Verarbeitung pflanzlicher Produkte (Fach) / Übungsfragen Pawelzik (Lektion)
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Fragen zu den ersten Kapiteln
Diese Lektion wurde von j_hunter15 erstellt.
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- Worin bestehen wesentliche Unterschiede bei Weizen- und Roggenmehl und wie wirkt sich dies bei der Brotherstellung aus? Roggenmehl enthält im Gegensatz zu Weizenmehl kein Gluten o Teigbildner Weizen: Gluten o Teigbildner Roggen: Hemicellulosen (Quellstoffe) und Pentosane Roggenmehl enthält im Gegensatz zu Weizenmehl eine hohe Amylaseaktivität o Roggenbrote basieren deswegen auf Sauerteigherstellung o Funktion Sauerteig: Bildung von Säuren zur Gewährleistung der Backfähigkeit von Roggen (pH-Senkung zur Hemmung von α-Amylase und Hemicellulasen) Pentosangehalt im Roggenmehl höher Lösliche Bestandteile im Roggenmehl höher
- Was ist Sauerteig? Warum wird er überwiegend nur bei der Roggenbrotherstellung verwendet? Roggenbrot enthält kein Gluten als Teigbildner und besitzen zusätzlich eine hohe Amylaseaktivität o Problem Amylase im Brot: große Zuckermoleküle werden aufgespaltet Sauerteig o in Gärung befindlicher Vorteig unterschiedlicher Konsistenz aus Mehl und Wasser o Impfgut: Milchsäurebakterien (Lactobacillen): homofermantative L. (2/3 der Milchsäurebakterien) vergären Kohlenhydrate zu Milchsäure; heterofermentative L.: neben Milchsäure auch Essigsäure und Kohlendioxid; o Funktionen Milchsäurebakterien: Bildung von Säuren zur Gewährleistung der Backfähigkeit von Roggen (pH-Senkung zur Hemmung von α-Amylase und Hemicellulasen), Bildung von Kohlendioxid zur Teiglockerung, Bildung von Aromastoffen und ihren Vorstufen
- Welche Funktionen haben Sauerteighefen? Wann und warum werden Bäckerhefen bei der Sauerteigbereitung eingesetzt? Funktionen o antibiotische Wirkung auf störende gramnegative Bakterien o Kohlendioxidbildung (Teiglockerung) Einsatz o Hinzugabe der Hefen als Impfgut o Verwundung nur bei Zwei- und Einstufenführung der Sauerteigbereitung
- Worin bestehen Vor- und Nachteile der Ein- und Dreistufenführung der Sauerteigherstellung? Einstufenführung + o Günstige Herstellung und arbeitstechnisch geringerer Arbeitsaufwand o Geringster Zeitaufwand o Anstellgut: 20-50% vom Vollsauer - o Schlechte Aromabildung durch Hefezusatz o Mikroorganismen können sich nicht so gut entwickeln Dreistufenführung + o Ausgangsmaterial (Anstellgut): 0,5-2 % vom Vollsauer o Mikroorganismen können sich in den drei Stufen voll entwickeln o beste Aromabildung - o Höchster Zeitaufwand und Maschineneinsatz
- Welche Verfahren der Gärunterbrechung bzw. Gärverzögerung werden bei der Kleingebäckherstellung angewendet und warum? Gärverzögerung o Kühlung von Teiglingen auf Temperaturen von +5 bis –5 °C und 90% relat. Luftfeuchte über max. 24 Stunden o Anschließende Lagerung bei 0°C für ca. 48 – 72 h bei hoher Luftfeuchte; Anwendung im Filialbetrieb o Grund: Lagermöglichkeiten (so muss nicht jeden Tag frisch gebacken werden), Transport in die Filialen, Frisches Aufbacken in den Filialen möglich Gärunterbrechung o Kühlung von Teiglingen auf −18 °C für max. drei Tage o Anschließende Lagerung bei 60 – 70% Luftfeuchte o Grund: Produktion an Gunststandorten (niedrige Lohnkosten in Osteuropa) und anschließender Transport in die Backfilialen
