DE69417072T2

DE69417072T2 - Verfahren und vorrichtung zur feststellung des wasserbindungsvermögens von weizenmehl

Info

Publication number: DE69417072T2
Application number: DE69417072T
Authority: DE
Inventors: Jan Perten
Original assignee: Individual
Current assignee: Larena AG
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2014-10-05
Also published as: EP0775308A1; AU679267B2; EP0775308B1; WO1995010042A1; SE9402301L; SE9402301D0; AU7827294A; DE69417072D1; US5682324A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des optimalen Wasserbindungsvermögens von Weizenschrot in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Absorption von Wasser bei Weizenmehl ist ein wichtiger Faktor, wenn Teig für alle Typen von Backwaren hergestellt wird. Normalerweise ist ein hohes Wasserabsorptionsvermögen erwünscht, da es dazu führt, das zu verstärken, was das Produkt zu bieten hat, und somit die Größe des Endproduktes, gewöhnlicherweise Brot, zu optimieren. Jedoch ist es beim Brotbacken auch wichtig, ein Produkt mit einer erwünschten Form und einem erwünschten Volumen herzustellen.
Es ist äußerst schwierig, zu bestimmen, welche Form und welches Volumen das gebackene Brot haben wird, wenn nur die Konsistenz des Teiges in Betracht gezogen wird. Die Wassermenge, die in Weizenmehl bei der Herstellung des Teiges gebunden werden kann, kann von einer Weizenmehl-Sorte zur anderen grundlegend schwanken. Verschiedene Weizenmehl-Typen mit den Bezeichnungen, wie sie in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, bezeichnen Weizenmehl, das bei der Herstellung von Mehl aus Weizen erhalten wird, der verschiedene Eigenschaften aufweist, die auf genetische Bedingungen, Wachstumsbedingungen (Grad der Düngung, Nässe oder Trockenheit, Wärme oder Kälte, Dunkelheit oder Licht während der Wachstumsperiode) zurückzuführen sind. Verschiedene Mahlverfahren können ebenso die Eigenschaften des Mehls beeinflussen.
Das Wasser, das durch das Weizenmehl bei der Herstellung von Teig absorbiert wird, kann beim Backen einen Gewichtsfaktor darstellen, wenn das Mehl eine große Wassermenge absorbiert. Dies führt bei dem Brot dazu, daß es nicht möglich ist, die optimale Form und das erwünschte Volumen zu erhalten. Das Mehl kann auch zu wenig Wasser absorbieren. Auch dies führt zu einem Backergebnis, das nicht optimal ist. Es ist deshalb wichtig, Kenntnisse von der Fähigkeit des Weizenmehls zu haben, das verwendet wird, nasses Gluten zu bilden, während gleichzeitig der Charakter oder die Natur des nassen Glutens beachtet wird, welches das optimale Wasserbindungsvermögen dieses speziellen Mehls ausmacht. Da sich sowohl das Volumen des nassen Glutens als auch die Natur des Glutens mit unterschiedlichen Teig-Herstellungszeiten in Übereinstimmung mit den verschiedenen Mengen an aufgebrachter kinetischer Energie, die auch von der Knetgeschwindigkeit abhängig ist, ändern, ist es notwendig, die Knetzeit im Hinblick auf jeden dieser Werte zu erfassen. Somit wird jede Weizenmehl-Sorte die optimale Wasserbindungskapazität aufweisen, wenn der Naß-Gluten-Index des betreffenden Mehls der höchstmögliche ist, während zur selben Zeit die Natur des nassen Glutens eine solche ist, die ein Bearbeiten des Teiges ermöglicht. Die Wasserbindungskapazität oder -fähigkeit wird definiert als die Differenz zwischen nassem Gluten und trockenem Gluten.
Eine Anzahl von Vorrichtungen, mittels denen die Backeigenschaften von Weizen vorausgesagt werden können, sind im Handel erhältlich. Eine Vorrichtung, GLUTOMATIC, die von der Firma Perten Instruments auf den Markt gebracht wird, und aus der Broschüre "GLUTOMATIC 210012200" von der Firma Perten Instruments AB bekannt ist, wird verwendet, um zu ermöglichen, das Volumen des nassen Glutens und die Gluten-Eigenschaftswerte, den sogenannten Gluten-Index, für eine Mehlsorte zu bestimmen. Wie in der Druckschrift "Proceedings from ICC '89 Wheat End Use Properties, 13.-15. Juni, 1989, Lathi, Finnland, H. Perten: "Gluten Index - A Rapid Method for measuring wet Gluten Characteristics", Seiten 411-423" beschrieben ist, erfordert es etwa 15 min. um diese Beurteilung durchzuführen. Das Verfahren schließt eine Standardteig-Bearbeitungszeit von 20 s ein. Der Teig wird etwa 5 min lang gewaschen, um das Gluten zu erhalten. Anschließend wird das Gluten zentrifugiert, um die Glutenmenge oder das Glutengewicht zu bestimmen. Das System schließt auch eine Vorrichtung zum Trocknen der nassen Stücke Gluten ein, die in dem Zentrifugierschritt erhalten werden, wobei die Stücke für eine Zeitdauer von 4 min getrocknet werden, um so einen Trocken-Gluten-Index zu erhalten, und damit den Gluten-Wasserbindungs-Index zu berechnen. Das Wiegen, das Erfassen der Ergebnisse und die Probenbearbeitung erfordern etwa eine weitere Minute bei jeder Analyse.
