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"Verfahren zur Behandlung von Getreidekörnern" Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Behandlung von Getreidekörnern zur Verbesserung der Backeigenschaften
des daraus zu gewinnenden Mehls.
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Die herkömmliche Herstellung von Brot ist mit dem Nachteil verbunden,
daß es zur Zubereitung von Brotlaiben mit zufriedenstellendem Geschmack und Gefüge
notwendig ist, zumindest einen Teil des Teiges schon einige Stunden vor dem Backbeginn
zu bearbeiten.
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Während dieser Zeit findet eine Gärung statt, die zur Säuerung des
am Ende erhaltenen Laibes beiträgt, Geschmack verleiht und das Gefüge des hergestellten
Brotes verbessert. Zahlreiche Versuche sind bereits unternommen worden, um diesen
Zeitraum zu verkürzen oder ganz auszuschalten. Jedoch war keine der vorgeschlagenen
Lösungen zufriedenstellend. Viele Methoden waren zusätzlich unerwünscht, da sie
die Verwendung von Chemikalien mit sich brachten, was für den Verbraucher nachteilig
ist. Folglich wird Brot heutzutage
zum größten Teil noch auf demselben
langen Verfahrensweg hergestellt wie schon vor Hunderten von Jahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getreidekörner so vorzubehandeln,
daß aus dem daraus hergestellten Mehl in kürzerer Zeit Backwerk mit verbesserten
Eigenschaften hergestellt werden kann. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
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Der Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Behandlung
von Getreidekörnern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Getreidekörner
bei Temperaturen von 15 bis 600C mit einem Gemisch aus Backerhefe oder Bierhefe
und Wasser behandelt, wobei die Hefemenge etwa 28 g bis 453 g und die Getreidekörnermenge
etwa 45 kg beträgt, bis die Wasserabsorption der Getreidekörner 20 bis 80 Prozent
des ursprünglichen Getreidekörnergewichts beträgt, und gegebenenfalls nach vorherigem
Waschen die Getreidekörner trocknet. Aus den erfindungsgemäß behandelten Getreidekörnern
läßt sich ein Mehl herstellen, bei dem nur eine geringe oder gar keine Wartezeit
zwischen der anfänglichen Vorbereitung des Teiges und dem Backen von Brot nötig
ist. Dieses Mehl besitzt beim Backen ohne Hefe, z.B. von Plätzchen, Kuchen und Keks,
verbesserte Eigenschaften.
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Erfindungsgemäß werden die zu behandelnden Getreidekörner, vorzugsweise
als ganze Körner wobei aber auch gespaltene oder gebrochene Körner mitverwendet
werden können, in Wasser eingeweicht, das eine kleine Menge Hefe enthält. In Frage
kommen alle zur Mehlherstellung üblicherweise verwendeten Getreidekörner,
vorzugsweise
Weizen, aber auch andere Getreide sorten, wie Roggen, Hirse, Gerste, Reis und Mais.
Als Hefe kann übliche Bäcker- oder Bierhefe verwendet werden, nämlich Saccharomyces
species, vorzugsweise S. cerevisiae oder S. cerevisiae var. ellipsoidales.
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Das Gemisch aus Getreidekörnern, Wasser und Hefe wird dann so lange
stehe elassen, bis die Veränderung der Getreidekörner gemäß der Erfindung eintritt.
Diese Zeitspanne hängt in erster Linie von der Temperatur des Gemisches und dem
Mengenverhältnis der eingesetzten Hefe zu den Getreidekörnern ab. Zu einem gewissen
Grad hängt sie auch von der Getreide sorte selbst ab, da andere Getreidekörner als
die des eisens eine etwas längere Zeit-erforderlich machen können. In jedem Fall
genügt jedoch ein einfacher Versuch, um eine geeignete Behandlungszeit festzulegen.
