Einfluss von Sauerteig und ungesäuertem Vorteig auf die Roggenbrotqualität

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1 Einfluss von Sauerteig und ungesäuertem Vorteig auf die Roggenbrotqualität Peter Stolz Ernst Böcker GmbH & Co. KG

2 Einleitung 1. Macht die heutige Roggenmehlqualität den Einsatz von Sauerteig überflüssig? Was geschieht am Markt? Die Marktforschung sagt: - Junge Zielgruppen wollen mildere Roggengebäcke - Gleichzeitig sagt die Marktforschung - 57 % der Generation 40 Plus liebt Roggenbrot (50 % der Gesamtbevölkerung). (Quelle CMA-/ZMP-Marktforschung) - These Prof. Freund (Uni Hannover): um den Wünschen der Verbraucher nach Backwaren mit langer Haltbarkeit, weicher, saftiger und er Krume entgegen zu kommen, sollten ungesäuerte Vorteige zum Einsatz kommen auch beim Roggen- und Roggenmisch-Brot. Vorteige führen auf die Überholspur 2. Untersuchung zum Einfluß von Sauerteig und ungesäuertem Roggenvorteig bei Roggen- und Roggenmischbroten gezeigt werden die Ergebnisse für Roggenmischbrote - 70% RM1150 : 30% WM Zusammenfassung/Fazit Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

3 Fakten Veränderungen der Roggenmehl- Qualität Das Roggenmehl und sein Backverhalten hat sich in den letzten 4 Jahrzehnten stark verändert: die Veränderungen datieren zurück auf die Einführung der Roggenhybrid-Sorten in den 70iger Jahren Züchtungserfolge wurden erzielt - höhere Ernteerträge - bessere Standfestigkeit - niedrigerer Einsatz von Fungizid- und Wachstumsreglern - verbesserte Resistenz gegen Auswuchs (höhere Fallzahlen) 1987 war in Deutschland das letzte Jahr mit dramatischem Auswuchsproblemen - d.h. hohe Enzym Aktivitäten: - Fallzahlen < 120 (Amylase Komplex) - Amylogramm Daten - Verkleisterungs Max 260 AE/Temp. 63 C Die heutigen Handelsmehl-Qualitäten: - Fallzahlen > Amylogramm Daten - Verkleisterungs Max. > 600 AE/Temp. > C - Basierend auf Züchtungserfolgen und Vor- und Nachteilen durch Klimaveränderungen, verursachen die neuen Roggen auch Probleme für die Brotherstellung wie z.b. eine geringere Brotfrischhaltung und ein geringeres Brotvolumen siehe dazu - Roggen und sein Backverhalten heute; Brümmer, 1995 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

4 Fakten Krumenstruktur von ungesäuertem Roggen Brot in Abhängigkeit der Amylase-Aktivität Handbuch Sauerteig, Stephan und Neumann, 1999 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

5 Fakten Veränderungen in der Roggenmehl Qualität in letzten Jahrzehnten Durchschnittliche Veränderung in den analytischen Daten der Roggenmehle der Typen 997/1150: Fallzahl 110 Sek. 240 Sek. Viskositätswerte 200 AE (Einh.) 700 AE (Einh.) Temp. im Amylogramm Max. 62 C 75 C Maltose Brotteig Teigausbeute * 165% 175% Brot Spez. Vol. 330ml 280ml * bezogen auf 100% Mehl Roggen und sein Backverhalten heute; Brümmer, Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

6 Überblick Gezeigt werden: Ergebnisse Roggenmischbrot (70% RM 1150 : 30% WM 550) - hergestellt mit 3 verschiedenen Roggenmehlen der Type 1150 (Handelsmehle aus 3 verschiedenen Regionen Deutschlands) Hefebackversuch (ungesäuertes Roggenmischbrot) Sauerteigbackversuche (Einstufensauerteigführung) mit unterschiedlichen Roggenmehlen der Type 1150 Frage: Wo liegt die optimale Sauerteigdosierung bei den heutigen Mehlqualitäte Ungesäuerter Roggenvorteig vs Sauerteig Chemische Säuerung (mit Milchsäure) vs Sauerteig (biologische Säuerung) Einstufen-Sauerteig vs Dreistufen-Sauerteig Untersuchte Parameter: a. Brot - ph and Säuregrad b. HPLC (Milch-Essigsäure Verhältnis) c. Brot Volumen d. Porung/ Krumen-Struktur /-Elastizität e. Frischhaltung über 5 Tage (Krumenfestigkeit - Texture Analyzier, Daten nicht gezeigt) Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

7 Ergebnisse Analytische Daten der verwendeten Mehle Roggenmehle Typ West Deutschland 2 Süd- Deutschland 3 Nord- Deutschland Weizenmehl Typ 550 Mineralstoffgehalt [%] Feuchtigkeit [%] Feuchtklebergehalt [%] Sedimentationwert [ml] Fallzahl [Sek.] Amylogramm [AE/C ] 620/67 640/73 630/68 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007

