Verfahren zur Veredlung von Brotget,reideProcess for the refinement of Brotget, reide
Beschreibung Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung
der ernährungsphysiologischen Qualität und der Backfähigkeit von Brotgetreide, das
zu Vollkornmehl oder Vollkornschrot verarbeitet werden soll. Im Verlaufe dieses
Verfahrens werden durch Aktivierung verschiedener korneigener Enzyme nacheinander
folgende ernährungsphysiologische Endeffekte erzielt: 1) Durch Neusynthesen von
Aminosäuren wird das Getreidekorn mit Protein angereichert und zugleich die biologische
Wertigkeit des Proteins dadurch erhöht, daß die Neusynthesen der limitierenden Aminosäuren
Lysin und Methionin schneller verlaufen als die Synthesen der übrigen Aminosäuren.
Die für die Proteinsynthesen in Frage kommenden Proteasen werden aktiviert durch
die Zufuhr von Wasser in die Aleuronschicht und durch gleichzeitige Erhöhung der
Temperatur. So konnten wir bei einer Feuchtigkeit von 20% und bei 300C beim Weizen
bereits eine Erhöhung des Proteingehaltes von 10,8% auf 12,8% also um etwa 20% durch
eine 20 Stunden dauernde Aktivierung erreichen, aber die optimale Aktivierung der
Proteasen wird erst bei 550C und nach der Zufuhr weiterer Feuchtigkeit in die Aleuronzellen
bei gleichzeitiger Zufuhr des Aktivators Gibberellinsäure erreicht. Description The subject of the invention is a method for improvement
the nutritional quality and baking ability of bread grains, the
is to be processed into wholemeal flour or whole grain meal. In the course of this
The process is carried out by activating different enzymes produced by the grain one after the other
the following nutritional-physiological end effects achieved: 1) By new synthesis of
Amino acids the cereal grain is enriched with protein and at the same time the biological one
The value of the protein is increased by the new synthesis of the limiting amino acids
Lysine and methionine proceed faster than the syntheses of the other amino acids.
The proteases in question for the protein synthesis are activated by
the supply of water into the aleurone layer and by simultaneously increasing the
Temperature. So we could with a humidity of 20% and at 300C with wheat
an increase in the protein content from 10.8% to 12.8%, i.e. by around 20%
Achieve a 20 hour activation, but the optimal activation of the
Proteases are only released into the aleurone cells at 550C and after additional moisture has been supplied
achieved with simultaneous supply of the activator gibberellic acid.
2) Die Randschichten des Getreidekorns enthalten verschiedene Polyphenole
wie z.B. 5-Alkyl-Resorcinol, die offensichtlich als Schutz gegen das Eindringen
von
Bakterien fungieren, für Mensch und Tier aber giftig sind. Eine
Entschärfung der Toxozität dieser 5-Alkyl-Resorcinole erfolgt in unserem Verfahren
durch Oxydation zu Chinonen. Dazu werden in der zweiten Phase des vorliegenden Verfahrens
die korneigenen Polyphenoloxydasen bei 400C und bei einer entsprechenden Behandlungsdauer
von mehreren Stunden aktiviert. 2) The outer layers of the grain contain various polyphenols
such as 5-alkyl resorcinol, which is apparently used as protection against penetration
from
Bacteria act, but are toxic to humans and animals. One
The toxicity of these 5-alkyl resorcinols is reduced in our process
by oxidation to quinones. This will be done in the second phase of the present proceedings
the grain's own polyphenol oxidases at 400C and with a corresponding duration of treatment
activated for several hours.
3) Die korneigene Phytase spaltet bei etwa 550C den pflanzlichen Vorratsstoff
Phytin in seine verdaulichen und ernährungsphysiologisch wirksamen Komponenten Inosit
und Phosphat. Phytin dagegen ist für den Menschen nicht nur unverdaulich, erschwert
darüber hinaus in beträchtlichem Maße die Ausnutzung von Calcium, Eisen und Magnesium
durch Bildung unlöslicher Verbindungen mit diesen lebenswichtigen Mineralien.3) The grain's own phytase breaks down the vegetable stock at around 550C
Phytin in its digestible and nutritionally effective components inositol
and phosphate. Phytin, on the other hand, is not only indigestible, difficult for humans
in addition, the utilization of calcium, iron and magnesium to a considerable extent
by forming insoluble compounds with these vital minerals.
4) Die Backfähigkeit von Vollkornmehlen bzw. Schroten muß sehr oft
verbessert werden, damit sich eine lockere poröse Krume bilden könne, denn davon
ist die Verdaulichkeit, Bekömmlichkeit und Verträglichkeit von Vollkornbroten abhängig.
