DE3009401A1 - Verfahren und vorrichtung zum reifen von sauerteig - Google Patents

Description

VEREINIGTE NAHRUNGSMITTELINDUSTRIE

AKTIENGESELLSCHAFT

1100 Wien, Absberggasse 35 (Österreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Reifen von Sauerteig

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reifen von Sauerteig für die Broterzeugung, wobei der Sauerteig in Form eines Teigstranges durch einen langgestreckten, rohrförmigen Hohlraum bewegt wird, in welchem der Gärvorgang stattfindet, wobei der Sauerteig den. im wesentlichen geschlossenen Hohlraum vollständig ausfüllt.

Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Herstellen von hochqualitativem Brot mit Roggenmehlanteilen ist auch nach dem heutigen Stand der Bäckereiwissenschaft nur mit Sauerteig möglich. Unter Sauerteig ist ein aus Roggenmehl und Wasser bereiteter Teig zu verstehen, der durch biochemische Reaktionsabläufe von homo- und heterofermentativen Milchsäurebakterien und Sauerteighefen in charakteristischer Weise verändert wird. Diese Gärorganismen werden durch Zugabe von reifen, d.h. in gewünschtem Ausmaß vergorenen Sauerteiganteilen zu einem frisch bereiteten Roggenteig übertragen, oder aber durch die Beimpfung mit Reinkulturen. Die Weiterführung bis zu den erforderlichen Bedarfsmengen erfolgt in jedem Fall durch Vermischen von reifem Sauerteig mit Mehl und Wasser.

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Sauerteig hat im Sinne der klassischen Lehrmeinung drei Aufgaben zu erfüllen:

a) Bildung von Säuren:

Überwiegend werden Milch- und Essigsäure gebildet. Das Verhältnis der beiden Säuren ist von der Führung des Sauerteiges abhängig, worunter im wesentlichen die Temperatur, die Konsistenz, das ist das Mehl-Wasser-Verhältnis und - in bezug auf das Säureverhältnis von geringerer Bedeutung - die Gärzeit zu verstehen sind.

Die gebildeten Säuren tragen im Brotteig dazu bei, die Wirkung von stärkeabbauenden Enzymen in gewünschten Grenzen zu halten, wodurch Roggenmehl bzw. daraus bereiteter Teig erst backfähig wird.

Das ausgewogene Verhältnis zwischen Milch- und Essigsäure, das üblicherweise bei 65 zu 35 bis 80 zu 20 liegt, ist unter anderem für den Brotgeschmack mitverantwortlich.

b) Bildung von kohlendiorcidproduzierenden Organismen - "Triebleistung"1

Das vorwiegend durch Hefegärung gebildete CO₂ bewirkt die Lockerung der Brotkrume.

c) Bildung von Aromastoffen:

Als Nebenprodukte der Milchsäure- und Hefegärung fallen Aromastoffe wie z.B. Ester und Aldehyde an, die einen wesentlichen Beitrag zum geschmacklichen Gesamteiridruck des Brotes leisten.

Die klassische Sauerteigführung besteht aus drei bis vier Stufen. Durch einen empirisch festgelegten Wechsel von Temperatur und Konsistenz in den einzelnen Abschnitten der Sauerteigbereitung werden die oben angeführten dr«i Ziele erreicht. Diese 3- oder h-Stufenführung erfordort jedoch einen beträchtlichen Zeit- und Arbeitsaufwand. Des weiteren ist sie mit dem Nachteil behaftet, daß die Führung über längere Zeiträume des Produktionsstillstande.s wie z.B. zu Wochenenden oder über Feiertage, besonderer

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Maßnahmen bedarf, die die Lebensfähigkeit der Gärorganismen aufrechterhalten.

Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurde eine Rationalisierung und Vereinfachung der Sauerteigführung angestrebt, da dies die wesentlichste Voraussetzung für die Mechanisierung und problemlose Führung bei Produktionsstillstand darstellt. Eine Reihe von Verfahren wurde entwickelt, von denen hier folgende Beispiele genannt seien:

- Grundsauerführung ohne oder mit Vollsauerstufe (ein- oder zweistufig)

- Detmolder 1-Stufenführung

- Berliner Kurζsauerführung (einstufig)

- SaIζsauerführung (einstufig)

Diese zwar vereinfachten und teilweise mechanisierbaren Verfahren hatten aber den Nachteil, daß exe den drei oben angeführten Erfordernissen nicht mehr im vollen Umfang gerecht wurden. Vor allem wurde die Entwicklung der Sauerteighefen nahezu vollständig gehemmt, so daß beträchtliche Preßhefezusätze zum Teig erforderlich wurden. Einzelne Verfahren konnten auch die backtechnisch erforderliche Säure nicht mehr ausreichend bilden, so daß zusätzlich Teigsäuerungsmittel eingesetzt werden mußten.