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Während der Behandlung mit Wasser und Hefe quellen die Getreidekörner
und können 10 bis 100 Gewichtsteile Wasser pro .100 Gewichtsteile lufttrockener
Getreidekörner aufnehmen. Im Fall einer Minimalbehandlung gemäß der Erfindung müssen
die Getreidekörner, z.B. Weizenkörner, so lange mit Wasser in Berührung bleiben,
bis sie etwa 20 Teile Wasser, berechnet auf 100 Teile lufttrockener Weizenkörner,
in Gegenwart von etwa 0,05 Gewichtsprozent Hefe, das sind etwa 28 g Hefe pro 45
kg Getreidekörner, aufgenommen haben. Eine-bevorzugte Behandlung besteht jedoch
darin, daß man die Berührungszeit so lange verlängert, bis die Getreidekörner 20
bis 80 Prozent ihres ursprünglichen Gewichts an Wasser aufgenommen haben. Insbesondere
kann man sogar nur 28 g Hefe pro 45 kg Getreidekörner verwenden. In diesem Fall
dauert die Behandlung
zwei bis drei Tage. Ebenso kann man 450 g
Hefe pro 45 kg Getreidekörner verwenden. In diesem Fall ist die Behandlung in nur
zwei oder drei Stunden beendet. Natürlich können auch größere Mengen Hefe verwendet
werden, was im allgemeinen kostspielig ist, wenn ein Überschuß an Hefe auch nicht
schädlich ist. Die angegebenen Zeiten und Mengen gelten für die Behandlung bei Temperaturen
im Bereich von etwa 25 bis 4500. Auch höhere Temperaturen bis zu 600C können angewendet
werden, wobei sich die Zeit verkürzt. Erst bei Temperaturen von über 600C wird die
Hefe angegriffen. Bei Temperaturen von unterhalb 250C wird die Behandlungszeit unverhältnismäßig
lang. In einigen Fällen jedoch kann es wirtschaftlicher sein, die Behandlungszeit
zu verlängern als bei erhöhter Temperatur zu arbeiten, so daß das Verfahren der
Erfindung auch bei weniger als 1500 durchgeführt werden kann.
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Die Behandlung kann in üblichen Gefäßen, wie zylindrischen Behältern
aus korrosionsbeständigem Stahl, die oben offen sind, durchgeführt werden. In Anbetracht
der Tatsache, daß aufgrund der Schwerkraft am Boden des Behälters die Getreidekörner
feuchter werden, wird das Gemisch aus Getreidekörnern, Wasser und Hefe vorzugsweise
in einen geschlossenen Behälter gegeben, der ab und zu gekippt werden kann, um eine
gleichmäßige Behandlung aller Getreidekörner zu gewährleisten. Die Form des Behälters
ist nicht kritisch. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch kontinuierlich ausgeführt
werden, wobei das Gemisch aus Getreidekörnern, Wasser und Hefe in einer sich bewegenden
horizontalen Rinne befördert, in einem Behälter mittels einer Förderschnecke geschleudert
oder durch einen langen, röhrenförmigen Behälter üblicher Bauart, der
auf
der Innenseite mit sprialartigen Vorrichtungen versehen ist, durch Rotieren des
Behälters geschüttelt wird.
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Die Behandlungszeit kann bis zu einem gewissen Grad dadurch verkürzt
werden, daß man das Gemisch aus Getriedekörnern, Wasser und Hefe in einen Behälter
gibt, der nicht nur oben geschlossen ist, sondern auch einer gewissen Druckbelastung
standhält, z.B. von etwa 0,35 bis 0,70 kg/cm². Der gewünschte Druck kann durch die
Entwicklung von Kohlendioxid während der Behandlung erzeugt werden. Ein eingebautes
Überdruckventil gewährleistet, daß der Druck nicht über einen bestimmten sicheren
Wert hinaus ansteigt.
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Nachdem die Hefe und das Wasser mit den Getreidekörnern genügend lang
in Berührung waren, wird das überschüssige Wasser abgeleitet.
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Die Getreidekörner können nun weiter verarbeitet werden, vorzugsweise
nach einigen Nachbehandlungen. Die erste mögliche, nicht unbedingt nötige Nachbehandlung
besteht darin, daß man die behandelten Getreidekörner mit Wasser wäscht, um einen
Teil oder die gesamte Hefe zu entfernen. Die zweite mögliche Nachbehandlung besteht
darin, daß man die behandelten Getreidekörner trocknet, unabhängig davon, ob sie,
wie vorstehend beschrieben, gewaschen worden sind oder nicht. Zum Trocknen kann
jede dazu geeignete Vorrichtung verwendet werden, z.B. ein Hordentrockner oder Trommeltrockner.
Wenn die Getreidekörner bis auf einen verbleibenden Feuchtigkeitsgehalt von etwa
10 bis 20 Gewichtsprozent getrocknet sind, können sie bis zum Beginn des Mahlvorgangs
beliebig lange aufbewahrt werden. Die Trocknung der Getreidekörner in der vorstehend
beschriebenen Weise ist eine bevorzugte Maßnahme, da
sie alle Verfahrensstufen,
von der erfindungsgemäßen Behandlung bis zum Vermahlen zu Mehl und schließlich zur
Verwendung des Mehls zur Herstellung von Nahrungsmitteln, wie Brot, flexibel hält.