Andere Vorrichtungen zur Bestimmung des Wasserbindungsvermögens von Weizenmehl sind auch im Handel erhältlich. Eine solche Vorrichtung ist der FARINOGRAPH, bekannt aus der Broschüre "FARINOGRAPH RESISTOGRAPH®" von der Firma Brabender® OHG Duisberg, die auf der Basis eines gegebenen Wertes der Teigkonsistenz funktioniert und die bestimmt, wieviel Wasser dem Mehl zugesetzt werden soll, um diesen Wert zu erhalten. In diesem Fall wird der optimalen Wasserbindungskapazität des Mehls gerade in dem Glutenanteil keine Aufmerksamkeit geschenkt. Es wird ein gemeinsamer Wert von Wasseraufnahme sowohl in dem Gluten als auch in der Stärke und ebenso in anderen Mehlbestandteilen erhalten. Die Vorrichtung EXTENSOGRAPH, bekannt aus der Broschüre "EXTENSOGRAPH" von der Firma Brabender® OHG Duisberg, bestimmt die Resistenzkapazität des Teiges. Die Vorrichtung ALVEOGRAPH, bekannt aus der Broschüre "The ALVEOGRAPH" von der Firma Tripette & Renaud, bestimmt eine ähnliche Teigeigenschaft. Die drei letztgenannten Vorrichtungen sind solche, die auf einer Teiganalyse basieren, bei der sowohl die Gluten- als auch die Stärkebestandteile oder -fraktionen zusammen beurteilt werden. Diese Vorrichtungen sind teuer und erfordern ein geschultes Personal, um die Analysen durchzuführen und die Ergebnisse aus den erhaltenen Kurven zu bewerten. Um die Wasserabsorptionskapazität in diesen Vorrichtungen zu bestimmen, ist es notwendig, gesiebte Mehle zu verwenden, wohingegen es dann, wenn die GLUTOMATIC-Vorrichtung verwendet wird, möglich ist, solche Beurteilungen an Weizenstückchen, d. h. an ganzen Weizenkörnern durchzuführen.
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, welches ermöglicht, die optimale Wasserabsorptionskapazität einer entsprechenden Weizenmehl-Sorte zu bestimmen und als spezifische Knetzeit auszudrücken, die die größtmögliche Wasserbindungskapazität in Teig-Bearbeitungsverfahren bereitstellt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Bestimmung einer geeigneten Zugabe von Wasser und/oder einer geeigneten Teigbearbeitungszeit bereitzustellen, mit denen dieselben Backergebnisse bei einer entsprechenden Brotsorte erhalten werden können, unabhängig von der verwendeten Weizenmehl-Sorte.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, zu ermöglichen, charakteristische Parameter in Form des Naß-Gluten-Index (Glutencharakter-Index) und der Wasserbindungskapazität von Gluten bei vorgegebenen Knetzeiten auf der Basis eines vorgegebenen Brotrezeptes zu definieren, und damit nach den Eigenschaften in Weizenfraktionen, die angeboten werden, suchen zu können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Bestimmung einer optimalen Wasserabsorptionskapazität einer entsprechenden Weizenmehl-Sorte bereitzustellen.
Die vorgenannten Aufgaben werden erreicht durch ein Verfahren, das die charakteristischen Eigenschaften aufweist, die in Anspruch 1 angegeben sind, und durch eine Vorrichtung, die die charakteristischen Eigenschaften aufweist, die in Anspruch 5 angegeben sind.
Weitere Eigenschaften und weitere Entwicklungen sind in den verbleibenden Ansprüchen definiert, zusammen mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung wird nachfolgend noch mehr im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- Fig. 1 eine Anzahl von Kurven veranschaulicht, in denen die Wasserbindungskapazität definiert ist als Funktion der Zeit, die benötigt wird, um eine Vielzahl von verschiedenen Weizenmehl-Sorten herzustellen;
- Fig. 2 das Gewicht des Glutens, das aus einem gewaschenen Teig erhalten wird, als Funktion der Herstellungszeit mit zwei verschiedenen Weizenmehl- Sorten veranschaulicht;
- Fig. 3 die Gluten-Index-Werte als Funktion der Herstellungszeit für eine untersuchte Weizenquelle veranschaulicht; und
- Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
Das Ausmaß, in dem Weizenmehl Wasser absorbiert, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Der erste und bedeutendste dieser Faktoren ist der Proteingehalt. Der Proteinkomplex in einem Weizenmehl hat die Fähigkeit, Gluten zu bilden, welches eine viskoelastische Substanz ist, wenn Weizenmehl und Wasser gemischt werden, um einen Teig zu bilden. Unter dem Begriff Gluten wird der Teil des Teiges verstanden, der zurückbleibt, wenn Teig unter laufendem Wasser gewaschen wird. Gluten enthält die Proteinsubstanzen in dem Weizen (Hauptbestandteile Glutenin und Gliadin) und das darin gebundene Wasser. Nasses Gluten kann verschiedene Naturen aufweisen (ausgedrückt als starker, durchschnittlicher oder schwacher Gluten-Index).