Abgesehen von den dadurch höheren Rohstoffpreisen hatten einzelne Führungen qualitative Nachteile, indem sich ein unausgewogenes Milch-/Essigsäureverhältnis einstellte, das den Brotgeschmack 'auch durch die Beeinflussung der Aromastoff bildung veränderte ο Auch war die Qualität der Sauerteige nach längeren Produktionspausen nicht in jedem Fall gleichmäßig und problemlos.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art ist in dem rohrförmigen Gärraum eine Schnecke zur Be-

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förderung des Teiges vorgesehen. Darüber hinaus ist keine Kühleinrichtung zur Steuerung des biologischen Ablaufes eingeplant. Eine Schnecke weist insbesondere bei längeren Gärrohren eine begrenzte Einsatzfähigkeit auf. Auch ist bei geringem Raumangebot die Möglichkeit der Rohrschleife bzw. -schlange ausgeschlossen (US-PS 3 620 173).

Aus anderem Zusammenhang ist es auch bekannt, den Teig durch das Innere des Mantelrohres eines kontinuierlichen Kneters zu befördern. Das wesentliche Merkmal eines Kneters ist es, daß auf einer rotierenden, in Längsrichtung des Mantelrohres angebrachten Welle, Misch- und Knetelemente vorgesehen sind, die das Vermischen der Zutaten und das Kneten des Teiges bewirken. Gleichzeitig erfolgt durch die Drehbewegung der radial angebrachten Elemente die Förderung des Teiges zur Kneter-Auslaßöffnung. Es ist jedoch nicht primärer Zweck eines kontinuierlichen Kneters, Gär- oder Teigreifungsvorgänge ablaufen zu lassen (US-PS 3 69h 227).

Weitere Ausführungen, bei denen der Teig durch Rohre geführt wird, wobei jedoch kein Reifen des Sauerteiges erfolgt, sind gleichfalls bekannt (US-PS 3 819 837, AT-PS 248 985).

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorhin beschriebenen Nachteile zu vermeiden.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Sauerteig in einer ersten Stufe des Verfahrens mittels Pumpendruck durch den Hohlraum, in welchem der Gärvorgang stattfindet, befördert wird, und daß bei Bedarf der Teigstrang während seines Durchsatzes durch den Hohlraum auf wenigstens einem Abschnitt seiner Länge gekühlt wird, daß vorzugsweise danach der Sauerteig in einer zweiten Stufe dee Verfahrens abgegärt wird.

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Dadurch ist es einerseits möglich, durch entsprechende Rohrschlangen oder -krümmungen einen vorhandenen Raum optimal auszunützen, und andererseits den biologischen Ablauf entsprechend zu steuern. Weiters können geringfügige Schwankungen im Reifegrad des Sauerteiges der ersten Stufe, bedingt durch unterschiedliche Reifezeiten mit oder ohne Kühlung, ausgeglichen werden.

Dieses Verfahren erfordert keinen manuellen ZugrijFf. Die drei Forderungen nach Säurebildung, Triebleistung und Aromabildung werden wie bei einem klassischen in J - h Stufen geführten Sauerteig voll erfüllt. Daher ist die zusätzliche Beigabe von Hefe und/oder Teigsäuerungsmitteln nicht erforderlich. Zu Wochenenden und über Feiertage gewährleistet das Verfahren die volle Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit der Gärorganismen. Dies wird durch die Kühlung in der ersten Stufe erzielt, wobei die Temperatur gesenkt wird, ohne den Sauerteig hinsichtlich seines Mehl-Wasser- Verhältnisses zu verändern. Die Führung des Sauerteiges kann so ausgelegt werden, daß alle Schritte mittels einer programmierten Schaltung ablaufen können. Bedingt durch die stetige Füllung des Rohres kann jedwedes Reinigen des Gärbehälters der ersten Stufe unterbleiben. Durch die Kühlung können die biologischen Prozesse verlangsamt oder wahlweise zum Stillstand gebracht werden. Es ist hiebei vorteilhaft, wenn der Sauerteig nach Durchlaufen des langgestreckten, rohrförmigen Hohlraumes verdünnt und anschließend unmittelbar für die Broterzeugung eingesetzt wird. Der so verdünnte Sauerteig steht infolge seines vollen Reifezustandes "aus der ersten Stufe direkt für die Brotbereitung zur Verfügung, ohne die zweite Stufe des Gärtanks zu durchlaufen, Dies stellt für die Praxis einen Sonderfall dar; üblicherweise durchläuft der Sauerteig eine zweite Stufe.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der ersten Stufe des Verfahrens der Sauerteig mit einem

