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Zur Kenntnis der Verhiitung von Schimmelbildung bei Schnittbrot durch Sorboylpalmitat

W. DmMAm und A. Scnu~z

Mitteilung aus dem Universitdits-Institut /iir Lebensmittelchemle, Frank/urt a. M., und der Bundes/orschungsanstalt /i~r Getreideverarbeitung, Detmold

Eingegangen am 20. ganuar 1968

Einle i tung

Man ist sehon lange darum bemiiht, Brot und andere Backwaren in eine haltbare Form zu bringen, also MaBnahmen zu ergreifen, die aueh fiir den Handel und den Verbraueher yon Be- deutung w/~ren. Dabei seheiden aber die klassisehen Veffahren der Anwendung yon K/ilte und Hitze aus, da sie nur eine besehr~nkte Auswirkung beziiglieh des mikrobiellen Verderbs zeigen. Sie sind aueh ffir die gewerbliehe und industrielle Praxis zu aufwendig und kSnnen sogar bei nur geringem Haltbarkeitseffekt eine Qualit~tsverschlechterung herbeifiihren. Datum kSnnen Ge- treidemehlerzeugnisse oder Teigmassen aller Art saures Natrinmaeetat, Caleinmaeetat oder Caleiumpropionat enthalten, Stoffe, die auch bei der Sauerteigg~rung im Brot auftreten und nicht allgemein konservierend wirken, dafiir aber das Fadenziehen im Brot verhindern. Das Vitamin C wird zur Verbesserung der Baekf~higkeit kleberschwaeher Me]Me angewendet. Unsicher und un- zul~nglich ist aber dessen Einttull auf die Sehimmelbildung. Trotz der Verwendung dieser ehemisehen Stoffe wird in der wi~rmeren Jahreszeit und besonders bei Sehnittbroten regelm~l~ig ein Schimmel- befall beobaehtet. Die Verluste kSnnen in den Sommermonaten bis zu 2--4~/o der Gesamt- produktion betragen. Solche Verlnste werden um so augenf~lliger, wenn man bedenkt, dab das Sehnittbrot heute bereits etwa 1/a des Brotkonsums deckt. Im l~riihjahr 1967 hat der VO-Geber einen weiteren Zusatzstoff fiir Brot zugelassen, sofern es in Seheiben gesehnitten und verpaekt in den Handel gebraeht wird 1. Es handelt sieh bier um die Sorbins~ure (E 200). Der besondere Vorzug der Sorbins~ure liegt darin, dab sic wie jede andere aliphatische Fetts~ure quantitativ zu Kohlens~ure und Wasser im Verdauungstrakt abgebau$ wird, und daher keinerlei physio- logische oder pharmakol. Bedenken gegen ihre Verwendung bestehen. Aul3erdem wirkt sie bereits in niedrigen Konzentrationen, ohne gesehmacklich oder geruchlich in Erseheinung zu treten. Bei Schnittbrot erreieht man bereits dureh Zugabe yon 0,1--0,13 T1 Sorbins~ure auf 100 T1 Mehl eine deutliehe Verl~ngerung der Haltbarkeit des fertigen Brotes (1, 2). HShere Zus~tze, etwa 0,15 bis 0,2 T1 steigern aueh die Haltbarkeit. Beim Zusatz yon 0,1 T1 auf 100 T1 Mehl tritt aber eine nachteilige Erseheinung auf, n~mlich die einer gewissen Hemmung der G/~rung und damit der Teiggare. Helen, welche die Teiglockerung bewirken, werden in ihrer Wirksamkeit geschw~cht. Bis zu Konzentrationen ,con 0,1 T1 bei hellen und 0,13 bei dunklen Broten (in Ausnahmef~Llen bis zu 0,15 T1) kann die G~rhemmung dutch hShere Hefegaben und eine l~ngere Garzeit kompen- siert werden. Noeh hShere Sorbinsi~uremengen sind aber in der Praxis nicht zu empfeblen (3).