Der zweite Hauptbestandteil von Weizenmehl, der zu der Gesamtmenge an gebundenem Wasser in dem Teig von Bedeutung ist, ist Stärke. Die Weizenkörner enthalten etwa 65 bis 70% Stärke. Das Ausmaß, in dem Wasser durch ganze, d. h. unbeschädigte Stärke absorbiert wird, entspricht etwa 35 Gew.-% der Stärke bei normalen Teig- oder Backtemperaturen. Wenn die Stärke in einem großen Umfang beschädigt wird, wie dies beim Mahlen der Körner geschehen kann, absorbiert die Stärke Wassermengen, die größer sind als diejenigen, die 35% entsprechen.
Andere Weizenbestandteile wie beispielsweise Pentosane, Dextrine und Cellulose haben nur einen geringen Einfluß auf die Wasserabsorption, da sie nur in kleinen Mengen zugegen sind. Es ist richtig, daß Pentosane in der Lage sind, Wasser in Mengen zu binden, die dem Mehrfachen ihres eigenen Gewichtes entsprechen, jedoch enthält Weizenmehl nur geringe Mengen an Pentosanen.
Die Wassermenge, die von einem Teig zusätzlich zu der Aufnahme durch das Gluten aufgenommen wird, hängt von der Stärke ab, und hängt auch, wenn die Stärke beschädigt ist, vom Ausmaß dieser Schädigung ab.
Es gibt einen Unterschied zwischen dem Wasser, das in dem nassen Gluten gebunden wird, und dem Wasser, das durch die Stärke aufgenommen wird. Die Wassermenge, die benötigt wird, um das Gluten zu binden, ist abhängig von der Zeitdauer, in der der Teig geknetet wird, und der Knetgeschwindigkeit, d. h. wieviel Bewegungsenergie den Proteinsubstanzen bei der Herstellung des Teiges zugeführt wird. Die Wassermenge, die durch die Stärke aufgenommen wird, ist unabhängig von der aufgebrachten Bewegungsenergie.
Die Teigkonsistenz wird beeinflußt durch die Wassermenge, die sowohl vom Gluten als auch von der Stärke aufgenommen wird. Da diese beiden Mengen bei unterschiedlichen Weizenmehl-Sorten verschieden sein können, ist es unmöglich, das Aussehen und die Form des fertigen Brotes allein durch Beurteilung der Teigkonsistenz zu bestimmen. Das Wasser, das in der Glutenfraktion gebunden wird, bzw. die Wassermenge, die von der Stärke aufgenommen wird, haben ein unterschiedliches Haftvermögen, da das Wasser zusammen mit der Stärke durch Zugabe von mehr Wasser während des Knetvorgangs gelöst werden kann.
Folglich sind die Eigenschaften des Teigs bedeutende Faktoren bei der Herstellung von Brot, wenn das Verfahren durchgeführt wird, d. h. in Verbindung mit dem Kneten, der Fermentation etc. und sind auch bedeutend für das Aussehen des Endproduktes (des Brotes) nach dem Backen in einem Ofen (Form, Volumen).
Da, wie oben angegeben, verschiedene Weizensorten verschiedene Eigenschaften aufweisen, abhängig von genetischen Eigenschaften, Unterschieden in Wachstumsbedingungen etc., ist es von Interesse, die Grundvoraussetzungen für die Herstellung von Brot von jeder Weizenlieferung zu bestimmen.
Es ist bekannt, die Menge des erhaltenen nassen Glutens und die Eigenschaften des Glutens, ausgedrückt als starke oder schwache Werte (Gluten-Index) bei einer vorbestimmten Knetzeit, 20 s, zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, das optimale. Wasserbindungsvermögen der Weizenlieferung zu bestimmen. Das optimale Wasserbindungsvermögen wird definiert als die größte Wassermenge, die durch das Gluten gebunden werden kann, unter Beibehaltung einer leichten Verarbeitbarkeit des Glutens und damit der Beibehaltung der Natur des Teiges.
