für die Herstellung von Backwaren

Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Triebsystem, insbesondere für die Herstellung von Backwaren, eine neuartige Triebsäurekombination für ein solches Triebsystem sowie die Verwendung des Triebsystems.

Hintergrund der Erfindung Der Einsatz von Triebsystemen zur Herstellung von Backwaren, insbesondere zur Lockerung des Teiges oder der Masse ist gängige Praxis. Durch geeignete Teigzusätze und Verfahren wird während der Herstellung der Backwaren Gas freigesetzt, in der Regel Kohlendioxidgas, das den Teig aufgehen lässt und damit lockert. H ierfür können fermentativ wirkende Triebsysteme eingesetzt werden, wie Hefe oder Sauerteig, thermisch induzierte Gasträger oder chem ische Triebsysteme. Bei den chemischen Backtriebsystemen reagiert ein Kohlendioxidträger mit einem Säureträger (Triebsäure) unter Freisetzung von Kohlendioxid (C0 ₂ ).

Als Kohlendioxidträger wird sehr häufig Natriumhydrogencarbonat (NaHC0 ₃ ) eingesetzt, a b e r a u c h a n d e re K o h l e n d i ox i d t rä g er, wie Kaliumcarbonat (Pottasche), Ammoniumhydrogencarbonat (ABC-Trieb) und Hirschhornsalz, ein Gemisch aus Ammoniumverbindungen der Kohlen- und Carbaminsäure, Natriumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydrogencarbonat, Calciumcarbonat,

Calciumhydrogencarbonat, Aluminiumcarbonat, Aluminiumhydrogencarbonat, Eisencarbonat, Eisenhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumcarbamat.

Als Säureträger (Triebsäuren) sind verschiedene Säuren und saure Salze bekannt. Eine Aufstellung der wichtigsten Triebsäuren findet man beispielsweise in der Richtlinie für Backtriebmittel, Backpulver, Hirschhornsalz und Pottasche (BLL 1962) sowie in der Literatur bei Brose et al. "Chemische Backtriebmittel"; 2. Auflage, 2007. Häufig werden saure Salze der Pyrophosphorsäure als Triebsäuren eingesetzt, wie saures Natriumpyrophosphat (SAPP). Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie einen typischen und häufig unerwünschten Eigengeschmack mit sich bringen (Pyrophosphatgeschmack). We i te re B e i s p i e l e fü r p h os p h at h a lt i g e u n d p h os p h atfre i e Tri e bs ä u re n s i n d Monocalciumphosphat-Monohydrat (MCPM), Monocalciumphosphat wasserfrei (AMCP), Dicalciumphosphat-Dihydrat (DCPD), saures Natriumaluminiumphosphat (SALP), Natriumaluminiumsulfat (SAS), Weinstein (saures Kaliumtartrat), Gluconsäure-delta-Lacton (GDL), Zitronensäure, Weinsäure, Fumarsäure und Milchsäure.

Zwei besonders wichtige Kennzahlen zur Charakterisierung von Triebsäuren sind der Neutralisationswert (NW) und die Reaktionsgeschwindigkeit (rate of reaction, ROR).

Der Neutralisationswert gibt an, wieviel Säureträger man zur Neutralisation eines bestimmten Kohlendioxidträgers benötigt. Man erhält ihn, indem man die Menge an Kohlendioxidträger durch die Menge an Säureträger teilt, den man für die Neutralisation des Kohlendioxidträgers braucht, und den erhaltenen Quotienten mit 100 multipliziert.

Die ROR ist der Prozentsatz an tatsächlich entstehender Kohlendioxidgasmenge (Mol) gegenüber der bei vollständiger Umsetzung theoretisch erhältlichen Kohlendioxidgasmenge bei U m setzu n g ei n es stöchiometrischen Verhältnisses von Kohlendioxidträger und Säureträger bei einer Temperatur von 21 °C für einen Zeitraum von 8 min.

