Behandlung von Pseudocerealien mit Transglutaminase. Martin Mitzscherling, Thomas Becker

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Jacob Schräder
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1 Behandlung von Pseudocerealien mit Transglutaminase Martin Mitzscherling, Thomas Becker Tagung für Getreidechemie, Detmold

2 Gliederung 1. Einführung und Problemstellung Pseudocerealien und ihre Verarbeitung Transglutaminase und die Verwendungsmöglichkeiten 2. Versuchsdurchführung 3. Ergebnisse 4. Zusammenfassung und Ausblick

3 Buchweizen Buchweizen (Fagopyrum esculentum) gehört zur Familie der Knöterichgewächse. Buchweizen besitzt keine Eigenbackfähigkeit und wird daher meist zu Fladen gebacken (z.b. russische Blinis, amerikanische buckwheat pancakes). Ernährungsphysiologische sehr interessant, hoher Gehalt an Polyphenolen und sehr hochwertiges Protein

Quinoa Reismelde, Quinoa oder Inkakorn (Chenopodium quinoa) gehört zur Familie der Fuchsschwanzgewächse, krautige Pflanze (0,7 3m hoch). Anbau bis auf 4000 m ü NN.

4 Quinoa Reismelde, Quinoa oder Inkakorn (Chenopodium quinoa) gehört zur Familie der Fuchsschwanzgewächse, krautige Pflanze (0,7 3m hoch). Anbau bis auf 4000 m ü NN. Kleine runde Früchte, kleinste Stärkekörner (2-3µm) Traditionelle Zubereitung als Fladenbrot, Brei, Knödel. Keimlinge werden zu Getränken verabeitet. Hoher Gehalt an Lysin und ungesättigten Fettsäuren Bitterschmeckende Saponine

5 Amarant Amarant (Amaranthus sp.) gehört zur Familie der Fuchsschwanzgewächse. Anbau bis auf 4000 m ü NN. Sehr kleine kugelförmige Früchte, gute Erträge Wertvolle Eiweißzusammensetzung Traditionelle Zubereitung als süßen Brei gepopter Körner, Fladenbrot, Suppe.

6 Verarbeitungseigenschaften Pseudocerealien Amarant Buchweizen Quinoa ,000 1, ,000 1, ,000 1,500 Pseudocerealien bilden keinen Kleber aus und haben keine anderen Struktur bildenden Inhaltsstoffe. Sie besitzen wenig Gashaltevermögen. Bis 10-20% können einem Weizenteig ohne größere Verarbeitungsschwierigkeiten zugegeben werden.

7 Transglutaminase Transglutaminasen (TG) sind in der Natur weit verbreitet und ist im menschlichen Köper z.b. an der Wundheilung beteiligt. TG stellen kovalente Bindungen zwischen den Seitenketten von Glutamin und Lysin her. Je nach Menge und Zugänglichkeit von Glutamin und Lysin wird das behandelte Protein mehr oder weniger vernetzt. Technische TG wird fermentativ aus Streptoverticillium mobaraense gewonnen.

8 Verwendungsmöglichkeiten von TG Größte Bedeutung in der Fleisch- und Milchindustrie Produkte: Kutterhilfsmittel Restrukturiertes Fleisch grätenfreier Fisch cremige Konsistenz fettarmer Milchprodukte Ausbeuteerhöhung bei der Käserherstellung In der Backindustrie noch wenige Anwendungen Mögliche Ziele: Erhöhung der Wasseraufnahme trockenere Teige Verbesserung der mechanischen Stabilität Backmittel, die TG enthalten, sind auf dem Markt erhältlich.

9 Oszillationstest-Kriechtest Sinusschwingung mit 10 Hz, γ = Festkörper: Flüssigkeiten: F F ~ γ ~ γ& Für viskoelastische Teige ergeben sich daraus Phasenverschiebungen, die zwischen 0 (fest) und 90 liegen. Kraft, Winkel Zeit Test besteht aus zwei Phasen: Belastung mit konstanter Kraft und anschließende Erholung. Viskoses, flüssiges Verhalten macht sich durch ein Kriechen während der Belastung und durch eine unvollständige Rückkehr in die Ausgangslage bemerkbar.

10 Versuchsdurchführung Bestimmung der Wasseraufnahme mit dem Farinographen: 500 FE für Amarant 300 FE für Quinoa und Buchweizen Dosierung von Transglutaminase (Ajinomoto, Activa WM) 0, 300, 600, U/kg Mehl bis keine wesentliche Änderung mehr zu erkennen war. Oszillationstest bei 25 C, 1h. Kriechtest (100 Pa, 300 Sekunden Belastung, 300 Sekunden Erholung).

11 Oszillationsversuch - Quinoa Phasenwinkel [ ] q0 q3 q6 q9 q12 q Zeit [s] Oszillationsversuch nach Behandlung mit U/kg.

12 Kriechtest - Quinoa Winkel [rad] U/kg 900 U/kg Zeit [s]

13 Oszillationsversuch - Buchweizen 24 Phasenwinkel [ ] b0 b3 b6 b9 b12 b15 b18 b21 b Zeit [s] Oszillationsversuch nach Behandlung mit U/kg.

14 Kriechtest - Buchweizen Winkel [rad] U/kg 1800 U/kg Zeit [s]

15 Oszillationsversuch Amarant Phasenwinkel [ ] a0 a3 a6 a9 a12 a15 a18 a Zeit [s] Oszillationsversuch nach Behandlung mit U/kg.

16 Kriechtest - Amarant Winkel [rad] U/kg 1800 U/kg Zeit [s]

17 Backversuch 100 % Mehl 5 % Hefe 1,5 % Salz 1 % Zucker 1 % Fett Wasser im Farinographen ermittelt: Amarant 63,5 % Quinoa 68,5 % Buchweizen 62,0 % 3 Minuten kneten, anschließend teilen und rundwirken 1 h Gare bei 25 C, 90 % Luftfeuchte Backen bei 200 C, 30 Minuten

18 Backversuch - Quinoa ohne TG: dichte Krume, flaches Gebäck, tiefe Risse in der Kruste mit TG: dichte Krume, weniger Risse, etwas rundere Form ohne TG 900 U/kg

19 Backversuch - Buchweizen ohne TG: teigig, tiefe Risse, sehr dichte Krume mit TG: sehr dicht Krume, weniger Risse ohne TG 1800 U/kg

20 Backversuch - Amarant ohne TG: teigig, rissige Kruste, Abbacken der Krume ohne TG 1800 U/kg mit TG: weniger teigig, weniger Risse, kein Abbacken der Krume, besserer Stand

21 Zusammenfassung und Ausblick Mit Transglutaminasen lassen sich die Backeigenschaften von Pseudocerealien positiv beeinflussen. Insbesondere aus Amarant lassen sich verbesserte Gebäcke herstellen. Weitere Arbeiten, die folgen: Wasseraufnahme Temperatureinfluss Betrachtung von Mischungen aus Weizenmehl und Mehl aus Pseudocerealien.

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