ABZ-Plus

Geschmacklich und optisch gut abgeschnitten

Die Vakuumkühlung stand auf dem Prüfstand des IGV in Bergholz-Rehbrücke / Praktische Erfahrungen und wissenschaftliche Forschung

Bergholz-Rehbrücke (p/kh). Mit einem Forschungsvorhaben am IGV (Institut für Getreideverarbeitung) wurde das Ziel verfolgt, die Vakuumkühlung für ausgewählte Backwaren zu untersuchen und das Verfahren zur Marktreife zu führen. Das Aufgabenfeld umfasste dabei den gesamten Herstellungsprozess. Der zentrale Ansatzpunkt war die gebäckspezifische Prozessführung der Vakuumkühlung.

Das Forschungsprojekt wurde hinsichtlich der Anlagentechnik von der König Maschinen GmbH in Graz, hinsichtlich der industriellen Umsetzung von der Kuchen-Peter Backwaren GmbH in Hagenbrunn bei Wien und in Bezug auf das Enzymmanagement von Cerefom Ltd. in Northampton unterstützt.

Vorgebackene Brötchen

Zunächst wurde die Vakuumkühlung von vorgebackenen Brötchen thermodynamisch analysiert und mathematisch modelliert. Die Simulation zeigte eine sehr gute Übereinstimmung mit den durchgeführten Versuchen. Damit ist die Vakuumkühlung von Backwaren erstmals Optimierungsrechnungen zugänglich gemacht worden. Eine an die jeweiligen Produkte und Produktionsbedingungen angepasste Regelung ermöglicht die Minimierung des thermodynamisch notwendigen Wasserentzugs, die Maximierung der Prozessgeschwindigkeit und die Optimierung der Produktqualität. Die Ergebnisse zur produktspezifischen Prozessregelung werden bereits auf diskontinuierlichen und kontinuierlichen Anlagen umgesetzt.

Für die speziellen Bedingungen der Vakuumkühlung wurden Methoden zur sensorischen Profilanalyse und zur Anwendung der Textur-Profil-Analyse für Kleingebäcke entwickelt. Zur Bewertung der zahlreichen Versuchsserien wurden darüber hinaus Back- und Volumenverluste beim Fertigbacken systematisch ausgewertet. Auf der Grundlage der entwickelten Methoden konnten durch Prozess-, Rezeptur- und Lagerungsvariationen die Vorteile und Grenzen des Verfahrens auch im Vergleich zur Tiefkühlung aufgezeigt werden.

Die Vorteile

Die Vorteile der Vakuumkühlung liegen vor allem in der einfacheren Logistik und in den wesentlich geringeren Energiekosten. Der im Vergleich zur Tiefkühlung etwas höhere Wasserentzug ist sensorisch nicht entscheidend. Die Vakuumstabilisierung (ggfs. auch vor der Tiefkühlung) führt zu einer exzellenten Optik, verbessert die mechanische Belastbarkeit empfindlicher Produkte und ermöglicht damit ein leichteres Handling. Rezepturseitig besteht ein großes Optimierungspotenzial durch die Anwendung von Vorteigen, durch die Entwicklung von speziell auf die Vakuumkühlung zugeschnittenen Backmitteln und durch ein gezieltes Enzymmanagement. Die mikrobielle Stabilität kann bei Raumtemperatur durch Schutzgasverpackung gewährleistet werden.

Die Qualität

Durch umfangreiche Benchmark-Tests für den Sortimentsbereich Brot, Brötchen und Croissants konnte der Nachweis erbracht werden, dass bei optimierter Vakuumprozessführung Produkte hergestellt werden können, deren Qualität marktverfügbaren Produkten vergleichbar ist. Die Vakuumkühlung wird sich nach fester Überzeugung der Industriepartner in vielen Teilbereichen zu einer wirtschaftlichen Alternative zur klassischen Tiefkühlkette entwickeln.

Der Selbstversuch

Im Rahmen einer Pressekonferenz über die Ergebnisse des Forschungsprojektes Vakuumkühlung von Backwaren hatten die Journalisten Gelegenheit, selber konventionelle Aufbackwaren, Tiefkühlbackwaren und vakuumgekühlte Backwaren im Vergleich zu testen. Deutlich sichtbar bei Brötchen, Brot und Croissants gleichermaßen: Volumen, Struktur und Form fallen bei der vakuumgekühlten Ware deutlich besser aus als bei allen Vergleichsmustern. Qualitätsmerkmale wie Geschmack, Geruch und Kaueigenschaft sind stark rezepturabhängig und lassen sich mit gezieltem Enzymmanagement steuern. Weil bei anschließender Vakuumkühlung die Vorbackzeit zur Stabilisierung der Produkte wesentlich kürzer ausfallen kann, bleiben die Produkte garantiert weiß und der Spielraum für den individuell gewünschten Bräunungsgrad größer.

