DD205332A1 - Verfahren zur verringerung der viskositaet von cerealienmehl-suspensionen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Verringerung der Viskositaet von Cerealienmehl-Suspensionen fuer die Waffelblattherstellung durch Behandeln mit Enzymen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Dosierung der erforderlichen Wasser- und Enzymmengen zur Verringerung der Viskositaet bei unterschiedlichen Cerealienmehlen zu gewaehrleisten. Erfindungsgemaess werden die jeweils erforderlichen Wasser- und Enzymmengen in der Weise festgelegt, dass zunaechst die dynamische Viskositaet einer Cerealienmehl-Suspension unter Standardbedingungen bei Enzymzusatz ermittelt wird, worauf eine Zuordnung dieses Messwertes zu einem von drei bis vier Bereichen der dynamischen Viskositaet erfolgt, fuer die deren Abhaengigkeit von Wasserzusatz, Enzymeinsatz und Einwirkungsdauer von Cerealienmehl-Suspensionen vorliegt. Der erforderliche Wasser- und Enzymeinsatz erfolgt entsprechend diesen Bedingungen.
Description
Erfinder: Dr. Alfred Taufe1 Joha-nna He.ckel Dr. Vo1kmar Erhardt Prof. Dr. Heinz Ruttloff Peter Dywan Astrid Mallow Heinz Ostermann
Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen durch Behandeln mit Enzymen für die Waffelblattherstellung. Im engeren Sinne betrifft sie die Dosierung eines definierten Wasser und Enzymeinsatzes bei bestimmter gebräuchlicher Einwirkungsdauer. Die vorgesehene Verfahrensweise ist von erheblicher Bedeutung für die Materialökonomie und eine gute Qualität bei der Waffelblattherstellung.
Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen, wie sie für die Herstellung u. a. auch von Waffelblättern erforderlich werden, sind bereits bekannt. In den DD WP 106 130 und DD WP 128 201 werden derartige Verfahren beschrieben. Aus dem DD WP 128 201 geht u. a. auch hervor, daß für bestimmte Anwendungsfälle die
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Viskosität einer einzusetzenden Cerealienmehl-Suspension auf etwa 1/4 der Viskosität einer unbehandelten Suspension zu verringern ist. In der Praxis bereitet die gezielte Verringerung wegen der jeweils unterschiedlichen Beschaffenheit des einzusetzenden Ausgangs—Cerealienmehls und der davon abhängigen einzusetzenden Wassermenge und dem Enzymeinsatz bezogen auf den Cerealienmehleinsatz Schwierigkeiten·
Es ist nämlich bekannt, daß die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe von Cerealienmehl sowohl quantitativ als auch qualitativ recht unterschiedlich sein kann. Als Ursache für diese Unterschiede sind verschiedene Faktoren verantwortlich zu machen, beispielsweise die GetreideBorte, die Eultivationsbedingungen, das Klima, die Feuchtigkeitsverteilung während der Vegetation, die Bodenbeschaffenheit, Düngung, Ernte und Lagerung.
Es hat nicht an Anstrengungen gefehlt, die Qualität der Cerealienmehle durch die Messung geeigneter Parameter zu charakterisieren. Für die Beurteilung von Weizenmehlen für die vorgesehene enzymatisch^ Behandlung zur Verringerung der Viskosität sind zahlreiche Kennwerte herangezogen worden, um die Qualität der beiden Hauptbestandteile des Weizens Gluten und Stärke zu bestimmen. Die Messung rheologischer Meßgrößen erfaßt zum Beispiel die Eigenschaften beider Bestandteile Gluten und Stärke, allerdings je nach dem zugrundeliegenden Meßprinzip in unterschiedlicher Größenordnung. Für die Verarbeitung von Weizenmehl werden zur Charakterisierung in der Praxis allgemein Parameter herangezogen, die sich auf die Eigenschaften des Glutens stützen. Dazu zählen Feuchtklebergehalt » Farinogramm, Extensogramm usw. Die direkte Anwendung der Viskosität als Charakterisierungsgröße wird im allgemeinen in der Praxis nicht ausgeübt, obwohl die Verringerung der Viskosität der Cerealienmehl-Suspension die eigentliche Zielgröße ist.