Die Vorrichtung mit der Bezeichnung GLUTOMATIC, die von der Firma Perten Instruments auf den Markt gebracht wird und die in der Einleitung erwähnt wurde, stellt einen Teig her aus 10 g Weizenmehl, gemischt mit 4,8 ml Wasser. Anschließend wird der Teig gewaschen, um Gluten zu erhalten.
Die Vorrichtung GLUTOMATIC wird mit einer Standard-Teigknetzeit von 20 s verwendet, um so zu ermöglichen, einen Vergleich zwischen den nassen Glutenmengen, die mit verschiedenen Weizensorten erhalten wurden, anzustellen. Nach dem Zentrifugieren in einer Spezialzentrifuge werden die Eigenschaften des nassen Glutens bestimmt, ausgedrückt als schwache oder starke Eigenschaften (Gluten-Index) bei ein und derselben Teigknetzeit, 20 s. Die Vorrichtung arbeitet mit einer konstanten Knetgeschwindigkeit.
Da Gluten in dem Teig, der aus Weizenmehl hergestellt wird, der funktionelle Teil ist, um ein Brot mit optimalem Volumen zu erhalten, und die Stärkefraktion des Teiges im Hinblick darauf eine sekundäre Bedeutung hat, kann die gemessene Fähigkeit von nassem Gluten, Wasser zu binden, eine interessierende Messung der optimalen Weizenmehl-Herstellungszeit bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Auswirkung des Knetens des Teiges bei unterschiedlicher kinetischer Energie oder Bewegungsenergie untersucht, wobei dies vorzugsweise durchgeführt wird durch Beibehalten einer konstanten Knetgeschwindigkeit und Untersuchen unterschiedlicher Teigknetzeiten, um eine Kurve oder eine graphische Darstellung zu erhalten, die repräsentativ ist für die Auswirkung der Herstellungszeit auf die Fähigkeit des Glutens, Wasser aufzunehmen, bezogen auf die untersuchte Weizensorte, um so aus dieser Kurve ein Optimum zu erhalten, bei dem das Wasserbindungsvermögen das höchstmögliche ist, unter Beibehaltung einer handhabbaren Glutennatur und Teiges.
Fig. 1 zeigt eine Anzahl von Kurven, die bei der Untersuchung der Auswirkung von verschiedenen Herstellungszeiten beim Erhalten einer Menge nassen Glutens aus einer Anzahl verschiedener Weizenmehl-Sorten mit Hilfe der GLUTOMATIC-Vorrichtung und Zubehörteilen erhalten wurden. Die Waschzeit wurde für alle Untersuchungen konstant gehalten.
Das Ausmaß, in dem Wasser zugegen war, wurde bestimmt durch Eliminieren des gesamten Wassers in dem nassen Stücken Gluten, indem man die Stücke zwischen zwei erhitzten Teflonplatten 4 min lang trocknete. Dies führte zu einem Wasserbindungs-Wert für das untersuchte Mehl und ermöglichte einen gegenseitigen Vergleich zwischen den Werten von verschiedenen Mehlsorten. Wie ersichtlich ist, schwankt die Steigung der erhaltenen Kurven. Auf der anderen Seite sind die Kurven gerade Linien zwischen den erhaltenen Werten.
Folglich brauchen nur wenige unterschiedliche Herstellungszeiten untersucht zu werden, idealerweise nur zwei Untersuchungen, um das Wasserbindungsvermögen des erhaltenen Glutens bei einer vorgegebenen Weizenmehl-Sorte zu ermitteln.
Zwei Kurven können danach aufgestellt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Eine erste Kurve ist repräsentativ für das nasse Gluten, und eine zweite Kurve oder graphische Darstellung ist repräsentativ für das trockene Gluten, d. h. repräsentativ für die erhaltenen.
Werte im Hinblick auf die getrockneten nassen Stücke Gluten. Wenn angenommen wird, daß die Herstellungszeiten für die entnommenen Proben t1 und t2 waren, ist es einfach, das Wasserabsorptionsvermögen für jede Zeit t3 dazwischen zu bestimmen. Das Wasserbindungsvermögen ist ersichtlich aus der Spanne zwischen den zwei erhaltenen Kurven. Eine entsprechend verwendete Bearbeitungszeit bei der Herstellung einer besonderen Brotsorte hat eine spezielle Korrelation zu der Herstellungszeit, die für die Proben in der vorgegebenen Vorrichtung verwendet wird. Es scheint auch, daß die Wassermenge, die einer vorgegebenen Menge Weizenmehl zugesetzt werden muß, um ein optimales Backergebnis zu erhalten, ebenso mit der Spanne zwischen den unterschiedlichen Kurven in Fig. 2 für die berechnete Herstellungszeit korreliert.
Es ist möglich, die Energiemenge zu berechnen, die pro Gewichtseinheit Mehl zugeführt werden soll, wenn Teig in dem GLUTOMATIC-Verfahren hergestellt wird, wobei die Energiemenge mit der Knetzeit bei einer vorgegebenen Betriebsgeschwindigkeit korreliert, die in einem industriellen Backverfahren angewendet werden soll.
