Mathematische Modelle zur Beschreibung des Backprozesses von Brot. Eine Literaturübersicht

Inhalt

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Zusammenfassung

Summary

1. Einleitung und Ziel

2. Getreide
2.1 Geeignete Getreide für Brotherstellung
2.2 Inhaltstoffe von Getreide
2.3 Getreidetechnologie Zusammenfassung
2.4 Die Zerkleinerungsverfahren von Getreide

3. Das Brot in der Lebensmittelindustrie
3.1 Mineralstoffe und Vitamine von Brot

4. Introduktion von Technologie der Backwaren
4.1 Industrielle Brotteigkneter

5. Faktoren der Backänderungen
5.1 Die Hitze
5.2 Enzyme
5.3 Die Proteine und Stärke

6. Physikalische Änderungen während des Backens
6.1 Volumen
6.2 Die Kruste
6.3 Die Farbe
6.4 Feuchtigkeit

7. Material und Methode
7.1 Probenvorbereitungen
7.2 Messung von Temperaturen
7.3 Mathematische Modelle für Stoffaustausch und Wärme
7.4 Vorhergesagte Temperaturverteilung und Wärme Durchfluss
7.5 Geräteeinrichtungen
7.6 Messung der Oberflächenbräunung
7.7 Bestimmung der Krustendicke
7.8 Entwicklungen der Krustenstärke
7.9 Feuchtigkeitsbestimmung
7.10 Messung des Probenvolumens und Blasenexpansion

8. Ergebnisse und Diskussionen
8.1 Bestimmung der Temperatur
8.2 Messung der Oberflächenbräunung
8.2.1 Die Analyse der Brotfarbe mit L *, a * und b * Farbsystem
8.3 Bestimmung der Krustendicke
8.4 Feuchtigkeitsbestimmung
8.5 Messung des Probenvolumens und der Blasenexpansion

9. Schlussfolgerung
9.1 Vergleich konventionale Ofen und Mikrowelle Ofen und überhitz Dampf

10. Zusammenfassung der Analysemethoden

11. Statistische Methoden und Statistische Auswertung

12. Ausblick

Literaturverzeichnis

DANKSAGUNG

An dieser Stelle möchte ich mich bei meinem Betreuer Prof. Dr. Bernd Hitzmann herzlich bedanken, der mich während der Anfertigung dieser Masterarbeit betreut und unterstützt hat. Auch bei meiner Schwester möchte ich mich für die seelische Unterstützung während meiner Studienzeit bedanken.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Getreidearten (Getreidetechnologie, hohenheim)

Abbildung 2: Inhaltstoffe der Getreide (Getreidetechnologie, hohenheim)

Abbildung 3: Getreidetechnologie Zusammenfassung (Getreidetechnologie, Hohenheim)

Abbildung 4: Walzenstühle (Schneeweiß, 2013)

Abbildung 5: Zerkleinerungsverfahren von Getreide (Schünemann et al, 2009)

Abbildung 6: Backtechnik Vergangenheit (Getreidetechnologie, hohenheim)

Abbildung 7: Darstellung Backverfahren

Abbildung 8: Zutaten von Brotherstellung (Schünemann et al, 2009)

Abbildung 9: Technologie Funktion von Zutaten (Schünemann et al, 2009)

Abbildung 10: Mathematische Parameter (Purlis et al., 2010)

Abbildung 11: Temperaturverteilung (C) im mittleren Querschnitt des Brotes bei 200°C während des Backens unter Konventioneller Ofen (d) Konturkurve bei 100 ° C für 20 Minuten Backen bei 200°C (Purlis et al., 2009)

Abbildung 12: ein Haushaltsofen mit einer erweiterten externen Mikrowellenquelle mit einer einstellbaren Leistung (Hadiyanto et al., 2013)

Abbildung 13: Brotscheibenbild (Y.M. Mohd Jusoh et al., 2009)

Abbildung 14: Darstellung einer Gaszelle im Teig (Jintian Fan et al., 1999)

Abbildung 15: (a) Parameter während des Backens Experimente (gestrichelte Linie) und auch für Modellberechnungen (durchgezogene Linie) mit konvektiver Erwärmung und (b) die Kombination aus Konvektions- und Mikrowellenheizung (Hadiyanto et al., 2011)

Abbildung 16: Experimentelle und Simulierte Temperaturentwicklungen auf der Oberfläche und auch in der Mitte des Brotes (Nicolas et al., 2012)

Abbildung 17: Gemessene Temperatur pro Teig für oben Oberfläche bzw. Top Surface (--) (ZHELEVA et al., 2005)