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Mehl-Wasser-Verhältnis von 1 : 1 und in der zweiten Stufe des Verfahrens der Sauerteig mit einem Mehl-Wasser-Verhältnis von 1 : 1,5 eingesetzt wird, wodurch die Dosierbarkeit des Sauerteiges bei der folgenden Broterzeugung erleichtert wird.

Es ist auch möglich, daß das Ansatzverhältnis des Sauerteiges, d.h. das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig veränderbar ist. Hierdurch wird eine langsamere Reifung in der ersten Stufe durch eine geringere Ausgangszahl der Gärorganismen erreicht. Dabei wird vom üblichen Ansatzverhältnis 1 : 1 abgehend, ein solches von 1 :.9 bevorzugt eingesetzt.

Die bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß als Gärbehälter für die erste bzw. einzige Stufe des Verfahrens ein, vorzugsweise U-förmig gebogenes oder schlangenförmig ausgebildetes, Rohr vorgesehen ist, das auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer, gegebenenfalls mit einem Temperaturregler ausgestatteten, Kühleinrichtung versehen ist und daß vorzugsweise ein dem Rohr nachgeschalteter Gärtank für eine zweite Stufe des Verfahrens vorgesehen ist.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Kühleinrichtung als zu dem als Gärbehälter dienenden Rohr koaxiales, in dieses eingesetztes zweites, vorzugsweise in Sektionen unterteiltes, Rohr ausgebildet ist.

Es ist auch zweckmäßig, daß das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Rohres mindestens 1 : 10, vorzugsweise wenigstens 1 : 30, vorwiegend jedoch 1 ι 100 bis 1 : 300, beträgt.

Die Erfindung wird nachstellend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

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Vorrichtung mit einer Variante dargestellt ist, näher beschrieben·

Fig. 1 zeigt eine Gesamtanlage und

Fig. 2 eine darin verwendbare Variante des Ansatzbehälters.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist zur Ausführung eines zweistufigen Verfahrens vorgesehen und besteht im wesentlichen aus einem als Gärbehälter für die erste Stufe dienenden, im wesentlichen U-förmig gebogenen Rohr 1, dem mittels einer Dickstoffpumpe 2 von einem Ansatzbehälter 19 unreifer Sauerteig zugeführt wird und das in seiner Gesamtlänge abschnittweise mit einer Kühleinrichtung 3 versehen ist, aus einem am Austragsende des Rohres 1 angeordneten, von einem Yasserdosiergerät 25, einem Mehldosiergerät 26 und einem Sauerteigdosiergerät gespeisten Kneter 4 und aus einem Gärtank 5 für die zweite Stufe des Verfahrens.

Das Rohr 1 ist aus rostfreiem Stahl' hergestellt und ist einlaßseitig mit einem Ventil 6 und auslaßseitig mit Ventilen 7a» 7b und 7c abschließbar, wobei das Ventil 7c als Sicherheitsventil ausgebildet ist.

Die Dickstoffpumpe 2 ist eine Kreiskolben- bzw. Kapselpumpe mit Regelantrieb, deren Leistung auf die statische Höhe, die Reibungsverluste und den Gegendruck der Gärgase ausgelegt ist.

Die von der Kühlwasseranlage KWA gespeiste Kühleinrichtung 3 ist als Rohrkühler ausgebildet und besteht aus einem in das Rohr 1 eingesetzten, zu diesem koaxial verlaufenden zweiten Rohr 8, 9, das von Kühlwasser durchströmt ist. Der Wasserkreislauf wird mittels einer Umwälzpumpe 10 aufrechterhaltene Im Wasserkreislauf befindet sich ein Wärmetauscher 11 und ein mit einem Steuerventil

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gekoppelter Temperaturregler 12, welche die Einstellung der gewünschten Temperatur {_ -ährleisten. Die Rohre 8, sind in Sektionen I,"II, III, IV, V, VI unterteilt. Die Unterteilung in Sektionen I, II, III, IV, V, VI gestattet über Ventile 22a, 23a, 22b, 23b, 22c, 23c, 22d, 23d, 22e, 23e, 22f, 23f eine abschnittweise Kühlung, die zusätzlich zur Temperaturregelung zur Steuerung des Kühlvorganges eingesetzt werden kann. An den einzelnen Sektionen der Kühleinrichtung 3 sind Thermometer C vorgesehen.