Die Menge an zugeführter Energie kann berechnet werden durch Multiplizieren der Geschwindigkeit, mit der die GLUTOMATIC-Vorrichtung arbeitet, mit der Länge oder Dauer der Teigmischzeit, wenn diese in Beziehung zu der verwendeten Mehlmenge gesetzt wird.
Die Fähigkeit zur Bestimmung der optimalen Backkapazität von Weizenmehl wird beschränkt durch die Tatsache, daß das Gluten zu stark oder zu schwach wird, um eine Herstellung des Teiges zu bewerkstelligen. Das optimale Wasserbindungsvermögen jeder Weizenmehl-Sorte kann definiert werden durch die Natur oder den Charakter des Glutens, das nach einer vorgegebenen Knetzeit zufriedenstellend stark ist und soviel Wasser wie möglich in dem Gluten bindet. Es kann beispielsweise erwähnt werden, daß im Fall von Western-Backkulturen normalerweise ein optimales Wasserbindungsvermögen mit einem Gluten-Index von etwa 60 erreicht wird.
Fig. 3 zeigt unterschiedliche Gluten-Indizes, die mit unterschiedlichen Bearbeitungszeiten für eine untersuchte Weizenmehl-Sorte erhalten wurden. Diese Kurve neigt auch dazu, im Zentrum des Koordinatensystems gerade zu sein. Wenn beispielsweise eine besondere Brotsorte einen Gluten-Index-Wert von 60 erfordert, ist es ersichtlich, daß eine Herstellungszeit 13 diesen Wert zum Ergebnis hat.
Die Herstellungszeit für einen konkreten Teig wird speziell mit der Proben-Herstellungszeit korreliert. Die Korrelation für eine spezielle Brotsorte kann durch ein Test-Backverfahren erhalten werden. Die Wassermenge, die einem Teig zugesetzt werden soll, um diesen Gluten-Index zu erhalten, wird bestimmt durch Prüfen der Gewichtsdifferenz zwischen der Kurve des nassen Glutens und der Kurve des trockenen Glutens in Fig. 2 zum Zeitpunkt 13. Die Wassermenge, die zugesetzt werden soll, korreliert mit dieser Gewichtsdifferenz. Die Korrelation für eine spezielle Brotsorte, die schließlich andere Bestandteile als nur Weizenmehl enthalten kann, kann durch ein Test-Backverfahren erhalten werden. Wenn einmal die Korrelation für eine Brotsorte erhalten wurde, ist ein Test-Backverfahren nicht länger notwendig, da das erfindungsgemäße Verfahren die erforderliche Wassermenge zeigt.
Fig. 4 veranschaulicht eine Anordnung einer Vorrichtung, mittels derer die Wassermenge, die zugesetzt werden soll, und die Bearbeitungszeit, die erforderlich ist, in Bezug auf eine untersuchte Weizenmehl-Sorte erhalten werden können, um eine besondere Brotsorte zu backen.
Gemäß der Erfindung werden wenigstens zwei Untersuchungen mit Hilfe der Vorrichtung durchgeführt, um die Glutencharakter-Werte zu erhalten. Im Fall der Ausführungsform, die in Fig. 4 veranschaulicht ist, werden zwei Untersuchungen durchgeführt. In dieser Beziehung werden zwei vorbestimmte gleiche Mengen Weizenmehl 1, 2, die untersucht werden sollen, auf einer Waage 3 gewogen. Die Waage ist mit einer Recheneinheit, in diesem Fall einen Computer 4, verbunden, in die/den das Wägeergebnis durch den Bediener über Vermittlung von Tasten auf einer Tastatur 6 eingespeist wird und in der Einheit gespeichert wird. Der Computer 4 ist mit einer Software ausgestattet, die nach Beendigung eines vollständigen Testprogramms die Herstellungszeit berechnet und gegebenenfalls auch die Wassermenge, die der untersuchten Mehlsorte zugesetzt werden soll, um eine erwünschte Brotsorte zu erhalten, und die die Ergebnisse dieser Berechnungen auf einem Bildschirm 5 anzeigt.
Jede Mehlmenge 1, 2 wird mit einer angepaßten Wassermenge (d. h. 4,8 ml) gemischt und anschließend geknetet. Die eine Mehlmenge wird beispielsweise 20 s lang geknetet, und die andere Mehlmenge beispielsweise für eine Zeitdauer von 60 s. Der Teig wird danach unter Zurücklassen eines sogenannten Stücks Gluten gewaschen, um die Stärke zu entfernen. Dies wird durchgeführt in einer entsprechenden Zubereitungseinheit 7 und 8 in einer Herstellungsvorrichtung, die zwei derartige Einheiten aufweist. Eine Vorrichtung dieser Art ist im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung GLUTOMATIC 2200, obwohl mit dieser Vorrichtung die Herstellungszeit in beiden Einheiten dieselbe ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jede Einheit 7, 8 mit einer eigenen Zeitmeßeinrichtung 9, 10 ausgerüstet, mit der die einzelnen Bearbeitungszeiten der zwei Einheiten 7, 8 eingestellt werden können. Die Herstellungsvorrichtung kann auch direkt mit dem Computer 4 verbunden werden, so daß die eingestellten Bearbeitungszeiten in den Computer eingespeist werden können. Alternativ dazu kann der Bediener die eingestellten Bearbeitungszeiten in den Computer über die Computertastatur eingeben.
