DE102005050332A1

DE102005050332A1 - Enzymatischer Ersatz von Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden

Info

Publication number: DE102005050332A1
Application number: DE102005050332A
Authority: DE
Inventors: Norman Burkardt; Oscar Diez Poza; Markus Schmitt; Charles Sutcliffe
Original assignee: AB Enzymes GmbH
Current assignee: AB Enzymes GmbH
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-04-26
Also published as: WO2007045485A1; EP1940236A1; US20090304860A1; WO2007045485A8

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen alpha-Amylase zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren unter teilweisem oder vollständigem Verzicht auf Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden sowie ein Verfahren zur Herstellung von Backwaren, die keine oder geringe Menge Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man i) in an sich bekannter Weise einen Teig für die jeweiligen Backware herstellt, wobei keine oder geringe Mengen an Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden verwendet werden, ii) dem Teig oder einem Teigbestandteil eine aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche alpha-Amylase zusetzt und iii) in an sich bekannter Weise den Teig zu verzehrfähigen Backwaren verarbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Backwaren, die keine oder geringe Mengen an Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden enthalten. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlicher α-Amylase zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren unter vollständigem oder teilweisem Verzicht auf Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden.

Emulgatoren werden in praktischen Backanwendungen sehr häufig angewendet und dienen z.B. der Verbesserung der Teigrheologie, Volumensteigerung der Gebäcke, Verbesserung des Aufschlagvolumens und der Schaumstabilität von Massen etc. Je nach Anwendungsgebiet kommen verschiedene Arten von Emulgatoren zum Einsatz. Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden werden überwiegend bei Toast-/Sandwich-Gebäcken und bei süßen Backwaren/Feinbackwaren (zum Beispiel süße Hefeteige und chemisch gelockerte kuchenartige Gebäcke) eingesetzt und dienen hierbei der Verbesserung der Krumentextur (Weichheit, sensorische Eigenschaften). Charakteristisch ist hierbei eine Verbesserung der Krumenweichheit, eine saftigere Krume (sensorische Beurteilung) sowie ein kürzerer Biss der Krume. Monoglyceride gehen ferner mit einer deutlichen Verringerung der Krumenelastizität bzw. der Rückstellkraft der Krume einher, die einigen Gebäcktypen ihre charakteristische Krumenbeschaffenheit verleiht (Handbuch Backmittel und Backgrundstoffe, Backmittelinstitut e.V., Behr's Verlag, 1. Aufl., 1999). Beispiele für Monoglyceridemulgatoren sind Mono- und Diglyceride, Glycerylmonostearat und Destillierte Monoglyceride. Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden werden jedoch nicht von allen Menschen vertragen bzw. oft auch abgelehnt. So können derartige Verbindungen zu Allergien oder Unverträglichkeitsreaktionen führen. Im Bereich der Biobackwaren werden Emulgatoren generell als bedenklich erachtet und weitgehend abgelehnt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Monoglyceridemulgatoren bei unsachgemäßer Lagerung, z.B. erhöhten Temperaturen, zur Verklumpung neigen, was die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt.

Es besteht somit ein Bedarf nach Verfahren zur Herstellung von Backwaren, die frei oder im Wesentlichen frei von Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden sind. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen den Backwaren die erwünschten Effekte der Monoglyceride, d.h. Weichheit der Krume sowie passende Krumentextur, verliehen werden ohne jedoch die sonstigen Eigenschaften, wie insbesondere den Geschmack und das Aroma, der Backwaren nachteilig zu beeinflussen. Das erfindungsgemäße Verfahren soll einfach anwendbar sein und sowohl in kleinen Bäckereien als auch in großen Bäckereien anwendbar sein. Das erfindungsgemäße Verfahren soll preiswert sein, sich für Kombinationsanwendungen sowie für verschiedene Technologien zur Herstellung von Backwaren eignen.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch die Verwendung einer aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase in Backwaren teilweise oder vollständig auf Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden verzichtet werden kann. Insbesondere wurde gefunden, dass die Verwendung dieser Amylase die Wirkung der Monoglyceride hinsichtlich Weichheit der Krume und Krumentextur perfekt ersetzt und darüber hinaus den Backwaren weitere positive Eigenschaften verleiht. Die Verwendung der aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase ist ferner preiswerter als die Verwendung von Emulgatoren auf Monoglyceridbasis. Ferner ist diese Verwendung nicht in Form einer E-Nummer zu deklarieren, da Enzyme kein Additiv sondern ein Prozesshilfsmittel darstellen. Die Verwendung der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris eignet sich ferner für eine Vielzahl von Backtechnologien.