1 Bundesgesetzbl. Teil 1 l~r. 16, S. 343 (1967).

40 W. Di~_~m und A. Scm~z:

Diese weniger gfinstigen und schwerer kontrolHerbaren Erscheinungen veran- laBten dazu, nach gfinstiger wirkenden chemischen Stoffen zu suchen, die abet zugleich keine nachteiligen Nebenwirkungen auslSsen. Geeignet hierzu erschien das gemischte Anhydrid der SorbinsSure mi t PalmitinsSure

CHs---CH=CH--CH=CH--C0--0-0C---(CH2)14--CH a .

Das Sorboylpalmitat I unterscheidet sich grunds/~tzlich yon den bisher bei Ge- treidemehlerzeugnissen und Teigmassen zugelassenen chemischen IIilfsstoffen, da es keine G/~rhemmung hervorruft und den Schimmelbefall des Brotes zu verhindern vermag (4).

Das Anhydrid ver/indert sich bei der Teigbereitung nicht, ist also stabil und wird beim BackprozeB vollst/£ndig zu Sorbins/iure und Palmitins~ure hydrolysiert. Dem- nach t r i t t das Anhydrid in der Zeit der Teigbereitung und Teiggi~rung als ,,maskierte" Sorbins/~ure auf. Durch die Spaltprodukte charakterisiert kSnnen gegen die Verwen- dung des Sorboylpalmitats keine gesundheitlichen oder andere Bedenken erhoben werden.

Triebbestimmung Unter Verwendung yon 3% ttefe wurde in iiblicher Weise eine Triebbestimmung vor-

genommen. Dabei wurde das Sorboylpalmita$ in einer Menge yon 0,4 T1 zu 100 T1 Mehlzugesetzt und mit einem Ansatz yon 0,5 T1 Calciumpropionat verglichen.

Die Versuchsergebnisse sind in Tab. 1 wiedergegeben.

Tabelle 1. Triebbestimmung

ZeR rain

30 60 90

150 180

Konfxolle ml

entwickelte Kohlendioxidmenge nach Zusatz yon 0,4 T1 Sorboyl- 0,5 T1 Calcium- palmitat in ml propionat in ml

285 260--305 130 630 590--650 380

1395 1240--1380 795 1855 1640--1815 970 2240 2000--2220 1220

Die ffir Sorboylpalmitat angegebenen Werte sind die Extremwer~e yon jeweils 3 Versuchen mit 3 verschiedenen Proben.

Aus der Tab. 1 geht hervor, da$ die gi~rhemmende Wirkung des Calcinmpropio- nats ira Weigbrotteig bei Verwendung yon 3% Itefe bei fast 50% liegt. Sorboyl- palmitat verursacht in einer Konzentrat ion von 0,4 T1 keine G/~rhemmung.

In einem weiteren Versueh wurde festgestellt, da$ man bei einem Sauerteigbrot mit 0,4 T1 Calciumpropionat die doppelte Menge an t tefe benStigt, um ein der Kon- trolle entsprechendes Brot zu erhalten; dagegen war beim Zusatz yon 0,3 T1 Sorboyl- palmitat eine erhShte ttefemenge nicht erforderlich. Auch hier t r i t t in Gegenwart yon Sorboylpalmitat keine G/irhemmung auf.

Baekteehnische Untersuehungen Sorboylpalmitat wurde im Vergleich zu Calciumpropionat bei Roggenschrot- und

l~oggenmischbrot geprfift.