Triebsysteme für die Herstellung von Backwaren werden häufig so zusammengesetzt, dass sie bei der Lagerung vor der Benutzung bei Raumtemperatur möglichst noch nicht unter Bildung von Kohlendioxidgas abreagieren . Die Freisetzung von Kohlendioxidgas soll vorzugsweise erst bei erhöhter Temperatur, in der Regel bei der Backtemperatur erfolgen. Neben der Auswah l von Kohlendioxidträger(n) und Säureträger(n) lassen sich die Eigenschaften und die Reaktivität des Triebsystems auch durch Zusätze beeinflussen, wie beispielsweise Trennmittel zur Verhinderung oder Verzögerung der vorzeitigen Reaktion zwischen Kohlendioxidträger und Säureträger. Hierfür eignen sich beispielsweise Getreidestärke, wie Maisstärke, Reisstärke oder Weizenstärke, modifizierte Mehle, Siliziu md ioxid , wie pyrogene Kieselsäure, hydrophobe Kieselsäure oder hydrophile Kieselsäure, Tricalciumphosphate, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Silane, Fette und Gemischen der vorgenannten. In den Triebsystemen werden die Triebsäuren häufig einzeln eingesetzt. Sie können aber auch als Mischungen eingesetzt werden, sog. "double acting baking powder", wobei man durch Auswahl von Triebsäuren mit unterschiedlichen Reaktionsgeschwindigkeiten (ROR) die Schäumungseigenschaften beeinflussen kann, um beispielsweise eine besonders homogene Porenbildung zu erhalten. Man nimmt an, dass durch die Kombination eines langsam reagierenden und eines schnell reagierenden Säureträgers zunächst durch den schneller reagierenden Säureträger mit relativ hoher Geschwindigkeit eine Vielzahl kleiner Schaumbläschen gebildet werden, die anschließend bei der Reaktion mit dem langsamer reagierenden Säureträger mit relativ niedriger Geschwindigkeit aufgefüllt werden. Hierbei wird eine sehr gleichmäßige Schäumung und Porenbildung beobachtet.

Viele Triebsäuren haben den Nachteil, dass sie unter Zugabe von Wasser bereits bei der Teigbereitung sehr rasch mit dem Kohlendioxidträger reagieren und dann für den Trieb während der Teigentwicklung oder während des Backens kein Kohlendioxid mehr zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere ein Problem für Backerzeugnisse mit einer längeren Backzeit. Aus diesem Grund wird häufig Pyrophosphat, insbesondere saures Natriumpyrophosphat (SAPP) eingesetzt, da es verzögert reagiert. Dieses kann jedoch das Backergebnis aufgrund seines oben bereits erwähnten Eigengeschmacks (Pyrophosphatgeschmack), der insbesondere bei hoher Dosierung hervorgerufen werden kann, beeinträchtigen.

Weiterhin sind auf lange Sicht gesehen die mineralischen Phosphatvorkommen endlich. Es wäre daher wünschenswert, phosphatreduzierte Triebsysteme zu haben, um den Phosphatverbrauch eindämmen zu können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, ein Triebsystem, insbesondere ein Triebsystem für die Herstellung von Backwaren bereitzustellen, das gegenüber phosphatbasierten Triebsystemen einen geringeren Phosphatgehalt hat und dennoch eine gute Lockerung und Porenbildung bei vorteilhaften Reaktionsgeschwindigkeiten erzielt und das bei Verwendung zur Herstellung von Backwaren keine durch die Triebsäure bedingte Geschmacksbeeinträchtigung in den Backwaren hervorruft. Beschreibung der Erfindung

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Triebsystem, insbesondere für die Herstellung von Backwaren , welches als Triebsäure Glycin alleine (1 00%) oder in Kombination mit wenigstens einer weiteren von Glycin verschiedenen Triebsäure enthält.

Der Einsatz von Glycin als Triebsäure, insbesondere als Triebsäure für die Herstellung von Backwaren war bisher nicht üblich und ist in der Literatur auch nicht beschrieben. Ein Grund dürfte der gegenüber bekannten Triebsäuren relativ hohe Preis dieser Aminosäure sein.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass die Verwendung von Glycin alleine (100%) als Triebsäure oder in Kombination mit wenigstens einer weiteren von Glycin verschiedenen Triebsäure die Triebleistung des Triebsystems gegenüber herkömmlich verwendeten Triebsäuren erhöht und eine stärkere Lockerung liefert.

Durch die erfindungsgemäße Kombination von Glycin mit wenigstens einer weiteren von Glycin verschiedenen Triebsäure lässt sich nicht nur eine gute Triebleistung erzielen, sondern bei der Herstellung von Backwaren auch eine unerwünschte Abweichung vom gebäcktypischen Geschmack reduzieren oder ganz vermeiden und ein übermäßiges Dunkeln oder angebranntes Erscheinungsbild verhindern.