Die Erfindung betrifft somit die Verwendung einer aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren unter teilweisem oder vollständigem Verzicht auf Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Backwaren, die keine oder geringe Mengen an Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man i) in an sich bekannter Weise einen Teig für die jeweilige Backware herstellt, wobei keine oder geringe Mengen an Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden verwendet werden, ii) dem Teig oder einem Teigbestandteil eine aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase zusetzt und iii) in an sich bekannter Weise den Teig zu verzehrsfähigen Backwaren verarbeitet.

Die Erfindung betrifft ferner die nach diesem Verfahren erhaltenen Backwaren sowie Halb- und Fertigprodukte zur Herstellung entsprechender Backwaren.

Als Ersatz von Monoglyceriden wurden bisher verschiedene Fette verwendet. Diese wirken zum Teil ähnlich wie Monoglyceride, weisen aber meistens im Vergleich zu Monoglyceriden nicht einen so ausgeprägten Effekt auf die Krumenweichheit und die Krumentextur auf. Insbesondere Fette mit einem hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren, wie zum Beispiel bestimmte Margarinen, oder tierisches Schmalz wurden hier eingesetzt. Es ist offensichtlich, dass sich diese Fette nicht für alle Arten von Backwaren und Backtechnologien eignen.

Der gezielte Ersatz von Monoglyceriden in Backwaren durch Enzyme ist bisher noch nicht beschrieben worden. Offenbart ist die Verwendung von α-Amylase gegen das Altbackenwerden von Backwaren. So offenbart die Druckschrift Cerial Foods World, Band 42, Nr. 10, Seite 802 ff. Oktober 1997 die Verwendung von bakterieller, maltogener α-Amylase, bakterieller, thermostabiler α-Amylase und fungaler α-Amylase gegen das Altbackenwerden von Backwaren. Der Vergleich des Effekts dieser Enzyme zeigt jedoch gravierende Unterschiede zu dem Effekt, der durch Zusatz von Monoglyceriden zum Teig erzielt wird. Während die fungale α-Amylase einen noch vergleichbaren Effekt auf die Krumen weichheit hat, hat sie keinen Einfluss auf die Krumenelastizität und die Stärkeretrogradation. Die bakterielle thermostabile α-Amylase hat einen vergleichsweise günstigen Effekt auf die Krumenweichheit, verringert aber, bedingt durch die hohe Thermostabilität, die Elastizität der Krume. Die bakterielle, maltogene α-Amylase erzielt einen mit Monoglyceriden vergleichbaren Effekt hinsichtlich der Krumenweichheit, während die Krumenelastizität im Vergleich mit Monoglyceriden zu hoch ausfällt und damit ungünstig beeinflusst wird. Aus dieser Druckschrift ergibt sich somit, dass sowohl fungale, als auch bakterielle α-Amylase als Monoglyceridersatz weitgehend ungeeignet sind. In der Druckschrift Food Tech Europe, Seite 66 ff., März/April 1996, ist die Verwendung einer maltogenen Exoamylase gegen das Altbackenwerden von Brot beschrieben, wobei eine sehr elastische Krume erhalten wird, was diese Amylase als Ersatz von Monoglyceriden in Backwaren ungeeignet macht. Außerdem wird auf die Hitzestabilität der bakteriellen thermostabilen α-Amylase hingewiesen, wodurch es zu einer gummiartigen, klebrigen Krumenstruktur kommt, was diese Amylase gleichfalls als Ersatz von Monoglyceriden in Backwaren ungeeignet macht. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die fungale α-Amylase die Krumenelastizität nicht beeinflusst.

Die EP 0 942 654 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Frischhaltebackwaren unter Verwendung einer aus Thermoactinomyces vulgaris stammenden α-Amylase. Hierbei wird gezielt auf die Eigenschaften der Backwaren nach längerer Lagerzeit abgestellt. Diese Druckschrift enthält keinen Hinweis dahingehend, dass Emulgatoren oder gar die spezielle Klasse der Monoglyceridemulgatoren durch diese α-Amylase ersetzt werden können.

Es war somit überraschend, dass eine aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase sich in idealer Weise als Ersatz von Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden in Backwaren eignet. Die α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris entspricht bezüglich Weichheit der Krume und Elastizität der Krume sowie Feuchte-/Mundgefühl den Wirkungen von Monoglyceridemulgato ren. Eine derartige Wirkung konnte mit anderen α-Amylasen nicht erzielt werden.