8 Ergebnisse Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007 Heutige Roggenmehl Qualitäten im Hefebackversuch Roggenmischbrot 70:30 (ungesäuert) Unterschiedliche Roggenmehle der Type 1150 Nord-Deutschland Fallzahl 235 Ergebnis: Süd-Deutschland Fallzahl 267 Porenstruktur: zu dicht West-Deutschland (Brotfrischhaltung und Krumenelastizität: Schimmelschutz) schwach Fallzahl 196 TA 172 spez. Vol 199 ml ph 6.24 Sr 2.5 Porenstruktur: im Randbereich zu dicht Krumenelastizität: schwach Aroma: teigig, geruchlos Geschmack: geschmacklos/teigig, nach Schuhkarton - Intakte Krumenstruktur aber - geringes Volumen - sehr dichte Porung - schwache Krumenelastizität TA kein Aroma und Geschmack spez. Vol 183 ml ph verminderte Haltbarkeit Sr 2.5 TA 172 spez. Vol 195 ml ph 6.12 Sr 2.9 Porenstruktur: zu dicht Krumenelastizität: schwach Aroma: teigig, geruchlos Geschmack: geschmacklos/teigig, nach Schuhkarton Aroma: teigig, geruchlos Geschmack: geschmacklos/teigig, nach Schuhkarton

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10 Sauerteig im Brotteig Krumenelastizität Kaueigenschaften Aroma Geschamck 45% elastisch gut (kurz im Biss) 30% weich elastisch/ leicht geschwächt gut (kurz im Biss) 15% geschwächt leichtes ballen beim Kauen 0% stark geschwächt ballt beim Kauen mild teigig, kartonartig, leicht säuerlich teigig, muffig, kartonartig (abgerundet) mild teigig, muffig teigig, muffig, geschmacklos

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12 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007 Ergebnisse 80,0 ROUT15total #75 [modified by Administrator] mv ri HPLC 60,0 Mannit Einstufensauerteig Milchsäure = mmol/l Essigsäure = 34.3 mmol/l Ethanol = mmol/l Gesamtsäure = mmol/l 40,0 20,0-10,0 min 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 43,0 Maltose Glucose Fructose Milchsäure Glycerin Essigsäure Ethanol Milch-Essigsäure-Verhältnis = 77 % Milchsäure 23 % Essigsäure Ret.Time Peak Name Height Area Type Amount Amount RI RI RI RI RI RI RI min mv mv*min mmol/l Gew.% 13,08 Maltose 1,929 0,417 M * 0,566 0,021 16,44 Glucose 7,231 3,231 M * 8,262 0,149 17,54 Fructose 6,305 2,733 M * 7,134 0,129 18,37 Mannit 49,452 19,438 M 50,191 0,914 n.a. Bernsteinsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 22,42 Milchsäure 32,797 15,143 BM * 115,437 1,028 23,53 Glycerin 3,995 2,020 M * 15,856 0,116 25,60 Essigsäure 3,790 2,022 BMB 34,273 0,206 n.a. Propionsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 35,29 Ethanol 7,293 5,625 BMB 135,003 0,622 n.a. Isopropanol n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 112,793 50,631 0,00 366,721 3,185

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14 Ergebnisse 90 ROUT15total #99 [modified by Administrator] mv ri HPLC Dreistufensauerteig Milchsäure = 63.6 mmol/l Essigsäure = 28.9 mmol/l Ethanol = mmol/l Gesamtsäure = 92.5 mmol/l Milch-Essigsäure-Verhältnis = 68 % Milchsäure 32 % Essigsäure min 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 43,0 Maltose Glucose Fructose Mannit Milchsäure Glycerin Ret.Time Peak Name Height Area Type Amount Amount RI RI RI RI RI RI RI min mv mv*min mmol/l Gew.% 13,21 Maltose 5,148 1,807 M * 2,265 0,084 16,45 Glucose 6,241 2,959 M * 7,567 0,136 17,65 Fructose 6,088 2,872 M * 7,489 0,135 18,41 Mannit 32,819 13,136 M * 34,011 0,620 n.a. Bernsteinsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 22,43 Milchsäure 18,025 8,332 BM 63,607 0,567 23,57 Glycerin 5,936 2,979 M * 23,154 0,169 25,62 Essigsäure 3,165 1,697 bmb 28,896 0,174 n.a. Propionsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 35,37 Ethanol 6,568 5,088 BMB 122,162 0,563 n.a. Isopropanol n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. Peter 83,990 Stolz; International 38,870 ICC 0,00 Conference 289,152 on Rye 2, Essigsäure Ethanol

15 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007 Ergebnis Einstufensauerteig mit Backhefe versus Dreistufensauerteig ohne Backhefe Sauerteig Dosage [%] Krumen elastizität Kaueigenschaften Aroma Geschmack einstufig geführt 45 elastisch sehr gut kräftig, säuerlich dreistufig geführt 50 weich elastisch sehr gut mild fruchtig, mild säuerlich

