DE69301796T2 - Enzymprodukt und Verfahren zur Verbesserung der Qualität von Brot - Google Patents
Enzymprodukt und Verfahren zur Verbesserung der Qualität von BrotInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Backhilfsmittel und auf ein Verfahren zur Verwendung des Backhilfsmittels, um die Brotqualität zu verbesssern.
- Backhilfsmittel sind komplexe Mischungen, die verschiedene funktionelle Zutaten wie oxidierende und reduzierende Agentien (z.B. Ascorbinsäure, Cystein), Enzyme (z.B. α-Amylase, Hemicellulase), Emulgatoren (z.B. DATA-Ester, Monoglyceride, NSL), fettartige Stoffe (z.B. Pett, Lecithin) und Träger oder Grundmassen (Stärke, Zucker, etc.) enthalten. Viele der gemeinhin verwendeten Backhilfsmittel enthalten Emulgatoren, die zur Verbesserung der Teigfestigkeit und Weichheit der Krume verwendet werden. Vom Standpunkt des Konsumenten aus gesehen ist es vorteilhaft, möglichst wenig Emulgatoren, die als chemische Zusatzstoffe angesehen werden, zu verwenden. Der Widerstand der Konsumenten gegen chemische Zusatzstoffe wächst, und daher besteht ein konstantes Bedürfnis, Emulgatoren durch konsumentenfreundliche Zusatzstoffe und/oder Enzyme zu ersetzen, die als Verfahrenshilfsmittel angesehen werden. Die Brotqualität wird indes durch Weglassen der Emulgatoren stark beeinträchtigt, es ist z.B. schwierig, Haltbarkeitszeiten von 3 bis 5 Tagen für weiche Brote wie Sandwichbrote ohne Einsatz von Emulgatoren wie NSL und Monoglyceride zu erreichen.
- Untersuchungen über das Altbackenwerden von Brot haben gezeigt, dass der Stärkeanteil im Brot während der Lagerung wieder auskristallisiert, was eine Verhärtung der Krume bewirkt. Amylasen und Hemicellulasen werden häufig in Backhilfsmitteln verwendet, um Weichheit der Krume und Laibvolumen zu verbessern. α-Amylasen bauen den Stärkeanteil während des Backens teilweise ab und erhöhen die Weichheit der Krume. Hemicellulasen zerlegen den Hemicelluloseanteil im Weizenmehl, wodurch normalerweise an diesen Anteil gebundenes Wasser an den Teig abgegeben wird. Die Verwendung von Hemicellulasen in Backhilfsmitteln ergibt einen verbesserten Ofentrieb des Teiges während dem Backen, verbessertes Laibvolumen, Körnung und bessere Lagerfähigkeit der gebackenen Backware. Die gesamten Verbesserungen, die durch Amylasen und Hemicellulasen erzielt werden, sind indes beschränkt, und daher sind trotzdem noch Emulgatoren nötig, um eine annehmbare Lagerqualität des Brotes zu erhalten.
- Lipasen werden selten in Backhilfsmitteln verwendet, und bei Einwirkung endogener Lipase, die ungesättigte Fettsäuren in dem Teig freisetzt, wurden schädliche Effekte beobachtet (Pyler 1988).
- Überraschenderweise wurde gefunden, dass die gemeinsame Verwendung von einer Hemicellulase, einer Amylase, bevorzugt einer α-Amylase, einer Lipase und bevorzugt von Backfett einen komplementären synergistischen Effekt dahingehend hat, dass Laibvolumen und Weichheit der Krume des Brotes deutlich besser sind, als wenn jedes der Enzyme für sich allein verwendet wird. Die ausgezeichnete Weichheit der Krume des Brotes, die durch Zugabe dieser Kombination von Enzymen und Backfett erreicht wird, erlaubt es, Emulgatoren völlig wegzulassen, ohne die Qualität des Brotes zu beeinträchtigen.
- Die vorliegende Erfindung ergibt ein zusammengesetztes Backhilfsmittel, das mindestens eine Lipase, mindestens eine Hemicellulase und mindestens eine Amylase beinhaltet.
- Die vorliegende Erfindung ergibt ausserdem einen Teig, der das zusammengesetzte Backhilfsmittel, Mehl, Wasser und Hefe beinhaltet.
- Der erfindungsgemässe Teig kann zu Brot mit verbesserter Qualität und Weichheit der Krume gebacken werden.