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Die Anwendung von Enzympräparaten, wie sie im DD WP 1o6 130 beschrieben wird, trägt dazu bei, vor allem Weizenmehle mit hohem Klebergehalt für die Herstellung von Dauer» backwaren einsatzfähig zu machen. Dabei hat sich herausgestellt, daß der Einsatz keineswegs bei jedem Weizenmehl so effektiv ist wie allgemein angenommen wurde. Nicht selten kommt es> bei der Verarbeitung von Weizenmehlen zu Überdosierungen. Zu dünne, brüchige, nicht mehr ausreichend durchgehackene Waffelblätter sind die Folge. Andererseits bewirken Weizenmehle, die von Proteasen zu gering hydrolysiert werden, zu feste Teige, die einer operativen Nachbehandlung mit Wasserzusätzen bedürfen. Zieht man die handelsüblichen und in der industriellen Praxis angewandten Parameter zur Charakterisierung von Weizenmehlen, wie Feuchtglutengehalt, Proteingehalt, Reflexion, Fallzahl, Wassergehalt, Quellzahl, Quellzahlverhältnis in Betracht, so sind Qualitätsunterschiede, die sich auf die Behandlungsbedingungen auswirken, nicht deutlich genug zu erkennen. Erst im Stadium der Verarbeitung stellen sich - wie sich gezeigt hat - die nachteiligen Folgen ein. Diese Umstände sind der Grund für den oft uneffektiven Einsatz von Wasser und Enzym und den damit verbundenen ökonomischen Verlusten.
Ein weiterer Nachteil ist das bei unrichtiger Dosierung resultierende unterschiedliche Waffelblattgewicht. Das erzielte Waffelblattgewicht wie auch seine Bruchfestigkeit ist sowohl von einem geeigneten Verhältnis zwischen Wassergehalt und Trockensubstanzgehalt der Masse als auch vom Abbaugrad des Glutens und der. Stärke abhängig.
In der Praxis der Herstellung von Waffelblättern hat sich herausgestellt, daß nicht nur Weizenmehle mit hohem Kleber-» gehalt der Wirkung von Enzymen vorzugsweise Proteasen be« dürfen, sondern daß auch solche Mehle mit Feuchtklebergehalten unter 24 % mit einem bestimmten Zusatz von Proteasen qualitativ bessere Waffelblätter ergeben als kleberarme Weizenmehle ohne Proteaseeinsatz.
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Da eine gesonderte Charakterisierung der Weizenmehle durch Kennwerte zur Messung der Dosierung von Wasser und Enzym zumeist zeitaufwendig ist, bedient man sich gegenwärtig meist noch empirischer Methoden, wobei die Einstellung der erforderlichen Konsistenz der Cerealienmehl-Suspensionen zur Waffelblattherstellung auch bei Enzymeinsatz durch Variation des Wasserzusatzes erfolgt. Dabei kommt es, sofern nicht mit standardisierten Mehlmischungen gearbeitet wird| bei der Verarbeitung von neuen Weizenmehlchargen er·» fahrungsgemäß häufig zu Störungen des Betriebsablaufes, da der jeweils erforderliche Enzym-· und Wassereinsatz nicht bekannt ist.