Das erhaltene Stück Gluten aus den Zubereitungseinheiten 7, 8 wird in einer an sich bekannten Weise in einer Zentrifuge 12 zentrifugiert, die in einem separaten Zentrifugenbehältnis angeordnet ist. Dies weist ein separates Sieb oder eine separate Siebvorrichtung auf, um anschließend getrennt voneinander einen Teil A des nassen Stücks Gluten, das im Anschluß an das Zentrifugieren erhalten wird, zu wiegen und durch das Filter hindurchlaufen zu lassen, sowie die Gesamtmenge des nassen Stücks Gluten A + B. Der Gluten- Index-Wert G wird erhalten durch die folgende Berechnung:
G = 100 * B/A + B
Die Kurve γ in Fig. 3 wird erhalten, indem man eine getrennte Gluten-Index-Berechnung für die zwei Berechnungen, die von dem Computer 4 durchgeführt wurden, durchführt, in dem alle Wägeergebnisse gespeichert sind. Die Kurve a in Fig. 2 wird erhalten durch Wiegen des gesamten nassen Stücks Gluten A + B, das in jedem der zwei Herstellungsverfahren erhalten wird, worin die Zeit t1 in dem veranschaulichten Beispiel 20 s beträgt, und die Zeit t2 60 s beträgt. Die Kurve β in Fig. 2 wird erhalten durch Trocknen des nassen Stücks Gluten A + B, das bei jeder Herstellung in einem Trockner 11 erhalten wird, um so einen trockenen Gluten-Preßkuchen zu erhalten. Dieser Preßkuchen wird danach auf der Waage 3 gewogen. Der Computer kann auch den Stärkegehalt des untersuchten Mehls berechnen, indem er einen Vergleich zwischen dem Gewicht des trockenen Gluten-Preßkuchens und dem Gewicht des Mehls, das anfänglich gewogen wurde, anstellt.
Es sollte angemerkt werden, daß die Temperatur des Mehls und des Wassers während der gesamten Untersuchung für alle Bestimmungen dieselbe sein soll, und somit spezifisch während des eigentlichen Teig-Herstellungsverfahrens ist. Das Mahlverfahren, das verwendet wird, um Mehl aus Weizenkörnern herzustellen, muß ebenso identisch sein, um einen wahren Vergleich zwischen den Ergebnissen anstellen zu können.
In einigen Fällen ist es nur erwünscht, die optimale Wasserabsorptionskapazität einer speziellen Weizensorte zu bestimmen. In diesem Fall berechnet der Computer nur die Gewichtsdifferenz zwischen dem nassen Gluten und dem trockenen Gluten mit Hilfe der berechneten Kurven α und β, die in Fig. 2 gezeigt sind. Ein solcher Fall kann beispielsweise derjenige sein, bei dem Weizen entsprechend den Backeigenschaften klassifiziert wird, unmittelbar nachdem der Weizen geerntet wurde. In diesem Fall kann es möglich sein, von der Bestimmung des Gluten-Index abzusehen, zumindest im Hinblick auf das nasse Stück Gluten, das aus einer der Zubereitungseinheiten erhalten wurde.
In anderen Fällen kann es erwünscht sein, die Backeigenschaften im Hinblick auf einen speziellen Gluten-Index-Wert zu bestimmen. In diesem Fall berechnet der Computer zuerst die Kurve γ in Fig. 3, und danach die Zeit t3, die den erwünschten speziellen Wert ergibt. Die Gewichtsdifferenz zwischen dem nassen Stück Gluten und dem trockenen Stück Gluten wird danach an dem berechneten Zeitpunkt t3 berechnet.
Manchmal ist es für jemanden notwendig, zu wissen, welcher Gluten-Index-Wert bei einer speziellen Teigknetzeit, bei Kenntnis der Wasserabsorptionskapazität des Mehl-Gluten- Gehalts bei dieser Zeit, erwartet werden kann.
In anderen Fällen kann es für einen Bäcker wünschenswert sein, die Herstellungszeit und die Wassermenge, die dem Teig zugesetzt werden soll, zu wissen, um mit einer Weizenmehl-Sorte, die dem Bäcker unbekannt ist, dasselbe Backergebnis zu erreichen, wie dasjenige, das mit einer anderen gut bekannten Weizenmehl-Sorte erhalten wird.