Abbildung 18: Formation von Farbe während dem Backen (Hadiyanto et al., 2013)

Abbildung 19: Brotproben bei 220°C, das unter natürlicher Konvektion gebacken wurden (E. Purlis et al., 2009)

Abbildung 20: Farbentwicklungen beim Backen an der Kruste und auch in der Mitte des Brots. Ergebnisse (O: Experiment; durchgezogene Linie: Modell) und auch kombiniert Mikrowellen-konvektive Erwärmung (O: Experiment; gestrichelt Linie: Modell) (Hadiyanto et al., 2013)

Abbildung 21: Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung 22: Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung 23: Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung 24: Brotkrustenbilder mit einer Dicke von 6, 7 und 9 mm aus jeweiligen Backtemperaturen (a) 185 ° C, (b) 195 ° C und (c) 205 ° C für eine Backzeit von 25 Minuten (Mohd Jusoh et al. 2012)

Abbildung 25: Dickenschwankung der oberen (n) und unteren (*) Kruste beim Backen mit relevante Regressionslinien (Zanoni et al., 1993)

Abbildung 26: Vorhergesagte und Experimentelle Krustenstärke von Brot bei Konventioneller Ofen (Solei-mani Pour-Damanab et al., 2012)

Abbildung 27: Feuchtigkeitsvariation der Brote während des Backens: obere Kruste und untere Kruste (Zanoni et al., 1993)

Abbildung 28: Feuchtigkeitsgehalt der Brotkrume (w.b)% (Gundu et al., 2010)

Abbildung 29: Feuchtigkeitsgehalt auf die Oberfläche, Mitte und auch bei Kontakt mit der Sohle

Abbildung 30: Höhenänderung der Probe während des Backens

Abbildung 31: Vergleich der Modellberechnungen (Jintian Fan et al., 1999)

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Vitamingehalt der Getreide (Rudolf et al., 2010)

Tabelle 2: Zusammensetzung der Inhaltstoffe von Getreide (Klingler, 1995)

Tabelle 3: Mineralstoffe und Vitamine von Brot (mittlerer Gehalt in 100g)

Tabelle 4: Zusammenfassung der Enzyme bei der Brotherstellung, ihrer Funktionen und Auswirkungen auf Teig und Brot (J.E. Bock, 2015)

Tabelle 5: Mathematische Parameter

Tabelle 6: Zusammenfassung von Parameter und Methode bei der Qualitätsbestimmung von Brot

Abkürzungsverzeichnis

SPSS Statistical Package for the Social Science

RSM Response Surface Methodology

Software COMSOL Multi-physics cross-platform finite element analysis, solver and multiphysics simulation software

Zusammenfassung

In diese Masterarbeit wurden Mathematische und Experimentale Modelle des Backprozesses von Brot (eine Literaturübersicht) betrachtet und drei verschiedene Backtechniken (Mikrowelle, konventioneller bzw. normaler Backofen und Heißdampfofen) wurde zusammen verglichen. Dazu wurden verschiedene Parameter wie Farbe, Volumen, Feuchtigkeit und Krustendicke während des Backprozesses von Brot untersucht und auch die Ergebnisse von drei verschiedenen Backtechniken zusammengefasst.

Bei Mikrowellenstrahlung führten wegen der veränderten Wärme und der viel kürzeren Backzeiten zu einem krustenlosen Brot (Yin et al., 1994). Die Dicke und Farbe des Krustenbereichs nahmen mit der Backzeit zu. Auch nahmen die Volumen des Brotes mit der Zeit zu. Die Modellvorhersagen lassen sich gut mit den experimentellen Daten vergleichen (Narsimhan, 2014). Schließlich führt das Backen von Brot mitdem Heißdampfofen zu qualitativ hochwertigerem Brot in Bezug auf den Feuchtigkeitsgehalt, die Farbe und die Textur Eigenschaften (OSMAN et al., 2017).

Summary

Mathematical and experimental models of the baking of bread (a literature review) were in this master's thesis considered and three different baking techniques (microwave, conventional or normal oven and superheated steam oven) were compared. Furthermore, various quality parameters such as color, volume, rights and crust thickness of the baking process of bread were determined.

The changed of heat and the less baking times in Microwave cause to a crustless Bread (Yin et al., 1994). Color and also thickness of crust have increased with baking time. Moreover, the volume of the bread increases also with time. The model predictions could easily compare with the data (Narsimhan, 2014). The baking of bread with superheated steam oven give the best Quality of bread in terms of content, color and texture properties (OSMAN et al., 2017).

