DD205332B1 - Verfahren zur einfachen bestimmung der erforderlichen wasser- und enzymmenge zur verringerung der viskositaet von cerealienmehl-suspensionen - Google Patents
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Description
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 DDWP 106130 und DDWP 128201 werden derartige Verfahren beschrieben. Aus dem DD WP 128201 geht u.a. auch hervor, daß für bestimmte Anwendungsfälle die Viskosität einer einzusetzenden Cerealienmehl-Suspension auf etwa 1/4 der Viskosität einer unbehandelten Suspension zu verringern ist. Inder 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 Getreidesorte, die Kultivationsbedingungen, das Klima, die Feuchtigkeitverteilung 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 enzymatische 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. Die Anwendung von Enzympräparaten, wie sie im DD WP 106130 beschrieben wird, trägt dazu bei, vor allem Weizenmehle mit hohem Klebergehalt für die Herstellung von Dauerbackwaren 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 durchgebackene 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, Fallzeit, Wassergehalt, Quellzahl, Quellenzahlverhältnis 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 Klebergehalt der Wirkung von Enzymen vorzugsweise Proteasen bedürfen, 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 gegenwartig 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 erfahrungsgemäß häufig zu Störungen des Betnebsablaufes, da der jeweils erforderliche Enzym- und Wassereinsatz nicht bekannt ist
Ziel der Erfindung ist es, Cerealienmehle, vorzugsweise Weizenmehle unterschiedlicher Qualitäten mit Enzympraparaten 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-Suspensionen gewährleisten
Das erfindungsgemaße Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen durch Behandeln mit Enzymen, vorzugsweise mit Proteasen mit niedriger a-Amylaseaktivitat, ζ B Thermitase, Veron P oder andere mikrobielle Proteasen mit einem Protease α-Amylase-Aktivitats-Verhaltnis bis zu 1 10 fur die Waffelblattherstellung, wobei die Verringerung der Viskosität einer Ausgangs-Cerealienmehl-Suspension durch definierten Wasser- und Enzymeinsatz bet bestimmter Einwirkungsdauer erfolgt, besteht dann, daß zur Dosierung der 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 Verringerung der dynamischen Viskosität auf Werte von 0,65 bis 0,85Pa — s der Cerealienmehl-Suspension zugesetzt werden, wurden durch Zuordnung des jeweiligen Meßwertes unter Standardbedingungen zu einem von 3 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, von 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 Proteiaseaktivitat und Wassergehalt der Suspension überraschend genau festlegen laßt Dazu wird die dynamische Viskosität des Cerealienmehls ermittelt, und zwar indem man sich bei deren Messung zweckmäßig auf das Rotationsprinzip stutzt
Zunächst wird bei einem Gewichtsverhaltnis von Weizenmehl zu Wasser von 1 1,4 und Zugabe von Protease im Aktivitatsbereich von 10 bis 45TE, vorzugsweise 23TE je 1 kg Mehl, die dynamische Viskosität einer Ausgangs-Cerealienmehl-Suspension als Standardwert bestimmt, aus dem sich die Bedingungen fur die jeweils erforderliche Verarbeitung in bezug auf Wasser und Enzymmenge ergeben Die in TE angegebene Proteaseaktivitat bezieht sich auf Methoden, die fur 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 proteolytischen Aktivität (1TE) definiert ist durch die Freisetzung von Spaltprodukten je min bei 20°CundpH8aus einer 0,75%igen Casemlosung, die bei 274nm die gleiche Extinktion hervorrufen wie 1/xmol Tyrosin Der insgesamt relativ weite Bereich der meßbaren dynamischen Viskositäten von Weizenmehlen — wie auch von anderen Cerealienmehlen — wird in 3 Gruppen eingeteilt, und zwar fur Weizenmehle mit niedriger Viskosität von 0,6 bis 0,95Pa s, mit mittlerer Viskosität von 0,95 bis 1,3Pa sund mit hoher Viskosität von 1,3 bis 1,8Pa 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 Substratspezifitat der Enzympraparate 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 