Die Verbesserung der Backfähigkeit wird hier dadurch erreicht, daß die korneigenen
Amylasen insbesondere die alpha-Amylase durch Zufuhr von Wasser und Gibberellinsäure
und Calcium-und Chlorid-Ionen als Aktivatoren bei Temperaturen zwischen 55-65°C
kurzfristig aktiviert werden. Weil die alpha-Amylase in den Subaleuronzellen lokalisiert
ist, muß das Netzwasser samt Aktivatoren aus der Aleuronschicht in die Subaleuronzellen
transportiert werden. Dies geschieht im vorliegenden Verfahren dadurch, daß das
Wasser den zu aktivierenden Subaleuronzellen nicht wie bis dahin parallel, sondern
senkrecht zu der Kornoberfläche zugeführt wird, was nur durch das sog. Dampfzusatzverfahren
möglich ist. Weil durch die relativ hoch gewordene Temperatur die Proteasen inaktiviert
worden sind, kann sich die Aktivität
der alpha-Amylase erst voll
entfaltrn. Diese Inaktivierung von Proteasen bringt apäter noch einen weiteren Vorteil
mit sich dadurch, daß während der Teigrührung kein Ab- oder Umbau von Aminosäuren
vor allen von Lysin stattfinden kann, was sonst cen biologischen Wert des Getreideeiweißes
wieder senken würde.4) Wholemeal flours or coarse coarse must be able to be baked very often
be improved so that a loose porous crumb can form because of it
is the digestibility, wholesomeness and tolerance of whole grain bread dependent.
The improvement of the baking ability is achieved here by the fact that the grain's own
Amylases in particular alpha-amylase by adding water and gibberellic acid
and calcium and chloride ions as activators at temperatures between 55-65 ° C
be activated for a short time. Because the alpha-amylase localizes in the subaleuron cells
is, the network water and activators from the aleuron layer must enter the subaleuron cells
be transported. This is done in the present proceedings in that the
Water does not run parallel to the subaleuron cells to be activated, as was previously the case, but instead
is fed perpendicular to the grain surface, which is only possible through the so-called steam addition process
is possible. Because the proteases are inactivated by the relatively high temperature
may have been the activity
the alpha-amylase is only full
unfold. This inactivation of proteases later brings another advantage
with the fact that no degradation or remodeling of amino acids during the stirring of the dough
above all of lysine can take place what else is the biological value of the grain protein
would lower again.
Das erfindungemäße Verfahren wird in seiner einfachsten Form wie folgt
duechgeführt: Zunächst wird das Getreide auf eine Feuchtigkeit zwischen 22 bis 25%
(bezogrnauf das Trockengewicht des Getreides) aufgenetst, wobei vorher im Netzwasser
2 Gramm Calciumchlorid und 0,35 Gramm Gibberellinsäure pro Liter Wasser gelöst werden.
Das Nrtzwasser läßt man beim Abstehen über den Keimling in die Aleuronschicht und
in das Schildchen einziehen; dies dauert bei Zimmertemperatur etwa 6 bis 8 Stunden*
Dann wird das Getreide in einen Behälter transportiert und dort auf 35°C erwärmt.
Die für die potimfale Aktivität von Proteasen notwendigen Bedingungen d.h. eine
Feuchtigkeit von 22 bes 25%, die Temperatur von 35°C und die Anwesenheit der Gibberellinsäure
als Aktivatoe von Aminisäurensynthesen werden im Behälter 6 bis 20 Stunden konstant
gehalten. Das sweitwichtigste Ergebnis dieser Aktivierung von Proteasen ist neben
der Anreicherung des Getreidekornes mit Protein samt Verbesserung seines biologischen
Wertes die unabdingbare Vorbedingung für die spätere Aktivierung von Amylasen, denn
die aktivierten Proteasen bauen gleichzeitig auch die proteinartigen Hüllen der
Stärkehörner ab und schaffen dadurch erst mal die Voraussetzung, daß die anschließend
bei höheren Temperaturen aktivierten Amylasen die Stärkehörner überhaupt abbauen
können. Dieser teilweise Abbau der Stärke bis zur Maltose, die dann während der
Teigführung bis zu Kohlandioxyd und Alkohol weiter abgebaut wird, wobei die Bildung
dieser Gase zur Entstehung einer porösen, lockeren Krume absolut notwendig ist.
Außerdem ist die Inaktivierung der Proteasen,
die zwischen 40 bis
45 cm also in der dritten Verfahrensstufe einsetzt, dann eine der wichtigsten Voraussetzungen
für die volle Aktivierung von Amylasen insbesondere der alpha-Amylase.The method according to the invention is in its simplest form as follows
Duech-guided: First, the grain is brought to a moisture level between 22 and 25%
(based on the dry weight of the grain) aufgenetst, with previously in the net water
2 grams of calcium chloride and 0.35 grams of gibberellic acid can be dissolved per liter of water.