Die aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase ist in der DD 288 395 beschrieben. Darin wird ihre Herstellung durch Fermentation von Thermoactinomyces vulgaris sowie ihre Verwendung zur Spaltung von Stärke unter Bildung von maltose- und maltotriosereicher Hydrolysate beschrieben. Das Enzym hat einen isoelektrischen Punkt von pI 5,57, ein pH-Optimum zwischen pH 4 und pH 8 und eine relativ geringe Thermostabilität. So wird nach zwanzigminütiger thermischer Belastung des Enzyms in wässriger Lösung bei 40°C keine Aktivität mehr gefunden. Charakteristisch ist das Spaltmuster der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris: Bei der Hydrolyse nativer Weizenstärke werden lösliche Produkte bestehend aus 4,3% Glucose, 54,5% Maltose, 20,5% Maltotriose und als Rest lösliche Stärkefragmente erhalten (vgl. DD 287 732 ). Somit ist ein Kennzeichen der erfindungsgemäß verwendeten α-Amylase ein Gehalt von 50–60 Gew.-% an Maltose in den löslichen Spaltprodukten bei der Weizenstärkehydrolyse.

Das nach den vorstehenden DD-Patenten beschriebene Herstellungsverfahren der Kultivierung von Thermoactinomyces vulgaris produzierte Enzym kann direkt für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Thermoactinomyces vulgaris ist jedoch kein besonders produktiver Stamm zur Erzeugung der α-Amylase. Daher wurden bereits erfolgreich Versuche unternommen, dieses Enzym mit Hilfe rekombinanter Mikroorganismen herzustellen. So ist beispielsweise in Appl. Environ. Microbiol. (1994, 60(9), Seiten 3381–3389) die Isolierung des α-Amylasegens aus Thermoactinomyces vulgaris sowie die Expressionen dieses Gens in Escherichia coli und Bacillus subtilis beschrieben. Bacillus-Stämme und insbesondere Bacillus subtilis sind besonders effektive Wirtsorganismen. Das α-Amylasegen aus Thermoactinomyces vulgaris wurde mit Hilfe eines Genkonstrukts mit einem B. subtilis-Plasmid als Vektor einem Wirtsorganismus eingeschleust. Dieser wird dann in einem geeigneten Nährmedium auf der Basis von C- und N-Quellen und anorganischen Salzen gezüchtet. Da die Enzymausbeute bei der Herstellung mittels rekombinanter Mikroorganimsen deutlich besser ist, wird ein derart produziertes Enzym zur erfindungsgemäßen Verwendung bevorzugt. Natürlich kann auch ein auf herkömmlichem Wege produziertes Enzym verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann die α-Amylase als Monopräparat oder auch in Kombination mit anderen Backenzymen, wie zum Beispiel weiteren Amylasen, Glucosidasen, Glucoamylasen, Proteinasen, Lipasen, Phospholipasen, Lipoxygenasen, Cellulasen, Hemicellulasen (Pentosanasen, Xylanasen), Pullulanasen, Oxidasen oder Transglutaminasen verwendet werden. Bevorzugt ist das in einem Kombinationspräparat neben der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris verwendete weitere Backenzym eine maltogene α-Amylase. Weitere bevorzugte Kombinationen sind Kombinationen der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris mit Hemicellulasen (Pentosanasen, Xylanasen) und/oder Glucoamylasen. Besonders bevorzugt ist eine Kombination aus der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris, einer maltogenen α-Amylase und Hemicellulasen (Pentosanasen, Xylanasen).

Es können auch Sequenzvariationen der aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase bzw. dieser α-Amylase entsprechende α-Amylasen aus anderen Organismen verwendet werden, sofern sie hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Weichheit der Krume sowie die Elastizität der Krume von den Eigenschaften der aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase nicht signifikant abweichen.

Erfindungsgemäß können Monoglyceride in Backwaren durch die aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase vollständig oder teilweise ersetzt werden. Insbesondere werden folgende Emulgatoren auf Monoglyceridbasis durch die α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris ersetzt: Mono- und Diglyceride, Glycerylmonostearat und Destillierte Monoglyceride. Erfindungsgemäß können Emulgatoren auf Monoglyceridbasis vollständig durch die erfindungsgemäß verwendete α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris ersetzt werden. Es kann aber auch nur ein Teil der Emulgatoren auf Monoglyceridbasis ersetzt werden. Beispielhaft hierfür sind Kombinationen von Monoglyceridemulgatoren und α-Amylase.

Backwaren, die im Wesentlichen frei von Emulgatoren auf Monoglyceridbasis sind, sind Backwaren, denen überhaupt kein Monoglyceridemulgator zugesetzt worden ist oder die technologisch unwirksame Mengen davon enthalten, die zum Beispiel durch weitere Backzutaten in die Backware gelangt sein können. Backwaren, die geringe Mengen an Emulgatoren auf Monoglyceridbasis enthalten, sind Backwaren mit einem Anteil von bis zu 0,3 % (w/w) Monoglyceridemulgator bezogen auf den Mehlanteil.

