Beschädigte Stärke — Auswirkungen auf das Backen

Obwohl Protein bei der Beschreibung der Mehlqualität die meiste Aufmerksamkeit erhält, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Mehl zu fast 70-80% aus Stärke besteht.

Mehl enthält zwei Arten von Stärke: intakte und beschädigte Stärke.

Bei jedem Mahlen, ob industriell oder im Labor, entsteht unweigerlich eine bestimmte Menge an geschädigter Stärke. Wenn wir uns das Verhalten eines geschädigten Stärkekörners im Vergleich zu dem eines nativen Granulats ansehen, stellen wir fest, dass:

• Seine Wasseraufnahmekapazität wurde mit fast 10 multipliziert,
• Es ist viel anfälliger für die Hydrolyse durch Amylase (ein Enzym, das die Glukoseketten abbauen kann, aus denen Stärke besteht).

Diese physikalische Veränderung des Stärkekörnchens hat sehr erhebliche Auswirkungen auf die Backindustrie.

Der anfängliche Effekt ist ziemlich positiv. Es erhöht das Wasseraufnahmepotenzial von Mehlen, manchmal um mehrere Prozentpunkte.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen können ebenfalls erheblich sein und können auf zwei Arten betrachtet werden. Nehmen wir das Beispiel eines Mehls mit einem Absorptionspotential von 64% auf 67% [1]:

• Möglichkeit 1: Aus der gleichen Menge Mehl kann mehr Brot hergestellt werden.
  • 1.000 kg 64% Mehl bei 1.640 kg Teig bei 6.560 Broten mit einem Gewicht von jeweils 250 g [2]
  • 1.000 kg 68% Mehl bei 1.680 kg Teig bei 6.720 Broten mit einem Gewicht von jeweils 250 g

Das sind 160 zusätzliche Brote, die nur den Wasserpreis kosten.

• Möglichkeit 2: Für die Herstellung einer bestimmten Menge Brot kann weniger Mehl verwendet werden.
  • 6.500 Brote aus 64% Mehl benötigen 1.625 kg Teig bei 991 kg Mehl
  • 6.500 Brote aus 68% Mehl benötigen 1.625 kg Teig bei 964 kg Mehl

Das entspricht einer Einsparung von 27 kg Mehl.

Es ist leicht zu erkennen, dass finanzielle Auswirkungen für Unternehmen, die große Mengen Brot pro Stunde produzieren, ist das von Bedeutung.

Der zweite Effekt kann problematischer sein. Die geschädigte Stärke nimmt zwar mehr Wasser auf, speichert es aber nicht annähernd so gut. Tatsächlich ist geschädigte Stärke sehr hygroskopisch und nimmt schnell Wasser auf (was ihren Einfluss auf das Absorptionspotential erklärt). Während der Mischphase neigen die Granulate jedoch dazu, das Wasser wieder abzugeben. Zunächst wird das freigesetzte Wasser vom Protein, einem wichtigen Bestandteil des Teigs, aufgesaugt, um die Hydratation zu vervollständigen. Wenn jedoch weiterhin Wasser aus den geschädigten Stärkekörnern austritt, sobald das Protein vollständig hydratisiert ist, löst es sich vom Teig und verursacht Klebrigkeit. Es muss ein Gleichgewicht zwischen dem Proteingehalt und dem Stärkeschaden gefunden werden.

• Es besteht ein Optimum zwischen den Vorteilen eines höheren Hydratationspotenzials und der Notwendigkeit der Hersteller, Klebrigkeit in ihren Produktionslinien zu vermeiden.

Der dritte Effekt findet während der Fermentation statt.. Für Amylase ist es einfacher, ein beschädigtes Stärkekörnchen abzubauen. Dies führt zu einer höheren Zuckerproduktion, was zu mehreren Phänomenen führt:

• Die Aktivierung der Kohlendioxidgasproduktion. Dadurch geht der Teig auf, wodurch sich das Volumen des Brotes erhöht, solange das Proteinnetzwerk das Gas zurückhalten kann. Eine übermäßige Gasproduktion kann zu viel Druck erzeugen, wodurch der Teig porös und instabil wird. Das Phänomen wird im Ofen verstärkt, wo sich das Gas aufgrund der Hitze ausdehnt. Dann werden wir wahrscheinlich sehen, wie die Struktur herunterfällt, was zu Broten mit geringem Volumen führt, obwohl der Teig gut aufgegangen ist.
• Wenn die Hefe nicht den gesamten produzierten Zucker verwerten kann, verbleibt der Zucker im Teig und trägt eher zur Karamellisierung oder einer Maillard-Reaktion bei, was möglicherweise zu einer übermäßigen Bräunung der Brotkruste führt.

Ein letzter Effekt kann im fertigen Produkt festgestellt werden.. Wenn bei der Brotherstellung alles gut läuft, wird das von der geschädigten Stärke aufgenommene Wasser nur sehr langsam freigesetzt, was die Frische und Haltbarkeit des Brotes verbessert.

Es ist leicht einzusehen, dass in der Backindustrie das Schlüsselwort für geschädigte Stärke „nicht zu viel und nicht zu wenig“ lautet. Es gibt ein Optimum, das sowohl von der Art des Produkts als auch vom Produktionsprozess abhängt (Abbildung 1). In jedem Fall können wir nur die Auswirkungen berücksichtigen, die geschädigte Stärke auf die Qualität des Endprodukts haben kann, und erkennen, wie wichtig es ist, diese zu messen.

[1] Zur Vereinfachung beinhalten diese Berechnungen nur Mehl und Wasser. Hefe, Salz und andere Zutaten werden in diesem Beispiel nicht berücksichtigt.

[2] Teigmasse vor dem Backen.

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