird durch ein Verfahren hergestellt, das die folgenden Schritte aufweist:

– Zubereiten eines Ausgangsmaterials, das aus einem Brotverbesserungsmittel besteht, in der Form eines getrockneten Pulvers mit einer mittleren Partikelgröße, die kleiner als 200 μm ist,
– Einleiten und Halten des Ausgangsmaterials in einem Fließbettreaktor unter Versprühen einer zerstäubten Flüssigkeit, um ein Agglomerieren der getrockneten Pulverpartikel des Materials zu erzielen, und
– Gewinnen des Brotverbesserungsmittels in der Form eines getrockneten Pulvers, das aus agglomerierten Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von wenigstens 250 μm besteht.

Bei dem Verfahren ist das Verhältnis der Standard-abweichung zu der mittleren agglomerierten Partikelgröße der agglomerierten Partikel vorzugsweise kleiner als das Verhältnis der Standardabweichung zu der mittleren agglomerierten Partikelgröße des besagten Ausgangsmaterials.
In dem Verfahren enthält die Flüssigkeit Wasser und ferner enthält sie vorzugsweise ein Agglomerierungsmittel, welches aus der Gruppe bestehend aus Polysacchariden (wie Guar, Alginat, Carrageenan, Pektin, Maltodextrin), oder Proteinen (wie Gelatine) und/oder Mischungen derselben ausgewählt wird.
In dem Verfahren liegt die Temperatur des Fließbettreaktors vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und 45°C, vorzugsweise zwischen 25 und 40°C. Vorteilhafterweise ist der Fließbettreaktor, der in dem Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzt wird, eine Granulierungsvorrichtung nach Glatt. Es sind jedoch auch andere Fließbettausrüstungen für die Zubereitung des Brotverbesserungsmittels gemäss der Erfindung geeignet. Beispiele sind der Allgaier Wirbelschichttrockner (Allgaier Uhingen, DEUTSCHLAND) und der Vector Fluid Bed (Vector Marion, Iowa, USA).
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Granulierung eines formulierten Verbesserungsmittels ist nicht offensichtlich in ihrer Durchführung. Aufgrund seiner sehr komplexen Zusammensetzung muss eine besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um die Aktivität der verschiedenen Komponenten intakt zu halten. Besonders empfindliche aktive Komponenten sind Enzyme und Emulgatoren. Die Temperaturempfindlichkeit von Enzymen ist allgemein bekannt. Emulgatoren sind auch temperaturempfindlich: sie schmelzen bei einer bestimmten Temperatur, aber sogar bevor diese Temperatur erreicht ist, neigt der Emulgator dazu, klebrig zu werden und es wird eine unerwünschte Klumpenbildung in dem Verbesserungsmittel verursachen. Dies bedeutet, dass die Temperatur des Verbesserungsmittels während der Granulierung unter dieser Schmelztemperatur gehalten werden muss.
Darüber hinaus sind Emulgatoren empfindlich gegenüber Feuchtigkeit.
Das trockene Verbesserungsmittel kann auch andere Zusätze enthalten, die instabil im Wasser sind oder die dazu neigen, mit anderen Zusätzen zu reagieren, welche in dem Verbesserungsmittel vorhanden sind. Zur Veranschaulichung kann man die Reaktion zwischen Bromat und Cystein erwähnen. Daher muss der Gehalt an Feuchtigkeit während des gesamten Verfahrens der Granulierung gering gehalten werden.
Nach dem Schritt der Granulierung folgt eine Messung der Größenverteilung der Partikel, indem das Coulter LS 200 Partikelanalysegerät zum Einsatz gebracht wird.
Das Pulver des Brotverbesserungsmittels wird in die Granulierungsvorrichtung eingeführt. Warme Luft, vorzugsweise getrocknet, wird durch das Pulver geblasen, um es zu fluidisieren. Die Luftströmung ist solcher Art, dass ein stabiles Fließbett erzielt wird. Dieses Ergebnis wird gemessen und von einem Experten auf diesem Gebiet gemäß der Ausdehnung des Bettes und der Bewegung der Partikel in dem besagten Fließbett ausgewertet. Die Temperatur des Fließbettes muss geringer als 45°C sein. Vorzugsweise ist sie geringer als 40°C. Die untere Grenze ist durch die Verdunstungskapazität der Luft definiert und sie ist gewöhnlich höher als 25°C. Wenn das Fließbett erst einmal stabilisiert ist, dann kann das Wasser oder vorzugsweise eine wässrige Lösung, die ein Agglomerierungsmaterial enthält, auf das Fließbett versprüht werden. Diesen Schritt nennt man gewöhnlich 'Sprühen von oben' (Topspray). Es ist auch möglich unter Verwendung der Methode des Sprühens von unten (Bottomspray) (auch „WursterVerfahren" genannt) zu granulieren. Die wässrige Lösung, die vorzugsweise ein Agglomerierungsmittel enthält oder eine Mischung von im Wasser aufgelösten Agglomerierungsmitteln, wird auf das Pulver des Brotverbesserungsmittels versprüht. Beispiele von diesen Agglomerierungsmitteln sind: Polysaccharide (wie Guar, Alginat, Carrageenan, Pektin, Maltodextrin), oder Proteine (wie Gelatine). Das Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers (möglicherweise zusätzlich getrocknet), das die geeignete mittlere Partikelgröße aufweist, wird dann aus der Granulierungsvorrichtung zurückgewonnen.