In Test-Backverfahren verschiedener Brotsorten, bei denen unterschiedliche Brotrezepte verwendet werden, wurden die Korrelationen zwischen den Werten, die mit Test-Herstellungsverfahren erhalten wurden, und der tatsächlichen Teigherstellung für Backzwecke, die für diese Brotsorten angemessen sind, erhalten, und wurden in dem Computer 4 gespeichert. Beim Berechnen des Korrelationswertes zur Abschätzung der Wassermenge, die zugesetzt werden soll, kann in diesem Zusammenhang ein Faktor der Vergleich zwischen dem Gewicht des trockenen Stücks Gluten und dem Gewicht des untersuchten Mehls sein. Die Differenz zwischen diesen zwei Gewichten bedeutet das Gewicht der Stärkefraktion, die aus dem Mehl herausgewaschen wurde. Die Formel zum Erhalt der Korrelationswerte durch Test-Backverfahren verschiedener Mehlsorten wird ebenso in diesem Fall erhalten. Diese Formel wird in dem Computer 4 gespeichert und wird von einer geeigneten Software zur Berechnung der vorgegebenen Eigenschaften einer relevanten Mehlsorte verwendet.
Die Erstellung einer Software der vorgenannten Art ist für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik eine einfache und offensichtliche Angelegenheit und wird deshalb nicht im Detail beschrieben. Der Computer 4 kann irgendein Computer des Standard-Typs sein, beispielsweise ein herkömmlicher Personal Computer.
Der Bediener, der das Testverfahren durchführt, braucht nur in den Computer die Brotsorte einzugeben, die aus der unbekannten Weizenmehl-Sorte gebacken werden soll. Das Mehl wird in der oben angegebenen Weise untersucht. Der Computer berechnet dann eine angemessene Herstellungszeit und möglicherweise auch die Wassermenge, die zugesetzt werden soll, und zeigt das Ergebnis/die Ergebnisse auf dem Bildschirm 5 an.
Andere Fälle sind denkbar, in denen die erhaltenen Werte verwendet werden, um geeignete Teig-Herstellungszeiten und Wasserabsorptionskapazitäten zu berechnen.
Es versteht sich, daß viele Modifikationen innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert wird, möglich sind. Beispielsweise können die Test-Teige einer nach dem anderen in der Zubereitungsvorrichtung hergestellt werden, die nur eine Zubereitungseinheit einschließt. Darüber hinaus können mehr als zwei Test-Teige hergestellt werden, beispielsweise Test-Teige mit einer Teigherstellungszeit von 20 s, 40 s bzw. 60 s. Jedoch müssen alle Zubereitungen gemeinsam dieselbe Temperatur aufweisen, um ein vergleichbares Ergebnis zu erhalten.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung des optimalen Wasserbindungsvermögens von Weizenmehl, um Brot mit einem erwünschten Backresultat bereitzustellen, wobei das Verfahren einen Behandlungszyklus umfaßt, bei dem

- eine vorbestimmte Menge Weizenmehl mit Wasser gemischt und zubereitet wird, indem man das Mehl und Wasser zusammenarbeitet;

- der Stärkegehalt des Mehls unter Erhalt des darin enthaltenen Glutens herausgewaschen wird, um so ein nasses Stück Gluten zu erhalten;

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Behandlungszyklus wenigstens zweimal bei jeweils unterschiedlicher kinetischer Energie oder Bewegungsenergie und bei jeweils gleichen Temperaturen wiederholt wird, wobei jedes zu jeder Behandlungszeit erhaltene nasse Stück Gluten zuerst mit seinem Wassergehalt gewogen wird und danach getrocknet und erneut gewogen wird;

- die gemessenen Gewichte in ein Koordinaten-System eingezeichnet werden, in dem das Gewicht gegen die Behandlungsbedingungen aufgetragen ist, und in dem Koordinaten-System die Eintragungen der Gewichte der nassen Stücke Gluten miteinander unter Erhalt einer ersten Kurve verbunden werden und die Eintragungen der Gewichte der getrockneten nassen Stücke Gluten miteinander unter Erhalt einer zweiten Kurve verbunden werden, wobei das Wasserbindungsvermögen des Glutens für Weizenmehl bei einem relevanten Wert der aufgebrachten Energie angegeben werden kann durch Ablesen der zwei Kurven;

- der Charakter oder die Natur des Glutens bei der jeweiligen aufgebrachten kinetischen Energie oder Bewegungsenergie bestimmt wird und diese Werte miteinander unter Erhalt einer dritten Kurve verbunden werden; und

- auf der Basis der resultierenden abgelesenen Werte und Bestimmungen des optimalen Wasserbindungsvermögens und mit diesen Werten die korrekte Wasserzugabe und aufgebrachte kinetische Energie oder Bewegungsenergie unter Erhalt eines erwünschten Backergebnisses auf der Basis der erhaltenen Ergebnisse aus Test-Backverfahren mit entsprechenden Behandlungszyklen als Testbestimmungen bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Korrelationsfaktor zwischen der aufgebrachten kinetischen Energie oder Bewegungsenergie, die erhalten wird bei Testbestimmung mit einer vorbestimmten Menge Mehl, und einer tatsächlichen Aufbringung von kinetischer Energie oder Bewegungsenergie für eine bestimmte Brotsorte in einem Test-Backverfahren erhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Korrelationsfaktor zwischen dem angegebenen Wasserbindungsvermögen des Glutens bei einer speziellen aufgebrachten kinetischen Energie oder Bewegungsenergie, die erhalten wird durch Testbestimmung mit einer vorbestimmten Menge Mehl, und der Menge Wasser, die einem Teig zum Brotbacken zugesetzt werden soll, um ein erwünschtes Backresultat zu erhalten, durch ein Test-Backverfahren bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Korrelationsfaktor einen Teil aufweist, der abhängig ist von der Differenz zwischen dem Gewicht des trockenen Stücks Gluten und dem Anfangsgewicht des Mehls vor der Testbestimmung.

