Brot: Neue Produktionsmethoden und ihre Bedeutung für die Gesundheit

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1 Brot: Neue Produktionsmethoden und ihre Bedeutung für die Gesundheit SGE-Fachtagung 11. August 2017 Michael Kleinert Prof. Dipl.-Ing und Bäckermeister Leiter Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovation (ILGI) Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil Zürcher Fachhochschule 1

2 Veränderung in der Backstube Quelle: Branchenspiegel SBKV 2006 Zürcher Fachhochschule 2

3 Brotkarte Schweiz Quelle: Zürcher Fachhochschule 3

4 Brotkonsum in der Schweiz Quelle: BLW, Marktbericht Getreide: Brotkonsumstatistik April 2010, Zürcher Fachhochschule 4

5 Wunsch und Wirklichkeit Brotland Schweiz Produktübersicht VDB-Forum , Weinheim 5

6 Brotland Schweiz Produktübersicht Auswahl

7 Brotland Schweiz Produktübersicht Auswahl Zürcher Fachhochschule

8 Zürcher Fachhochschule nicht empfehlenswert, abgerufen

9 Unterschied Handwerk Industrie in der Schweiz Gesamtzumsatz Brotland Schweiz CHF 2.6 Mrd. (1.6 Mrd. Euro) aufgeteilt in 3 Sparten: - Frischbackwaren CHF 2.00 Mrd. - TK-Backwaren CHF 0.55 Mrd. - Bio-Backwaren CHf 0.15 Mrd. Quelle SBKV Branchenspiegel 2013 Zürcher Fachhochschule 9

10 Quelle: K. Koerber, T. Männle, C. Leitzmann: Vollwert-Ernährung, Haug Verlag, Stuttgart Zürcher Fachhochschule 10

11 Vom Korn zum Brot Getreidebauer Mühle Verarbeiter Konsument Getreide Mehl Teig Backwaren 11

12 Nährstoffe im Brot und Ernährung Energie 32% Magnesium 35% Eisen 42% Stärke 45% Vitamin B1 28% Eiweiss 39% Nahrungsfasern 65% Vitamin B6 21% Fett 5% Angaben in % einer täglichen Brotportion von 200g (gemischten Brotkorb) Quelle: Lindhauer, M.G. (2007): Wellness-Brote- Ein Mehr an Brot?, Institut für Getreide-, Kartoffel- und Stärketechnologie, Forschungsreport 1/2007, Detmold Zürcher Fachhochschule 12

13 Wellness-Brote- Ein Mehr an Brot? Der Anteil an Vollkornbroten bzw. Brote aus höher ausgemahlenen Mehlen ist rückläufig. Der Trend hin zu Broten und Kleingebäcken aus hellen, nährstoffarmen Mehlen, die damit nicht den ernährungsphysiologischen Vorteil der Volkornprodukte erfüllen, nimmt zu. Meistens kombiniert mit einseitiger Ernährungsweise. Haben Brote mit funktionellen Zusätzen einen «Mehr-Wert»? Zürcher Fachhochschule 13 Quelle: Lindhauer, M.G. (2007): Wellness-Brote- Ein Mehr an Brot?, Institut für Getreide-, Kartoffel- und Stärketechnologie, Forschungsreport 1/2007, Detmold

14 Prozessstufen der Brotherstellung indirekt direkt 14 Quelle: Klingler R. (1995): Getreidetechnologie, Behr s Verlag, Hamburg

15 Rohstoffe zur Weizenbrotherstellung Rohstoff Backtechnologische Eigenschaften Mehl Teigbildung: Klebernetzwerkbildung, Wasserbindung Gashaltevermögen durch Klebernetzwerk Krumen und Krustenbildung: Stärkeverkleisterung Wasser Lösungsmittel für Zucker, Salz und lösliche Proteine Quellmittel für Stärke und unlösliche Proteine Aktivierung von Hefe und Enzymen Hefe Teiglockerung: Bildung von CO 2 Bildung von Aromavorläufer und Aromastoffen Salz Backhilfsmittel (optional) Verbesserung des Geschmacks Regulation der Hefeaktivität, Enzymaktivität Stabilisierung des Klebernetzwerkes Erhöhung der Verkleisterungstemperatur der Stärke Stärkung bzw. Schwächung des Glutennetzwerkes Erhöhung bzw. Senkung der Verkleisterungsfähigkeit Aromabildung und Farbintensivierung und vieles mehr

