Fachthema

Kontrollierte Enzymatik

Moderne Kältekonditionierung: Neue Verfahren verändern traditionelle Betriebsabläufe und erhöhen die Produktqualität

Von Markus Nitz

Kälteanlagen erfüllen in Bäckereien verschiedene Zwecke: neben dem Lagern von Rohstoffen und vorproduzierten Produkten dienen sie mittlerweile als qualitätsbestimmender Faktor bei der Kleingebäckherstellung.

Die Gärunterbrechung hat die Herstellung von Kleingebäcken revolutioniert. Erstmals war es möglich, Teiglinge qualitätssicher am Vortag herzustellen. Nachteil dieser Methode ist der verhältnismäßig hohe Energieaufwand, der notwendig ist, um die Teiglinge gefrieren zu lassen. Die Gefahr des Austrocknens ist zudem sehr hoch. Bei nicht optimal gewählten Kältekurven ist es außerdem möglich, dass beim Gefrieren große Eiskristalle entstehen, die die Teigstrukturen zerstören.

Um diesen Problemen Herr zu werden und dem Teigling Zeit zu geben, sich während der Lagerung weiter zu entwickeln, sind seit einigen Jahren verschiedene Verfahren zur Führung im positiven Temperaturbereich auf dem Markt.

Auch bei diesen Lagerverfahren stellt die Hefe ihre Tätigkeit weitgehend ein. Enzyme jedoch sind weiterhin aktiv und schaffen durch ihre Abbauprozesse Stoffe wie Zucker und Aromen, die die Backwarenqualität positiv beeinflussen. Dies erlaubt es dem Bäcker in der Regel auch, den Einsatz enzymatisch aktiver Backmittel zu reduzieren.

Verschiedene Systeme

Um die Teiglinge im positiven Temperaturbereich zu führen haben sich drei grundlegende Systeme etabliert.

Beim ersten Verfahren, das z. B. Miwe und WP einsetzen, werden die Teiglinge möglichst schnell herab gekühlt und dann kontrolliert im niedrigen Plusbereich (etwa 5°C) gelagert. Hier wird häufig mit Saugkühlungen gearbeitet, die es ermöglichen, Brötchendielen gestapelt zu kühlen. Die kalte Luft wird durch die Dielen gesaugt. Ein solches System funktioniert allerdings nur mit Dielen, die über eine Öffnung verfügen. Anschließend können die Teiglinge bis zu 36Stunden bevorratet werden.

Ein anderes System, wie es etwa Wachtel einsetzt, kühlt die Teiglinge langsam ab. Bei 20°C wird die Anlage beschickt und im Verlauf von 6Stunden auf 3°C abgekühlt. Hier steht viel Zeit für Enzymaktivität zur Verfügung. Damit die Teiglinge nicht austrocknen, setzt Wachtel eine aktive Befeuchtung ein. Bis zu 48Stunden können die Teiglinge backfertig bereitgestellt werden.

Eine dritte Möglichkeit ist zum Beispiel Patt. Es arbeitet im positiven und negativen Temperaturbereich und sorgt durch kontrolliertes Abkühlen vorgegarter Teiglinge für eine einheitliche Temperatur in und auf dem Teigling.

Feinste Tropfen

Ungermann Systemkälte hat auf Basis der neuesten Erkenntnisse von Prof. Klaus Lösche vom ttz Bremerhaven die Microtec Befeuchtung weiterentwickelt. Diese ist nun auch in Tiefkühlanlagen im Temperaturbereich bis –20°C einsetzbar. Dadurch wird die Frischhaltung, auch von sehr empfindlichen Produkten oder Teiglingen mit großer Oberfläche sichergestellt.

Bei dem Verfahren wird Wasser durch eine Hochfrequenzmembran feinstverteilt und befeuchtet den Teigling als Nebel. Die Tröpfchen haben einen Durchmesser zwischen 0,001 und 0,005 mm, wodurch sie einen frei schwebenden Nebel bilden. So ist es möglich, eine relative Feuchte von 99Prozent in der Kühlung zu erreichen. Da ein Teil der Feuchte auch in den Teigling eindringt, kommt es zu keinem Gewichtsverlust beim Frosten.

Zusätzlich spart dieses System auch Energie, da kein Wasser mehr erhitzt werden muss, um zu verdampfen.