Man kann die behandelten Getreidekörner auch verwenden, ohne sie zu trocknen, jedoch
wird bei einem hohen Feuchtigkeitsgehalt der Mahlvorgang dadurch erschwert. Bei
besonderen Brotsorten, für die die ganzen Getreidekörner verwendet werden, trifft
das wiederum nicht unbedingt zu. Es ist auch möglich, die behandelten Getreidekörner
nur teilweise zu trocknen, z.B. auf einen Feuchtigskeitsgehalt von 25 Prozent. Jedoch
sollen die behandelten Getreidekörner, wenn sie nicht bis zu einem angemessen niedrigen
Feuchtigkeitsgehalt, etwa 20 Gewichtsprozent oder weniger, getrocknet werden, unmittelbar
nach der Behandlung verwendet werden, um zu verhindern, daß die Getreidekörner verderben.
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Die erfindungsgemäß behandelten und getrockneten Getreidekörner unterscheiden
sich äußerlich von denen vor der Behandlung nur unwesentlich. Die äußere Oberfläche
der Getreidekörner hat etwas von ihrem ursprünglichen Glanz verloren. Wenn die Trockentemperatur
nicht extrem hoch, etwa über 600G, gewählt wird, sind die Getreidekörner im allgemeinen
noch zur Keimung fähig. Das erfindungsgemäße Verfahren beeinträchtigt somit den
Keim der Getreidekörner nicht im geringsten. Obwohl die behandelten und getrockneten
Getreidekörner in dieser Hinsicht relativ unverändert bleiben, wird die größere
Mengen der Getreidekörner, insbesondere der Teil, der die Stärke und den Kleber
enthält, offensichtlich einer tiefgreifenden Veränderung unterzogen, deren biochemische
Natur noch nicht erklärt werden kann. Diese Veränderung der Getreidekörner,
die
dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen worden sind, zeigt sich unabhängig davon,
ob sie gewaschen und/oder getrocknet worden sind, an den Eigenschaften der behandelten
Getreidekörner, und nachdem sie zu Mehl vermahlen und zu Nahrungsmitteln, besonders
Brot, verarbeitet worden sind.
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Im Fall von Backwaren, zu deren Herstellung keine Hefe verwendet wird,
wie Kuchen, Plätzchen und Biskuits, wo also als Triebmittel anstelle von Hefe Backpulver
verwendet wird, sind die Erzeugnisse lockerer und .geschmacksreicher als ähnliche
Backwaren, die mit nicht behandelten Getreidekörnern hergestellt worden sind. Wenn
gar keine Triebmittel verwendet wird, wie bei der Herstellung von Matze, Maismehlkuchen
(Tortilla) und Getreidechapattis, wird der Geschmack noch reicher, und die Erzeugnisse
sind weniger klebrig.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen sich jedoch am
deutlichsten bei der Verarbeitung der erfindungsgemäß behandelten Getreidekörner
zu Hefebackwerk, wie Brot, Semmeln, süßen Semmeln (sweet rolls), Kuchen und Hefekrapfen.
In diesen Fällen, besonders bei Brot, besteht der außergewöhnliche Vorteil darin,
daß die anfängliche Gärungsstufe reduziert oder ganz ausgeschaltet wird, und Geschmack
und Gefüge der Backwaren verbessert werden. Brot wird gegenwärtig bekannterweise
durch eines der verschiedenen Teigführungsverfahren (dough processes bzw. batter
processes) hergestellt, wobei letztere oft als "kontinuierliche" oder t'Ballon"-Brotherstellung
bezeichnet werden. Bei all diesen Verfahren findet unter Verwendung von Hefe, dem
ganzen oder nur Teilen des zu verwendenden
Mehls, der Hefenahrung
und anderen Zutaten eine erste Gärung statt. Nach einer unterschiedlichen, meist
einige Stunden dauernden Zeitspanne wird das gegebenenfalls zusätzliche Mehl zugegeben,
zusammen mit anderen möglichen Zutaten, wie Zucker, Salz, Fettzusatz, Milch und
fettlose Milchfeststoffe und nach einer letzten relativ kurzen Gärungszeit wird
der Teig in Laibe geformt und gebacken.
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Bei dem weitverbreiteten Schaumstoffteigverfahren (sponge process)
werden etwa 50 bis 70 Prozent des Mehls und der größte Teil des Wassers zusammen
mit den anderen Zutaten gemischt und etwa 3 bis 5 Stunden lang ur Gärung stehen
gelassen. Dann werden das restliche Mehl und die anderen angegebenen Zutaten beigemischt.