Ziel der Erfindung ist es, Gerealienmehle, vorzugsweise Weizenmehle unterschiedlicher Qualitäten mit Enzympräparaten in der Weise zu behandeln, daß eine gleichbleibend hohe Qualität bei einer Waffelblattherstellung mit einem gleichen Waffelblattgewicht ermöglicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bedingungen aufzuzeigen, die eine einfache vor allem zuverlässige Dosierung der erforderlichen Wasser· und Enzymmengen zur Verringerung der Viskosität der jeweilig eingesetzten Cerealienmehl-Sus«· pensionen gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl—Suspensionen durch Behandeln mit Enzymen, vorzugsweise mit Proteasen mit niedrigeraU»Amyläseaktivität, z. B. Termitase, Veron P oder andere mikrobielle Proteasen mit einem Protease cC-Amylase-.Aktivitäts»Verhältnis bis zu 1 : 10 für die Waffelblattherstellung, wobei die Verringerung der Viskosität einer Ausgangs-Cerealienmehl-Suspension durch definierten Wasser- und Enzymeinsatz bei bestimmter Einwirkungsdauer erfolgt, besteht darin, daß zur Dosierung der
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jeweils erforderlichen Mengen an Wasser mit Enzym bezogen auf den vorgesehenen Cerealienmehleinsatz zunächst die dynamische Viskosität einer Cerealienmehl«-Suspension mit Enzymeinsatz unter Standardbedingungen gemessen wird. Die erforderlichen Mengen an Wasser und Enzym, die zur Verrinn gerung der dynamischen Viskosität auf Werte von 0,65 bis 0,85 Pa «> s der Cerealienmehl«»Suspension zugesetzt werden, werden durch Zuordnung des jeweiligen Meßwertes unter Standardbedingungen zu einem von 3 oder 4 Meßbereichen der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von Wasserzusatz, Enzymeinsatz und Einwirkungsdauer von Mehlen unterschiedlicher Qualität erhalten, wobei die Bereiche Werte der dynamischen Viskosität von 0,6 bis 0,95, ^on 0,95 bis 1,3 und von 1,3 bis 1,8 Pa · s umfassen*
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die einem einzusetzenden Weizenmehl angepaßte Verfahrensweise in bezug auf das jeweils erforderliche Verhältnis von Proteaseaktivität und Wassergehalt der Suspension überraschend genau festlegen läßt. Dazu wird die dynamische Viskosität des Cerealienmehls ermittelt, und zwar indem man sich bei deren Messung zweckmäßig auf das Rotationsprinzip stützt.
Zunächst wird bei einem Gewichtsverhältnis von Weizenmehl zu Wasser von 1 : 1,4 und Zugabe von Protease im Aktivitäts«. bereich von 10 bis 45 TE, vorzugsweise 23 TE de 1 kg Mehl, die dynamische Viskosität einer Ausgangs-Cerealienmehl-Suspension als Standardwert bestimmt, aus dem sich die Bedingungen für die jeweils erforderliche Verarbeitung in bezug auf Wasser und Enzymmenge ergeben. Die in TE angegebene Proteaseaktivität bezieht sich auf Methoden, die für Protease in der Zeitschrift "Lebensmittelindustrie" 25 (1978) Heft 11 Seite 485 und Heft 12 Seite 545 beschrieben sind. Bei der genannten Aktivität ist zu berücksichtigen, daß 1 Einheit der proteoIytischen Aktivität (1TE) definiert ist durch die Freisetzung von Spaltprodukten je min bei
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20 0C und pH 8 aus einer 0,75 %igen Caseinlösung, die bei 274 nm die gleiche Extinktion hervorrufen wie 1 /#ol Tyrosin.