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17 Ergebnisse 100 ROUT15total #101 [modified by Administrator] mv ri 80 HPLC 60 Hefevorteig Milchsäure = n.d. Essigsäure = n.d. Ethanol = mmol/l Maltose Glucose Fructose Mannit Glycerin -10 min 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 43,0 Ethanol Ret.Time Peak Name Height Area Type Amount Amoun t RI RI RI RI RI RI RI min mv mv*min mmol/l Gew.% 13,16 Maltose 2,060 0,786 M * 1,016 0,038 16,44 Glucose 2,899 1,212 M * 3,119 0,056 17,60 Fructose 5,644 2,527 Mb* 6,605 0,119 18,42 Mannit 0,949 0,293 bmb 0,937 0,017 n.a. Bernsteinsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. Milchsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 23,56 Glycerin 3,756 2,076 BMB 16,279 0,119 n.a. Essigsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. Propionsäure n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 35,33 Ethanol 18,077 14,049 BMB 336,254 1,549 n.a. Isopropanol n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 33,385 20,943 0,00 364,211 1,898

18 Ergebnisse Hefevorteig vs Sauerteig HV : ST Krumenelastizität Kaueigenschaften Aroma Geschmack 40% : 0% stark geschwächt ballt beim Kauen hefig, gärig teigig, geschmacklos 30% : 10% geschwächt ballt beim Kauen hefig, gärig teigig, geschmacklos 20% : 20% leicht geschwächt gut leicht mild säuerlich 10% : 30% weich elastisch gut mild mild 0% : 40% elastisch gut

19 Ergenisse Hefevorteig vs Sauerteig Ergebnis: Brote mit Hefevorteig allein, haben keine guten Krumeneigeschaften, sind aromaarm und haben einen gärigen Geschmack bei Zugabe von Sauerteig beobachtet man 6-16% Volumenzunahme (in Abhängigkeit der Roggenmehlqualität) Akzeptable Krumenelastizität ist festzustellen bei ph < 5,1 Aroma, Geschmack und Haltbarkeit verbessert sich mit steigender Dosage des Sauerteiges insgesamt besteht bei ungesäuertem Brot ein höheres mikrobielles Risiko für Schimmelpilze, sporenbildende Bakterien, Gram neg. Bakterien

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21 Ergebnisse Hefevorteig vs Sauerteig Gärtoleranz + Teigstabiltät Ergebnis: Brote mit 40% Hefevorteiganteil haben eine schlechtere Gärstablität bei insgesamt niedrigerem Volumen Brotvolumen steigt bei Zugabe von Sauerteig Brote mit 40% Sauerteiganteil sind gärstabiler

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23 Ergebnisse Milchsäure vs Sauerteig mit Milchsäure gesäuert mit Sauerteig gesäuert Krumen Struktur Elastizität Aroma Geschmack Krumen Struktur Elastizität Aroma Geschmack ND leicht unregelmässig / offen geschwächt säuerlich un unregelmässig / offen weich elastisch fruchtig fruchtig SD aussen feinporig/ in der Mitte offenporig geschwächt säuerlich un unregelmässig / offen weich elastisch fruchtig fruchtig WD sehr dicht geschwächt säuerlich un unregelmässig / offen, dichte Porung im Randbereich weich elastisch fruchtig fruchtig

24 Peter Stolz; 58. Tagung für Bäckereitechnologie 2007 Ergebnisse Fazit Unsere Versuche belegen, dass ein Weglassen von Sauerteig oder ein Ersatz von Sauerteig durch ungesäuerten Roggenvorteig nicht ohne Qualitätseinbußen möglich ist. Alle 3 getesteten Roggenmehlqualitäten sind zwar ohne Sauerteig backfähig, aber Sauerteig liefert nach wie vor wichtige backtechnologische Vorteile trotz der heutigen Roggenmehlbeschaffenheit. Mit allen 3 getesteten Roggenmehlqualitäten sind die Roggen- und Roggenmischbrote mit ungesäuertem Hefevorteig aroma- und geschmacksärmer und haben schlechtere technologische Eigenschaften: - geringeres Brotvolumen - geringere Teigstabiltät und Gärtoleranz - geringere Krumenelastitzität - geringeren Schimmelschutz - geringere Frischhaltung Die bestmögliche Roggen- und Roggenmischbrot-Qualität erzielt man, wenn man im Brotteig Sauerteiganteile von 40-50% verarbeitet: - Einstufensauerteige (16 -max.19 Sr ) sollten mit 40-45% versäuerter Mehlanteil, - Dreistufensauerteige (10 max. 13 Sr ) sollten mit 45-50% versäuerter Mehlanteil verarbeitet werden. Sauerteig ist nach wie vor eine wichtige wertbestimmende Zutat für Roggen- und Roggenmischbrot. Die Sorten- und Geschmacksvielfalt sowie die relativ gute Brot-Qualität sind wesentliche Bestandteile unserer Brotkultur, die vom Verbraucher honoriert werden und die wir nicht verlieren sollten.