- Der Teig kann des Weiteren Backfett, bevorzugt 100 g oder weniger Backfett pro Kilogramm Mehl, z.B. 15 bis 50 g festes Backfett pro Kilogramm Mehl, enthalten.
- Der Teig kann des Weiteren oxidierende oder reduzierende Agentien enthalten. Bevorzugt wird Ascorbinsäure als Oxidationsmittel in Mengen von 0,15 g oder weniger pro kg Mehl verwendet.
- Bevorzugt wird L-Cystein als Reduktionsmittel in Mengen von weniger als 0,05 g pro kg Mehl verwendet.
- Der erfindungsgemässe Teig kann auch Salz, Zucker oder andere normale Teigzutaten enthalten.
- Der erfindungsgemässe Teig wird ohne zusätzliche herkömmliche Emulgatoren wie Monoglyceride (GMS), Ester von Mono- und Diglyceriden mit diacetylierter Weinsäure (DATA- Ester) und das Natrium- oder Calciumsalz der Stearinsäure (NSL / CSL) zubereitet.
- Die Mengen der verschiedenen dem Teig beizufügenden Enzyme schwanken in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie Enzymaktivität, Backmethode, Art des Brotes, Fermentierungszeit und -temperatur sowie die Art der verwendeten Rohmaterialien. Es wird geschätzt werden, dass eine geschulte Person die wirksamen Mengen der fraglichen Enzyme ohne übermässiges Experimentieren feststellen kann.
- Erfindungsgemäss enthält der Teig zwischen 25 und 1250 fungale Amylase-Einheiten (FAE) pro kg Mehl, besonders bevorzugt zwischen 75 und 250 FAE pro kg Mehl. Die Amylase ist in der Regel fungale Amylase von z.B. einem Aspergillus oryzae-Stamm. Die Aktivität der fungalen Amylase wird bei pH 5,5 und 30ºC unter Verwendung von Phadebas-Tabletten (Pharmacia) als Substrat und eines Präparats der fungalen Amylase von 10,000 FAE / g als interne Bezugssubstanz [1 F(ungale) A(mylase)-E(inheit) (FAE) entspricht 10 SKB- Einheiten] gemessen.
- Erfindungsgemäss wird Hemicellulase bevorzugt in Mengen zwischen 25 und 500 β-Xylanase-Einheiten pro kg Mehl zugegeben, eher bevorzugt 35-280 β-Xylanase-Einheiten pro kg Mehl. Die Hemicellulase ist bevorzugt fungale Hemicellulase, zum Beispiel vom Aspergillus- oder Trichoderma-Stamm. Die Hemicellulase-Aktivität wird bei pH 4,7 und 40ºC auf einem gefärbten Xylansubstrat (Xylazyme- Tabletten der MegaZyme Inc., Australien) bestimmt. Eine β- Xylanase-Einheit wird als diejenige Menge Enzym definiert, die zur Freisetzung von einem Mikromol Xylose pro Minute unter den definierten Bedingungen der Gehaltsbestimmung nötig ist.
- Gemäss der vorliegenden Erfindung wird Lipase bevorzugt in Mengen zwischen 400 und 4000 Lipase-Einheiten pro kg Mehl zugegeben, eher bevorzugt zwischen 800 und 2000 Lipase-Einheiten pro kg Mehl.
- Die Lipase ist bevorzugt fungale Lipase, die von einem Rhizopus-, Aspergillus-, Candida-, Penicillium- oder Mucor-Stamm hergestellt wird. Bevorzugt wird eine Lipase vom Rhizopus arrhizus- oder Rhizopus oryzae-Stamm verwendet. Die Lipase-Aktivität wird in einer titrimetrischen Testmethode bei 37ºC und pH 6,0 unter Verwendung einer Öl/Wasser-Emulsion von Olivenöl als Substrat bestimmt. Eine Lipase-Einheit wird als diejenige Menge Enzym definiert, die zur Freisetzung von einem Mikromol Fettsäure pro Minute unter den definierten Bedingungen der Gehaltsbestimmung nötig ist.
- Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht werden. Es sollte festgehalten werden, dass die vorliegenden Erfindung sich keineswegs auf diese Beispiele beschränkt.
