In-situ-Untersuchung der Luftblasenbildung von konvektiv und mikrowellenkonvektiv gebackenem Brot mittels hochauflösender Synchrotron-CT

RISE, Research Institutes of Sweden, ist ein unabhängiges und staatliches Forschungsinstitut. Als Innovationspartner für die gesamte Gesellschaft entwickelt RISE Technologien, Produkte, Dienstleistungen und Verfahren, die zu einer nachhaltigen Welt und einer wettbewerbsfähigen Industrie beitragen. RISE arbeitet mit und im Namen von Hochschulen, dem privaten und dem öffentlichen Sektor zusammen. Besonderes Augenmerk wird auf die Unterstützung kleiner und mittlerer Unternehmen in ihren Innovationsprozessen gelegt.

Brot ist ein weltweites Grundnahrungsmittel, und die Bäckereibetriebe auf der ganzen Welt versorgen täglich Millionen von Menschen mit Lebensmitteln. Der Backofen ist der größte Energieverbraucher in industriellen Bäckereien, was immer mehr Unternehmen dazu veranlasst, neue Wege des Brotbackens zu erforschen. Die Kombination von Mikrowellen- und Konvektionsbacken bietet eine energieeffiziente Möglichkeit, Brot in einer kürzeren Verarbeitungszeit zu backen. Sie könnte der Industrie helfen, die Herausforderung zu meistern, die Backzeiten zu verkürzen und gleichzeitig das gewünschte Brotvolumen und die Qualitätseigenschaften zu erhalten.

In diesem Projekt wurde das Backen von glutenfreiem Brot in den Mittelpunkt gestellt. Die größten Herausforderungen beim industriellen Backen von glutenfreiem Brot sind das Erreichen des gewünschten Brotvolumens und die Haltbarkeit aufgrund des Verlusts der netzwerkbildenden Kapazität des Glutens, was zu einem Verlust der Elastizität führt. Es ist jedoch notwendig, besser zu verstehen, wie glutenfreies Brot während des Backens Blasen bildet und stabilisiert. Ein maßgeschneiderter Mikrowellen-Konvektionsofen wurde verwendet, um die Bildung von Luftblasen im Teig während des Backens mittels hochauflösender Synchrotron-CT in-situ zu verfolgen. Die Ergebnisse zeigen die zeitliche Entwicklung der Blasenstruktur in 3D, ihre Größe und Form sowie die Porosität des Brotes. Die Entwicklung der Blasenstruktur wurde dann mit den Stärkeeigenschaften, der Brotqualität und dem Prozess korreliert.

Die angewandte Materialanalytik von ANAXAM unter Verwendung der hochauflösenden in-situ Synchrotron CT hilft RISE bei der Untersuchung der Brotstruktur während des Backens. Ziel der Zusammenarbeit war es, wertvolle Ergebnisse darüber zu erhalten, wie Brot mit nachhaltigeren Mikrowellen-Konvektionsverfahren gebacken werden kann, und auch über die Unterschiede in der Struktur- und Blasenentwicklung zwischen einem glutenfreien Brot und einem herkömmlichen glutenhaltigen Brot. Die Ergebnisse sind auch deshalb von Bedeutung, weil sie zu einem besseren Verständnis des Wassertransports im Brot und zu neuen Erkenntnissen führen, die die Entwicklung von Verfahren unterstützen können, mit denen das Brot frischer wird und gleichzeitig seine Haltbarkeit verlängert wird.

Für dieses Kundenprojekt nutzte ANAXAM die Strahllinie TOMCAT am Paul Scherrer Institut.