Der so entstandene Teig wird noch einmal einige Zeit, im allgemeinen weniger als
eine Stunde,stehen gelassen. Dann wird der Teig in Laibe geformt und gebacken. Bei
Verwendung von Mehl aus erfindungsgemäß behandelten Getreidekörnern kann die anfängliche
Gärungsstufe vollständig ausgeschaltet werden, und alle Zutaten können dem Teig
gleich am Anfang beigemischt werden. Der Teig wird sodann nur das eigentlich letzte
Mal für einen Zeitraum von weniger als einer Stunde, etwa 45 Minuten, zum Gären
stehen gelassen und anschließend in Laibe geformt und gebacken. Dadurch verkürzt
sich die Arbeitszeit erheblich.
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Die erfindungsgemäß behandelten Getreidekörner weisen die vorstehend
genannten Vorteile auf, unabhängig davon, ob die Getreidekörner zu Weißmehl vermahlen
werden oder ob ganze Getreidekörner vermahlen werden oder ob Mehlerzeugnisse erhalten
werden, die
zwischen Weißmehl und Vollkornmehl liegen.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Mehl erhalten, das
beim sogenannten kontinuierlichen Brotherstellungsverfahren die gleichen Vorteile
mit sich bringt. Bei diesem Verfahren wird die Vorgärung in einem im wesentlichen
flüssigen Gemisch durchgeführt, das Wasser, Hefe, Zucker und oft auch etwas Mehl
enthält, wenn auch viel weniger Mehl als im vorstehend beschriebenen Schaumstoffteigverfahren
verwendet wird, und oft auch Hefenahrung und/ oder Salz. Nach einer ausreichenden
Gärungszeit werden das zusätzliche Mehl und die weiteren Zutaten beigemischt. Das
Gemisch wird mechanisch behandelt und gerührt und zuletzt in eine Form gepreßt,
so daß kontinuierlich Stücke in der Größe von Brotlaiben geschnitten werden können.
Das durch dieses Verfahren hergestellte Brot ist bedeutend lockerer wegen der geringen
Blasengröße, obwohl der Geschmack im allgemeinen als ziemlich fade gilt. Auch für
dieses Verfahren ist das aus den erfindungsgemäß behandelten Getreidekörnern hergestellte
Mehl erstaunlich gut geeignet, und die Vorgärung kann verkürzt oder ganz ausgeschaltet
werden. AuSerdem hat das hergestellte Brot einen besseren Geschmack, obwohl keine
chemischen Geschmackskorrigentien verwendet werden.
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Einige besondereBrotarten, wie Pumpernickel, Roggenbrote, französisches
Sauerteigbrot, das besonders in Kalifornien hergestellt wird, und gesalzenes Brot,
werden unter Verwendung eines sogenannten "sour" (Säuerungsmittel) hergestellt.
Wenn sie auf herkömmliche Weise hergestellt werden, macht die Herstellung aller
dieser Brot sorten eine Vorgärung von einigen Stunden erforderlich, die
bei
der Verwendung von aus erfindungsgemäß behandelten Getreidekörnern hergestelltem
Mehl ganz ausgeschaltet oder auf einen Bruchteil reduziert werden kann.
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Wie bereits erwahnt, kann Mehl, das aus erfindungsgemäß behandelten
Getreidekörnern hergestellt worden ist, mit Vorteil für verschiedene Sorten von
Backwaren verwendet werden, bei denen Hefe gar nicht oder nur als schwaches siebmittel
zusätzlich zu chemischen Backpulvern verwendet wird. In diesen Fällen ist die Verkürzung
der Gesamtarbeitszeit nicht sehr groß, jedoch werden Geschmack und Gefüge des Enderzeugnisses
durch die Verwendung dieses Mehls wesentlich verbessert.
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Die Herstellung der verschiedenen, vorstehend genannten Backwaren
ist im einzelnen beschrieben, beispielsweise in Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical
Technology", New York, 2. Auflage, t'Bakery Processes and Leavening Agents", Bd.
3 (1964), Seiten 41 bis 59 und 'Yeasts", Bd. 22 (1970), Seiten 527 bis 534* Die
Prozentsätze der einzelnen Zutaten zu Backwaren, insbesondere zu Brot, werden in
Prozent, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Mehls, ausgedrückt, wobei dem Mehl
ein Feuchtigkeitsgehalt von 14 Prozent zugrundegelegt wird. Im Fall von einfachem,
mit Hefe getriebenem Brot betragen die Grund zutaten im allgemeinen pro 100 g Mehl
(bei 14 Prozent Feuchtigkeit) etwa 50 bis 70 g Wasser, je nach Sorte und Eigenschaften
des Mehls, 1 bis 4 vorzugsweise 2 bis 3 g, Hefe und, außer das Brot soll salzlos
bleiben, etwa 1 bis 3 g Salz.