- Zur Herstellung des Brotes wurde ein Teig aus 3500 g Mehl (100%) 1960 ml Wasser (55%) 87,5 g Presshefe (2,5%), 52,5 g Zucker (1,5%), 70 g Salz (2%) 0-175 g Backfett (0- 5%), 105 mg Ascorbinsäure (30 ppm), 70 mg L-Cystein (20 ppm) und verschiedenen Mengen der in den Tabellen angegebenen Enzymen hergestellt. Die Zutaten wurden mittels eines Spiralmischers nach Kemper (350 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 1, gefolgt von 1200 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 2) gemischt.
- Teigstücke von 900 g wurden von Hand geformt, für 35 Minuten bei 30ºC aufgehen gelassen, aufgeklatscht, geformt, in Formen gegeben, für 65 Minuten bei 34ºC aufgehen gelassen und 30 Minuten in einem Ofen bei 220ºC gebacken. Das Laibvolumen wurde mit dem Verfahren der Verdrängung von Rapssamen bestimmt. Nach Lagerung der Laibe für drei Tage in Polyäthylensäcken bei Raumtemperatur wurde die Festigkeit der Krume mit einem Messgerät für die Krumenbeschaffenheit nach Stevens gemessen. Zwei Scheiben von 2 cm Dicke von der Mitte jedes Laibes wurden mit dem Messgerät untersucht, wobei ein Messkopf von 3,81 cm (1,5 Zoll) Durchmesser, eine Kompressionstiefe von 5 mm (25%) und eine Kompressionsgeschwindigkeit von 0,5 mm/s verwendet wurde.
- Tabelle 1 zeigt die Resultate der Backversuche bei Verwendung verschiedener Mengen Backfett, Emulgator (destillierte Monoglyceride), Hemicellulase, Lipase und Amylase. Es ist aus Tabelle 1 ersichtlich, dass die Zugabe einer Kombination von Backfett, α-Amylase, Hemicellulase und Lipase eine ausgezeichnete Brotqualität und bessere Weichheit der Krume ergibt. Die Weichheit der Krume, die mit dieser Kombination erhalten wird, ist derjenigen, die mit 0,5% destillierten Monoglyceriden erreicht wird, überlegen. Es ist daher offensichtlich, dass bei Verwendung dieser Enzymkombination ohne Emulgator eine ausgezeichnete Brotqualität erreicht wird. Tabelle 1 Zugabe Laibvolumen (ml) Festigkeit der Krume nach 72 Stunden (g) Backfett Backfett destillierte Monoglyceride (0,5%) Backfett Lipase (2000 E/kg Mehl) Backfett fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl) Hemicellulase (105 E/kg Mehl) Backfett fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl) Hemicellulase (105 E/kg Mehl) Lipase (2000 E/kg Mehl)
- Die Backversuche wurden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Ein Rezept mit 3% Backfett wurde für den ganzen Backversuch verwendet und die Festigkeit der Krume der Brote wurde wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen.
- Tabelle 2 zeigt das Resultat des Backversuchs unter Verwendung verschiedener Emulgatoren und Enzymkombinationen. Eine bessere Brotqualität wird erhalten, wenn eine Kombination von Amylase, Hemicellulase und Lipase zugegeben wird. Dieses Beispiel zeigt, dass Backhilfsmittel, die diese Enzymkombination enthalten, ein besseres Ergebnis liefern als Backhilfsmittel, die herkömmliche Emulgatoren wie NSL, DATA-Ester oder Monoglyceride enthalten. Tabelle 2 Zugabe Laibvolumen (ml) Festigkeit der Krume nach 72 Stunden (g) fungale Amylase (30 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (35 E/kg Mehl), destillierte Monoglyceride (0,15%) fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (35 E/kg Mehl), destillierte Monoglyceride (0,45%) fungale Amylase (30 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (35 E/kg Mehl), NSL (0,1%) fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (105 E/kg Mehl), NSL (0,3%) fungale Amylase (30 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (35 E/kg Mehl), DATA-Ester (0,1%) fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (105 E/kg Mehl), DATA-Ester (0,3%) fungale Amylase (30 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (35 E/kg Mehl), Lipase (1000 U/kg Mehl) fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (105 E/kg Mehl), Lipase (3000 U/kg Mehl)
- Brote wurden mit verschiedenen Mengen von Backfett und Enzymkombinationen, enthaltend fungale Amylase (90 FAE/kg Mehl), Hemicellulase (105 E/kg Mehl) und Lipase (3000 E/kg Mehl), gebacken. Die Resultate (siehe Tabelle 3) zeigen, dass die Menge Backfett im Rezept für das Erreichen der gewünschten Brotqualität kritisch ist. Die besten Resultate werden erhalten, wenn grosse Mengen Backfett verwendet wird, wobei festes Backfett bessere Ergebnisse liefert als flüssiges Öl. Tabelle 3 Zugabe Laibvolumen (ml) Festigkeit der Krume nach 72 Stunden (g) Backfett Soyabohnenöl
- Ein weisses Kastenbrot wurde nach dem folgenden Rezept für ein Verfahren mit indirekter Teigführung zubereitet:
- Vorteig Mehl 70%
- Hefe 2%
- Hefenährstoffe 0,3%
- Wasser 38,5%
- Teig Mehl 30%
- Wasser 16,5%
- Zucker 5%
- Salz 2%
- Milchpulver 4%
- Backfett 5%
- Der Vorteig wurde zubereitet, indem die Zutaten in einem Spiralmischer nach Kemper (380 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 1, dann 700 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 2) gemischt wurden. Nach der Fermentierung des Vorteigs für 4 Stunden bei 28ºC wurde der Vorteig wieder in die Mischerschüssel zurückgegeben, alle Zutaten des Teigs wurden zugegeben und zu einem Teig gemischt (280 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 1, gefolgt von 700 Umdrehungen bei Geschwindigkeit 2, im Spiralmischer nach Kemper).