Die erfindungsgemäße Verwendung eignet sich für alle Backanwendungen, bei denen Monoglyceridemulgatoren eingesetzt werden. Bevorzugt sind dies Kastenweißbrote, Toastbrote und Feinbackwaren. Diese Backwaren können auch aus beliebigen Mehlen hergestellt sein, zum Beispiel aus Weizenmehl, Hafermehl, Roggenmehl, Dinkelmehl oder Spezialmehlen, wie zum Beispiel Reismehl, Kartoffelmehl, Sojamehl oder Kombinationen davon.

Das Enzym kann allein oder in Kombination mit weiteren Enzymen bereits dem Mehl zugemischt werden, das für die Herstellung der Backwaren verwendet wird. Es kann aber auch in einer Teigzutat oder einem Backmittel enthalten sein, das dem Mehl oder dem Teig zugegeben wird. Bevorzugt wird es direkt dem Teig zugemischt. Das Enzym kann auch einem gegebenenfalls verwendeten Vorteig zugemischt werden. Wesentlich ist, dass das Enzym im Teig enthalten ist, wenn der Backprozess beginnt, d.h. bevor der Teig bzw. die Teigstücke durch Erhitzen in feste, haltbare, aromatische Backwaren überführt werden. Die erfindungsgemäße Verwendung eignet sich bevorzugt für Backwaren, die unter Zusatz von Hefe und/oder Backpulver hergestellt werden. Es eignet sich aber auch für Backwaren, die unter Verwendung von Sauerteig hergestellt werden, wie z.B. Weizenmischbrot.

Das Enzym wird in einer Dosierung von 250–25.000 AZ pro 100 kg Mehl, bevorzugt 500–18.000 AZ pro 100 kg Mehl, noch bevorzugter 1.000–12.000 AZ pro 100 kg Mehl zugesetzt. Die Enzymeinheit ist in AZ-Einheiten angegeben und wird wie folgt bestimmt:
Messprinzip der AZ-Bestimmung: Die durch enzymatische Spaltung der Stärke freigesetzten reduzierenden Zucker werden mit p-Hydroxybenzoesäurehydrazid (PAHBAH) zu Bisbenzol-Hydrazon-anionen umgesetzt, die photometrisch bei 412 nm gemessen werden.

Pufferlösung

1 M Natriumacetatlösung (136 g Natriumacetat-trihydrat in 1000 ml entmineralisiertem Wasser) wird mit 1 M Essigsäure (60 g konz. Essigsäure in 1000 ml VE-Wasser) auf pH 5,0 eingestellt. Diese Lösung wird zur Herstellung der Substratlösung mit entmineralisiertem Wasser auf 0,04 M verdünnt. Zur Herstellung der Substratlösung werden täglich frisch 0,15 g lösliche Stärke in ca. 70 ml 0,04 M Puffer, pH 5,0 aufgeschlämmt. Diese Mischung wird in einem kochenden Wasserbad 2 min unter dauerndem Schwenken verkleistert. Anschließend läßt man die Lösung noch 5 min im kochenden Wasser stehen. Nach dem Abkühlen in kaltem Wasser auf Raumtemperatur wird die Substratlösung mit Puffer auf 100 ml aufgefüllt.

Die PAHBH-Reagenz (0,5 % ig) Lösung wird aus einer 5%-igen Stammlösung hergestellt. 25 g p-Hydroxibenzoesäurehydrazid (PAHBAH) werden in 500 ml 0,5 M HCl (in Milli-Q-H₂O) gelöst. Die Stammlösung wird im Kühlschrank aufbewahrt. Zum Verdünnen werden 50 ml kalt zu einer Lösung von 2,325 g Titriplex III in ca. 200 ml 0,5 M NaOH (in Milli-Q-H₂O) gelöst zugegeben und mit 0,5 M NaOH auf 500 ml aufgefüllt. Die Lösung ist im alkalischen Bereich nicht stabil und muss deshalb täglich frisch angesetzt werden.

Die Enzymverdünnungen werden mit Leitungswasser angesetzt. Die Verdünnung ist so zu wählen, dass die Extinktionsdifferenz zwischen Haupt- und Blindwert zwischen 0,3 und 0,5 Absorptionseinheiten (AU) liegt.

Zur Kalibrierung der Methode benutzt man eine Glucoselösung (0,018 g in 100 ml in 0,04 M Na-Acetatpuffer pH 4,5).

Bestimmung des molaren Extinktionskoeffizienten

Hauptwert: 500 μl Puffer werden mit 1300 μl Hydrazidlösung und 200 μl Glucose Standardlösung versetzt.
Blindwert: 700 μl Puffer werden mit 1300 μl Hydrazidlösung versetzt.