16 Zürcher Fachhochschule 16

17 17 Prozess Mehl Wasser Hefe Salz Vorteig normal Backmittel andere Zutaten (Saaten,etc.) Sauer- teig Rohstoffe- Analytik Produkt Säure- grad ph Sen- sorisch Aroma Texture Analyser Volumen Knetung Stock- gare Auf- arbeitung 1. Gang X min 2. Gang Y min Zeit Temp. Teig- einlage Formgebung : -Temp. -rel.feuchte -Zeit -Temp. -Schwaden -Zeit -Zug -Ofentyp Säure- Grad, ph Teig- beurteilung Teigtemp. Teigbeurteilung Teigbeurteilung Backkurven -Kerntemp. -Krustentemp. Back- prozess Stückgare Ana- lysen Lagern Ana- lysen -Panel -Konsumenten -Bedingungen Lager- Bedingungen -Zeit -Temp. -Feuchtigk. -Panel -Konsumenten -Bedingungen Rohstoffe Herstellung direkt/indirekt

18 Teigentwicklung im Detail Aufziehen der Teige CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 Unterknetet Optimal geknetet Leicht überknetet Stark überknetet Pore vor dem Aufziehen Pore während dem Aufziehen Pore nach dem Aufziehen 18 Quelle: Amend, T. (1995): Der Mechanismus der Teigbildung: Vorstoss in den molekularen Strukturbereich, Getreide Mehl und Brot 49 /6

19 Stockgare Nach Abschluss des Knetvorgangs beginnt sich der Teig zu entspannen Während der Teigruhe quillt der Kleber nach: Teig wird trockener Backhefe vergärt Zucker zu CO 2 Entweichen des CO 2 wird dadurch verhindert, dass das elastische Glutennetzwerk das CO 2 hält Teiglockerung Teig-Ruhe: nicht Ruhe, sondern Aktion 19

20 Gesundheitswert Quelle abgerufen am

21 Gesundheitswert Quelle abgerufen am

22 Fodmaps - abbau 22

23 Wiederentdeckung der «Langsamkeit» Back-Marathon: 80 neue und alte Weizensorten Suche nach authentischem Geschmack! Quelle abgerufen am

24 Brotaroma in Kruste und Krume Das Aroma eines Brotes entsteht in zwei Phasen. Krume / Kruste Aromavorstufen sind schon in den Rohstoffen enthalten Phase 1: Teigbereitung und -führung Phase 2: Backprozess 24

25 Brot bedeutende Aromastoffe Isovaleraldehyde µg/kg OT H2O 0.2µg/l Methional µg/kg OT H2O 0.2µg/l 3-Methylbutanol µg/kg OT H2O 1 000µg/l C H 3 CH 3 O O S CH 3 2-Acetyl-1-pyrroline Crumb 1µg/kg Crust 100µg/kg OT H2O 0.1µg/l H 3 C CH 3 OH N O CH 3 Diacetyl µg/kg OT H2O 2-3µg/l H 3 C O 2,3-Diethyl-5-methylpyrazine 1-10µg/kg OT H2O 0.09µg/l CH 3 O CH 3 C H 3 N N C H 3 O CH 3 (E)-2-Nonenal µg/kg OT H2O 0.08µg/l 2-Phenylethanol µg/kg OT H2O 1 000µg/l OH O Phenylacetaldehyde µg/kg OT H2O 4µg/l 25

26 Triebführungsarten Triebführung Direkte Triebführung (ohne Vorteig) Indirekte Triebführung (mit Vorteig) Kombinierte Teigführung A/F Lange Triebführung - Gärdauer > 8 h g Hefe/l Kurze Triebführung - Gärdauer 1 3 h g Hefe/l Expressmethode - Gärdauer bis 20 min g Hefe/l F F Ohne gezielten Einsatz von Mikroorganismen Mit gezieltem Einsatz von Mikroorganismen Quell-, Brüh- und Kochstücke Langgeführter Hebel - Gärdauer 8-12h g Hefe/l - Hebelanteil: 1/3 vom Teig Kurzgeführter Hebel - Gärdauer 2-4h g Hefe/l - Hebelanteil: ½ vom Teig Schnellhebel - Mehl/Wasser 2:1 - Gärdauer 20-30min g Hefe/l - 1/3 ½ vom Teig Pouliche - Mehl/Wasser 1:2 - Gärdauer 30-60min g Hefe/l - 4/5 der Schüttflüssigkeit Sauerteig F A/F A/F A/F A/F A: Einfluss auf Aromapotential F: Einfluss auf Frischhaltung durch Quellung 26 Quelle: ZHAW Wädenswil

27 Biochemische Vorgänge Vor- und Sauerteig 27 Quelle: Brandt, M. (2009): Sauerteig, Wissensforum Backwaren, Bonn

28 Sauerteig und Fermentation von Getreideprodukten 28

29 Sauerteig und Fermentation von Getreideprodukten Einsatz von Sauerteig wird begrenzt von den soziokulturellen Ernährungsgewohnheiten Kann zur Verzögerung der Stärke-Verdauung beitragen Verbessert die Bioverfügbarkeit der Mineralien (Phytase-Aktivität) Fermentation kann nicht verdauliche Polysaccharide produzieren Fermentation kann Verfügbarkeit von Getreidenahrungsfasern für Darmflora verbessern Abbau von Gluten kann zu «verbesserter Verträglichkeit» führen 29

