Biochemie der Getreideverarbeitung

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Backeigenschaften von Mehlen Prof.Dr.K.Lösche Allgemeine Produkttechnologie pflanzlicher Lebensmittel - Emulgiereigenschaften (z.B. Lipide, Proteine), - Schaumbildung und – stabilität (z.B. Proteine), - Bindung von Lipiden und Aromastoffen (z.B. Amylose, Gluteline), - osmotische und hygroskopische Eigenschaften (z.B. Saccharose, Salze), - sensorische Eigenschaften ( Süßungsmittel, Aromen, Farbstoffe), Bei der Herstellung der Lebensmittel sind zahlreiche technologische und gebrauchswertbildende Eigenschaften der Rohstoffe von Bedeutung , z.B. Dickungs – und Emulgiervermögen, Konsistenz, Textur, Bräunungsvermögen, Mikrobenhemmung, Vergärbarkeit, Extrudier – und Expandierbarkeit, Gashaltung, Backverhalten, Frischhaltung. Es sind dies aus den funktionellen Eigenschaften abgeleitete Eigenschaften. Dabei handelt es sich häufig um komplexe funktionelle Eigenschaften, an denen verschiedene Inhaltsstoffe beteiligt sind, wobei die Verhältnisse des konkreten Lebensmittelsystems z. B. hinsichtlich der Wechselwirkungen der Inhaltsstoffe ganz wesentlich sind. Die Funktionalität ist durch die molekularen Merkmale bedingt. Die erfordert Kenntnisse über die Feinstruktur, die chemischen und physikochemischen Eigenschaften der Rohstoffe bzw. Lebensmittelinhaltsstoffe, ihre Reaktionen und Wechselwirkungen sowie deren Auswirkungen auf die Verarbeitung und Lebensmittelqualität. Bei den molekularen Merkmalen der Inhaltsstoffe sind allgemein zu unterscheiden: a) die molekularen Bausteine , z.B. Art der Monosaccharide oder Fettsäuren , die am Aufbau der Kohlenhydrate bzw. Lipide beteiligt sind, b) die funktionellen Gruppen, die Hydroxyl -, Carboxyl -,Carbonyl -, Aminogruppen, hydrophobe Reste; auf diesen beruht die Fähigkeit zur Wechselwirkung z.B. mit Wasser, anderen Lebensmittelbestandteilen oder untereinander; derartige Gruppen sind verantwortlich für die chemische Reaktivität (z.B. bei der Maillard – Reaktion, bei chemischer Modifizierung) und vor allem für die verschiedenen Arten nichtkovalenter Wechselwirkungen, c) der Aufbau der zusammengesetzten Inhaltsstoffe, Reihenfolge (Sequenz) der Bausteine, Art der Verknüpfung (alpha – oder beta – glycosidisch) Strukturryp (linear oder verzweigt), Polymerisationsgrad. Auf Grund der molekularen Merkmale ergeben sich Möglichkeiten für verschiedene Konformationen, die ihrerseits durch äußere Einflüsse und Wechselwirkungen im Lebensmittelsystem verändert werden können und sich damit auf funktionelle Eigenschaften auswirken. Hinzuweisen ist auf die für Proteine bzw. Polysaccharide bedeutsamen Helix-, Faltblatt -, Mehrfachhelix -, Band -, Zufallsknäuel – (random coil-) und Netzwerkstrukturen. Die technologische Bedeutung der Mehlinhaltsstoffe liegt im Zustandekommen der funktionellen Eigenschaften des Teiges ( Tabelle 1.2). 6
Backeigenschaften von Mehlen Prof.Dr.K.Lösche Allgemeine Produkttechnologie pflanzlicher Lebensmittel Tabelle 1.2 Funktionelle Eigenschaften eines Weizenteiges bzw. –mehles Phase der Stoffwandung Funktionelle Eigenschaften Komplexes technologisches Merkmal a) Teigbildung und - verarbeitung Wasserbindung Viskosität Elastizität Klebrigkeit / Knetverhalten „maschineability“ Adhäsivität b) Teiglockerung Gasbildung Gashaltung Schaumbildung und - stabilität Dehnbarkeit Dehnwiderstand Elastizität Membranbildung b) Krume – und Krustenbildung d)Aromastoffbildung (während a,b,c) Wasserbindung Verkleisterung Denaturierung Strukturieren Bräunung Reaktivität Aromabindung Gär – bzw. Reifeverhalten Backverhalten Aromaqualität 1.4.2. Wasserbindung im Teig Der hohe Feuchteanteil von Teigen sowie der Brotkrume von ca. 35 bis 50% zeigt die Bedeutung der Wasserbindung durch die Mehlbestandteile (vgl.Tabelle 1.3). Das Backverhalten eines Mehles steht deshalb z.B. auch in Beziehung zur Teigausbeute. Tabelle 1.3 Wasser in Weizenteig Teigkomponente Menge bei 100g Mehl Anteil in % Menge bei 100g Mehl gebundenes Wasser in g Stärke Glutenproteine Pentosane Sonstige Wasser (Mehlfeuchte) 70,0 12,0 2,5 1,5 14,0 21 24 26 - - Wasser ( Zuguß) 64,0 - 7
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