Wissenschaftlich manifestiert

Was bislang aus theoretischen Überlegungen oder praktischen Erfahrungen bekannt war, fand in Rehbrücke jetzt eine wissenschaftliche Basis.

Vergleichstests für die Sortimente Brot, Brötchen, Croissants ergaben, dass bei optimierter Vakuumprozessführung sensorisch keinerlei Unterschiede zu anderen am Markt verfügbaren Produkten auftreten.

Bei teilgebackenen Kleingebäcken kann die Vorbackzeit verkürzt werden, weil die Vakuumkühlung ihrerseits zur Stabilisierung der Kruste beiträgt, was unter anderem Schäden bei Transport und Lagerung minimiert. Durch die kürzere Vorbackzeit erhöht sich die Kapazität der vorhandenen Öfen.

Vakuumkühlung verursacht beim Kühlprozess, bei der Lagerung wie beim Transport im Vergleich zur Tiefkühlung deutlich geringere Energiekosten.

Schnellere Vakuum-Abkühlkurven führen zu einer besseren Produktqualität als langsame, weshalb eine Optimierung von Rezeptur und Abkühlkurve für jedes Produkt zu empfehlen ist.

Vakuumgekühlte Ware lässt sich bei 10°C und 75 Prozent Luftfeuchtigkeit problemlos über 5 Tage lagern. Bei längere Lagerzeiten ist eine Verpackung im Folienbeutel und eine Kühlung zu empfehlen, bei längerfristiger Lagerung bei Raumtemperatur zudem eine Schutzgasverpackung.

Die fünf Phasen

Um den technologischen Hintergrund zu verstehen, ist es sinnvoll, sich eine Beschreibung der Arbeit mit der Vakuumkühlung, aufgeteilt in fünf Phasen, anzuschauen:

Phase 1: Die Brötchen, Kleingebäcke, Plunderteilchen aber auch Brote werden zu 40 bis 50 Prozent der üblichen Backzeit vorgebacken. Idealerweise ist darauf zu achten, dass die Gebäcke noch weiß sind, also noch keine Krustenfarbe entwickelt haben. Erfahrungswerte zeigen, dass der Grundsatz gilt: Je geringer die Vorbackzeit, desto besser die Qualität des Endproduktes. Die Vorbackzeit muss aber so gewählt sein, dass das Krumengerüst relativ tragfähig ist und die Gebäcke nicht zusammenfallen.

Phase 2: In der Vakuumzelle werden die ofenheißen Produkte durch das Absenken des Drucks in 2 bis 4 Minuten auf eine Temperatur von 10 bis 20°C abgekühlt. Die Bleche und Stikkenwagen bleiben bei diesem Verfahren heiß.

Phase 3: Die Produkte werden anschließend verpackt und bei

4 bis 10°C und einer Luftfeuchte von 85 bis 95 Prozent gelagert. Sie bleiben produktspezifisch zwischen 4 Tagen und bis zu

3 Wochen verarbeitungsfähig.

Phase 4: Die Auslieferung der Produkte kann ungekühlt erfolgen. Am Point of sale ist eine Lagerung ungekühlt für den Zeitraum von 24 bis max. 36 Stunden möglich. Gekühlt sind die Produkte länger haltbar. In vielen Filialen fehlt allerdings die notwendige Kühlfläche.

Phase 5: Beim Fertigbacken kann die Backzeit zwischen 15 und 35 Prozent verkürzt werden. Hier bestimmt die Bräunung die Länge des Backvorganges. Eventuell ist es notwendig,l die Backtemperatur leicht zu erhöhen. Erfahrungswerte gehen hier von einer Temperaturerhöhung von 10 bis 15°C aus.

Das Resümee

Vakuumkühlung stellt eine wirtschaftlichen Alternative zur energieintensiven Tiefkühlung von Backwaren dar, die insbesondere für Filialbäckereien von Interesse ist. Mit den in Bergholz-Rehbrücke entwickelten Test- und Vergleichsmethoden steht jetzt ein Instrumentarium zur Verfügung, das die Zusammenhänge klarer macht und für die Praxis hilfreich ist.