30 Backprozess 30 abgerufen

31 Bauch und Darm herrschen über den Verstand Mit Genuss zum Erfolg! 31

32 Mehr genussvolle (Vollkorn-Brotmomente)! VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT abgerufen

33 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT 33

34 Säuregrad Definition Vorteig Ein Vorteig (Hebel) oder auch indirekte Triebführung genannt, ist ein weicher Teig d.h. mit hohem Wasseranteil (TA zwischen ), der über mehrere Stunden mit einer geringen Hefemenge (0.5-2% / 100g Mehl) geführt wird um, vor allem durch enzymatische Prozesse, die Frischhaltung des Gebäcks zu verbessern. Im Gegensatz zu Sauerteigen (der auch als Vorteig dient), tritt bei Vorteigen keine Versäuerung des Teiges ein, da die zeitliche Komponente zum Heranreifen eines Spontansauers nicht gegeben ist. Vorteige werden ohne Salz oder andere Zutaten, nur aus Mehl, Wasser und Hefe gemischt. Vor allem bei Weizenbroten, z.b. Baguette, Ciabatta oder diversen schweizer Brotsorten findet die Vorteigführung heute noch Verwendung. Traditionell: Vorteige zur Hefevermehrung Säuerungsverläufe beim Weizenvorteig Temperatur Teigfestigkeit Kulturen 7- - Weizensauer Hefestück Nullteig Temperatur Teigfestigkeit Hefe 0 h 8 h 12 h 16 h 20 h 34 Quelle. Quelle. Isernhäger (2004): Präsentation, unveröffentlicht

35 Rohstoffe Herstellung direkt Prozess Produkt Rohstoffe- Analytik R 1 Mehl Teigtemp. Säure- Grad, ph Teigbeurteilung Teigbeurteilung Teigbeurteilung Backkurven -Kerntemp. -Krustentemp. Sensorisch Aroma Säuregrad ph Texture Analyser Volumen Wasser Salz Hefe Knetung Stockgare Aufarbeitung Stückg are Backprozess Analysen Lagern Analysen Vorteig normal R 3 andere Zutaten R 2 Backmittel Sauerteig 1. Gang X min 2. Gang Y min Zeit Temp. Teigeinlage Formgebung : -Temp. -rel.feuchte -Zeit -Temp. -Schwaden -Zeit -Zug -Ofentyp -Panel -Konsumenten -Bedingungen Lager- Bedingungen -Zeit -Temp. -Feuchtigk. -Panel -Konsumenten -Bedingungen 35

36 Backwarenherstellung 36

37 37

38 38

39 Quelle: K. Koerber, T. Männle, C. Leitzmann: Vollwert-Ernährung, Haug Verlag, Stuttgart

40 Zürcher Fachhochschule 40

41 2. Brotland Schweiz Zürcher Fachhochschule Quelle: 41

42 Brotkonsum in der Schweiz Quelle: BLW, Marktbericht Getreide: Brotkonsumstatistik April 2010, Zürcher Fachhochschule 42

43 3. Lebensmittelqualität Qualität "... ist die Gesamtheit der Eigenschaften und Merkmale bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen". (DIN EN ISO 8402) Quelle: Quelle: K. Koerber, T. Männle, C. Leitzmann: Vollwert-Ernährung, Haug Verlag, Stuttgart Qualität ist das was schmeckt!!! Zürcher Fachhochschule 43

44 Kalorien-Tabelle von Brot und Backwaren Brot & Getreideprodukte Kalorien Joule Eiweiss Kohlenhydrat Fett Cholesterin 100g essbarer Anteil kcal kj g g g mg Brot Brötchen, Semmeli Brot, dunkel Grahambrot ? Knäckebrot Pumpernickel Roggenvollkornbrot Toastbrot ,5? Weissbrot Weizenvollkornbrot Backwaren Blätterteig Butterbiskuit, Konfekt Hefeteig ? Meringues Mürbeteig, gebacken Salzstangen Zwieback ? Quelle: Zürcher Fachhochschule 44

45 Diskutieren Sie! Zürcher Fachhochschule 45

46 AROMARAD DER IMPULS Quelle: Der Wein, Eugen Ulmer 1997 Brot: Genuss- oder Grundnahrungsmittel?? Zürcher Fachhochschule 46

47 Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt Ludwig Wittgenstein ( ) Österreichischer Philosoph Zürcher Fachhochschule 47

48 Wädenswiler Aromarad Brot Zürcher Fachhochschule Copyright ZHAW 48