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Beispiel Das folgende Beispiel zeigt nicht nur die erfindungsgemäße
Behandlung der Getreidekörner, sondern auch ihre Verwendung zum Brotbacken: Etwa
102 kg trockene Weizenkörner (amerikanischer Winterweizen, wie er normalerweise
von den Kornspeichern geliefert wird) werden in einen zylinderförmigen Behälter
aus korrosionsbeständigem Stahl gegeben. Etwa 68 Liter Wasser, das mit 170 g Hefe
versetzt worden ist, werden in den Behälter auf die Weizenkörner geschüttet. Die
Temperatur des Wassers beträgt etwa 260C und die Umgebungstempei ratur etwa 2300.
Das Gemisch wird 24 Stunden stehen gelassen.Nach Ablauf dieser Zeit ist das gesamte
Wasser von den Getreidekörnern aufgenommen, und das Volumen der Getreidekörner im
Behälter hat um etwa 75 Prozent an Höhe zugenommen. Die behandelten Getreidekörner
werden mit etwa 113 Liter Wasser gewaschen und anschließend 16 bis 18 Stunden bei
etwa 600C getrocknet.
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Die behandelten und getrockneten Getreidekörner werden als nächstes
zu Weißmehl vermahlen, das dann zur Herstellung von Brot verwendet wird. Die Analyse
des Mehls ergibt 11,96 Prozent Protein, 0,454 Prozent Asche und 12,20 Prozent Feuchtigkeit.
Die Ablesung des Amylographen gemäß dem in der Backindustrie üblichen Teststandard
ergibt 540, und ein üblicher Farinograph zeigt einen Mischungshöhepunkt von 4 3/4
Minuten bei einer Absorption von 63,9 Prozent an. Ein Brotteig wird hergestellt
unter Verwendung von 3 Prozent Hefe, 0,5 Prozent Hefenahrung, 5 Prozent Zucker,
2,5 Prozent nicht fette Milchfeststoffe und 2,5 Prozent Fettzu-L satz ohne die beim
Schaumstoffteigverfahren erforderliche anfängz
liche Vorgärung.
Der Teig wird 17 Minuten gemischt, weitere 20 Minuten stehengelassen und dann zu
Laiben geformt und gebacken.
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Die Qualität der hergestellten Brotlaibe weist hervorragende Geschmacks-
und physikalische Eigenschaften auf.
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In einem anderen Versuch werden etwa 45 kg Brühlingsweizen mit etwa
30 Liter Wasser, das mit 70,87 g Hefe versetzt ist, bedeckt.
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Das Gemisch wird 16 bis 18 Stunden stehengelassen. Das Mengenvolumen
nimmt in etwa dem gleichen Maße zu wie im vorstehend beschriebenen Beispiel. Der
Weizen wird wie vorstehend beschrieben, gewaschen, getrocknet und zu Weißmehl vermahlen.
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Die Analyse des erhaltenen Mehls ergibt 12,45 Prozent Protein, 0,409
Prozent Asche und 11,6 Prozent Feuchtigkeit. Die Ablesung des Amylographen ergibt
590. Der Farinographtest ergibt einen Mischungshöhepunkt von 5 3/4 Minuten bei einer
Absorption von 62,2 Prozent. Das Mehl wird in einer kontinuierlichen Brotbackeinrichtung
vom Labortyp verwendet unter Zugabe von 2,5 Prozent Hefe, 0,5 Prozent Hefenahrung,
8 Prozent Zucker, 2 Prozent Milch, 3 Prozent Fettzusatz und 0,25 Prozent Monoglyceriden.
Die Gärungszeit beträgt 2 1/2 Stunden und ist beträchtlich kürzer als normalerweise.
Die Herstellung ergibt gutes Brot.
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Bekannterweise und wie vorstehend beschrieben, wird ein Teig unter
Verwendung der wesentlichen Zutaten wie Wasser, Hefe und Mehl zubereitet. Weitere
unwesentliche Zutaten, wie Zucker, Hefenahrung, Weichmacher und Salz können gegebenenfalls
zugemischt werden. Der Teig gärt und wird dann in die ausgewählten, gewünschten
meist
länglichen Formen, die als ??Laibvorläufer?! (loaf precursor) bezeichnet werden
können, gebracht Die "Laibvorläufer" werden dann in einen Ofen geschoben und gebacken,
womit das Verfahren zur Herstellung eines gebackenen Brotlaibes abgeschlossen ist.