- Der Teig mit einer Temperatur von 29ºC wurde unmittelbar nach dem Mischen in Stücke von 620g aufgeteilt, die für 25 Minuten bei 31ºC aufgehen gelassen, geformt, in Formen gegeben, für 65 Minuten bei 43ºC aufgehen gelassen und für 25 Minuten bei 190ºC gebacken wurden. Die Festigkeit der Krume wurde nach drei Tagen Lagerung gemäss dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen. Die Resultate (Tabelle 4) zeigen, dass eine bessere Brotqualität erhalten wird, wenn eine Kombination von Lipase, Hemicellulase und Amylase auf der Stufe des Teigs zugegeben wird. Tabelle 4 Zugabe (auf Stufe Teig) Laibvolumen (ml) Festigkeit der Krume nach 72 Stunden (g) fungale Amylase (112,5 FAE/kg Mehl) fungale Amylase (112,5 FAE/kg Mehl) destillierte Monoglyceride (0,3%) fungale Amylase (112,5 FAE/kg Mehl) Hemicellulase (112 E/kg Mehl) fungale Amylase (112,5 FAE/kg Mehl) Hemicellulase (112 E/kg Mehl) Lipase (1200 U/kg Mehl)
Claims (11)
1. Backhilfsmittel, welches mindestens eine
Lipase, mindestens eine Hemicellulase und mindestens
eine Amylase umfasst.
2. Mittel nach Anspruch 1, in welchem die Lipase
von einem Rhizopus-, Aspergillus-, Candida-,
Penicillium- oder Mucor-Stamm abgeleitet ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die
Hemicellulase von einem Aspergillus- oder Trichoderma-
Stamm abgeleitet ist.
4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
in welchem die Amylase eine α-Amylase und vorzugsweise
von Aspergillus oryzae abgeleitet ist.
5. Teig, welcher Mehl, Wasser, Hefe und ein Mittel
nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
6. Teig nach Anspruch 5, welcher ausserdem einen
Fettstoff, vorzugsweise 100 g Fett oder weniger per kg
Mehl und noch bevorzugter 15 bis 30 g Fett per kg Mehl
enthält.
7. Teig nach einem der Ansprüche 5 und 6, welcher
25 bis 1250 Pilzamylase-Einheiten (PAE) der α-Amylase
per kg Mehl und vorzugsweise 75 bis 250 PAE der
α-Amylase per kg Mehl enthält.
8. Teig nach einem der Ansprüche 5 bis 7, welcher
25 bis 500 β-Xylanase-Einheiten der Hemicellulase per kg
Mehl und vorzugsweise 35 bis 250 β-Xylanase-Einheiten
der Hemicellulase per kg Mehl enthält.
9. Teig nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welcher 450 bis 4000 Lipase-Einheiten per kg Mehl und
vorzugsweise 500 bis 2500 Lipase-Einheiten per kg Mehl
enthält.
10. Teig nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welcher im wesentlichen von Emulgatoren frei ist.
11. Verfahren zur Brotherstellung, welches das
Herstellen eines Teigs nach einem der Ansprüche 5 bis 10
und das Backen des Teigs umfasst.
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