Für die Herstellung von Backwaren wird erfindungsgemäß ein Triebsystem besonders bevorzugt, welches Glycin in Kombination mit wenigstens einer weiteren von Glycin verschiedenen Triebsäure enthält. Hierfür eignen sich viele bekannte Triebsäuren, bevorzugt umfaßt jedoch die wenigstens eine weitere von Glycin verschiedene Triebsäure saures Natriumpyrophosphat (SAPP), Zitronensäure, Fumarsäure, Asparagin, Weinsäure, Weinstein (Kaliumhydrogentartrat), Glucono-delta-Lacton, Natriumhydrogencitrat, Milchsäure oder Gemische oder Kombinationen der vorgenannten . Ganz besonders bevorzugt sind Fumarsäure, Zitronensäure, saures Natriumpyrophosphat (SAPP) oder ein Gemisch oder eine Kombination aus Fumarsäure, Zitronensäure und/oder saurem Natriumpyrophosphat (SAPP).

I n e i n e r Au sfü h ru n g sform d es e rfi n d u n g sge m ä ßen Tri e bsyste m s en th ä l t d i e Triebsäurekombination von Glycin mit wenigstens einer weiteren von Glycin verschiedenen Triebsäure 5 bis 95 Gew.-% Glycin oder 10 bis 90 Gew.-% Glycin oder 20 bis 80 Gew.-% Glycin oder 30 bis 70 Gew.-% Glycin und als Rest die weitere(n) von Glycin verschiedene(n) Triebsäure(n).

Weniger als 5 Gew.-% Glycin sollten in der Triebsäurekombination nicht enthalten sein, da sich sonst die vorteilhafte Wirkung des Glycins auf die Triebleistung nicht in ausreichendem Maße entfalten kann. Vorteilhaft sind nicht weniger als 10 Gew.-% Glycin. Höhere Anteile an Göycin liefern in Kombination mit schnell reagierenden Triebsäuren eine besonders gute Lockerung des Teiges bzw. der Masse. Eine erfindungsgemäße Triebsäurekombination aus Glycin und SAPP als wenigstens eine weitere Triebsäure zeigte eine dem häufig alleine eingesetzten SAPP vergleichbar gute Triebwirkung. Bei einem Mischungsverhältnis von jeweils 50 Gew.-% war die Triebleistung der Kombination höher als die der Einzelsäuren. Durch die Triebsäurekombination mit Glycin konnte der durch SAPP alleine verursachte typische Pyrophosphatgeschmack verringert od er ganz verm i eden werden . Da rü ber h i n au s wi rd d u rch d i e Kom bi n ati on d er Phosphatgehalt insgesamt mit Vorteil gegenüber dem häufig alleine eingesetzten SAPP erheblich reduziert.

Glycin selbst besitzt einen Neutralisationswert (NW) von 57, was bedeutet, dass man weniger Säure zur Neutralisation eines bestimmte Kohlendioxidträgers benötigt, als bei einer Triebsäure mit niedrigerem Neutralisationswert.