1 Hersteller: Farbwerke Hoechs~ AG vormals Meister Lucius u. Briining, Frankfurt a. 1~I.

Kennbnis der Verhiitung yon Schimmelbildung bei Sehnittbrot dureh Sorboylpalmitat 41

Tabelle 2. Versuch mlt Boggenschrotbro~

Merkmale ohne Roggenschrotbrot mit Zusatz yon Zusatz 0,4 T1 Sorboyl- 0,4 T1 Calcium-

palmitat propionat

Teigbesehaffenheit Teigausbeute Girzeit in rain Brotausbeute Volumenausbeute Ausbaekverlust in ~o Sauregrad des Brotes

normal normal normal 165 165,1--165,7 165,1 45 45 45

155,2 153--154 155,5 187 186--188 174

6,1 6,7--7,4 5,8 7,5 7,3--8,8 7,5

Hins ieh t l ich WSlbung, B r i u n u n g , Krumenloekerung , Porengleichm/iBigkeit , Krumenelas t iz i t /~t und Kauf/~higkeit e rgaben sieh keine Unterschiede .

Auch hier waren hinsicht l ich WSlbung, Br/~unung, Krumen loeke rung , Poren- gleichm/~BigkeiL Krumenelas t iz i t /~t und Kauf / ih igke i t keine wesent l ichen Ver/~n- derungen gegenfiber den Kon t ro l l b ro t en zu beobachten .

Tabelle 3. Versuch mit Roggenmischbrot

Merkmal ohne Zusatz Sorboylpalmitat Caleiumpropionat

Teigbesehaffenheit Teigausbeute G/~rzeit in rain Brotausbeute Volumenausbeute Ausbaekverlust in % S/~uregrad des Brotes

normal normal etwas gesehmeidig 1 6 7 , 1 167,4--167,8 167,4 65 65 125 (i!)

1 4 4 , 1 144,1--144,6 145,2 347 349--353 330

13,8 13,8 13,4 5,9 6,6--6,8 7,2

0rganolepf isehe Pr i i lung

Zur ErgSnzung der experimenbllen Versuehe wurden in Zusammenarbeit mit einer Brot- fabrik mehrere GroBversuehe mit Sorboylpalmitat durchgefiihrtt. Gebaeken wurde Roggen- misehbrot, die Zusatzmenge an Sorboylpalmitat betrug einheitlieh 0,3 T1.

Die organoleptisehe Priifung wurde mit 2 Gruppen yon Versuehspersonen vorgenommen. Es wurde der Dreieekstest beniitzt, der sieh durch genaue Ergebnisse bei einer verh~ltnism/~Big kleinen Zahl yon Pr/ifern bzw. Testen auszeiehnet. Er gibt prinzipiell Auskunft, ob zwisehen 2 Proben geschmaekliche Untersehiede bestehen. In der ersten Gruppe, die 23 Personen umfaflte, wurde der Dreieekstest noeh mit einem Qualiti~tstest gekoppelt, in dem der Prtifer danaeh gefragt wurde, welche Probe er geschmaeklieh bevorzugt. Jedem Priifer warden 3 mit ver- sehiedenen Zeiehen markierte Brotseheiben ausgehindigt. Zwei Scheiben waren identiseh, w/~h- rend die 3. Seheibe die abweiehende Probe darStellte. Um eine gegenseitige Beeinflussung aus- zuschlieBen, waren die Kombinationen in den einzelnen Dreierproben versehieden.

Es warcn folgende zwei Yragen zu bean twor t en : 1. Welche P roben s t immen fiberein ? 2. Welches Bro t ziehen Sie vor ?

Die organoleptisehe Priifung land am 3. Tag naeh dem Verbaeken start. Die Auswertung erfolgte nach den iYfebhoden der Varianzanalyse. Dutch das g~-Pr/ifverfahren wurde festgestellt, wieweit die korrekte Zuordnung tatsiehlich auf gesehmaekliehen Untersehieden beruht und ,con der Verteflung, die auf Grund der Wahrseheinlichkeit zu erwarten ist, abweieht. Fiir die 95 %ige

1 An dieser Stelle sei der Firma Ernst Simons, Mitteldeutsehe Simonsbrot-Fabrik, Esehwege- West, unser "cerbindliehs~er Dank ausgedriiekt.

42 W. DI~MAn~ und A. Sc~Lz: Kenntnis der Verhiitung yon Schimmelbildung bei Schnittbrot

Signifikanz, die bei organoleptischen Priifungen allgemein ausreicht, muI~ ~¢2 den Wert 3,84 iibersteigen.

