Neue Ansätze bei der Verarbeitung von Pseudocerealien. Detmold

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1 Neue Ansätze bei der Verarbeitung von Pseudocerealien Detmold 2.6.7

2 Gliederung 1. Pseudocerealien und ihre Verarbeitung 2. Enzymatische Behandlung mit Transglutaminase - Rheologische Messungen - Backversuche 3. Sauerteige aus Pseudocerealien - Führung der Sauerteige - Sensorische Ergebnisse. Zusammenfassung und Ausblick

3 Pseudocerealien Körnerfrüchte von Pflanzen, die nicht zur Familie der Gräser Früchte sind getreideähnlich und damit sehr reich an Stärke reich an hochwertigen Proteinen Sie besitzen keine Eigenbackfähigkeit Zu den Pseudocerealien gehören z.b. Amarant Quinoa / Reismelde Buchweizen

4 Farinogramme Farinographeinheiten [FE] Farinographeinheiten [FE] Zeit [s] Amarant Zeit [s] Quinoa Wasseraufnahme Amarant: 63,5 % Quinoa: 68,5 % Buchweizen: 62, % Farinographeinheiten [FE] Zeit [s] Buchweizen

5 Enzymatische Behandlung mit Transglutaminase Problem Pseudocerealien besitzen keine Eigenbackfähigkeit. Ziel Verbesserung von Textur und Form von Gebäcken aus Pseudocerealien Transglutaminase katalysiert die Vernetzung von Proteinen Reaktionsgeschwindigkeit und Wirkung ist abhängig von der Anzahl und der räumlich bedingten Zugänglichkeit von Glutamin- und Lysinseitenketten.

6 Rheologische Untersuchungen Oszillationmessungen Platte-Platte Geometrie Schubspannung als Sinusfunktion Speichermodul G : Maß für die gespeicherte Deformationsenergie; elastisches Verhalten der Probe Verlustmodul G : Maß für die verbrauchte Deformationsenergie; viskoses Verhalten der Probe Textur-Profil-Analyse Kraft-Weg-Diagramm eines Stempels, der in den Teig eindringt Aussagen über Härte und Klebrigkeit Verlustmodul G'' G* 2 1 δ Speichermodul G'

7 Rheologische Messungen Amarant Verlustmodul G'' [Pa] 5,E+,5E+,E+ 3,5E+ 3,E+ 2,5E+ 2,E+ U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 21 U 2 U 27 U Härte [g] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 21 U 2 U 27 U 1,E+5 1,1E+5 1,2E+5 1,3E+5 1,E+5 1,5E+5 1,6E+5 1,7E+5 1,8E+5 1,9E+5 2,E+5 Speichermodul G' [Pa] Zeit [min] Probe wird unter Zugabe von TG härter und verliert an Klebrigkeit. Weitere Dosierung 21 U/kg Mehl Klebrigkeit [g*s] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 21 U 2 U 27 U -16 Zeit [min]

8 Rheologische Messungen Quinoa 1,6E+ 9 Verlustmodul G'' [Pa] 1,5E+ 1,E+ 1,3E+ 1,2E+ 1,1E+ 1,E+ 9,E+3 8,E+3 7,E+3 6,E+3 U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U Härte [g] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 3,5E+,E+,5E+ 5,E+ 5,5E+ 6,E+ 6,5E+ 7,E+ 7,5E+ 8,E Speichermodul G' [Pa] Zeit [min] Probe wird unter Zugabe von TG härter und verliert an Klebrigkeit. Weitere Dosierung 21 U/kg Mehl Klebrigkeit [g*s] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U -8 Zeit [min]

9 Rheologische Messungen Buchweizen Verlustmodul G'' 5,E+ U 3 U,5E+ 6 U 9 U 12 U,E+ 15 U 18 U 3,5E+ 21 U 2 U 3,E+ 27 U 3 U 2,5E+ 33 U 36 U 2,E+ 5,E+ 7,E+ 9,E+ 1,1E+5 1,3E+5 1,5E+5 1,7E+5 1,9E+5 Speichermodul G' Härte [g] Zeit [min] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 21 U 2 U 27 U 3 U 33 U 36 U Probe wird unter Zugabe von TG härter und verliert an Klebrigkeit. Weitere Dosierung 21 U/kg Mehl Klebrigkeit [g*s] Zeit [min] U 3 U 6 U 9 U 12 U 15 U 18 U 21 U 2 U 27 U 3 U 33 U 36 U