- Warum unterscheiden sich Weizen- und Roggenbrote im Hinblick auf ihre Aromastoffgehalte? Herstellungsprozess o Weizen: Hefeteig, Backpulver o Roggen: Sauerteig (viel mehr Aromastoffe!): Milchsäurebakterien fördern stärker die Bildung von flüchtigen Verbindungen Sensorische Profile von Roggen- und Weizenbroten unterscheiden sich stark o Weizen: eher süß, kleieartig, hefeartig, kuchenbrotartig o Roggen: sauer, michsäureartig, gärig Backprozess hat ebenfalls Einfluss auf Aromastoffbildung o Je länger der Backprozess, desto mehr Aromastoffe (Maillard Reaktion etc.) Vergleich Krusten von Weizen und Roggenbrot o Verbindungen in Roggenbrot viel höher als im Weizenbrot
- Beschreiben Sie rohstoffbedingte Brotfehler und erläutern Sie deren Ursachen. Enzymaktivitäten (α-Amylase) o Ursache: Sortenwahl, Bildung von Mykotoxinen bei der Lagerung, Witterung Glutengehalt und -qualität o Ursache: zu geringe Schwefel und Stickstoff Düngung à unzureichende Ausbildung Disulfidbrücken, zu geringer Rohproteingehalt im Weizen à Einflussfaktoren: Klima, Boden, Sorte, Düngung (N)
- Welche handwerklich bedingten Brotfehler können bei der Brotherstellung auftreten? · Teigaufarbeitung · Teigsäuerung · Reifedauer · Teig- bzw. Ofentemperatur · Teiglinge auf Blech zu eng gesetzt · Backformen im Ofen zu eng gesetzt · Dampfzufuhr während des Backprozesses · Trennmittel ungleichmäßig verteilt
- Welche Funktionen haben Backmittel bei der Teig- und Brotherstellung? Glutenentwicklung o Ascorbinsäure o Enzyme o Emulgatoren Wasserregulierung o Hydrokolloide (z.B. Guarkernmehl) Teigentwicklung o Malze o Dextrose o Enzyme
- Welche Getreidearten können zur Erzeugung glutenfreier Brote dienen? Worin unterscheiden sich diese Brote im Vergleich zu Weizenbroten und warum? · Hafer: Schlechte Krumenstruktur, kaum Volumenbildung · Roggen: Herstellungsweise à hauptsächlich Sauerteig · Reis: Sehr geringer Gliadingehalt: Backvolumen · Mais: Schlechte Krumenstruktur · Sorghum: Schlechtes Aromaprofil: Geschmack erbsenähnlich · Quinoa: Schlechtes Aromaprofil: Geschmack erbsenähnlich
- Welchen Verderbsmöglichkeiten kann Brot ausgesetzt sein? Mikrobieller Verderb von Backwaren durch Bacillus Arten: insb. B. subtilis Schimmelarten o Aspergillus o Penicillum o Mucor mucedo
- Warum sind Roggenbrote länger haltbar als Weizenbrote? · Sauerteig: höherer pH Wert führt zur Reduktion von Mikroorganismen · Weizenbrot: Oftmals Infektion möglich durch mikrobieller Verderb durch Bacillus Arten · Weizenbrote: 3 Tage etwa haltbar · Roggenbrote: 8-12 Tage haltbar
- Nach welchen Kriterien erfolgt die Vorreinigung von Getreide? Welche Maschinen werden eingesetzt? Warum müssen z.B. Unkrautsamen vor der Vermahlung herausgereinigt werden? Kriterien o Fremdbesatzteile: Kornbesatz, Schwarz- oder Fremdbesatz Trennprozesse Vorreinigung und dazugehörige Maschinen o Sieben (Siebseperator) o Schichten (Sichter) o Magnetscheiden (Magnet) o Auslesen nach Form und Größe (Trieur) o Auslesen nach Farbe (Farbausleser) o Abscheiden (Trockensteinausleser)
- Was ist Besatz und wie wird er eingeteilt? Entfernung von Fremdbestandteilen = Besatz Kriterien / Einteilung o Kornbesatz: Bruchkörner, Schmachtkörner, Fremdgetreide o Fremdbesatz: Stroh, Ähren, Spelzen, Brandbutten, verdorbene Körner o Andere Verunreinigungen: „Fremde Pflanzenteile“, Insekten, andere Schädlinge
- Was versteht man unter Konditionierung des Getreides und wodurch ist dieser Prozessschritt charakterisiert? Konditionierung: Vorbereitung auf die Vermahlung Ziel o Änderung der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Getreidekorns durch Feuchtigkeit, Wärme und Zeit o Schale des Korns soll zäher/elastischer und Mehlkörper mürber werden o Leichtere Trennung von Schale und Endosperm bei der Vermahlung bzw. anschließend von Kleie und Mehl o Fraktionen mit unterschiedlichen backtechnischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften können gewonnen werden Prozesse o Befeuchten (Netzen) o Abstehen