Nach einer Farbentwicklung von 30 min bei 75°C werden Haupt- und Blindwert bei 412 nm gemessen. Mit der ermittelten Extinktionsdifferenz wird der molare Extinktionskoeffizient berechnet. Zur Bestimmung des molaren Extinktionskoeffizienten wurden 32 Bestimmungen durchgeführt und auf deren Basis wurde der Mittelwert von ε = 0,001098 I·μmol^–1·mm^–1 als Konstante bestimmt und in der Berechnung eingesetzt. Die Bestimmung der Enzymproben geschieht in verschließbaren Reaktionsgefäßen.

Messung von Enzymproben

Hauptwert: 500 μl Substrat werden 5 min bei 30°C vortemperiert. Es werden 200 μl Enzymlösung zupipettiert und gut durchmischt. Nach 20 min Inkubationszeit wird die Reaktion mit 1300 μl Hydrazid-Reagenz abgestoppt. Nach einer Farbentwicklung von 30 min bei 75°C werden die Proben ca. 5 min im Eisbad abgekühlt und bei 412 nm photometrisch gemessen. Die absolute Extinktion des Hauptwertes darf 1,8 AU nicht überschreiten.

Blindwert: 500 μl Substrat werden 5 min bei 30°C vortemperiert und mit 1300 μl Hydrazid-Reagenz versetzt. Anschließend werden 200 μl Enzymlösung zupipettiert. Die Lösung wird durchmischt und im Folgenden wie der Hauptwert weiter behandelt. Die Auswertung der Messung erfolgt wie folgt: Berechnung des molaren Extinktionskoeffizienten

Berechnung der Aktivität

Die feststehenden Parameter können zu einer Konstanten zusammengefasst werden.

Endformel zur Berechnung der AZH

Um die so gewonnen Aktivitätsangaben auf die Einheit AZ umzurechnen, wird das Ergebnis mit einer Konstanten verrechnet.

Es ist nicht notwendig bei Verwendung von α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris anstelle von Monoglyceridemulgatoren die üblichen Rezepturen für die Backwaren zu ändern, d.h. es können die bisherigen Rezepturen für die jeweiligen Backwaren verwendet werden mit der Maßgabe, dass anstelle der Monoglyceride α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris in der oben angegebenen Dosierung verwendet wird Die notwendige Dosierung kann ein Fachmann leicht anhand üblicher Backversuche festlegen. Die erfindungsgemäß verwendete α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris kann mit den beim Backen üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen, wie Hydrokolloiden, Zusatzstoffen, Teigsäuerungsmitteln, Backtriebmitteln etc. vorteilhaft kombiniert werden.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Backwaren unterscheiden sich hinsichtlich Weichheit der Krume und Rückstellkraft der Krume („resilience") nicht von ent sprechenden herkömmlichen unter Verwendung von Monoglyceriden hergestellten Backwaren. Darüber hinaus weisen diese Backwaren auch die durch Monoglyceride hervorgerufene vorteilhafte Wirkung auf, dass sie ein besonders ansprechendes Feuchte- oder Mundgefühl besitzen. Erfindungsgemäß werden die Backwaren in an sich bekannter Weise nach den üblichen technologischen Verfahren hergestellt, wobei anstelle der Emulgatoren auf Monoglyceridbasis α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris eingesetzt wird. Das Verfahren ist sehr sicher, da selbst bei einer mehrfachen Überdosierung nicht der von der thermostabilen bakteriellen α-Amylase her bekannte Brotfehler einer klebrigen, feuchten Krume auftritt. Das erfindungsgemäße Enzym ist nach dem Backprozess vollständig deaktiviert. Seine Aktivität ist in den fertigen Backwaren nicht mehr nachweisbar.

Erfindungsgemäß werden bevorzugt Frischbackwaren hergestellt. Es können aber auch Fertig- und Halbfertigprodukte, zum Beispiel rohe gegarte oder ungegarte Teiglinge oder vorgebackene Teiglinge, hergestellt werden, die ungekühlt, gekühlt, tiefgekühlt oder tiefgefroren in den Handel gebracht werden und vom Endverbraucher fertiggebacken werden. Die Erfindung betrifft auch Backmischungen zur Herstellung der erfindungsgemäß erhältlichen Backwaren. Diese Backmischungen enthalten beispielhaft Getreide- und/oder Nichtgetreidemehle, Hydrocolloide, Oxidationsmittel, Emulgatoren, z.B. Diacetylweinsäureester, Natrium- oder Calciumstearyllactylate, Polyglycerinfettsäureester, etc., anorganische Salze, z.B. Phosphate, Sulfate, Carbonate, etc. und Enzyme, wobei unterschiedliche Kombinationen möglich sind.