The nurturing water is left over the seedling and into the aleurone layer as it stands
move into the label; this takes about 6 to 8 hours at room temperature *
The grain is then transported into a container and heated to 35 ° C there.
The conditions necessary for the potential activity of proteases, i.e. a
Humidity of 22 bes 25%, the temperature of 35 ° C and the presence of gibberellic acid
as Aktivatoe of amino acid syntheses in the container 6 to 20 hours are constant
held. The second most important result of this activation of proteases is next
the enrichment of the grain with protein and the improvement of its biological quality
Worth the indispensable precondition for the later activation of amylases, because
the activated proteases also build the protein-like envelopes of the
Strength horns off and thereby create the prerequisite for the subsequent
at higher temperatures activated amylases break down the starch horns at all
can. This partial breakdown of the starch down to the maltose, which then during the
Dough leads down to carbon dioxide and alcohol is further broken down, with the formation
of these gases is absolutely necessary for the formation of a porous, loose crumb.
In addition, the inactivation of the proteases,
those between 40 to
45 cm therefore begins in the third process stage, then one of the most important requirements
for the full activation of amylases, especially alpha-amylase.
Nach der Beendigung der ersten Phase wird die Temperatur im Behälter
auf 400C erhöht und 6 bis20 Stunden konstant gehalten. Dies ist die optimale Temperatur
für die Aktivität der Polyphenoloxydasen, welche die Alkyl-Resorcinole zu untoxischen
Chinonen oxydieren. Weil Roggen wesentlich mehr Alkyl-Resorcinole enthält, ist eine
wesentlich längere Behandlungsdauer als beim Weizen erforderlich.After the completion of the first phase, the temperature in the container will be
increased to 400C and held constant for 6 to 20 hours. This is the optimal temperature
for the activity of the polyphenol oxidases, which render the alkyl resorcinols non-toxic
Oxidize quinones. Because rye contains significantly more alkyl resorcinols, it is one
significantly longer treatment time than required for wheat.
In der dritten Phase werden durch die Erhöhung der Temperatur im Behälter
auf 55 CC die Proteasen völlig inaktiviert und die korneigene Phytase für 3 - 6
Stunden aktiviert. Weil die Spaltung von Phytin nachher auch während der Teigführung
verläuft, ist diese Phase nur vor der Herstellung von Weizenvollkornbroten und von
Knäckebroten erforderlich, weil während der Sauerteigführung dank dem niedrigen
pH, das ungefähr dem pH-Optimum der Phytase entspricht, die gesamte Phytinmenge
gespalten wird.The third phase involves increasing the temperature in the container
on 55 cc the proteases are completely inactivated and the phytase in the grain for 3 - 6
Hours activated. Because the phytin splitting afterwards also during the dough production
runs, this phase is only before the production of whole wheat bread and from
Crispbreads required because during the sourdough production thanks to the low
pH, which corresponds approximately to the optimum pH of the phytase, the total amount of phytin
is split.
Zur Durchführung der vierten Phase der Behandlung wird das Getreide
in eine Dämpfschnecke gebracht und dort mit Wasserdampf unter normalem Durck 15
bis 30 Minuten bei etwa 600C behandelt. Das dabei kondensierende Wasser dringt durch
die ganze Oberfläche in das Getreidekorn und bringt die bereits früher in die Aleuronschicht
eindiffundierten Aktivatoren (Gibberellinsäure, Ca , C1-) in die Subaleuronzellen
ein, wo dadurch die alpha-Amylase aktiviert wird. Bei Getreidechargen, wo die alpha-Amylase
schwer aktivierbar ist, (gemessen z. B.To carry out the fourth phase of treatment, the grain is used
brought into a steaming screw and there with steam under normal pressure 15
treated at about 600C for up to 30 minutes. The water that condenses in the process penetrates
the whole surface into the grain and brings it into the aleurone layer earlier
diffused activators (gibberellic acid, Ca, C1-) into the subaleuron cells
where this activates the alpha-amylase. For batches of grain where the alpha-amylase
is difficult to activate (measured e.g.
mit der Fallzahl-Methode oder mit der kolorimetrischen-Methode), ist
eine Verlängerung der Dampfzusatzbehandlung über 30 Minuten oder eine Erhöhung der
Temperatur bis auf 65 - 700C notwendig.with the Falling Number Method or with the Colorimetric Method)
an extension of the steam treatment over 30 minutes or an increase in the
Temperature up to 65 - 700C necessary.
Nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Getreide
auf Zimmertemperatur gekühlt, auf eine Feuch tigkeit zwischen 15-16% zürückgetrocknet
und verschrotet oder vermahlen.After carrying out the method according to the invention, the grain
Chilled to room temperature, dried back to a humidity between 15-16%
and scrapped or ground.