- Worin besteht das Ziel bei der Herstellung von Weizenmehl? Welche Mahlprodukte können entstehen und worin unterscheiden sich diese voneinander? Ziel: Erstellung eines sicheren, hochwertigen, gleichmäßigen Endproduktes Mahlprodukte o Schrote o Grieße o Dunste o Mehle Unterscheidung: Partikelgröße, Feinheitsgrad, Inhaltsstoffe
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- Was versteht man unter selektiver Zerkleinerung? Nennen Sie wichtige Prozessparameter und beschreiben deren Einfluss Prinzip der selektiven Zerkleinerung: Kornstruktur wird schonend aufgebrochen und Endospermzellen aus Schale herausgelöst. Schalen werden als Kleie abgesiebt und Endospermteile stufenweise weiter zerkleinert Prozesse o Schroten: grobes Zerkleinern von Körnern oder Kornbruchstücken bei möglichst geringer Zerkleinerung der Schale; Herauslösen grober Endospermteile; Ziel: möglichst vollständige Abtrennung von Schale und Endosperm o Schleifen: Bearbeiten der Oberfläche von Grieß-Teilchen mit anhaftenden Schalen (Koppen) o Auflösen: stufenweises Zerkleinern grober Grießteilchen zu kleineren Teilchen (feinerer Grieß, Dunst oder Mehl) unter Vermeidung des Splitterns der Schalenteile o Ausmahlen: Zerkleinern schalenfreier Grieße oder Dunste zu Mehlen
- In welchem Abschnitt der Mehlgewinnung werden Stärkekörner mechanisch beschädigt? Was sind Ziele und Folgen der mechanischen Stärkebeschädigung? Prozess: Ausmahlen Ziel: Modifizierung der äußeren und inneren Kornstruktur Folgen o erhöhte Wasseraufnahmefähigkeit in kaltem Wasser o erhöhte enzymatische Angreifbarkeit, Verringerung der thermischen Stabilität o Quell- und Verkleisterungsvermögen der Stärke mit steigender Beschädigung verringert
- Nach welchem Kriterium erfolgt die Trennung der Zerkleinerungsprodukte nach der Vermahlung? · Teilchengröße
- Worauf basiert die Typisierung von Mehlen? · Mehltypisierung: Mehltype = Mineralstoffgehalt x 1000
- Welche Ziele haben die thermische und die hydrothermische Behandlung der Haferkerne? Welche Maschinen werden zum Schälen des Hafers eingesetzt und wie erfolgt die Trennung geschälter und ungeschälter Kerne? Schälen des Hafers: Tischausleser --> ungeschälter Haferkerne gelangt durch Hubkräfte über Tischausleser und Pralldreiecke von einer Seite sortiert zur anderer Thermische Behandlung o Darren (Trocknen): thermische Behandlung ungeschälter oder geschälter Haferkerne bei 100 bis 120°C über 1 bis 3 Stunden; o Ziel: Inaktivierung von Lipasen, Lipoxygenasen, Peroxidasen; Geschmacksverbesserung; Hydrothermische Behandlung o (Dämpfen) (T = 110°C, 10 bis 15 min) vor dem Flockieren (Glattwalzen mit Durchmesser von 400 … 600 mm) o Ziele: Ermöglichen einer guten Verformbarkeit beim anschließenden Flockieren, Förderung des Aufschlusses von Stärke
- Was versteht man unter Extrusion? Gewinnung aus unterschiedlichen Getreidearten: es werden mit Wasser und Zusätzen angeteigte Mehle bei Temperaturen bis 180°C in Schraubenpressen verdichtet und durch ein Ventil gedrückt. Bei dem dabei entstehenden Druckabfall bläht sich die Substanz auf und das entstandene Produkt kann nach Trocknen, Schneiden und Rösten eine luftig-lockere Konsistenz aufweisen Beispiele: Kaugummis, Teigwaren, Knabberprodukte, Schokoflocken
