Controlled production of acetic acid in wheat sour doughs

Zusammenfassung

Sauerteige werden durch ihren pH-Wert, ihren Gesamtgehalt an titrierbaren Säuren (TTA) und ihren Gärungsquotienten (FQ=molares Verhältnis Milchsäure/Essigsäure) charakterisiert. Bei vergleichbaren Säuregehalten kann sich der Gärungsquotient auf die sensorischen Eigenschaften und die Haltbarkeit der Brote auswirken. Deshalb sollte er über die Förderung oder Hemmung der Essigsäurebildung kontrolliert werden. Das läßt sich über einen begrenzten Bereich durch geeignete Einstellungen der Prozeßparameter Temperatur und Teigausbeute bei der Sauerteiggärung erreichen. Ein anderer Weg bietet sich über eine gezielte Einflußnahme auf die Verfügbarkeit organischer Wasserstoffacceptoren (über das Angebot von Fructose oder Invertzucker) an, um den Gärungsquotienten direkt durch Umlenken der heterofermentativen Stoffwechselwege von der Ethanolzur Essigsäurebildung (und umgekehrt) zu veranlassen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, die von der Temperatur und der Teigausbeute ausgehenden Ein flüsse mit denen eines Fructoseangebotes zu kombinieren, um eine effizientere Kontrolle des Gärungsquotienten zu erarbeiten. Zu diesem Zweck wurden Mehrfaktorversuche auf der Basis des “Central Composite Designs” angesetzt, um die Effekte der Temperatur (25–40 °C), der Teigausbeute (180–320) und des Fructoseangebotes (0–10 g/100 g Mehl) auf Sauerteiggärungen mitLactobacillus brevis 25 a zu quantifizieren. Auf diesem Wege konnte der Gärungsquotient über einen Bereich von 0,9 bis 4,5 kontrolliert variiert werden. Die Ergebnisse zeigten, daß dabei von der Temperatur kein signifikanter Einfluß ausging und daß Fructose effizienter zur Einstellung des Gärungsquotienten genutzt werden kann als die Teigausbeute. Interaktive Effekte wurden nicht nachgewiesen.

Summary

Sour doughs are characterized by their pH value, their total amount of titratable acidity (TTA) and their fermentation quotient (FQ=mol ratio lactic acid/acetic acid). At comparable TTA, the FQ may evidently affect the sensory properties and the shelf life of breads. Therefore, attention should be directed to controlling FQ by enhancing or suppressing the production of acetic acid. Over a limited range, this is possible by setting to appropriate levels the process parameters temperature and dough yield. Alteration the availability of the hydrogen acceptor (via fructose or invert sugar supply) is another way of influencing the FQ directly by shifting the heterolactic pathway from the ethanol to the acetate branch and vice versa. The objective of this investigation was to combine the effects of dough yield and temperature with those of fructose supply in order to improve the control of FQ. The central composite design was used to arrange the experiments to quantify the effects of temperature (25–40° C), dough yield (180–320) and fructose supply (0–10 g/100 g flour) on fermentations of sour dough started withLactobacillus brevis 25 a. In this way, it was possible to modulate the FQ levels between 0.9 and 4.5. The results indicate, that temperature has no significant effect, and that fructose is more efficient in influencing the FQ than dough yield. No interactive effects were detected.