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Die Verwendung von Enzymen in der Backindustrie

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by

Max Semmelmann

on 18 December 2013

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Transcript of Die Verwendung von Enzymen in der Backindustrie

Die Verwendung von Enzymen in der Backindustrie
Gliederung
I. Allgemeiner Teil
1. Der Prozess des Backens eines Sauerteigbrotes in Handwerk und Industrie
2. Die Enzymgruppe der Amylasen
2.1 Allgemeines
2.2 Die Wirkungsweise von Amylasen
2.3 Die Verwendungsgebiete in der Backindustrie
2.4 Die Auswirkungen des Zusatzes von Amylase
3. Die Wirtschaftlichkeit der Verwendung von Enzymen
3.1 Straffung der Produktionszeiten und Verbesserung der Lagerung
3.2 Produktkonfektionierung
3.3 Fazit

II. Experimenteller Teil
1. Experiment 1: Vergleich der Auswirkung von Zusätzen im Brotteig anhand eines Backexperiments
1.1 Durchführung
1.2 Auswertung Experiment 1
1.3 Fehlerdiskussion
2. Experiment 2: Wiederholung des Experiments 1 mit veränderten Parametern
2.1 Durchführung
2.2 Auswertung Experiment 2
2.3 Erklärung
III. Fazit
IV. Anhang
Warum schrieb ich diese Arbeit?
Welche Enzyme werden in der Backindustrie verwendet?


Was bewirken die verwendeten Enzyme?


Ist deren Einsatz rentabel?
A
l
l
g
e
m
e
i
n
e
r

T
e
i
l
1. Einleitung
Das Anstellgut
> Fermentation des Rohteiges durch mehleigene Enzyme
=> Gestank


> frei werden von Zucker & Aminosäuren
=> Bildung eines guten Nährbodens für Bakterien & Hefepilze


> ABER: Noch instabile Mikroflora!
mehrfaches
Anfrischen
Die Teigstufe des Vollsauer
> stabile Mikroflora


> Symbiose zwischen Hefepilz und Milchsäurebakterien


> Aktiver Sauerteig
=> nur noch 3 Zutaten nötig um den Teig backen zu können



letztes
Anfrischen
Backfertiger Teig
> Backen eines Großteils des Teiges


> Zurückbehalten eines neuen Anstellgutes


> Nach Anfrischen schon am nächsten Tag wieder backbar!
Der Sauerteig
Seit ungefähr 6000 Jahren bekannt

schwierig in der Handhabung
Grundprinzip seit der Entdeckung unverändert
wurde in der Industrialisierung fast komplett von der Fertighefe verdrängt
Führt bei der maschinellen Fertigung heute noch zu Problemen
2. Die Enzymgruppe der
Amylasen
2.1 Allgemeines
Gruppe der Hydrolasen
Alpha-Amylase
Beta-Amylase
Gluco-Amylase
2.2 Die Wirkungsweise von Amylasen
Noch Fragen
2.3 Die Verwendungsgebiete in der Backindustrie
In allen Bereichen
sowohl süße
als auch herzhafte
Backwaren
entweder
bei
oder
nach
der Vermengung der "normalen" Zutaten
=> Unterschiede?
2.4 Die Auswirkungen
des Zusatzes von Amylase
2.4.1 Auswirkungen auf den Brotteig
Zugabe bei der Vermengung der "normalen" Zutaten
Zugabe nach der Vermengung der "normalen" Zutaten
α-Amylase + Wasser => Stärke wird zu Oligosacchariden
=> Teig wird zähflüssiger

=> Verdickungsmittel müssen nicht eingesetzt werden
!
Zu hoher Wasserentzug
=> Teig nicht mehr
verarbeitbar
α-Amylase
Stärke
+
Oligosaccharide
=>
β-Amylase
+
+
Maltose
=>
Glucoamylase
+
+
=>
Glucose
wichtig für den Metabolismus der Hefe
=>
Hefe vermehrt sich schneller => mehr CO
Bei beiden Varianten
Auswirkungen während dem Backen
Brotteig geliert ab ca. 56°C
α-Amylase besitzt T von ca. 90°C
50
2
=> Oligosaccharide
Milchsäurebackterien
=>freie Aminosäuren
+
Maillard-Reaktion
=>
CO
2
=>
=>
Brot bekommt höheres Volumen
2.4.2 Auswirkungen auf das fertige Brot
lockerer
größer
brauner
geschmacksintensiver
=> Experiment 1 & 2
3. Die Wirtschaftlichkeit
der Verwendung von Enzymen
3.1 Straffung der Produktionszeiten und Verbesserung
der Lagerung
Verkürzte Produktionszeiten
Ruhezeiten
Fermentations-
zeiten
Backzeiten
Tiefkühlen der Teiglinge möglich
=> Backshops
=> "selbst-aufback Backwaren
=> Großproduktion möglich, da Produkt lagerbar ist