Z" = (]6y-- 2n I -- 3)~ 8n

rich~ige Antworten. Y Anzahl der Priffer bzw. Tes~e. [ 6 y - 2n I -- der absolute, d. h. positive Wert der Differenz.

Umgekehrt l~l]~ sich aus dieser Gleichung berechnen, wieviel rieh~ige Zuordnungen bei einer gegebenen Anzahl yon Priifern fiir eine bestimmte Aussagesicherhei~, z. B. 95 % ige Signifikanz, erforderlich sind. Die Ergebnisse dieser Rechnung fiuden sich bereits tabellier~ in der Literatur (5).

Von den 23 Testpersonen der 1. Prfifergruppe haben 11 die Frage Nr. 1 richtig beantwortet. D~s en~spricht

Z2 = ( ]6 -11- -2 .23 I - 3 ) ~ _ 289 184 184 -- 1,57.

Ffir eine Signifikanz yon 95 °/o sind bei 23 Priifern 13 richtige Zuorduungen efforderlich.

Von den 11 Prfifern, welche die Frage Nr. 1 rich$ig beantworte~ haben, bevor- zugten 5 das Brot ohne Zusatz und 6 das Brot mit Sorboylpalmitat. Bei dem gleich- zeitigen Qualitatstest sind bei 23 Prfifern ffir eine 95% ige Signifikanz 9 fibereinsthn- mende Urteile efforderlich (6).

In der zweiten Priifergruppe, die 30 Personen umfa~te, wurde nur nach dem reinen Dreieckstest die geschmackliche Bee~nflussung gepr/ift. Der 1. Test land am 4. Tag nach dem Backen s~att. Dabei wurden die Proben yon 13 Priifern richtig zu- geordnet. F/i t eine 95%ige Sigrn'fikanz werden 16 korrekte Zuordnungen gefordert. Von derselben Prfifergruppe wurde 8 Tage nach der Herstellung das Brot mit genau dem gleichen Ergebnis verkostet. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zu- sammengefa[3t.

Tabelle 4. Ergebnisse der organolep~ischen Priifung

Anzahl der Priifer

Alter des Brotes in Tagen Zahl der richtigen Zuordnung bevorzugt: ohne Sorboylpalmitat bevorzugt: mit Sorboylpalmitat erforderliche Zahl fiir 95 ~o ige

Signifikanz im Dreieckstest efforderliche Zahl ~fir 95 °/oige

Signifikanz mit dem Qualit&tstes~

I. Gruppe II. Gruppe

23 30 1. Te~ 2. Test

3 4 8 11 13 13

6 - - - - 13 16 16

Die Ergebnisse der organoleptischen Prfifung zeigen deutlich, dab durch einen Zusatz yon 0,3 T1 Sorboylpalmitat zum Teig der Geschmack des Brotes nicht ver- ~ndert wird.

Haltbarkeit spriifungen Die Hal tbarkei t des BoSes wurde an zwei verschiedenen Stellen ausgetestet. In

beiden Fallen wurde das Brot in den verschlossenen Packungen (Poly~thylenbeutel) bei 25--30 ° C und einer relativen Lufffeuchtigkei~ von 90- -94% gelagert. Die unbe- handelten Kontrollen verschimmelten zwischen dem 5. und 10. Tag (gerechnet vom Backtag an), w~hrend die mit einem Zusatz yon Sorboylpalmitat zum Teig herge- stellten Brote erst zwischen dem 20. und 26. Tag Schimmelbefall zeigten. Damit ergibt sich eine Steigerung der Haltbarkei tsdauer auf etwa das Doppelte.