fur die Waffelblattherstellung unbekannte Weizenmehl wird erfindungsgemaß nach Ermittlung seiner dynamischen Viskosität dem entsprechenden Viskositatsbereich zugeordnet Damit sind die Dosierung an Wasser und Protease gegeben DieFig 1 und 2 vermitteln den Verlauf von Proteaseaktivitat und Wassereinsatz fur 3 Bereiche der dynamischen Viskosität bei Einsatz von Thermitase als Protease Die Abhängigkeit des Protease- und Wassereinsatzes ist fur das zum Einsatz gelangende Enzympräparat — wie bei Thermitase beschrieben — gesondert einmal zu messen Die erfindungsgemaß vorgenommene Dosierung erwies sich, wie Versuchsproduktionen gezeigt haben, als recht einfach und selbst bei sehr unterschiedlichen Weizenmehlen als überraschend zuverlässig Es wurden Waffelblatter mit der gewünschten Qualität hinsichtlich Blattgewicht und Bruchfestigkeit erzielt Auf diese Weise wurden Weizenmehle störungsfrei verarbeitet, die sich hinsichtlich der bisher gebräuchlichen Parameter zwar als normal erwiesen haben, in Wirklichkeit aber zu erheblichen Produktionsstorungen gefuhrt hatten Solche Mangel sind
— Kleben der Teige am Waffeleisen
— Verbrennen des Blattes
— ungleichmäßige Bräunung
— hohes Waffelblattgewicht
Vor allem werden unnötige Enzymaktivitaten und Wasserzusatze vermieden Folgende Beispiele sollen zur Erläuterung dienen
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Von einem Weizenmehl glutenarm bzw. glutenreich, entsprechend Typ W 630, werden 50 g mit 70 ml Wasser, in dem sich 1,13TE 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 2O0C, 20 min unter schwachem Rühren belassen. Danach wird die dynamische Viskosität mit Hilfe eines Rotationsviskosimeters (Rheotest-ZylinderS/S1 Stufe I, 6 b) bestimmt. Sie beträgt 0,73 Pa · s. Der Wert wird dem Viskositätsbereich von Weizenmehlen zugeordnet, der dem gemessenen Mehl entspricht, das wäre Gruppe 1 (Fig. 1). Bei Vorgabe einer je nach angewandter Technologie erforderlichen Viskosität, beispielsweise von 0,90Pa · s werden 137 kg Wasser und 2145TE Protease (Thermitase)für 100kg Einsatzstoffe verwendet, z. B. 90kg Weizenmehl, 4,8kg Kakaopulver, 2,4kg Röstmehl, 0,2kg Magnesiumkarbonat, 0,4kg 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 2145TE zugesetzt. Bei Verwendung eines Thermitasekonzentrates entspricht dies einer Menge von 536 ml. Anschließend werden die für Waffelblätter bereits genannten üblichen Zusätze, z.B. Kakaopulver, Röstmehl, Pflanzenöl, vorgenommen. Unter Betätigung des Rührers wird die Suspension etwa 15 min kräftig verrührt. Nach weiterem lOminütigen Stehen wird die Masse in ein Zwischenlagergefäß gepumpt, das über eine Masseleitung mit den Waffelbackautomaten verbunden ist. Im Verlaufe einer Zwischenlagerung von durchschnittlich 15min wird die für die Verarbeitung im Backautomaten notwendige Viskosität von 0,9Pa · s erreicht. Während der Verarbeitung der Masse im Backautomaten wurde ihre Viskosität im Massekasten überprüft. Sie betrug 0,84Pa · s. Der Backprozeß dauerte 2 min 20s. Das Waffelblattgewicht betrug 53g (1 360cm2), die Qualität und Rösche wurden als sehr gut beurteilt.
Von einem Weizenmehl glutenarm bzw. glutenreich, entsprechend Typ W630, mit den Kennwerten Fallzahl: 246, Feuchtglutengehalt: 27% werden 50g mit 70 ml Wasser verrührt und 75 mg des Proteaseprä parates Veron P entsprechend einer Proteaseaktivität von 1,13TE zugesetzt. Ferner werden 0,55 ml Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 150 mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Es wird mit Hilfe des Rheotestgerätes eine Viskosität von 0,71 Pa s ermittelt. Der Wert wird wie bei Einsatz von Thermitasedem entsprechenden Viskositätsbereich zugeordnet, folglich Gruppe 1. Auf der Grundlage der für Veron P zuvor ermittelten Abhängigkeiten von Proteaseeinsatz, Wasserzufuhr und Einwirkungsdauer werden für das verwendete Weizenmehl 145 kg Wasser und 2 250TE oder 150g Protease zudosiert. Diese Mengen beziehen sich auf den im Beispiel 1 genannten Rohstoffeinsatz
Anschließend wird in gleicher Weise verfahren, wie Beispiel 1.