10 Backversuche Rezeptur: 1 g Mehl 15 g Salz 1 g Trockenhefe 1 g Zucker 1 g Erdnussfett Wasser laut Farinograph (oder geändert um 5 bzw. 1 %) TG Vorgehensweise: Zutaten in Kneter, Abwiegen der Teiglinge, Rundwirken per Hand, Stückgare, Backen, Messungen (Volumenausbeute, Gewichtsverlust, TPA)

11 Backversuche Amarant I, 5 FE Ohne TG: schwammiges Gebilde mit vielen tiefen Rissen; nach dem Backen nur noch oberflächliche Risse Mit TG: runde, kugelige Form bleibt erhalten; tiefe Risse, die nach dem Backen immer noch vorhanden sind

12 Backversuche Amarant II 1 12 ohne TG mit TG Volumenausbeute [ml] minus 1% minus 5% 5 FE plus 5% plus 1% 35 3 ohne TG, frisch ohne TG, 2 h mit TG, frisch mit TG, 2 h Ohne TG: Abbacken, keine Krumenstruktur erkennbar Mit TG: kein Abbacken, sehr klebrige Krume Härte [g] minus 1 % minus 5 % 5 FE plus 5 % plus 1 %

13 Backversuche Amarant III 5% weniger Wasserzugabe 1% weniger Wasserzugabe 5% mehr Wasserzugabe 1% mehr Wasserzugabe

14 Backversuche Quinoa I, 3 FE Ohne TG: schwammiges, flaches Gebilde mit vielen tiefen Rissen vor und nach dem Backen Mit TG: runde, kugelige Form bleibt noch etwas erhalten; kleinere und flachere Risse

15 Backversuche Quinoa II 9 92 ohne TG mit TG 9 Volumenausbeute [ml] minus 1% minus 5% 3 FE 25, 2, ohne TG mit TG 25 2 ohnw TG, frisch ohne TG, 2 h mit TG, frisch mit TG, 2 h Gewichtsverlust [%] 15, 1, 5, Härte [g] , minus 1% minus 5% 3 FE minus 1 % minus 5 % 3 FE

16 Backversuche Quinoa III 5% weniger Wasser 1% weniger Wasser Ohne und mit TG: Krumenstruktur deutlich erkennbar Ohne TG: abgeflachte Gebäckstücke Mit TG: kugelige Form bleibt erhalten, glatte Oberfläche

17 Backversuche Buchweizen I, 3 FE Ohne TG: abgeflachte Form, viele kleine Risse Mit TG: runde, kugelige Form bleibt erhalten, mehr und tiefere Risse, trockenere Oberfläche

18 Backversuche Buchweizen II 12, ohne TG mit TG Volumenausbeute [ml] 1, 8, 6,, 2,, minus 5% 3 FE plus 5% plus 1% Gewichtsverlust [%] 25, 2, 15, 1, 5, ohne TG mit TG Härte [g] ohne TG, frisch ohne TG, 2 h mit TG, frisch mit TG, 2 h 5, minus 5% 3 FE plus 5% plus 1% minus 5 % 3 FE plus 5 % plus 1 %

19 Backversuche Buchweizen III 5% mehr Wasser 1% mehr Wasser + 5%: Krumenstruktur erkennbar + 1%: sehr kompakte und feuchte Krume - 5%: sehr trockene, bröselige Krume 5% weniger Wasser Ohne TG: abgeflachte Gebäckstücke Mit TG: kugelige Form bleibt erhalten

20 Zusammenfassung Transglutaminase Zusatz von TG zu Mehlen aus Pseudocerealien führt zu einer Änderung der viskosen und elastischen Eigenschaften der daraus hergestellten Teigen. Backwaren mit Zusatz von TG behalten ihre runde, kugelige Form und laufen weniger bzw. kaum breit. Gebäckvolumen wird durch einen Zusatz von TG verringert. Amarant: Verhinderung des Abbackens Quinoa: Verringerung der Rissbildung auf der Oberfläche Buchweizen: Verbesserte Porung der Krume

