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Dokumentenidentifikation DE69832690T2 13.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000950716
Titel Produkt auf Basis von Polysacchariden aus Backhefe und seine Verwendung als Additiv fur Backwaren
Anmelder Biotrex S.r.l., Rovereta, SM
Erfinder Lazzari, Fabrizio, 43100 Parma, IT
Vertreter Ruschke Hartmann Madgwick & Seide Patent- und Rechtsanwälte, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69832690
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.04.1998
EP-Aktenzeichen 982012320
EP-Offenlegungsdatum 20.10.1999
EP date of grant 07.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse C12P 19/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C12N 1/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A21D 2/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Produkt auf der Basis von Polysacchariden der Glucan- und Mannan-Klasse und auf eine Methode, dieses Produkt aus Hefen und/oder Pilzen zu gewinnen.

Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf ein Produkt auf der Basis von aus Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae) gewonnenen beta-Polysacchariden und der Verwendung dieses Produktes als einem technologischen Zusatzstoff in der Herstellung von Brot und anderen Backwaren.

Es ist bekannt, dass der Saccharid-Anteil der Zellwände von Hefen und Pilzen vor allem aus Glucanen und Mannanen besteht. Die Polysaccharide, die man aus Saccharomyces cerevisiae erhalten kann, sind von besonderem Interesse im Nahrungsmittelbereich, da dieser Mikroorganismus von Menschen seit Jahrhunderten in Nahrungsmitteln genutzt wird und er somit die höchste Garantie für Harmlosigkeit bietet.

Die Zellwände von Saccharomyces cerevisiae bestehen vor allem aus Glucan, das wiederum aus einer Hauptkette aus &bgr;(1-3)-glycosidisch verknüpften Glucose-Einheiten mit einem geringen inter- und intramolekularem Verzweigunggrad durch &bgr;(1-6)-glycosidische Bindungen besteht.

Die in den Wänden von Saccharomyces cerevisiae enthaltenen Polysaccharide können in hoher Reinheit erhalten werden durch verschiedene Methoden, die zum Beispiel in den US-Patentschriften 5 082 936 und 3 867 554 und in der italienischen Patentanmeldung MI96A00-0681 beschrieben sind.

Aufgrund ihrer Fähigkeit, große Mengen Wasser zu absorbieren und zu speichern sowie die Viskosität zu erhöhen, wurde die Verwendung dieser Substanzen als Verdicker für Lebensmittelzubereitungen wie Cremes, Eiscreme, Soßen usw. vorgeschlagen. Darüber hinaus erzeugen sie, wenn sie zu im Wesentlichen flüssigen Lebensmittelprodukten gegeben werden, beim Probieren die Empfindung einer fettigen Beschaffenheit, obwohl diese Polysaccharide im Wesentlichen fettfrei sind.

Die Patentzusammenfassung von JP3175926, so wie von DERWENT veröffentlicht, offenbart ein Brot hergeleitet aus einer neuen Art von Teig, der aus einer Mischung erhalten wird, die Weizenmehl, Hefe, Eier und Wasser enthält, und die fermentiert und mit Salz geknetet wird.

US 3,867,554 offenbart ein Hefeglucan-Produkt mit einer Zusammensetzung von etwa 5–20% Rohprotein, etwa 0.1–3% Lipiden, etwa 1–3% Nucleinsäuren, etwa 0.5–3% Asche und etwa 60–95% Kohlenhydrate.

Das Problem, auf dem die vorliegende Erfindung beruht, ist die Bereitstellung eines Produktes auf der Basis der oben erwähnten Polysaccharide, welches im Besonderen für den Gebrauch als technologischer Zusatzstoff in der Herstellung von Backwaren wie Brot, Keksen, Brioches und ähnlichem geeignet ist.

Dieses Problem wurde durch ein Produkt gelöst, das aus Bäckerhefe abgeleitet ist und welches 45 bis 60 Gewichtsprozent Polysaccharide (Glucane und Mannane), 35 bis 42 Gewichtsprozent Proteine, Peptide und Aminosäuren sowie 3 bis 5 Gewichtsprozent Nucleinsäuren und Nucleotide umfasst.