Von einem Weizenauszugsmehl glutenreich, entsprechend Typ 405, mit den Kennwerten Fallzahl 230 Feuchtglutengehalt 27% werden 50g mit 70ml Wasser, in dem sich 1,13TE einer Protease aus Bac. subtilis befinden, verrührt. Ferner werden 0,55ml Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 150mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Nach 20min dauerndem Rühren bei 200C wird mittels Rheotestgerät (Hersteller: VEB Prüfgerätewerk Medingen, DDR) die Viskosität ermittelt. Sie beträgt 0,99Pa · s. Der Wert wird dem entsprechenden Viskositätsbereich zugeordnet, folglich Gruppe Il (Fig. 2). Bei Vorgabe einer je nach angewandter Technologie erforderlichen Viskosität beispielsweise 0,70Pa · s werden für das verwendete Weizenmehl die Parameter 149,51 Wasser, 2 545 TE Protease und eine Einwirkungsdauer von 58 min angewendet. Anschließend wird in gleicherweise verfahren wie Beispiel 1.
Von einem Weizenbrotmehl, entsprechend Typ 812 werden 50g mit 70ml Wasser, in dem sich 1,13TE einer Protease aus Bac. subtilis befinden, verrührt. Ferner werden 0,55 ml Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 150 mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Nach 20 min dauerndem Rühren bei 2O0C wird mittels Rheotestgerät die Viskosität ermittelt. Sie beträgt 1369Pa · s. Der Wert wird dem entsprechenden Viskositätsbereich zugeordnet, folglich Gruppe III (Fig. 2). Bei Vorgabe einer je nach angewandter Technologie erforderlichen Viskosität, beispielsweise 0,8Pa · s werden für das verwendete Weizenmehl die Parameter 154kg Wasser, 5630 TE Protease und eine Einwirkungsdauer von 44min angewendet. Anschließend wird in gleicherweise verfahren wie Beispiel 1.
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Von einem Brotmehl bestehend aus 60% Roggenmehl I und 40% Weizenmehl Typ 812 werden 50 g mit 120 ml Wasser verrührt, in dem sich 1,13TE einer Protease wie Veron P befindet.
Ferner werden 0,55 ml Pflanzenöl, 50 mg Magnesiumoxyd und 150 mg Natriumhydrogenkarbonat zugefügt. Nach 20 min Rühren bei 20°C wird mittels Rheotestgerät die Viskosität ermittelt. Sie beträgt 1 568Pa s und fällt damit in Gruppe IM der Fig.2. Im weiteren wird analog Beispiel 1 verfahren.
Das Gewichtsverhältnis von Weizen-/Roggenmehl zu Wasser beträgt hierbei 1:2,4, die Zugabe von Protease im Aktivitätsbereich von 10 bis 45TE, vorzugsweise 23TE je kg Mehl. Der Bereich der dynamischen Viskosität von Roggen/Weizenmehl wird in die bereits genannten 3 Gruppen mit den gleichen Grenzen aufgeteilt.
In analoger Weise wird bei der Ermittlung der erforderlichen Wassermenge und des Enzymeinsatzes bei Veränderung des Cerealienmehlsz. B. bei 100% Roggenmehl der Verlauf der Kurven über die Veränderung der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von Wasserzusatz, Enzymeinsatz und Einwirkungsdauer ermittelt und der Dosierung zugrundegelegt.
Claims (2)
- -1- 240 654 5Erfindungsanspruch: " 'Verfahren zur einfachen Bestimmung der erforderlichen Wasser- und Enzymmengen zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen durch Behandeln mit Enzymen, vorzugsweise Proteasen mit niedriger a-Amylaseaktivität für die Waffelblattherstellung, wobei die Verringerung der Viskosität einer Ausgangs-Cerealienmehl-Suspension durch definierten Wasserzusatz und Enzymeinsatz bei bestimmter Einwirkungsdauer vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dosierung der jeweils erforderlichen Menge an Wasser und 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-Cerealienmehl-Suspension auf Werte von 0,65 bis 0,85 Pa · serforderlich sind zugesetzt werden, wobei sich die erforderlichen Mengen an Wasser und Enzym durch Zuordnung des jeweiligen Meßwertes unter Standardbedingungen zu einem von 3 Meßbereichen der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von Wasserzusatz, Enzymeinsatz und Einwirkungdauer 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
- 2 Seiten Zeichnungen
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| DD (1) | DD205332B1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2285940A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-22 | K. Ramakrishnan Bhaskar | Use of chondroitinase in the manufacture of a medicament in the treatment and prevention of mucoid secretions |
-
1982
- 1982-06-11 DD DD24065482A patent/DD205332B1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD205332A1 (de) | 1983-12-28 |
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