Biochemie der Getreideverarbeitung
Biochemie der Getreideverarbeitung Biochemie der Getreideverarbeitung
Backeigenschaften von Mehlen Prof.Dr.K.Lösche Allgemeine Produkttechnologie pflanzlicher Lebensmittel - die Bindung von Lipiden und Aromastoffen (z.B. durch Amylose), - die Resorbierbarkeit ( Ballaststoff – Funktion , z.B. v. Cellulose). Es besteht Ähnlichkeit mit den funktionellen Merkmalen pflanzlicher Proteine. Zu den molekularen Merkmalen der Polysaccharide gehören: Art der molekularen Bausteine: - Hexosen, Pentosen, Uronsäuren, - Konfiguration, - Konformation des Ringes funktionelle Gruppen - Art, z.B. Carboxyl - ,Sulfatester - , Phosphatester - ,Hydroxyl – Methylestergruppen, - Lokalisation, - Substitutionsgrad, Aufbau der zusammengesetzten Polysaccharide - Anteil und Verteilung der Bausteine, - Art der glycosidischen Bindung, - Strukturtyp / Verzweigungsgrad, - Polymerisationsgrad, Konfirmation z.B. Knäuel, alpha – Helix, Doppelhelix, Bänder, Netzwerke. Von großer funktioneller Bedeutung sind die Stärke – und Pentosan- Polysaccharide. Dies ergibt sich u. a. aus ihrem Masseanteil und ihrer Rolle für die Wasserbindung und Teigstruktur. 1.4.4.2.Funktionalität der Stärkekörner Damit ein Teig mit seinen charakteristischen Eigenschaften entstehen kann, sind unverkleisterte Stärkekörner erforderlich; diese sind im Teig als spezielle Füllstoffe zu betrachten. Auf Grund ihrer Eigenschaft, beim Backen des Teiges zu verkleistern, sind sie für ein normales Backverhalten notwendig. Die Stärkemenge hat Einfluß auf die Teigeigenschaften. Ein erhöhter Stärkegehalt im Teig erniedrigt dessen Dehnbarkeit, ein verstärkter Abbau beschädigter, gequollener Stärkekörner im Teig führt zur Freisetzung von Wasser, wodurch eine Teigerweichung bewirkt wird. Die Verkleisterungseigenschjaften des Mehles bzw. der Stärke sind deshalb zu beachten. Zur Beurteilung dienen viskosimetrische Methoden, wie Fallzahl – Bestimmung, Penetrometer – Bestimmung, Amylogramm nach Brabender. Bei der Brotherstellung sind u.a. die folgenden Eigenschaften der Stärke von funktioneller Bedeutung: - Wasserbinduing im Teig und in der Krume, - rheologisches Verhalten, 16
Backeigenschaften von Mehlen Prof.Dr.K.Lösche Allgemeine Produkttechnologie pflanzlicher Lebensmittel - Quellung und Verkleisterung beim Backen, - Substrat für die Bildung von Maltose (als eine Voraussetzung für die biologische Lockerung), - Beitrag zur Textur der Gebäckkrume und Kruste, - Gelbildung und Retrogradation, - Wechselwirkung mit Lipiden und Aromastoffen, - Substrat für die Bildung von Aromastoffen und Bräunungsprodukten. Für das Verhalten der Stärke im Mehl sind von Bedeutung: - Reifegrad des Getreides, - Härte der Bruchstücke des Mehlkörpers, - Verkittung der Stärkekörner mit Protein, - Auflösungsgrad des Mehles, - Korngrößen der Stärkekörner, - enzymatische und mechanische Beschädigung, - Stärkekornoberfläche, - Quellfähigkeit und Wasserbindevermögen, - enzymatische Angreifbarkeit, - Temperaturbereich der Verkleisterung ( z. B. 328 K bis 338 K bei Weizenstärke, 325 bis 332 K bei Roggenstärke). Die Eigenschaften der Stärkekörner und die funktionell bedeutsamen Unterschiede der Arten und Sorten werden bestimmt durch die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Beschaffenheit. Die Stärke der verschiedenen Getreidearten wirken sich unterschiedlich auf das Backverhalten aus. Die Fähigkeit zur Quellung und Verkleisterung der Stärkekörner ist deren wichtigste Eigenschaft bei der Herstellung von Backwaren und Nähmitteln. Verkleisterung der Stärkekörner und Funktionalität von Amylose und Amylopektin in Teig und Krume werden von zahlreichen Faktoren beeinflußt. Beim Backen ( oder anderen Formen einer hydrothermischen Behandlung) ist das Wasserangebot begrenzt, und die Verkleisterung erreicht verschiedene Stadien. Sie reichen von Stärkegelen mit intakten, wenig gequollenen Stärkekörnern, wobei die Amylose die Körner verbindet, bis zu Stärkegelen mit stark geqwuollenen bruchstücken von Stärkekörnern, die durch Amylose zu einem kontinuierlichen Netzwerk verbunden werden, wobei das Wasser überwiegend durch das Amylopektin in den Stärkekörnerbruchstücken gebunden wird. Einflußfaktoren auf Quellung, Verkleisterung und rheologische Eigenschaften von Stärke: a) botanische Herkunft, z.B. - Verhältnis von Amylose zu Amylopektin und Verteilung im Stärkekorn, - relative Molekülmassen, - Gehalt an Phoshatgruppen und Lipiden, z.B. Lysolecithin, das leicht und fest mit Amylose eine Einschlußverbindung eingeht, - Korngröße, Kristallinität ( Anordnung der Polymere, Menge, und Verteilung, kristalliner Bereich bzw. Assoziationszustand im Stärkekorn, abhängig von der Temperatur beim Wachstum der Pflanze), b) Vorgeschichte, z.B. 17
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Backeigenschaften von Mehlen<br />
Prof.Dr.K.Lösche<br />
Allgemeine Produkttechnologie pflanzlicher Lebensmittel<br />
- die Bindung von Lipiden und Aromastoffen (z.B. durch Amylose),<br />
- die Resorbierbarkeit ( Ballaststoff – Funktion , z.B. v. Cellulose).<br />
Es besteht Ähnlichkeit mit den funktionellen Merkmalen pflanzlicher Proteine.<br />
Zu den molekularen Merkmalen <strong>der</strong> Polysaccharide gehören:<br />
Art <strong>der</strong> molekularen Bausteine:<br />
- Hexosen, Pentosen, Uronsäuren,<br />
- Konfiguration,<br />
- Konformation des Ringes<br />
funktionelle Gruppen<br />
- Art, z.B. Carboxyl - ,Sulfatester - , Phosphatester - ,Hydroxyl – Methylestergruppen,<br />
- Lokalisation,<br />
- Substitutionsgrad,<br />
Aufbau <strong>der</strong> zusammengesetzten Polysaccharide<br />
- Anteil und Verteilung <strong>der</strong> Bausteine,<br />
- Art <strong>der</strong> glycosidischen Bindung,<br />
- Strukturtyp / Verzweigungsgrad,<br />
- Polymerisationsgrad,<br />
Konfirmation<br />
z.B. Knäuel, alpha – Helix, Doppelhelix, Bän<strong>der</strong>, Netzwerke.<br />
Von großer funktioneller Bedeutung sind die Stärke – und Pentosan- Polysaccharide. Dies<br />
ergibt sich u. a. aus ihrem Masseanteil und ihrer Rolle für die Wasserbindung und<br />
Teigstruktur.<br />
1.4.4.2.Funktionalität <strong>der</strong> Stärkekörner<br />
Damit ein Teig mit seinen charakteristischen Eigenschaften entstehen kann, sind<br />
unverkleisterte Stärkekörner erfor<strong>der</strong>lich; diese sind im Teig als spezielle Füllstoffe zu<br />
betrachten. Auf Grund ihrer Eigenschaft, beim Backen des Teiges zu verkleistern, sind sie für<br />
ein normales Backverhalten notwendig.<br />
Die Stärkemenge hat Einfluß auf die Teigeigenschaften. Ein erhöhter Stärkegehalt im Teig<br />
erniedrigt dessen Dehnbarkeit, ein verstärkter Abbau beschädigter, gequollener Stärkekörner<br />
im Teig führt zur Freisetzung von Wasser, wodurch eine Teigerweichung bewirkt wird.<br />
Die Verkleisterungseigenschjaften des Mehles bzw. <strong>der</strong> Stärke sind deshalb zu beachten. Zur<br />
Beurteilung dienen viskosimetrische Methoden, wie Fallzahl – Bestimmung, Penetrometer –<br />
Bestimmung, Amylogramm nach Braben<strong>der</strong>.<br />
Bei <strong>der</strong> Brotherstellung sind u.a. die folgenden Eigenschaften <strong>der</strong> Stärke von funktioneller<br />
Bedeutung:<br />
- Wasserbinduing im Teig und in <strong>der</strong> Krume,<br />
- rheologisches Verhalten,<br />
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