Das oben genannte Produkt kann mit einer Methode hergestellt werden, die folgende Schritte umfasst:

  • – Herstellung einer Suspension der Hefe Saccharomyces cerevisiae in einer 0.1–0.3 N Lösung einer starken Säure, resultierend in einem Feststoffgehalt von 20–25% und einem pH-Wert von 2 bis 5,
  • – fortgesetztem Rühren bei 75–80°C für 30–90 Minuten,
  • – Abtrennen der festen Bestandteile von der Suspension,
  • – erneutem Suspendieren der festen Bestandteile in einer 25–30%igen Natriumchlorid-Lösung zu einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von 25–30%, die für 12–15 Stunden ruhen gelassen wird,
  • – Abtrennen der festen Bestandteile und Waschen mit Wasser,
  • – erneutem Suspendieren der festen Bestandteile in einer 0.1–0.3 N Alkalihydroxid-Lösung resultierend in einem Feststoffgehalt von 20–25%,
  • – fortgesetztem Rühren bei 75–80°C für 30–90 Minuten,
  • – Neutralisieren mit konzentrierter Salzsäure und Wiedergewinnung der festen Bestandteile durch Abtrennung von der überstehenden Flüssigkeit,
  • – Trocknen der festen Bestandteile zum Produkt.

Die starke Säure ist bevorzugt Salzsäure und das Alkalihydroxyd ist bevorzugt Natriumhydroxid.

Die oben erwähnten Schritte zum Abtrennen der Bestandteile werden mittels Zentrifugieren oder bevorzugt durch Filtration durchgeführt.

Der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes liegt in der Regel zwischen 0.1 und 1%.

Der Proteingehalt des Produktes liegt in der Regel zwischen 15 und 20%.

Die Extraktion der Polysacchariden aus der Zellwand der Bäckerhefe ergibt ein Produkt auf der Basis von Polysacchariden der Glucan- und Mannanklasse, das auch andere Bestandteile enthält, insbesondere Aminosäuren, Nucleinsäuren und Nucleotide.

Ein Produkt dieses Typs ist insbesondere geeignet für die Verwendung als technologischer Zusatzstoff bei der Herstellung von Brot und anderen Backwaren, da es bei Zugabe zum anfänglichen Teig die organoleptischen Eigenschaften, das Volumen, die Weichheit und die Haltbarkeit der fertigen Backwaren verbessert.

Wenn das durch die erfindungsgemäße Methode erhaltene Produkt zum Teig von Backwaren in Mengen variabel zwischen 0.5 und 5 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Teiges gegeben wird, haben die darin enthaltenen Polysaccharide einen bioabsorbierenden Effekt bezüglich Wasser, indem sie es für lange Zeit speichern und es so nicht zur Verfügung stellen für das Massenwachstum von Mikroorganismen oder das Wachstum von kleinen mikrobiellen Kulturen, die zu einer Veränderung der organoleptischen Eigenschaften der fertigen Backwaren führen.

Das verlängerte Wasser-Rückhaltevermögen in den Backwaren verlangsamt den Härtungsprozess in diesen Produkten beträchtlich und verlängert deren Haltbarkeit.

Die Nicht-Verfügbarkeit von Wasser, die durch den niedrigen Wasseraktivitätswert in Backwaren, zu denen das erfindungsgemäße Produkt zugesetzt wurde, bewiesen wird, verhindert oder zumindest behindert das Wachstum von Bakterien und anderen Mikroorganismen und erhält so die mikrobiologische Reinheit dieser Produkte ebenso wie deren organoleptische Eigenschaften für eine lange Zeit unverändert. Darüber hinaus werden letztere Eigenschaften durch einen bedeutenden Gehalt an Aminosäuren, Nucleinsäuren und Nucleotiden im erfindungsgemäßen Produkt positiv beeinflusst.

Es wurde gefunden, dass die Gegenwart dieser Komponenten neben den Polysachariden zu keinerlei Problemen weder bei der Verarbeitbarkeit noch bei der mikrobiellen Reinheit und der Haltbarkeit der fertigen Backwaren führt, sondern im Gegenteil zu einer erheblichen Verbesserung der organoleptischen Eigenschaften führt.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Produktes werden durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele verdeutlicht.

BEISPIEL 1

10 kg lyophilisierte lebende Bäckerhefe (Sacharomyces cerevisiae) wurde mit 30 Litern einer 0.2 N HCl-Lösung zu einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von 25% und einem pH-wert von 4.3 aufgerührt.

Die Suspension wurde unter Umrühren für 60 Minuten auf 78°C erhitzt, auf Umgebungstemperatur abgekühlt und über eine poröse Filterplatte filtriert, um die festen Bestandteile von den flüssigen Bestandteilen abzutrennen.

Die festen Bestandteile wurden mit 30 Litern einer 25% Natriumchloridlösung erneut suspendiert und für 15 Stunden ruhen gelassen. Die Suspension wurde dann wieder filtriert, um die überstehende Flüssigkeit zu entfernen.

Der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen, um eine negative Chloridreaktion des Waschwassers zu erreichen.