Der Transport des Sauerteiges sowie das Umwälzen im Rohrsystem der ersten Stufe wird durch die Dickstoffpumpe 2 bewirkt.

Der aus dem Rohr 1 der ersten Stufe austretende Sauerteig wird im Kneter k durch kontinuierliches Verkneten mit Mehl und Wasser im Verhältnis 1 s 1 vermehrt. Von dieser frisch bereiteten Teigmenge wird die Hälfte wieder dem Rohrkreislauf zugeführt, die andere Hälfte wird durch eine Pumpe 29 zum Mischer 18 gepumpt und nach Zudosieren von 25 $ Wasser aus einem Wasserdosiergerät 31 im Mischer 18 homogenisiert. Am Ende der die Pumpe 29 enthaltenden Leitung 32 ist ein von einem Niveaugeber gesteuertes Ventil 3^ 'angeordnet. Der Rotor 18a des Mischers 18 wird über einen Motor Mi und ein Winkelgetriebe W angetrieben. Für höhere Sauerteigproduktionsmengen können zusätzlich weiter Mischer 18', 18" mit Winkelgetrieben W¹ und W" zugeschaltet werden.

Der aufgeschlämmte und homogenisierte Sauerteig wird über ein von einer Pumpe 35 beliefertes, aus einer Zuleitung J*1 und Handventilen HVG bestehendes, Verteilsystem von unten in den Gärtank 5 eingespeist und von dort über eine, eine Pumpe 36 enthaltende, Leitung 37 den Einrichtungen für die Broterzeugung zugeführt. Während des schichtenweisen Hochsteigens des Sauerteiges im Gärtank wird

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eine Reifezeit von 3 Stunden durchlaufen. Das bedarfsgerechte Einspeisen kann durch eine zeitprogrammierte Steuereinrichtung automatisiert werden.

An dem Gärtank 5 sind in regelmäßigen Abständen seitlich Rohrstutzen 13, I**» 51, 52 angebracht, deren Anzahl von der Dimensionierung des Tanks abhängig ist. Die jeweils zu oberst befindliche, 3 Stunden gegorene Sauerteigmenge wird durch das auf gleichem Niveau befindliche seitliche Ansatzstück abgezogen. Die Rohrstutzen 13» I**, 51, 52 werden durch pneumatisch gesteuerte Ventile 16, bzw. 53f 5^ verschlossen oder geöffnet. Die Ventilsteuerung erfolgt durch Endschalter ISI, IS2 bzw. ISx-1, ISx, die durch einen Niveaugeber 15 betätigbar sind, der über ein Seil B15 mit einem zentral im Gärtank 5 geführten Schwimmer SI5 verbunden ist. IS max. = Überfüllsicherung, IS min. = Signal für Entleerung. Durch die unterhalb des Gärtanks 5 angedeuteten Handventile HVG kann die Richtung des Sauerteig- bzw. Reinigungswasserflusses gesteuert werden. Gleiches gilt für die Ventile HVB nach der Pumpe 36· Die Reinigungswasserumwälzung erfolgt über die Leitung RW und den im Gärtank oben angebrachten Sprühkopf Spk.

Zusätzlich zur Kühlung im Falle von längeren Stehzeiten (35 - ^⁰ Stunden) kann das Ansatzverhältnis, das ist das Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig, in der ersten Stufe verändert werden.

In diesem Fall wird vom Ansatzverhältnis 1 : 1 abgegangen, wobei mittels der Ventile 7a und 7b dem kontinuierlichen Kneter 4 eine geringere Sauerteigmenge (bevorzugt 10 <$>, das entspricht einem Ansatzverhältnis 1 : Q) zugeführt wird. Die nunmehr erhöhten, reifen Sauerteigmengen (bevorzugt 90 9°) werden direkt den Aufschlämm-Mischern zugeleitet und homogenisiert, wie Fig. 2 zu entnehmen ist. In der Folge steht der aufgeschlämmte Sauer-

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teig direkt der Produktion zur Verfügung, ohne den Tank zu durchlaufen» Bei dieser Einrichtung besitzt- der Behälter 19' eine, gegebenenfalls einschiebbare, Trennwand 20. Die Abflußleitungen der Ansatzbehälter 19, 19* sind durch Handventile HVT einzeln absperrbar.