Zeitschriftenreferate. - - Die einzeluen Lebensmitte] 43

Zusammen/assung Es wi rd fiber Versuche m i t S o r b o y l p a l m i t a t berichte~, e inem neuar t igen chemi-

schen I~51fsstoff fiir B r o t u n d andere hefegetr iebcne Backwaren . S o r b o y l p a l m i t a t s tSr t d ie Teigg~rung nicht , i s t in backtechnischer l :[ insicht gu t geeignet, beeinfluBt die organolept i schen Eigenschaf ten des Brotes n ich t uncl verhinder~ des Versch immeln des Brotes .

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Zeitschriftenreferate Die einzelnen Lebensmittel (Chemie, Technologie, Analytik)

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Es wurden Quercetin, Dihydroquercetin, Robinetin, Rhamnetin, Morin, Fisetiu und Rutin auf ihre antioxydative Wirkung in Abh~ngigkeit yon der Konzentration in den Methylestern der Linols~ure und der LaekleinSlfetts~uren sowie in LacksojaSl und LaclfleinS1 untersucht. Die untersuchten Flavonole erwiesen sich als antioxydativ, ihre Wirkung ist konzentrationsabh~ngig. Eine Wirkungsinversion dutch ErhOhung der Konzentration konnte unter den Versuehsbedin- gungen nicht beobachtet werden. Die Beziehungen zwischen antioxydativem Effekt und chemi- sober Konstitution der Flavonole werden erSrtert. W. Wachs (Berlin)

J. Pokorn~ und H. Zwain: Siiulen-ehromatographisehe Bewertung der Oxydafiensstufe yen Fetten und ~Jlen. [It/fit eng]., franzSs, u. russ. Zusammenfass.] (Prag, Inst./. Lebensmittdchem. d. Chem.-technoL ttochschule.) Fette, Seifen, Anstrichmit~el 69, 330--333 (1967).

Im Stadium der fortgesehrittenen Oxydation von Fetten und 01en ist die Bewertung durch chemische Analysen oft schwierig, well die KennzaMen naeh Erreichen ihres Maximums sich unregelm~Big ver~ndern. Da die Gesamtzahl an polaren Gruppen jedoch weiter zunimmt, scheint die chromatographische Methode fiir die Untersuchung stark oxydierter Fette geeignet.

Die Verff. trennteu Fette und 01e nach verschiedcn langer Oxydationsdauer s~ulenchromato- graphisch an Aluminiumoxid in nichtoxydierte mud oxydierte Fraktionen. Die besten Elutions. mittel waren dabei Benzol und ~thanol-Diathyl~ther-Gemisehe. Vergleiche mit chemischen Kenn- zahlen zeigten, dab der Prozentsatz yon oxydierter Fraktion ers~ dann zu steigen beginnt, wenn die Werte der chemisehen Kennzahlen bereits ihr Maximum erreicht haben.

H. ~pengler (Berlin)

J. R. (~hipault and (L R. Mizune: Die Wirkung ienisierender Strahlen atff die Stabflit~it yon Fetten. (Effect of ionizing radiations on stability of fats.) (Austin, .Minn., The Horme~ Inst., Univ. o] Minnesota.) J. agric. Food Chem. 14, 225--229 (1966).

Eine Bestrahlung unges~ttigter Fette in Sauerstoffatmosph~re leitet die Autoxydation der Fette ein, die sich w~hrend der anschlieBenden Lagerung der Proben in Gegenwart yon Sauerstoff schnell fortsetzt. Selbst wenn Antioxydantien zugesetzt sind, eliminiert die Strahlung die Induk- tionsperiode der Fette fast vollst~ndig. Vakuumlagerung der Fette, die in Sauerstoffatmosph~re bestrahlt wurden, ergibt jedoch eine bessere Stabilitat. Eine Bestrahlung im Vakuum selbst ver- mindert die Stabilit~t der Fette derart, dab sie, wenn sie nach der Bestrahlung Sauerstoff aus- gesetzt werden, sehr schnelI einem autoxydativem Verderb unteriiegen.

* EinschlieBlich Referate von Arbeiten in Fortschrittsberichten, Handbi~chern und soustlgen SammelwerI~en.