Glycin zeigt eine niedrige ROR (Rate of Reaction) von 1 1 , d . h. dass gemäß der oben angegebenen Definition (bei 21 °C) nur 1 1 % der theoretisch verfügbaren Kohlendioxidmenge aus dem Kohlendioxidträger in den ersten 8 Minuten des Aufschlagprozesses abgegeben werden. Glycin ist somit eine stark verzögerte Triebsäure. Das restliche Kohlendioxid wird erst später als sogenannter "Ofentrieb" bei erhöhter Temperatur beim Backen freigesetzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Triebsäurekombination in dem erfindungsgemäßen Triebsystem Glycin in Kombination mit Fumarsäure als wenigstens ei n e weitere Tri ebsä u re. M it d ieser Triebsä u rekom bi nation errei cht ma n ei n en gebäcktypischen Geschmack, eine offene Porenstruktur und ein größeres Volumen als mit Fumarsäure alleine. Fumarsäure ist eine preiswert erhältliche Triebsäure mit besonders hohem NW von etwa 145 und einer ROR von 57. Durch die Kombination mit Glycin wird die Triebleistung der Fumarsäure noch einmal verbessert. Zudem ist die Kombination aus Glycin und Fumarsäure phosphatfrei, so dass auch der störende Pyrophosphatgeschmack, wie etwa bei SAPP, nicht auftritt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst die Triebsäurekombination aus Fumarsäure, Zitronensäure und Glycin. Diese Triebsäurekombination hat den Vorteil, dass sie eine dem SAPP vergleichbare Triebwirkung entwickelt, aber der Geschmack gebäcktypisch bleibt und kein Pyrophosphatgeschmack auftritt. Zudem ist diese Kombination durch die preiswerte Zitronensäure kostengünstig herstellbar. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Triebsystems umfasst das Triebsystem weiterhin wenigstens einen Kohlendioxidträger, vorzugsweise Natriumhydrogenphosphat, welches mit den Triebsäuren unter Freisetzung von Kohlendioxid reagiert. Die Erfindung umfasst auch die Verwendung des hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Triebsystems als Backtriebmittel zur Herstellung von feinen Backwaren, Backpulver, Backmischungen oder Fertigmehlen. Auch wenn die Erfindung hierin überwiegend im Zusammenhang mit der Herstellung von Backwaren beschrieben wird und dabei besondere Vorteile hat, umfasst die Erfindung auch die vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Triebsystems als Bestandteil von Schäumungsmitteln zur Herstellung von geschäumten Kunststoffen. Hierbei hat es neben der hervorragenden Triebleistung den besonderen Vorteil, dass das Triebmittel für die Gesundheit unbedenklich und vollständig biologisch abbaubar ist. Die Erfindung umfasst weiterhin auch die Verwendung der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Triebsäurekombination zur Herstellung eines Triebsystems, vorzugsweise eines Backtriebmittels.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispiele

Teigherstellung

Für die Durchführung vergleichender Versuche gemäß den nachfolgenden Beispielen wurden die Teige nach der folgenden Rezeptur hergestellt.

Teigrezeptur:

( ^* ) Als Aufschlagemulgator wurde Spongolit 283 der Firma Cognis eingesetzt; es besteht zu aus 35% Emulgatoren (Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren, verestert mit Mi lchsäu re, u nd Polyglyceri nester von Speisefettsäuren (E475), u nd 65% Träger Glucosesirup, Magermilchpulver und Stabilisator (E450) als technischer Hilfsstoff.

Die Triebsäure bzw. Triebsäurekombination wurde, wenn nichts anderes angegeben ist, in einer Menge eingesetzt, die gemäß ihrem Neutralisationswert (theoretisch) zu einer vollständigen Neutralisation des eingesetzten Kohlendioxidträgers Natnumhydrogencarbonat führt.

( ^** ) Für reine Triebsäuren gilt:

Gramm Säureträger = Gramm Kohlendioxidträger x 100

NW Für Triebsäurekombinationen gilt:

Gramm Säureträger gesamt = Gramm Kohlendioxidträger x 100

%1 x NW1 + %2 x NW2 + %3 x NW3 ...

%1 , %2, %3 ... = Gewichtsprozent Säureträger 1 , 2, 3... in der Triebsäurekombination NW1 , NW2, NW3 = Neutralisationswert Säureträger 1 , 2, 3... in der Triebsäurekombination SAPP alleine mit einem NW von 73 wurde somit in einer Menge von 3,4 Gramm und Glycin a l l ei ne m it ei n em N W von 53 i n ei n er Men ge von 4 , 7 G ra m m ei n gesetzt. E i n e Triebsäurekombination aus 50 Gew.-% Glycin und 50 Gew.-% SAPP wurde entsprechend in einer Menge von 3,97 Gramm eingesetzt. Teigherstellung im All-In-Verfahren

Das eingesetzte Vollei wurde vor der Verwendung im Teig im Ultra-Turrax (Janke & Kunkel) homogenisiert und ebenso wie das Wasser auf Raumtemperatur gebracht. Die trockenen Zutaten wurden zusammen in eine Schüssel eingewogen und mit einem Schneebesen gut verrührt. Die Margarine wurde separat eingewogen, den vermischten Trockenzutaten zugegeben und mit einem Flügelrührer grob zerkleinert. Anschließend wurden die Zutaten in die Rührschüssel einer Rührmaschine (Hobart) überführt und zunächst auf niedrigster Stufe 1 gerührt. Nach 1 5 Sekunden wurden das abgewogene homogenisierte Vollei und die abgemessene Menge Wasser hinzugefügt. Nach weiteren 20 Sekunden wurde auf der nächst höheren Stufe 2 für eine Minute und danach auf der nächst höheren Stufe 3 für weitere 3 Minuten gerührt. Anschließend wurde die Rührmaschine abgeschaltet.