Der insgesamt relativ weite Bereich der meßbaren dynamischen Viskositäten von Weizenmehlen » wie auch von anderen Cerealienmehlen - wird in 3 Gruppen eingeteilt, und zwar für Weizenmehle mit niedriger Viskosität von 0,6 bis 0,95 Pa · s, mit mittlerer Viskosität von 0,95 his 1,3 Pa · s und mit hoher Viskosität von 1,3 bis 1,8 Pa · s. Von jeweils ein bis zwei Weizenmehlen jedes Bereiches wird einmalig unter Zugrundelegen der dynamischen Viskosität die Abhängigkeit zwischen Enzymmenge und Wassereinsatz ermittelt. Dabei werden sowohl die Unterschiede der Substratspezifität der Enzympräparate als auch diejenigen der Weizenmehle berücksichtigt. Dies ist mit der statistischen Versuchsplanung einfach zu realisieren. Aus dem spezifischen Verlauf der Kurven jedes Bereiches ergibt sich die jeweils erforderliche, Dosierung. Das jeweils einzusetzende in seinen Eigenschaften für die Waffelblattherstellung unbekannte Weizenmehl wird erfindungsgemäß nach Ermittlung seiner dynamischen Viskosität dem entsprechenden Viskositätsbereich zugeordnet. Damit sind die Dotierung an Wasser und Protease gegeben. Die Fig. 1 und 2 vermitteln den Verlauf von Proteaseaktivität und Wassereinsatz für 3 Bereiche der dynamischen Viskosität bei Einsatz von Thermitase als Protease. Die Abhängigkeit des Protease«, und Wassereinsat« zes ist für das zum Einsatz gelangende Enzympräparat « wie bei Thermitase beschrieben <- gesondert einmal zu messen. Die erfindungsgemäß vorgenommene Dosierung erwies sich, wie Versuchsproduktionen gezeigt haben, als recht einfach und selbst bei sehr unterschiedlichen Weizenmehlen als überraschend zuverlässig. Es wurden Waffelblätter mit der gewünschten Qualität hinsichtlich Blattgewicht und Bruchfestigkeit erzielt. Auf diese Weise wurden Weizenmehle störungsfrei verarbeitet, die sich hinsichtlich der bis« her gebräuchlichen Parameter zwar als normal erwiesen haben, in Wirklichkeit aber zu erheblichen Produktions»
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störungen geführt hätten
Solche Mängel sind:
- Kleben der Teige am Waffeleisen
- Verbrennen des Blattes m ungleichmäßige Bräunung
- hohes Waffelblattgewicht
Vor allem werden unnötige Enzymaktivitäten und Wasserzu·» sätze vermieden. Folgende Beispiele sollen zur Erläuterung dienen:
Ausführungsbe ispieIe Beispiel 1
Von einem Weizenmehl glutenarm bzw. glutenreich, entsprechend Typ W 630;werden 50 g mit 70 ml Wasser, in dem sich 1,13 TE der jeweiligen Protease befinden, versetzt und zu einer Suspension verrührt. Ferner werden 0,55 ml Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 150 mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Die Mehlsuspension wird bei einer Temperatur von 20 0C, 20 min unter schwachem Rühren belassen. Danach wird die dynamische Viskosität mit Hilfe eines Rotationsviskosimeters (Rheotest-Zylinder S/S 1 Stufe 1,6 b) bestimmt. Sie beträgt 0,73 Pa . s. Der Wert wird dem Viskositätsbereich von Weizenmehlen zugeordnet, der dem gemessenen Mehl ent«· spricht, das wäre Gruppe 1 (Fig. 1).
Bei Vorgabe einer je nach angewandter Technologie erforderlichen Viskosität, beispielsweise von 0,90 Pa . s werden 137 kg Wasser und 214-5 TE Protease (Thermitase) für 100 kg Einsatzstoffe verwendet, z. B. 90 kg Weizenmehl, 4,8 kg Kakaopulver, 2,4 kg Röstmehl, 0,2 kg Magnesiumkarbonat, 0,4 kg Natriumhydrogenkarbonat und 1,1 kg Pflanzenöl.
In einem für die Herstellung von Waffelblatt üblichen Mischer mit vorhandener Regulierungsmöglichkeit für die Wasserzufuhr werden 137 kg Wasser eingelassen und eine Menge von 2145 TE zugesetzt. Bei Verwendung eines Thermi·· tasekonzentrates entspricht dies einer Menge von 536 ml.