Der Rückstand wurde mit 30 Litern einer 0.2 N Natriumhydroxidlösung erneut suspendiert (endgültiger Feststoffgehalt etwa 25%) und die entstandene Suspension wurde unter Rühren für 30 Minuten bei 75°C gehalten.

Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur wurde die Suspension mit 37% Salzsäure neutralisiert und filtriert, um die überstehende Flüssigkeit zu entfernen.

Der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen und erneut in Wasser zu einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 40% aufgerührt, die schließlich in einem Trommeltrockner getrocknet wurde.

Das endgültige Produkt war pulverförmig und besaß charakteristische Farbe, Geruch und Geschmack, ähnlich denen von Bäckerhefe. Der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes lag ungefähr bei 0.5% und die Wasseraktivität war kleiner als 0.4.

Die chemische Analyse des Produktes zeigt das Vorhandensein eines Polysaccharidgehaltes (Glucane und Mannane) von 47%, einen Gehalt an stickstoffhaltigen Verbindungen von 42% (darin enthalten etwa 16.5% Proteine, etwa 18.5% Peptide und Aminosäuren und etwa 5% Nucleotide und Nucleinsäuren), einen Gesamtgehalt an Chloriden (ausgedrückt als Natriumchlorid) von 5.5%, 2.5% Lipide und 3.0% Asche.

Wenn die Testbedingungen der Methode in den oben genannten Grenzen variiert wurden, schwankte der Polysaccharidgehalt des endgültigen Produktes zwischen 45 und 60 Gewichtsprozent, der Proteingehalt schwankte zwischen 15 und 20%, der Peptid- und Aminosäurengehalt schwankte zwischen 16 und 22% und der Nucleinsäuren- und Nucleotidgehalt schwankte zwischen 3 und 5%.

BEISPIEL 2

Weizenmehl vom Typ 00 wurde mit Wasser, Salz und Bäckerhefe in den üblichen Verhältnissen (Wasser zu Mehl im Gewichtsverhältnis 1:1) und mit einer Menge an Produkt in Übereinstimmung mit Beispiel 1, die 1% des Gesamtgewichtes des Teiges entspricht, gemischt (Teig A).

Parallel dazu wurde ein Teig (Teig B) aus den gleichen Mengen an Mehl, Wasser, Salz und Bäckerhefe zubereitet ohne Zugabe des Produktes.

Die beiden Teige wurden durch eine Walzmaschine gegeben, portioniert, zu Brötchen geformt und in eine Aufgehkammer von 28–30°C bei hoher Luftfeuchtigkeit gebracht.

Sobald das Aufgehen abgeschlossen war, wurden die Brötchen gewogen und in einem Ofen bei etwa 230°C für 12 Minuten gebacken. Nach dem Abkühlen auf Umgebungstemperatur wurden sie erneut gewogen.

Eine organoleptische Beurteilung der Brötchen, die aus den zwei Teigen A und B hergestellt wurden, erfolgte durch ein Verkosterpanel.

Die Kruste der aus den beiden Teigen hergestellten Brötchen wurde als einheitlich, bröckelig und von charakteristischer Farbe beurteilt, die weichen Teile von beiden Brottypen waren elastisch und von gleichmäßiger Porosität.

Geruch und Geschmack der aus Teig A hergestellt Brötchen wurden als sehr angenehm und entschieden ausgeprägter beurteilt als Geruch und Geschmack der aus Teig B hergestellten Brötchen.

Andere merkliche Unterschiede zwischen den aus den beiden verschiedenen Teigen hergestellten Brötchen bestanden beim spezifischen Volumen, das bei den Brötchen aus Teig A 10% größer war und bei der Stevens-Konsistenz der Kruste, die zu Beginn für die Brötchen aus beiden Teigen ähnlich, aber nach 36 bis 48 Stunden bei den aus Teig A hergestellten Brötchen entschieden besser war.

Die aus Teig A hergestellten Brötchen zeigten einen geringeren Gewichtsverlust nach dem Backen.

Die Brötchen aus den beiden Teigen wurden einem Haltbarkeitstest bei Umgebungstemperatur unterzogen.

Die Härtungszeiten der Brötchen wurden durch organoleptische Prüfungen durch ein Verkosterpanel bestimmt.

Die aus Teig A herstellten Brötchen zeigten eine etwa 5-mal langsamere Härtung als die Vergleichsbrötchen.