Die Erfindung wird weiter in den folgenden Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren dargestellt, ohne dass dadurch der Umfang der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt würde.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 bis 4 stellen die durchschnittliche Größenverteilung von verschiedenen Verbesserungsmitteln gemäß der Erfindung dar, verglichen mit der Formulierung des Pulvers des Ausgangsmaterials.
Beispiele
Beispiel 1: Granulierung im kleinen Maßstab
Die Granulierung wurde unter Verwendung eines Glatt GPCG 1 (Glatt-Binzen-Deutschland) durchgeführt.
Das Ausgangsmaterial besteht aus 1250 g des Produktes 5500 Controller, erhältlich in Belgien bei Puratos N.V., und wird in das Granulierungsgefäß gegeben. Einige der Zusätze des 5500 Produktes sind DATEM, Enzyme, Ascorbinsäure, Zucker und trockenes Weizenmehl.
Eine Lösung von 0,66 % Guar in Wasser wird mit einer Sprührate von etwa 7,6 ml/min als Sprühlösung verwendet. Der Zerstäubungsdruck in der Düse beträgt etwa 0,5 bar. Die Lufteinlasstemperatur liegt bei etwa 51°C und die lineare Luftgeschwindigkeit beträgt etwa 3,5 m/s. Die Temperatur des Bettes wird bei etwa 29°C aufrechterhalten. Sie schwankt dann zwischen etwa 26°C und 32°C. Die Verfahrensdauer beträgt etwa 75 Minuten. In dieser Periode werden 3,8 g Guar auf das Produkt versprüht.
In der 1 ist gezeigt, dass die durchschnittliche Größenverteilung der Partikel durch das Verfahren der Granulierung beträchtlich angestiegen ist. In allen Figuren bezeichnet (1) die Größenverteilung der Partikel vor der Behandlung, während (2) die Größenverteilung der Partikel nach der Agglomerationsbehandlung gemäss der Erfindung zeigt.
Beispiel 2: Backversuch
Backtests von belgischen "Pistolets" (Brötchen) wurden unter Verwendung des nachfolgenden Verfahrens durchgeführt. Die in den vier Beispielen verwendeten Zusätze, wie sie in Tabelle 1 spezifiziert sind, sind alle in Gramm ausgedrückt: Tabelle 1: Zusätze für die Backtests 1 bis 4
Nach dem Mischen zu einer optimalen Teigentwicklung (Diosna Spiralmischer) lässt man den Teig über eine Gesamtzeit von 25 Minuten ruhen, dann wird der Teig in 66 g Teigstücke (Eberhardt Teiler) aufgeteilt und man lässt ihn 15 Minuten lang aufgehen, währenddessen die Teigstücke geschnitten werden. Das 5 Aufgehen dauert 70 Minuten und dann werden die Brötchen bei 230°C während 20 Minuten in einem Ofen mit Dampf (Miwe Condo) gebacken.
Nach dem Backen wird das spezifische Volumen gemessen, basierend auf dem Rapssamenverdrängungsverfahren. Die Standardabweichung bei dem Backexperiment beträgt etwa 0,2 Liter/kg. Tabelle 2: Ergebnisse für das Beispiel 2
Beispiel 3: Granulierung im kleinen Maßstab
Die Granulierung wurde durchgeführt unter Verwendung einer Glatt GPCG 1 (Glatt-Binzen-Deutschland) durchgeführt.
Das Ausgangsmaterial besteht aus 1250 g des Produktes Joker, erhältlich in Belgien und in Italien bei Puratos N.V., und wird in das Granulierungsgefäß gegeben. Einige der Zusätze des Joker Produktes sind: Enzyme, Ascorbinsäure und trockenes Weizenmehl. Es enthält keine Emulgatoren oder Fett. Eine Lösung von 25 % Maltodextrinen (Maldex150-Amylum Belgien) in Wasser wird mit einer Sprührate von etwa 4,4 ml/min als Sprühlösung verwendet. Der Zerstäubungsdruck in der Düse beträgt etwa 1,5 bar. Die Lufteinlasstemperatur liegt bei etwa 51°C und die lineare Luftgeschwindigkeit beträgt etwa 3,5 m/s. Die Tempe ratur des Bettes wird bei etwa 29°C aufrechterhalten. Sie schwankt dann zwischen etwa 26°C und 32°C. Die Verfahrensdauer beträgt etwa 150 Minuten. In diesem Zeitraum werden 165 g Maltodextrine auf das Produkt versprüht.
In der 2 ist gezeigt, dass die durchschnittliche Größenverteilung der Partikel durch das Verfahren der Granulierung gemäss der Erfindung beträchtlich angestiegen ist.
Beispiel 4: Industrielle Granulierung des Verbesserungsmittels
Der industrielle Granulator war ein WSG 120-200 von Glatt-Binzen (Deutschland), ausgerüstet mit 3 Düsen. Das granulierte Produkt hat die folgende Zusammensetzung:

Dextrose : 50 kg

DATEM in Pulverform : 25 kg

Trockenes Weizenmehl : 117,5 kg

Vorverdünnte Hemicellulase : 3,75 kg

Vorverdünnte Alpha-Amylase : 3,76 kg
Diese Enzyme werden in Weizenmehl vorverdünnt, um eine reproduzierbare Mischung zu ermöglichen. Die Zusätze werden gemischt und in die Granulierungsschale eingeführt. Eine Lösung von 0,66 % Guar in Wasser wird mit einer Sprührate von etwa 25 l/h als Sprühlösung verwendet. Der Zerstäubungsdruck in den Düsen beträgt etwa 2 bar. Die Lufteinlasstemperatur variiert zwischen 20 und 75 °C. Die Strömung des Lufteinlasses beträgt etwa 3800 m³/h. Die Temperatur des Bettes wird auf etwa 30°C eingestellt. Sie schwankt dann zwischen 27°C und 35°C. Die Verfahrensdauer beträgt etwa 80 Minuten. In dieser Periode werden 0,5 kg Guar auf das Produkt versprüht.
Die 3 und 4 und die Tabelle 3 zeigen, dass ausgehend von einer Größenverteilung der Partikel mit mindestens 3 verschiedenen Populationen das nach 80 Minuten erhaltene Produkt eine gleichmäßige Verteilung darstellt mit einer angestiegenen mittleren Partikelgröße.
Zusammenfassung der Ergebnisse
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 vor und nach der Granulierung ausgedrückt. Tabelle 3: Ergebnisse der Beispiele 1, 3 und 4
Der Wert des Verhältnisses SA/Mittel ist ein Maß für die Gleichmäßigkeit der Verteilung. Eine gleichmäßigere Größenverteilung der Partikel hat industrielle Vorteile. In der Tabelle ist es deutlich, dass der Schritt der Granulierung den Wert von SA/Mittel vermindert, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung führt (steilere, besser getrennte Peaks).
Es ist deutlich, das die exakten Parameter der Granulierung an die exakte Zusammensetzung und insbesondere an die Trägersubstanz angepasst werden müssen. Wenn gummiartige Stoffe oder andere Agglomerierungssubstanzen schon in der trockenen Mischung des Verbesserungsmittels vorhanden sind, dann kann es ausreichend sein, nur Wasser zu versprühen, um das Pulver als solches zu granulieren.

Claims

Brotverbesserungsmittel in der Form eines Pulvers, dadurch gekennzeichnet, dass es aus agglomerierten Partikeln hergestellt ist, die eine mittlere Partikelgröße von mindestens 250 μm aufweisen.
Verbesserungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere agglomerierte Partikelgröße in dem Bereich zwischen 300 und 2000 μm liegt.
Verbesserungsmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Standardabweichung zu der mittleren agglomerierten Partikelgröße kleiner als 0,80, vorzugsweise kleiner als 0,65 ist.
Verbesserungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus mindestens einem Enzym und einem Emulgator zubereitet sind.
Verbesserungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus mindestens Fett und Proteinen zubereitet sind.
Verbesserungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel ferner Zusätze enthalten, welche aus der Gruppe bestehend aus Emulgatoren, Enzymen, Zuckern, organischen Säuren, Mineralien, Polysacchariden und/oder Mischungen derselben ausgewählt werden.
Verbesserungsmittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel ferner eine Trägersubstanz enthalten, welche vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Weizenmehl, Sojamehl ausgewählt wird.