Die Erfindung ist in den beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen

1: den Vergleich der Wirkungen von Monoglycerid, α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris (= EL 2005024), Novamyl^® 10000 BG und VERON^® M4 auf die Weichheit der Krume von Weizenbroten (englische Backtechnologie);

2: den Vergleich der Wirkungen von Monoglycerid, α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris (= EL 2005024), Novamyl^® 10000 BG und VERON^® M4 auf die Elastizität der Krume von Weizenbroten (englische Backtechnologie).

3: den Vergleich der Wirkungen von Monoglycerid, α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris (= EL 2005024), Novamyl^® 10000 BG und VERON^® M4 auf die Weichheit der Krume von Weizenbroten (deutsche Backtechnologie).

4: den Vergleich der Wirkungen von Monoglycerid, α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris (= EL 2005024), Novamyl^® 10000 BG und VERON^® M4 auf die Elastizität der Krume von Weizenbroten (deutsche Backtechnologie).

Die Erfindung wird nun anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel 1: Backversuch zu Monoglyceridersatz durch verschiedene α-Amylasen an Weizenbroten (englische Backtechnologie)
Durchführung der Backversuche:
In einem „Tweedy mixer" wird ein Teig aus 1.500 g Weizenmehl (englisches Mehl-Kingsmill flour), 930 ml Wasser, 45 g Hefe, 30 g Salz, 0,075 g Ascorbinsäure und 6 g Calciumpropionat und den nachstehend angegebenen Zusätzen von Enzym bzw. Monoglycerid hergestellt. Der Energieeintrag beim Kneten beträgt 12 Watt Stunden pro Kilogramm Teig, dabei wird mit einer Verzögerung von 30 Sekunden ein Vakuum angelegt. Die gewünschte Teigtemperatur beträgt ca. 28°C. Nach einer Teigentspannungsphase von 3 Minuten wird der Teig in 4 Teiglinge zu jeweils 600 g geteilt und in Form gebracht. Die Gärzeit in einer mit Deckel verschlossenen Kastenform beträgt 45 Minuten bei 40°C und 70% Luftfeuchte. Die Backzeit beträgt 30 Minuten bei 240°C Oberhitze und 220°C Unterhitze. Direkt nach dem Einschieben wird für 5 Sekunden bedampft und nach einer Pause von 3 Sekunden erfolgt ein zweiter Dampfstoß von wiederum 5 Sekunden. Der Abzug wird nach 2 Minuten geöffnet und nach weiteren 28 Minuten wieder geschlossen. Gebacken wurde in einem Ofen Typ „Infra AE 416/38, Baujahr 10/2001" der Firma Wachtel GmbH, Deutschland. Nach dem Abkühlen der Brote werden diese in Kunststofftüten verpackt, versiegelt und bei Raumtemperatur gelagert. Am ersten, dritten und achten Tag nach dem Backen wird mittels Textureanalyser die Weichheit, sowie die Elastizität bzw. Rückstellkraft („resilience") der Brotkrume gemessen und EL 2005024 (= α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris) mit Monoglycerid verglichen. Idealerweise sind beide Kurven deckungsgleich.
Beschreibung der Messung von Krumenweichheit bzw. Rückstellkraft mittels Textureanalyser:
Als Messinstrument wird der Textureanalyser der Firma Stable Micro Systems TA.XT2 verwendet. Zur Probenvorbereitung werden drei Scheiben mit jeweils 25 mm Scheibendicke aus der Mitte des gebackenen Brotes mit einem elektrischen Brotschneidemesser abgeschnitten und mittels Textureanalyser einzeln die Krumenweichheit und die Elastizität jeder Scheibe gemessen. Bei der Auswertung der Ergebnisse finden jeweils die Mittelwerte der entsprechenden Messungen Verwendung. Die Weichheit der Krume wird durch den Punkt P1 beschrieben, der bei einer Eindringgeschwindigkeit des Stempels mit 50 mm Durchmesser von 1 mm/Sekunde nach 6,25 mm erreicht ist. Die Angabe des Ergebnisses ist in Gramm. Die Elastizität wird aus dem Verhältnis von P3/P2 × 100% gebildet. Den Wert P2 erhält man nach 7 mm Kompression. P3 ist der Wert den man erhält, insofern man die Kompression nach 7 mm Eindringtiefe für weitere 30 Sekunden beibehält.
Versuchsansätze:
Die Durchführung der Backversuche erfolgte nach der oben beschriebenen Methode:

Versuch 1: Blindwert – ohne Enzym und Monoglyceridzusatz.
Versuch 2: mit Zusatz von 4,5 g (0,3% auf Mehl) Monoglycerid Abimono 90V. Abimono 90V ist ein Produkt der Firma Abitec Ltd., Vereinigtes Königreich und enthält mindestens 90% Monoglyceride, maximal 1 % freies Glycerin und hydrogeniertes Palmöl mit einem Schmelzpunkt von ungefähr 65°C.
Versuch 3: mit Zusatz von 0,075 g (50 ppm auf Mehl) EL 2005024 (= α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris) entsprechend einer Aktivität von mindestens 16,5 AZ. EL 2005024 ist ein Versuchspräparat der Firma AB Enzymes GmbH, Deutschland und enthält mindestens 220 AZ/g bakterielle α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris.
Versuch 4: mit Zusatz von 0,075 g (50 ppm) Novamyl^® 10000 BG (maltogene α-Amylase). Novamyl^® 10000 BG ist ein Produkt der Firma Novozymes A/S, Dänemark und enthält bakterielle maltogene α-Amylase.
Versuch 5: mit Zusatz von 0,075 g (50 ppm) VERON^® M4 (fungale α-Amylase). VERON^® M4 ist ein Produkt der Firma AB Enzymes GmbH, Deutschland und enthält mindestens 1.728 AZ/g fungale α-Amylase.

Die Durchführung der Messung der Krumenweichheit und der Elastizität erfolgte ebenfalls nach der oben beschriebenen Methode unter Einsatz des Textureanalysers.
Ergebnisse
Die in den 1 und 2 dargestellten Ergebnisse zeigen sowohl für Monoglycerid als auch für EL 2005024 im Vergleich zum Blindwert am ersten, dritten und achten Tag deutlich weichere Krumeneigenschaften. Monoglycerid und EL 2005024 sind fast deckungsgleich womit die Ersetzbarkeit von Monoglycerid hinsichtlich der Krumenweichheit durch EL 2005024 belegt ist. Auch die Ergebnisse bzgl. Krumenelastizität zeigen ein ähnliches Bild und die Möglichkeit eines Austausches wird hiermit deutlich zum Ausdruck gebracht. Mit maltogener Amylase (Novamyl^® 10000 BG) bzw. fungaler Amylase (VERON^® M4) sind entsprechende Kurven nicht zu erreichen.
Beispiel 2: Backversuch zu Monoglyceridersatz durch verschiedene α-Amylasen an Weizenbroten (deutsche Backtechnologie)
Durchführung der Backversuche:
In einem Diosna (Typ SP12) Spiralkneter wird ein Teig aus 1500 g Weizenmehl, 870 ml Wasser, 45 g Hefe, 30 g Salz, 0,075 g Ascorbinsäure und 6 g Calciumpropionat hergestellt. Die Knetzeit beträgt hierbei 2 Minuten bei Stufe 1 und anschließend weitere 6 Minuten bei Stufe 2. Der Zusatz von Enzymen erfolgt jeweils über das Schüttwasser in flüssiger Form. Die gewünschte Teigtemperatur beträgt ca. 26°C. Nach einer Teigentspannungsphase von 10 Minuten wird der Teig in 4 Teiglinge zu jeweils 600 g geteilt und rundgewirkt. Nach weiteren 20 Minuten Teigruhe erfolgt das Langwirken und Einbringen in die Kastenform, die durch einen Deckel verschlossen wird. Die Fermentation von 80 Minuten erfolgt im Gärschrank bei 32°C und 80% Luftfeuchte, das anschließende Abbacken bei 230°C ca. 40 Minuten. Direkt nach dem Einschieben wird für 5 Sekunden bedampft und nach einer Pause von 3 Sekunden erfolgt ein zweiter Dampfstoß von wiederum 5 Sekunden. Der Abzug wird nach 2 Minuten geöffnet und nach weiteren 28 Minuten wieder geschlossen. Gebacken wurde in einem Ofen Typ „Infra AE 416/38, Baujahr 10/2001" der Firma Wachtel GmbH, Deutschland.
Nach dem Abkühlen der Brote werden diese in Kunststofftüten verpackt, versiegelt und bei Raumtemperatur gelagert. Am ersten, dritten und achten Tag nach dem Backen wird mittels Textureanalyser die Weichheit, sowie die Rückstellkraft („resilience") der Brotkrume gemessen und EL 2005024 mit Monoglycerid verglichen. Idealerweise sind beide Kurven deckungsgleich. Die Messung der Krumenweichheit bzw. Rückstellkraft mittels Textureanalyser wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Ebenso entsprechen die Versuchsansätze den in Beispiel 1 dargestellten Versuchsansätzen.
Ergebnisse
Die in den 3 und 4 dargestellten Ergebnisse zeigen sowohl für Monoglycerid als auch für EL 2005024 im Vergleich zum Blindwert am ersten, dritten und achten Tag deutlich weichere Krumeneigenschaften. Monoglycerid und EL 2005024 sind fast deckungsgleich womit die Ersetzbarkeit von Monoglycerid durch EL 2005024 in vollem Umfang gegeben ist. Auch die Ergebnisse bzgl. Rückstellkraft zeigen ein ähnliches Bild und die Möglichkeit eines Austausches wird hiermit klar zum Ausdruck gebracht. Im Vergleich zum Backtest mit Englischer Backtechnologie, sind bei der deutschen Backtechnologie höhere Enzymdosagen erforderlich gewesen, um einen derartigen Effekt hervorzurufen.
Beispiel 3: Sensorische Bewertung der Backwaren
Die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Backwaren wurden von einem Testpanel jeweils nach dem ersten, dem dritten und dem achten Tag nach der Herstellung sensorisch überprüft. Dabei wurden die Parameter Weichheit, Elastizität und Kaueindruck bewertet.
Es wurden die folgenden Parameter nach den folgenden Kriterien untersucht:
Weichheit: etwas weich, weich, etwas fest, fest;
Elastizität: normal, elastisch, etwas unelastisch, unelastisch;
Kaueindruck: normal, etwas trocken, trocken, etwas feucht, feucht, krümelig.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1 A) Englische Backtechnologie nach dem 1. Tag:
Deutsche Backtechnologie nach dem 1. Tag:
B) Englische Backtechnologie nach dem 3. Tag:
Deutsche Backtechnologie nach dem 3. Tag:
C) Englische Backtechnologie nach dem 8. Tag:
Deutsche Backtechnologie nach dem 8. Tag:
Die Ergebnisse zeigen, dass in den Backwaren unter Verwendung von Monoglycerid und unter Verwendung von EL2005024 identische Ergebnisse erhalten werden, d.h. eine Unterscheidung der Backwaren hinsichtlich ihres sensorischen und rheologischen Eindrucks ist nicht möglich. Somit belegt auch dieser Test die völlige Ersetzbarkeit von Monoglycerid durch α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris.