Schließlich wurde der Zeitraum ausgewertet, nach dem Pilzbefall in beiden Brötchentypen bei Lagerung in einer feuchten Atmosphäre bei 25–27°C auftrat; der Pilzbefall trat bei aus Teig B hergestellten Brötchen nach 36 Stunden auf, während bei den aus Teig A herstellten Brötchen der Befall erst nach 72 Stunden beobachtet wurde.

VERGLEICHSBEISPIEL

Weizenmehl vom Typ 00 wurde mit Wasser, Salz und Bäckerhefe in den üblichen Verhältnissen (Wasser zu Mehl im Gewichtsverhältnis 1:1) und mit einer Menge an Standard-Beta-Glucan (Laminarin von Sigma Chemical Company), die 1% des Gesamtgewichtes des Teiges entspricht, gemischt (Teig C).

Der Teig wurde dem gleichen Prozess wie in Beispiel 2 beschrieben unterzogen und ergab am Ende Brötchen, die gewogen, in einem Ofen bei etwa 230°C für 12 Minuten gebacken und nach dem Abkühlen auf Umgebungstemperatur erneut gewogen wurden.

Eine organoleptische Beurteilung der Brötchen, die aus Teig C hergestellt wurden im Vergleich zu den aus Teig A im Beispiel 2 hergestellten Brötchen, erfolgte durch ein Verkosterpanel.

Die Kruste der aus Teig C hergestellten Brötchen wurde als weniger bröckelig als die der aus Teig A hergestellten Brötchen beurteilt.

Geruch und Geschmack der aus Teig A hergestellten Brötchen wurden als entschieden ausgeprägter beurteilt als Geruch und Geschmack der aus Teig C hergestellten Brötchen.

Nur der Gewichtsverlust beim Backen war bei den aus Teig C hergestellten Brötchen geringer als bei den aus Teig A hergestellten Brötchen.

Die Haltbarkeitseigenschaften (Härtungszeiten, Beständigkeit gegen Pilzbefall) waren für beide Brötchentypen sehr ähnlich.

Fazit: Wenn das erfindungsgemäße Produkt als technologischer Zusatzstoff bei der Herstellung von Brot und anderer Backwaren genutzt wird, zeigt es im wesentlichen die gleichen Eigenschaften im Hinblick auf Haltbarkeit, die auch ein reines Polysaccharid verleiht, und verbessert gleichzeitig die für Backwaren typischen organoleptischen Eigenschaften, was beim Einsatz von reinen Polysacchariden nicht geschieht.


Anspruch[de]
  1. Ein Produkt abgeleitet aus Bäckerhefe, welches zu 45 bis 60 Gewichtsprozent Polysaccharide (Glucane und Mannane), zu 35 bis 42 Gewichtsprozent Proteine, Peptide und Aminosäuren, sowie zu 3 bis 5 Gewichtsprozent Nucleinsäuren und Nucleotide umfasst.
  2. Verfahren zur Herstellung eines aus Bäckerhefe abgeleiteten Produktes, welche die folgenden Schritte umfasst:

    – Herstellung einer Suspension der Hefe Saccharomyces cerevisiae in einer 0.1–0.3 N Lösung einer starken Säure, resultierend in einem Feststoffgehalt von 20–25% und einem pH-Wert von 2 bis 5,

    – fortgesetztem Rühren bei 75–80°C für 30–90 Minuten,

    – Abtrennen der festen Bestandteile von der Suspension,

    – erneutem Suspendieren der festen Bestandteile in einer 25–30%igen Natriumchlorid-Lösung zu einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von 25–30%, die für 12–15 Stunden ruhen gelassen wird,

    – Abtrennen der festen Bestandteile und Waschen mit Wasser,

    – erneutem Suspendieren der festen Bestandteile in einer 0.1–0.3 N Alkalihydroxid-Lösung resultierend in einem Feststoffgehalt von 20–25%,

    – fortgesetztem Rühren bei 75–80°C für 30–90 Minuten,

    – Neutralisieren mit konzentrierter Salzsäure und Wiedergewinnung der festen Bestandteile durch Abtrennung von der überstehenden Flüssigkeit,

    – Trocknen der festen Bestandteile zum Produkt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, in der die starke Säure Salzsäure und das Alkalihydroxyd Natriumhydroxid ist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte zur Abtrennung der festen Bestandteile mittels Zentrifugieren oder bevorzugt durch Filtration durchgeführt werden.
  5. Ein Produkt gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 0.1% und 1%.
  6. Verwendung eines Produktes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 als ein technologischer Zusatzstoff zu Brotteig und dem Teig anderer Backwaren.
  7. Verwendung gemäß Anspruch 6, in dem das Produkt in Mengen variabel zwischen 0.5 und 5 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Teiges zugegeben wird.
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