21 Versäuerung von Pseudocerealien FEI/AiF Forschungsvorhaben in Kooperation mit dem FG Lebensmittelmikrobiologie (Prof. Schmidt) Ziele Identifizierung von Laktobazillen und Hefen, die stabil auf Amarant, Buchweizen (und Sorghum) geführt werden können Untersuchung zur Führung der Teige Anwendungsgebiete Verbesserung des Geschmacks und der Qualität von glutenfreien Gebäcken Zusatz der Sauerteige zu herkömmlichen Broten für neue Produkte

22 Warum Versäuerung? Modifikation des Aromas von Pseudoceralien Verbesserung der Qualität der Backwaren: Volumen, Porung, Schneidbarkeit usw. 26 Versäuerung von Amarant Volumenausbeute Milchs ä ure [ml]

23 Backversuche mit gesäuertem Amarantteig Beste Krumen- und Gebäckqualität bei ml Milchsäure/kg Mehl. Abgestimmte Säuerung notwendig.

24 Problemstellung Bislang Säuerung mit Hilfe von Spontanfermentationen oder Startern für Reis- oder Roggensauerteige kein stabiles Wachstum auf Pseudocerealien sichergestellt, Qualität der Produkte schwer abzuschätzen und zu beeinflussen Für erfolgreiche Säuerung notwendig sind spezielle und leistungsstarke Starter Erste Stämme von L. plantarum, L. helveticus, L. paralimentarius sind identifiziert Kenntnis über die biochemischen, technologischen und sensorischen Auswirkungen der Laktobazillen auf den Sauerteig und die Gebäcke 2

25 ph-wert Verlauf der ph-werte 5,5 5,5 5 5,5,5 ph ph 3,5 3, Auszug, 3 C Zeit (h) Vollkorn, 3 C Zeit (h) 5,5 5,5 5 5,5,5 ph ph 3,5 3, Auszug, 35 C Zeit (h) Vollkorn, 35 C Zeit (h) 25

26 Säuregrad Säuregrad ( S) Zeit (h) Auszug, 3 C 5 35 Säuregrad ( S) Verlauf der Säuregrade Zeit (h) Auszug, 35 C Säuregrad ( S) Zeit (h) Vollkorn, 3 C 5 35 Säuregrad ( S) Zeit (h) Vollkorn, 35 C 26

27 Versäuerung von Weißbrot mit Amarantsauerteig - Sensorik Vollkornmehl, 35 C, 3,5 3, 2,5 2, Kastenweißbrote 1,5 1,,5 9% Weizenmehl 1% Amarantsauerteig,, 3,5 3, Geruch Säure Geschmack Beliebtheit Geschmack Intensität Geschmack Säure Geschmack muffig Textur L. plantarum, 18 h L. plantarum, 2 h L. plantarum, 36 h L. paralimentarius, 18 h L. paralimentarius, 2 h L. paralimentarius, 36 h L. helveticus, 18 h L. helveticus, 2 h L. helveticus, 36 h Standard Auszugsmehl, 3 C 2,5 2, 1,5 1,,5, Geruch Säure Geschmack Beliebtheit Geschmack Intensität Geschmack Säure Geschmack muffig Textur L. plantarum, 18 h L. plantarum, 2 h L. plantarum, 36 h L. paralimentarius, 18 h L. paralimentarius, 2 h L. paralimentarius, 36 h L. helveticus, 18 h L. helveticus, 2 h L. helveticus, 36 h Standard

28 Zusammenfassung Säuerung - Ausblick Säuerung erhöht die Qualität von Amarantbackwaren Mit den verwendeten Stämmen sind stabile, reproduzierbare Sauerteigführungen möglich Sowohl für die sensorische als auch für die technologische Auswirkungen ist die Führung des Sauerteiges wichtiger Einflussfaktor Weitere Aufgaben: Identifizierung und Charakterisierung der Sauerteigführung von weiteren Stämme für die Substrate Amarant, Buchweizen (und Sorghum) Rheologische und sensorische Untersuchung von Teigen und Gebäcken