Um dieses Verfahren noch anwendungsfreundlicher zu machen, hat sich das Unternehmen mit der Firma Kövy zusammen getan und gemeinsam eine Brötchenstraße mit angeschlossener Kälteanlage entwickelt, die kältekonditionierte Teiglinge auf Dielen ausgibt. Bei diesem System ist es gleichgültig, auf welche Dielen abgesetzt wird. Geschlossene Dielen sind für die Filialbelieferung sogar von Vorteil, da die Kälte länger gehalten werden kann.

Auch der Einsparung von Energie hat sich Ungermann gewidmet. Kälteanlagen haben in Bäckereien den zweithöchsten Energieverbrauch, weshalb hier oft ein hohes Einsparpotential zu finden ist.

Energie sparen

In einem Fallbeispiel konnte der Energieverbrauch um ein Drittel reduziert werden, obwohl die Kühlfläche von 86 Stikken auf 156 Stikken nahezu verdoppelt wurde.

Die vielen kleinen Kälteanlagen, die im Laufe der Zeit die Kältetechnik dieses Bäckers ergänzten, wurden durch zwei leistungsstarke Verbundsysteme ersetzt, von denen eines die Kühlflächen im Plusbereich (Normalkühlungen und Sahneklima) versorgt, während das andere für Tiefkühl- und Gärautomatikflächen zuständig ist.

Technische Ausstattung wie Drehzahlregelung, Drucksensorsteuerung, Kältekreislaufabriegelung und redundant angelegte Mehrzylinderkompressoren entsprechen dem aktuellen Stand der Kältetechnik von Ungermann und sichern die Qualität selbst beim Ausfall einer Anlage. Die Anlagen sind komplett wassergekühlt, was gegenüber einer Luftkühlung deutlich Energie einspart. Ein solches System lohnt sich allerdings erst bei Verbundanlagen.

Zum Abtauen wie auch zum Heizen in Gärautomaten setzt das System Glykolkreisläufe ein, die ihre Heizenergie aus der zentralen Wärmebereitung der Produktion beziehen. So sind energieaufwändige Heizungen überflüssig.

Um den Preis nicht unnötig nach oben zu treiben, hat Ungermann bei diesem Beispiel alle vorhandenen Kühlräume überprüft, ob diese ersetzt werden müssen, oder ob Zellen in gutem Zustand nur mit der neuen Technik ausgerüstet werden müssen.

Werner und Pfleiderer Bakery Cooling hat mit dem Aroma+Cooler eine Saugkühlung im Sortiment, die speziell für das Herunterkühlen ungegärter und gegärter Teiglinge konzipiert ist.

Das eingesetzte „System Dieckmann“ realisiert kurze Kühlzeiten durch eine exakte Zwangsführung der Kaltluft über das Saugkammersystem und bringt so eine gute Backwarenqualität.

Spezielle Dielen

Laut Hersteller werden die Teiglinge effizient, schonend und mit wenig Feuchtigkeitsverlust heruntergekühlt. Durch die Lagertemperatur von 5°C entwickeln sich in den Teiglingen viele Aromastoffe. Dank der eingesetzten Saugkühlung ist es möglich, ganze Dielenstapel schnell abzukühlen. Der Dielenstapel wird an einer Andockstation angedockt und rundum hermetisch abgeschlossen. Die Kaltluft wird somit gezielt durch die Dielen über die Teiglinge gesaugt, wodurch eine gleichmäßige Kühlung erreicht wird.

Die Firma Ringoplast hat für den WP-Aroma+Cooler spezielle Dielen entwickelt, die an die Luftführung innerhalb der Anlage abgestimmt sind. Zur Lagerung müssen die Dielenstapel dann in einen Kühlraum, wie den WP GV Aromat, eingebracht werden, der die Teiglinge optimal feucht hält. Die zum Einsatz kommende Gärkurve schafft hohe Gärstabilität und Gärtoleranz und erlaubt es die Brötchenteiglinge bis zu 36 Stunden im Plusbereich zu lagern. Im Vergleich zu einem Schockfroster, so WP, ist das Saugprinzip aufgrund der geringen Luftmenge und der höheren Temperatur der Luft (–15°C bis –20°C statt –35°C) schonender für den Teigling und spart Energie.

Den Aroma+Cooler gibt es in 6 verschiedenen Größen für Stundenleistungen zwischen 3000 und 12.000 Brötchenteiglingen. Für Kleinbetriebe ist eine besonders kompakte Ausführung für bis zu 1500 Brötchen pro Stunde erhältlich.