3.2 Produktkonfektionierung

Einsatz von Enzymen
=> Produkt kann genau auf die Kundenwünsche zugeschnitten werden
=> gleichbleiben der Produkteigenschaften kann gewährleistet werden
=> Teig lässt sich leichter verarbeiten
3.3 Fazit
Rentabel, da
Produkte schneller produzieren lassen
länger lagern lassen
genauer auf die Kundenwünsche zugeschnitten werden können
die Qualität der Produkte gewährleistet werden kann
}
}
Kostenreduzierung im Großkonzern
Umsatzsteigerung der Produkte
E
x
p
e
r
i
m
e
n
t
e
l
l
e
r

T
e
i
l
1. Experiment 1: Vergleich der
Auswirkung von Zusätzen im
Brotteig anhand eines Backexperiments
Zutaten bei 404 gr. Zusatz-freiem Brotteig
Weizenmehl
Leitungswasser (lauwarm ~ 37°C)
Trockenhefe
Zucker
Salz
Fett in Form von Butter
α-Amylase

=> spalten Stärke unter der Verwendung von Wasser
Wichtigsten Vertreter der Enzymgruppe:
250g
138g
4g
6g
6g
8g
80mg
}
Grundrezept
1.1 Durchführung
3 Brote:
Grundrezept =Brot 1
Grundrezept + Fett = Brot 2
Grundrezept + Amylase = Brot 3
Bei allen 3 Broten gleich & möglichst gleichzeit
alle Zutaten Verkneten
1 Stunde Gehzeit bei Raumtemperatur
Portionierung in 75 Gramm Teile
15 Minuten Nachgehen in einer Wärmeschublade
15 Minuten backen bei 200°C Ober-Unter-Hitze
1.2 Auswertung Experiment 1
Experiment gescheitert

keines der Brote ist aufgegangen
=> Fehlerdisskussion
1.3 Fehlerdiskussion
Trockenhefe Abgelagert/inaktiv?
Noch 16 Monate haltbar
Wärmeschublade zu warm?
Temperatur mit Thermometer nachgemessen
Zu wenig Zucker?
Zu geringe Gehzeiten?
An das Rezept gehalten
=>
Wiederholung des Experiments mit leichten Veränderungen
2. Experiment 2:Wiederholung
des Experiments 1 mit veränderten
Parametern
Zutaten bei 408 gr. Zusatz-freiem Brotteig
Weizenmehl
Leitungswasser (lauwarm ~ 37°C)
Trockenhefe
Zucker
Salz
Fett in Form von Butter
α-Amylase

250g
138g
4g
10g
6g
8g
80mg
}
Grundrezept
Grundrezept =Brot 1
Grundrezept + Fett = Brot 2
Grundrezept + Amylase = Brot 3
3 Brote:
2.1 Durchführung
Bei allen 3 Broten gleich & möglichst gleichzeit
alle Zutaten Verkneten
1 Tag Gehzeit an einem kühlen Ort
Portionierung in 75 Gramm Teile
15 Minuten backen bei 200°C Ober-Unter-Hitze
1 Stunde Nachgehen bei
Raumtemperatur
+ Wasserschale zum Verdampfen
+ Wasserschale zum Verdampfen
Stempeln der Brote Auf Millimeterpapier
2.2 Auswertung Experiment 2
schon vor dem Backen ersichtlich: Experiment geglückt
nach dem Backen:
Brot 3 schon auf den ersten Blick größtes Volumen
brauner als die anderen
lockerer
geschmacksintensiver konnte nicht nachgewiesen werden, da verwendete Amylase nicht zum Verzehr zugelassen
Gesamtvolumen d. Abdrucks: 11,94cm²
Gesamtvolumen d. Abdrucks: 12,99 cm²
Gesamtvolumen d. Abdrucks: 14,01 cm²
2.3 Erklärung
α-Amylase
β- und Gluco-Amylase
Unterstützt
=> Mehr Zucker für Hefe im Angebot
=> Mehr CO
2
=> voluminöser und lockerer
Während dem Backen
=> Oligosaccharide für Maillardreaktion
=> brauner
( => geschmacksintensiver)
F
a
z
i
t
Verwendung durch industriellen Wandel nötig geworden
Verschiedene Enzyme werden in verschiedenen Bereichen mit unterschiedlichen Zielen verwendet
Verwendung rentabel
Q
u
e
l
l
e
n
Meine Seminararbeit
Ein besonderes Dankeschön
geht an die Brunnenapotheke für das Abwiegen der Amylase.
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