Von der Teigmasse werden Portionen von jeweils 400g in Formen eingewogen und für 45 Minuten im Ofen bei 200°C Unterhitze und 220°C Oberhitze gebacken.

Beispiel 1

I n d iesem Beispiel wu rd en rei nes G lyci n ( 1 00%), a ndere reine Triebsäuren und Triebsäurekombinationen aus 50% Glycin und 50% einer jeweils anderen Triebsäure verglichen. Die untersuchten Parameter waren die Triebleistung, gemessen als spezifisches Gebäckvolumen, der Geschmack des Gebäcks und die Porenzahl.

Ergebnisse:

Fazit: Mit reinem Glycin (100%) als Triebsäure wurde eine Volumenverbesserung gegenüber den anderen reinen Triebsäuren erzielt. Mit den Triebsäurekombinationen aus Glycin und jeweils einer weiteren Triebsäure im Verhältnis 1 :1 wurde jeweils eine Volumenverbesserung gegenüber reinen weiteren Triebsäure (nicht Glycin) und in den meisten Fällen eine Geschmacksverbesserung erzielt. Die durchgängig positive Auswirkung auf d i e Volumenentwicklung war nicht zu erwarten gewesen. In einigen Fällen liegt das spezifische Volumen der Kombination sogar über den Werten beider Einzelkomponenten, wie im Fall von SAPP und GDL (Glucono-delta-Lacton) mit Glycin zu beobachten ist.

Glycin hat im Vergleich zu den anderen reinen Triebsäuren eine sehr niedrige ROR von 10 bis 1 1 . Bei Verwendung von reinem Glycin (100%) oder einem hohen Glycinanteil wird daher zu Beginn der Teigbereitung nur wenig Kohlendioxid entwickelt. Dieser geringe Vortrieb führt zu einem hohen spezifischen Gebäckvolumen, welches höher liegt als bei SAPP. Ein Nachteil von reinem Glycin als Triebsäure ist jedoch der beeinträchtigte Geschmack und eine sehr dunkle Oberfläche des Gebäcks, was bei bestimmten Gebäcksorten jedoch akzeptabel sein kann und durch den Vorteil der besonders hohen Triebleistung aufgewogen werden kann. In der Kombination mit SAPP erhöht sich das spezifische Gebäckvolumen gegenüber beiden Einzelkomponenten. Man beobachtet also eine Synergie der Einzelkomponenten bei der Lockerung, die nicht zu erwarten war. Der abweichende Geschmack reduziert sich in der Kombination deutlich gegenüber dem beeinträchtigten Geschmack von reinem Glycin.

I n der Kombi nation m it G DL (Glucono-delta-Lacton) erhöht Glycin noch einmal das spezifische Gebäckvolumen gegenüber beiden Einzelkomponenten. Man beobachtet also auch hier eine Synergie der Einzelkomponenten bei der Lockerung, die nicht zu erwarten war. Der abweichende Geschmack reduziert sich in der Kombination deutlich gegenüber dem beeinträchtigten Geschmack von reinem Glycin und gegenüber dem faden Geschmack von reinem GDL hin zu einem gebäcktypischen Geschmack.

Die Triebsäu rekom bination aus Glycin u nd Fu marsäu re l iefert einen einwandfreien gebäcktypischen Geschmack. Der beeinträchtigte Geschmack von reinem Glycin wie auch der etwas saure Geschmack von reiner Fumarsäure verschwinden. Beispiel 2

I n diesem Beispiel wurde die Wirkung von Glycin als niedrig dosierter Zusatz zu einer Kombination aus Fumarsäure und Zitronensäure untersucht. Die untersuchten Parameter waren die Triebleistung, gemessen als spezifisches Gebäckvolumen und der Geschmack des Gebäcks.

Triebsäurekombination: Glycin + Fumarsäure + Zitronensäure

Untersuchte Parameter: spezifisches Gebäckvolumen, Geschmack

Ergebnisse:

Fazit: Glycin kann auch als zusätzliche niedrig dosierte Komponente zu einer Mischung aus Fumarsäure und Zitronensäure zu einer verbesserten Triebleistung bei gleichzeitig verbessertem oder zumindest nicht verschlechtertem Geschmack beitragen.