- Welche Inhaltsstoffveränderungen laufen beim Extrudieren ab? Zustandsänderungen im zu extrudierenden Produkt während der Extrusion: o Verkleisterung der Stärke o Proteindenaturierung o Strukturbildung oder –modifizierung o Texturausbildung, Enzyminaktivierung o Abtötung mikrobieller Keime o Aromabildungsvorgänge
- Worin unterscheiden sich Kalt-, Warm- und Heißextrusion und für welche Produkte werden sie angewendet? Kaltextrusion o Rohstofffeuchte: 30 – 60 % o Temperatur: 20 – 70°C o Druck: 6 - 10 MPa o Schneckendrehzahl: 10 – 80 min^-1 o Produkte: Teigwaren, Süßwaren, Karamellmassen Warmextrusion o Rohstofffeuchte: 20 – 30 % o Temperatur: 70 – 130°C o Druck: 8 - 14 MPa o Schneckendrehzahl: 40 – 120 min^-1 o Produkte: indirekt expandierte Snacks, Halbfertigerzeugnisse, Fleischanaloge Heißextrusion o Rohstofffeuchte: 10 – 20 % o Temperatur: 130 – 250°C o Druck: 12 - 25 MPa o Schneckendrehzahl: 80 – 250 min^-1 o Produkte: direkt expandierte Snacks (Erdnussflips), Paniermehl, Frühstrückscerealien
- Beschreiben Sie die Herstellung von Cornflakes mittels Kochextrusion. Welche Vorteile hat dieses Verfahren gegenüber der konventionellen Herstellung? aus 4 … 6 mm großen Maisgrits des glasigen Endosperms harter bis mittelharter Maissorten; Kochen der Maispartikel zur vollständigen Verkleisterung der Stärke Vorteile Kochextrusion: o Aufschluss- und Gelatinierungsprozess ist innerhalb einer Minute abgeschlossen o Verwendung von Maisprodukten unterschiedlicher Granulation und Kornhärte o Ausformen einheitlicher Teilchen in variablen Größen
- Warum ist Durumweizen ein bevorzugter Rohstoff für die Teigwarenherstellung in Europa? Vorteile o kompakte Endospermstruktur, höherer Gluten- und Gelbpigmentgehalt als Weichweizen o Mahleigenschaften: Glasigkeit: hoher Anteil vollglasiger Körner führt zur erwünschten Transparenz der Grieße o Rohproteingehalt: Hohe Gehalte weisen v.a. auf gute Kocheigenschaften hin
- Wodurch kommt die Glasigkeit der Körner des Durumweizens zustande und warum ist sie ein wichtiges Qualitätsmerkmal für die daraus herzustellenden Teigwaren? · Mahleigenschaften: Glasigkeit: hoher Anteil vollglasiger Körner führt zur erwünschten Transparenz der Grieße. Ausprägung ist sortenabhängig und beeinflusst von Witterungsbedingungen während Abreife · Eine hohe Glasigkeit bedeutet tendenziell eine höhere Grießausbeute. Zu hoher Glasigkeit kommt es, wenn bei heißer und trockener Abreife die Stärkekörner mit dem Protein kompakt verkitten. Es entsteht ein hornig-transparentes, bernsteingelbes und hartes Endosperm, das beim Vermahlen in den gewünschten Grieß zerfällt
- Charakterisieren Sie die Trocknungsprozesse bei der Herstellung von Teigwaren. Welche Kocheigenschaften sind für Teigwaren charakteristisch? Trocknen der Teigwaren o Entfeuchten der Teigwaren von ca. 31 auf 13% Endfeuchte und Strukturverfestigung o Teigwarenteig: kapillarporöser Körper, geht durch Trocknen in sprödes Gel über, das hart und sprödbrüchig ist; langsame Feuchteabgabe des Teiges wegen osmotischer und adsorptiver Bindungen Durchführung des Trocknungsprozesses in zwei Stufen: o erste Stufe: Vortrocknen auf 25 … 20% Feuchte: Strukturänderung, Erhöhung der Form-stabilität o zweite Stufe: Haupttrocknung: sehr langsame Entfeuchtung bei zunächst sehr hoher Luftfeuchtigkeit auf 13%, um ein Schrumpfen und Verschließen der Kapillaren zu vermeiden; Dauer: 10 … 18 h o Durch HTST-Verfahren (= High temperature short time): Gesamttrocknungszeit auf wenige Stunden (ca. 3 h) reduziert. Äußerliche Qualitätsmerkmale: o gleichmäßige Farbe, Transparenz, glatte Oberfläche; keine weißen oder dunkle Punkte (z. B. Schalenteilchen) und Risse