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Anschließend werden die für Waffelblätter bereits genannten üblichen Zusätze, z. B. Kakaopulver, Röstmehl, Pflanzenöl, vorgenommen. Unter Betätigung des Rührers wird die Suspension etwa 15 roin kräftig verrührt« Nach weiterem 10minüti~ gen Stehen wird die Masse in ein Zwischenlagergefäß gepumpt, das über eine Masseleitung mit den Waffelbackautomaten verbunden ist. Im Verlaufe einer Zwischenlagerung von durchschnittlich 1^1 min wird die für die Verarbeitung im Backautomaten notwendige Viskosität von 0,9 Pa . s erreicht. Während der Verarbeitung der Masse im Backautomaten wurde ihre Viskosität im Massekasten überprüft. Sie betrug 0,84
Pa · s. Der Backprozeß dauerte 2 min 20 s. Das WaffeΙο blattgewicht betrug 53 g föiocm ), die Qualität und Rösche
ο wurden als sehr gut beurteilt.
Von einem Weizenmehl glutenarm bzw. glutenreich, entsprechend Typ W 630, mit den Kennwerten Fallzahl: 246, Feuchtglutengehalt: 27 % werden 50 g mit 70 ml Wasser verrührt und 75 ^g des Proteasepräparates Veron P entsprechend einer Proteaseaktivität von 1,13 TE zugesetzt. Ferner werden 0,55 nil Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 15Ο mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Es wird mit Hilfe des Rheotestgerätes eine Viskosität von 0,71 Pa . s ermittelt* Der Wert wird wie bei Einsatz von Thermitase dem entsprechenden Viskositätsbereich zugeordnet, folglich Gruppe 1. Auf der Grundlage der für Veron P zuvor ermittelten Abhängigkeiten von Proteaseeinsatz, Wasserzufuhr und Ein«. Wirkungsdauer werden für das verwendete Weizenmehl 145 kg Wasser und 2250 TE oder 15Ο g Protease zudosiert· Diese Mengen beziehen sich auf den im Beispiel 1 genannten Rohstoffe ins atz
Anschließend wird in gleicher Weise verfahren, wie Beispiel
Claims (1)
- 240654 59 ErfindungsanspruchVerfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen durch Behandeln mit Enzymen» vorzugsweise Proteasen mit niedriger ok»Amylaseaktivität9 wie Veron P oder Thermitase, für die Waffelblattherstellung, wobei die Verringerung der Viskosität einer Ausgangs« Cerealienmehl—Suspension durch definierten Wasserzusatz und Enzymeinsatz bei bestimmter Einwirkungsdauer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dosierung der jeweils erforderlichen Mengen an Wasser mit Enzym bezogen auf den Cerealienmehleinsatz einer Ausgangs-Cerealienmehl» Suspension zunächst die dynamische Viskosität einer Cerealienmehl-Suspension mit Enzymzusatz unter Standardbedingungen gemessen und die Mengen an Wasser und Enzym, die zur Verringerung der dynamischen Viskosität der Ausgangs-Gerealienmehl-Suspension auf Werte von 0,65 bis 0,85 Pa · s erforderlich sind zugesetzt werden, wobei sich die erforderlichen Mengen an Wasser und Enzym durch Zuordnung des jeweiligen Meßwertes unter Standardbedingungen zu einem von 3 oder 4 Meßbereichen der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von Wasserzusatz, Enzymeinsatz und Einwirkungsdauer von Mehlen unterschiedlicher Qualität ergeben und die Bereiche Werte der dynamischen Viskosität von 0,6 bis 0,95, von 0,95 bis 1,3 und von 1,3 bis 1,8 Pa · s umfassen·Hierzu X~Seiten Zeichnungen
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998046258A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-03-11 | Beth Israel Hospital | Use of chondroitinase in the manufacture of a medicament in the treatment and prevention of mucoid secretions |
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1982
- 1982-06-11 DD DD24065482A patent/DD205332B1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998046258A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-03-11 | Beth Israel Hospital | Use of chondroitinase in the manufacture of a medicament in the treatment and prevention of mucoid secretions |
| US6200564B1 (en) | 1997-04-11 | 2001-03-13 | J. Thomas Lamont | Pharmaceutical compositions containing chondroitinase and uses therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD205332B1 (de) | 1986-05-21 |
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