Claims

Verwendung einer aus Thermoactinomyces vulgaris erhältlichen α-Amylase zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren unter teilweisem oder vollständigem Verzicht auf Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die α-Amylase eine gentechnisch unter Verwendung des Gens der α-Amylase aus Thermoactinomyces vulgaris in einem Wirtsorganismus produzierte α-Amylase ist.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirtsorganismus ein Bacillus-Stamm ist.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirtsorganismus ein Bacillus subtilis-Stamm ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teig 250–25.000 AZ, bevorzugt 500–18.000 AZ, noch bevorzugter 1.000–12.000 AZ-Aktivitätseinheiten des Enzyms bezogen auf 100 kg Mehl zugesetzt werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teig zusätzlich ein oder mehrere Backenzyme, ausgewählt aus Amylasen, Glucosidasen, Glucoamylasen, Proteinasen, Lipasen, Phospholipasen, Lipoxygenasen, Cellulasen, Hemicellulasen (Pentosanasen, Xylanasen), Pullulanasen, Oxidasen oder Transglutaminasen zugesetzt werden.
Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Amylase eine maltogene α-Amylase ist.
Verfahren zur Herstellung von Backwaren, die keine oder geringe Mengen Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man i) in an sich bekannter Weise einen Teig für die jeweilige Backware herstellt, wobei keine oder geringe Mengen an Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden verwendet werden, ii) dem Teig oder einem Teigbestandteil eine aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase zusetzt und iii) in an sich bekannter Weise den Teig zu verzehrsfähigen Backwaren verarbeitet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man eine gentechnisch unter Verwendung des Gens der α-Amylase von Thermoactinomyces vulgaris in einem Wirtsorganismus produzierte α-Amylase verwendet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirtsorganismus ein Bacillus-Stamm ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirtsorganismus ein Bacillus subtilis-Stamm ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Teig 250–25.000 AZ, bevorzugt 500–18.000 AZ, noch bevorzugter 1.000–12.000 AZ-Aktivitätseinheiten bezogen auf 100 kg Mehl zusetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Teig zusätzlich ein oder mehrere Backenzyme, ausgewählt aus Amylasen, Glucosidasen, Glucoamylasen, Proteinasen, Lipasen, Phospholipasen, Lipoxygenasen, Cellulasen, Hemicellula sen (Pentosanasen, Xylanasen), Pullulanasen, Oxidasen oder Transglutaminasen zusetzt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Amylase eine maltogene α-Amylase ist.
Backwaren, erhalten nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von Emulgatoren auf der Basis von Monoglyceriden sind oder im Vergleich zu normalen Backwaren geringere Mengen davon enthalten.
Roher gegarter oder ungegarter Teigling oder vorgebackener Teigling, zur Herstellung von Backwaren, dadurch gekennzeichnet, dass er eine aus Thermoactinomyces vulgaris erhältliche α-Amylase enthält und frei von Emulgatoren auf Monoglyceridbasis ist.