Mittels dieser Vorrichtung ist eine Steuerung des biologischen Gärungsablaufes möglich und es wird eine kontinuierliche Produktion, ohne merkbare Geschmacks-, veränderung oder Veränderung des Hefetriebes der natürlichen Sauerteighefe gewährleistet.

Die Rohrlänge bzw. dessen Volumen ergibt sich durch die benötigte Sauerteigmenge. Während einer kontinuierlichen Produktion über mehrere Tage findet eine völlig normale Gärung statt.

Bei Produktionspausen kann die Kühlmöglichkeit angewendet werden.

2 Figuren
Ansprüche

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Claims (11)

VEREINIGTE NAHRUNGSMITTELINDUSTRIE AKTIENGESELLSCHAFT 1100 Wien, Absberggasse 35 (Österreich) Patentansprüche :

1. Verfahren zum Reifen von Sauerteig für die Broterzeugung, wobei der Sauerteig in Form eines Teigstranges durch einen langgestreckten, rohrförmigen Hohlraum bewegt wird, in welchem der Gärvorgang stattfindet, wobei der Sauerteig den im wesentlichen geschlossenen Hohlraum vollständig ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerteig in einer ersten Stufe des Verfahrens mittels Pumpendruck durch den Hohlraum, in welchem der Gärvorgang stattfindet, befördert wird, und daß bei Bedarf der Teigstrang während seines Durchsatzes durch den Hohlraum auf wenigstens einem Abschnitt seiner Länge gekühlt wird, und daß vorzugsweise danach der Sauerteig in einer zweiten Stufe des Verfahrens abgegärt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe des Verfahrens der Sauerteig mit einem Mehl-Wasserverhältnis von 1:1, und in der zweiten Stufe des Verfahrene der Sauerteig mit einem Mehl-Waeserverhältnis von 1 s 1,5 eingesetzt wird·

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzverhältnis dee Sauerteiges, d.h. dae Verhältnis zwischen reifem Sauerteig und frischem Roggenmehlteig veränderbar ist.

h. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzverhältnxsse 1 ; 1 und 1 ; 9 betragen.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß als Gärbehälter für die erste bzw. einzige Stufe des Ver-

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fahrens ein, vorzugsweise U-förmig gebogenes oder schlangenförmig ausgebildetes, Rohr (i) vorgesehen ist, das auf wenigstens einem Teil seiner Länge mit einer, gegebenenfalls mit einem Temperaturregler (i2) ausgestatteten, Kühleinrichtung (3) versehen ist, und daß vorzugsweise ein dem Rohr (i) nachgeschalteter Gärtank (5) für eine zweite Stufe des Verfahrens vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (3) als zu dem als Gärbehälter dienenden Rohr (1) koaxiales, in dieses eingesetztes zweites, vorzugsweise in Sektionen (i, II, III, XV, V, Vl) unterteiltes, Rohr (8, 9) ausgebildet ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Rohres (1) mindestens 1 : 10, vorzugsweise wenigstens 1 : 30, vorwiegend jedoch 1 t 100 bis 1 s 300, beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zum Traneport des Sauerteiges durch das Rohr (1) wenigstens eine Dickstoffpumpe, insbesondere Kreiskolben- bzw. Kapselpumpe (2), vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einlaß- und/oder auslaßseitig des Rohres (1) wenigstens ein Absperrorgan (6, 7a, 7b» 7c), insbesondere Ventil, angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9f dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem als Gärbehälter dienenden Rohr (i) verbindbare Ansatzbehälter (i9^f) durch mindestens eine, gegebenenfalls einschiebbare, Trennwand (20) in wenigstens zwei Abschnitte (20a, 20b) zur Aufnahme von Sauerteigen mit verschiedenen Ansatzverhältnissen unterteilt ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer (20a) der Abschnitte (20a, 20b) mit einem Mischer (18) und einer (20b) der Abschnitte (20a, 20b) mit dem als Gärbehälter dienenden Rohr (1) verbindbar ist.

12, Vorrichtung nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß der für die zweite Stufe des Verfahrens vorgesehene Gärtank (5) zwei oder mehrere im Abstand übereinander angeordnete Austragsöffnungen zum unterbrechungslosen Austragen der jeweils zu Oberst befindlichen Sauerteigschicht aufweist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des Gärtanks (5) Rohrstutzen (13, I²*, 511 5²) mit pneumatisch betätigten Ventilen (i6, 17, 53f 5*0 vorgesehen sind, die durch einen Niveaugeber In Verbindung mit Endschaltern (ISI, IS2, XSx-I, ISx) automatisch steuerbar sind.

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