In kleinen Schritten

Wachtel hat mit cool rising ein eigenes System zum kontrolliert gekühlten Gären von Teiglingen entwickelt. Hier erfolgt das Abkühlen in kleinen Schritten um die Differenz zwischen Teiglings- und Außentemperatur möglichst gering zu halten. In der Einbringphase hält die Anlage zwei Stunden lang 20°C. In der dann folgenden Abkühlphase sinkt die Temperatur in kleinen Stufen innerhalb von sechs Stunden auf 3°C. In dieser Phase garen die Brötchen bis zur Backbereitschaft.

In der Lagerphase können die Teiglinge bis zu 24Stunden in der Kühlung verbleiben und sind nach Entnahme ohne weitere Endgare sofort backbereit. Unabhängig von der Kältekonzeption sind bei der Teigaufbereitung wichtige Parameter zu beachten, wie z. B. Rezeptur, Backhefemenge, Mehlqualität, Teig oder Raumtemperatur. Alle diese Voraussetzungen sollten stimmen, um beste Qualität zu sichern. Neben dem besseren Geschmack durch die Aromen verbessert sich zudem die Frischhaltung der Gebäcke. Durch die ständige Abbackbereitschaft ist es möglich, ein breites Sortiment mit kleinem logistischen Aufwand frisch anzubieten.

Die geringen Temperaturunterschiede innerhalb der Anlage verhindern die Feuchtewanderung zum kältesten Ort, dem Verdampfer. So bleibt die Feuchte im Teigling.

Mit cool rising Plus stellte das Unternehmen auf der iba eine Weiterentwicklung des Systems vor. Hier wird der Teigling anfangs schnell abgekühlt um dann, ähnlich wie beim bisherigen cool rising langsam bei niedrigen Plusgraden zu garen. Das Besondere an der Anlage ist eine verstellbare Lamellenwand, die anfangs offen ist um schnell eine große Kältemenge schonend einzubringen. Im späteren Verlauf wird sie geschlossen, um die Teiglinge bei ruhender Atmosphäre zu lagern, wodurch eine Verhautung und Austrocknung vermieden wird.

Touch me

Auch Miwe ist seit langen Jahren als Anbieter für Bäckerkälte und Öfen bekannt. Mit Smartproof hat das Unternehmen ein Saugkälte-Konzept im Programm, mit dem Brötchen stapelweise im Plusbereich gelagert und langsam gegart werden. Hier kommt mit dem Miwe SF-D ein saugender Schockfroster zum Einsatz. Laut Miwe müssen keine speziellen Dielen zum Einsatz kommen, die zur Lagerung in einen Gärverzögerer oder Gärunterbrecher eingebracht werden. Auch Miwe erlaubt einen Zeithorizont von bis zu 36Stunden, um die Produkte abzubacken. Dank der als Kühlspeicher dienenden Dielenstapel, so das Unternehmen, können die Teiglinge ohne weitere Kühlung in die Filialen transportiert und dort auch ohne Kühlung gelagert werden. An besonders warmen Tagen empfiehlt der Hersteller allerdings den Einsatz einer Thermobox.

Auf der iba stellte Miwe die Steuerung Miwe Tc vor, die schon seit 2007 in Öfen und in der hauseigenen Wärmerückgewinnungsanlage zum Einsatz kommt. Jetzt ist die Touch Screen Steuerung auch in Kältesystemen eingebaut.

Das große Touchscreen-Display mit grafischer Darstellung der Soll- und Istkurven, die variable Programmierung von bis zu 99unterschiedlichen Programmen mit jeweils bis zu 8Phasen und die leistungsfähige Vernetzung über verschiedene Normschnittstellen sind die Stärken des Systems.

Flexibel und leistungsstark

Interessant ist ebenfalls die Flexibilität bei der Teigführung, die die neue Steuerung ermöglicht. Die bis zu 8 unterschiedlichen Phasen der Klimatisierungsfolgen („Programme“) sind bei der neuen Steuerung nicht als feste Abfolgeschemata vorgegeben. Sie lassen sich vielmehr flexibel kombinieren und bei Bedarf (mit Ausnahme der Gärunterbrechung) auch mehrfach innerhalb eines Programms aufrufen. Der Bäcker muss also nicht eine vorgegebene Temperatur-Feuchte-Kurve fahren, sondern er kann beliebige Kombinationen hinterlegen und damit ganz individuelle Teigführungen und Prozessfolgen realisieren. Eine Kombination aus klassischen, konventionellen Verfahrensfolgen mit modernen Ansätzen wie dem sanften Abkühlen ist also jederzeit möglich. Dies erlaubt dem Bäcker eine feine Abstimmung seiner Verfahrensfolge, und zusätzlich eine flexiblere Reaktion auf Kundenwünsche und die bei Bedarf auch kurzfristige Lieferung frischer Produkte.