5. Vorrichtung zur Testbestimmung der optimalen Wasserbindungskapazität von Weizenmehl mit einem Behandlungszyklus, um eine korrekte Zugabe von Wasser und Aufbringung kinetischer Energie oder Bewegungsenergie sicherzustellen, und so ein Brot zu erhalten, das eine Form und ein Volumen aufweist, die gut bestimmt werden können, wobei die Vorrichtung eine Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) umfaßt, in der eine vorbestimmte Menge Weizenmehl und Wasser durch Zusammenarbeiten des Mehls und Wassers gemischt werden, während man dabei eine gegebene Menge kinetischer Energie oder Bewegungsenergie aufbringt, und in der der Stärkegehalt des Mehls aus dem Mehl herausgewaschen wird unter Erhalt des darin enthaltenen Glutens und damit eines nassen Stücks Gluten (A + B), und wobei die Vorrichtung darüberhinaus Waagen (3) zum Wiegen des nassen Stücks Gluten und auch des trockenen Stücks Gluten, das durch Trocknen des nassen Stücks Gluten erhalten wird, einschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) dafür angepaßt ist, um Proben bei wenigstens zwei jeweils unterschiedlichen aufgebrachten kinetischen Energien oder Bewegungsenergien herzustellen und zu wiegen;

- die Vorrichtung darüberhinaus einschließt: eine Recheneinheit (4), beispielsweise einen Computer, die Speichereinheiten aufweist und dafür angepaßt ist, daß sie mit den unterschiedlichen Werten der aufgebrachten kinetischen Energie oder Bewegungsenergie, die von der Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) angewendet werden, und den Ergebnissen der Waagen (3) beim Wiegen der nassen und trockenen Stücke Gluten der Proben, die in der Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) hergestellt werden, gespeist wird und diese Werte speichert, und die Differenz zwischen den jeweiligen Gewichten des nassen Stücks Gluten und des trockenen Stücks Gluten bei jeder Probe berechnet, und eine Kurve berechnet, aus der das Wasserbindungsvermögen des Glutens für das Weizenmehl bei der jeweils relevanten aufgebrachten kinetischen Energie oder Bewegungsenergie berechenbar ist, wobei die Recheneinheit (4) mit gespeicherten Korrelationswerten und/oder Korrelationsformeln zum Umrechnen der Energien, die von der Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) auf die Proben aufgebracht werden, und der Werte, die in dem Proben-Herstellungsverfahren angewendet werden, in aufgebrachte Energien und Werte, die zur Herstellung eines Teiges angemessen sind, aus dem Brot gebacken werden kann, versehen ist, und wobei die Recheneinheit mit zweckbestimmter Softwa re versehen ist, die wirksam ist zur Berechnung der Herstellungszeit und der Wassermenge, die einem relevanten Mehl zugesetzt werden muß, um ein erwünschtes Backresultat zu erhalten, auf der Basis der jeweiligen Werte der Test-Wägungsergebnisse, Test-Herstellungsdaten und gespeicherten und/oder berechneten Korrelationswerten, die in die Recheneinheit (4) eingespeist wurden, und die die berechneten Herstellungsdaten anzeigt, die ein Bediener benötigt, um Brot bereitzustellen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Proben-Zubereitungsvorrichtung (7, 8) und Waagen (3) in einer an sich bekannten Weise verwendet werden, um einen Eigenschaftswert des Glutens des nassen Stücks Gluten (A + B) zu erhalten, der bei jeder der wenigstens zwei Proben erhalten wird, und daß die wenigstens zwei Eigenschaftswerte des Glutens in die Recheneinheit (4) eingespeist werden, die, auf der Basis der Werte, die von den Proben erhalten werden, eine Kurve für die Eigenschaftswerte des Glutens in Bezug auf die Teigknet-Werte berechnet.