Optional ist für die Steuerung ein Energie-Paket erhältlich, bei dem die Kältemaschinen bzw. Kompressoren stufenlos über einen Frequenzumrichter angesteuert werden. Das Temperatur-Feuchte-Gefüge in den Anlagen lässt sich auf diesem Wege überaus präzise und energieeffizient steuern. Die für den Energieverbrauch und die Produktqualität entscheidende Temperaturdifferenz zwischen Raumklima und Backwaren, kann sehr genau gesteuert werden. Dadurch lässt sich die Entfeuchtung der Backwaren beim Abkühlen so reduzieren, dass die Feuchtigkeit beim Abkühlen im Teigling bleibt. Als Nebeneffekt lagert sich weniger Feuchtigkeit als Eis auf dem Verdampfer ab, so dass nur seltener und kürzer abgetaut werden muss. Ein optimierter Kältemittelstrom erlaubt eine verbesserte Leistung und damit einen effizienteren Energieeinsatz.

Gegart kühlen

Kolb Kälte geht mit dem hauseigenen PATT-System einen etwas anderen Weg.

Hierbei werden ungegarte Teiglinge in die Anlage eingegeben. In der ersten Phase werden diese auf Vorgare gebracht. Im zweiten Schritt werden diese „vorgegarten“ Produkte in einem sehr langsamen Abkühlprozess in diesem Zustand stabilisiert. Die tiefste Endtemperatur dieses Prozesses liegt idealerweise bei ca. –5°C. Als Ergebnis hat man ein backfertiges Teigstück, das in diesem stabilisierten Zustand direkt, über lange Zeit in der Filiale abgebacken werden kann. Die Prozesssteuerung und die abgestimmte Luftführung sind die Besonderheiten dieses Systems. Hierfür war eine ganz neue Komponentenentwicklung und -auswahl, als bei bisherigen Anlagen, notwendig.

Auch Kolb Kälte spricht von deutlich geringeren Energiekosten als bei den bisher üblichen Gärunterbrecher-Verfahren. Auch die Investitionskosten sollen laut Hersteller geringer sein als für ein GU-System. Die Qualität der Produkte sowie die Frischhaltung steigen, wobei es möglich ist, Hefe und Backmittel zu reduzieren.

Die Logistik innerhalb der Bäckerei wird dank der hohen Stabilität der vorgegarten Teiglinge vereinfacht. Im Laden können die Produkte ohne weitere Gare direkt abgebacken werden. Dank der langen Entnahmezeit ist es möglich, größere Chargen zu produzieren und abbackbereit zu bevorraten.

Kein Makro-Eis

Debag bietet mit dem Blitzfroster ebenfalls einen saugenden Schockfroster an. Durch das schnelle Einfrieren der Teiglinge bleiben die Eiskristalle im Gebäck klein und zerstören somit die Teigstrukturen nicht. Die Anlage, die auch als Schrankversion für Kleinbetriebe lieferbar ist, kann auch für andere Zwecke als das Frosten eingesetzt werden. So lässt sich ofenheiße Ware schnell abkühlen und zügig kommissionieren oder ofenheiß einfrieren. Der kritische Temperaturbereich von +5°C bis –5°C wird schnell durchschritten und beeinflusst die Gebäckqualität dadurch positiv.

Hohe Flexibilität

Selbst Brote und Blechkuchen werden zügig herab gekühlt, ohne den Minusbereich zu erreichen. So kann frische Ware schneller geschnitten und zum Kunden gebracht werden. Auch Debag bietet ein Konzept an, mit dem frische Teiglinge herab gekühlt und den ganzen Tag backbereit bevorratet werden können. Die Flexibilität der Anlage erlaubt es, viele verschiedene Produkte, seien es Teiglinge, halbgebackene Ware oder grüne Teiglinge, die gefroren werden sollen, mit ihr zu kühlen und andere Kälteanlagen somit zu entlasten. So können qualitätssicher auch große Chargen produziert und bevorratet werden.

Dank des schnellen Abkühlens lassen sich mit dem Blitzfroster auch fertig garnierte Sahnetorten frosten, ohne dass die Sahne trocken wird oder sich Risse bilden oder Früchte aussaften. Zum Lagern bietet das Unternehmen die bewährten Anlagen in verschiedenen Größen und Ausstattungen an. Das eingesetzte Luftführungssystem sorgt für eine gleichmäßige Temperatur- und Feuchteverteilung. Die 75mm starke PU-Isolierung sowie die Steuerung bringen Energieersparnisse.

Moderner Verdampfer

Hein-Lillnord bietet ein bewährtes Sortiment aus Tiefkühllagerzellen, Halbautomaten und Vollautomaten an. Die Tiefkühllagerzellen FreezeLux helfen, die Produktion in den Tag zu legen und mit größeren Chargen auf Vorrat zu produzieren. Die SemiLux Halbautomaten stellen zur vorgegebenen Zeit auf +10°C bis +15°C gekühlte und gegarte Teiglinge zur Verfügung, wodurch die vorhandene Ofenkapazität besser ausgenutzt und auf Bestellungen flexibel reagiert werden kann. Mit der PerfectLux Reihe bietet Lillnord Gärvollautomaten an, die morgens vollgarige Produkte bereitstellen. Das Unternehmen hat in allen drei Bereichen die Luftzirkulation reduziert, um ein Austrocknen der eingebrachten Ware zu verhindern. Zudem helfen abgehängte, isolierte Decken, Luftleitwände und Wandabstandsleisten die Luft schonend und gleichmäßig über die Ware zu führen. Auch der Einsatz mehrerer kleiner Ventilatoren bringt Vorteile in der Luftverteilung und -zirkulation.

Perfekte Luftführung

Um eine optimale relative Feuchte zu gewährleisten, setzt das Unternehmen in der Größe angepasste Verdampfer ein und achtet bei der Erstellung der Temperaturkurven auf geringe Temperaturunterschiede.

Alle Hein-Lillnord-Kältesysteme sind serienmäßig mit einem komplett aus Edelstahl hergestellten Innenraum mit beheizbarem Boden ausgestattet. Abgerundete Ecken sorgen für einfache Reinhaltung der Anlagen. Rammschutzbügel schützen die empfindlichen Wände und Komponenten vor Beschädigung durch Stikkenwagen.

Das Kälteaggregat Supracooler sichert die Backwarenqualität durch eine konstante Luftfeuchte von 92Prozent. Mit bis zu 200Stufen, in denen die Umluftgeschwindigkeit geregelt werden kann, ist die Anlage auf jede Gegebenheit fein einstellbar.

Die von Hein eingebaute Steuerung ist einfach und intuitiv zu bedienen und kommuniziert in Klartext mit dem Benutzer, der sich so nicht durch dicke Anleitungen wälzen muss, um die ausgegebenen Codes zu verstehen.

Aufgehende Sonne

Mit dem CDS-Sunriser bietet Koma eine vollautomatische Anlage zur Teiglingskonditionierung. Neben der typischen massiven Ausführung der Möbel, (8 cm-PU-Isolation, Innenseite vollständig in Edelstahl ausgeführt, isolierter Plichtboden mit 3mm Edelstahlplicht, Edelstahl-Druckwand ohne Werkzeug demontierbar), bietet das System noch weitere Vorteile. Verdampfer über die gesamte Anlagenbreite sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Luft. Die exklusiv für Koma produzierte Verdampfer-Technik mit unterschiedlichen Lamellenabständen und integrierter Edelstahl-Tropfschale gewährleistet eine optimale Verdunstung und verhindert schnelles Anfrieren. Zentrale Zentrifugalventilatoren, die gleichmäßig über die gesamte Länge der Druckwand verteilt sind, sorgen für eine große Menge an bewegter Luft.

Mit der neuen Sunriser-Steuerung ist es möglich, völlig frei zu programmieren und die Temperaturkurve gemäß den Anforderungen anzupassen. Durch den einstellbaren Temperaturbereich zwischen –20°C/+40°C ist die Anlage für verschiedene Teigkonditionierungen geeignet.

Speziell getrennte Verdampfer, über die gesamte Länge der Anlage verteilt, und die von den Verdampfern getrennten Zentrifugal-Ventilatormotoren mit Spezialbeschichtung, gewährleisten eine optimale Verteilung der Luft. Eine vollkommen neue Verdampferkonstruktion sorgt während der Abkühl-, Aufbewahrungs-, Auftau- und Gärphasen für eine stets korrekte Konditionierung der Teiglinge. Das E.O.S.-System ermöglicht es, den Energieverbrauch der Anlage zu überwachen und zu regeln. Zudem bietet die Steuerung mit grafischem Display weitere Möglichkeiten, wie z. B. die Wiedergabe des gesamten Wochenprogramms auf dem Display. Einzelne Programme können tagesspezifisch angepasst werden, ohne direkt die komplette Programmierung zu ändern.