1. Einleitung und Ziel

Backen ist ein Vorgang, bei dem Brot hergestellt wird (Narsimhan, 2013). Trotzdem ist die Erstellung von mathematischen Modellen des Brotbackprozesses sehr wichtig, um diesen Prozess zu steuern und zu optimieren (Zanoni et al., 1993). Es gibt verschiedene Brotsorten, dass je nach Kultur und Land unterschiedlich ist.

Brot hat viele Formen und Brotsorten haben auch unterschiedlichen Eigenschaften (Cauvain, 2012).

Französisches Brot und Weißbrot sind die beliebtesten Brotsorten und zeichnen sich durch knuspriges Brot mit brauner Kruste, einer leichten Krume mit weicher Textur und mit einem typischen Geschmack aus. Alle diese Qualitätsmerkmale sind das Ergebnis einer Reihe physikalischer und biochemischer Änderungen wie Volumenexpansion, Wasserverdampfung, Stärke-Gelatinieren, Proteindenaturierung, Krustenbildung und Entwicklung der Bräunung die während des Backens auftreten (Purlis et al., 2009).

In dieser Masterarbeit werden verschiedene Möglichkeiten und Methoden der Zusammenfassung des Backprozess-Modells von Brot betrachtet. Zum Beispiel werden beim Brotbacken die Anwendung verschiedener Backtechniken wie die Mikrowelle, der konventionelle (bzw. normale) Backofen und der Heißdampfofen betrachtet und verglichen. Außerdem wurde der Einfluss dieser Back-Modelle auf verschiedene Qualitätsparameter von Brot betrachtet, um zu gucken, welches Back-Modell die Beste Alternative für die Industrie ist.

Technologien für das Brotbacken werden kontinuierlich mit neuen Materialien, Geräten und Verfahren weiterentwickelt (Ammar et al., 2016). Darum sollte man das beste und günstigste Verfahren für die Industrie wählen.

Der tägliche Konsum von Vollkornbrot könnte Herz-Kreislauf-Erkrankungen verhindern. Menschen, die täglich Weiß- oder Vollkornbrot konsumieren, zeigen ein gesünderes Lipidprofil (niedrigere LDL-Cholesterinspiegel) als Menschen, die es nicht konsumieren (Universidad de Barcelona, 2012).

Zielstellung der Untersuchung war es, die Methoden zur Qualitätsbestimmung des Brotes zu beschreiben und verschiedener Backprozess Modelle von Brot zusammenzufassen und zu vergleichen. Dazu wurden verschiedene Parameter wie Farbe, Volumen, Feuchtigkeit und Krustendicke während des Backprozesses von Brot untersucht und die Ergebnisse von drei verschiedenen Backtechniken zusammengefasst. Trotzdem wurde der Einfluss von Zeit und Temperatur während des Prozesses untersucht. Zusätzlich wurden Qualitätsunterschiede zwischen Mikrowelle, konventionellem Backofen und Heißdampfofen nachdem Brotbacken betrachtet.

Für das Verständnis des Backens wurden verschiedene experimentelle und mathematische Modelle entwickelt. Dieses Projekt enthält eine Zusammenfassung der veröffentlichten Literatur zu experimentellen und mathematischen Studien zum Brotbacken (Arpita Mondal et al., 2007).

Zur Analyse des Brotes wurden folgende Methoden gewählt, CIE-Farbsystem, Raps-Verdrängungsmethode, AACC Methode 44 15A und Mikrometer. Zusätzlich konnten für die statistische Auswertung die Programme Windows Excel, SPSS 11 sowie SPSS 12 verwendet werden. Zunächst geht es um die Eigenschaften von Getreide. Danach werden die Zerkleinerungsverfahren von Getreide erläutert. In dem nächsten Schritt wird das Brot in der Lebensmittelindustrie beschrieben und wichtige Qualitätsparameter, sowie verschiedene mathematische und experimentelle Methoden für die Messung von diesen Parametern vorgestellt. Schließlich werden die Ergebnisse von drei verschiedenen Heizbackmodellen miteinander verglichen und das optimale Heizbachmodel für die Industrie empfohlen.

2. Getreide

Getreide Spielt ein große Rolle im menschlichen Leben und für Speisen (A Schulz – 2013) und Getreide ist auch weltweit eine wichtige Nährstoffquelle (A.Blandino et al., 2003). Es ist nährstoffreich und es handelt sich um verschiedene Arten der Gattungen wie Weizen, Roggen, Reis, Mais und Hirse, Gerste und Hafer (M Rohrlich, 1967). Das Ergebnis einer neuen Studie von Forschern der Chalmers University of Technologie in Schweden, und des Forschungszentrums der dänischen Krebsgesellschaft zeigt, dass es keine Rolle spielt, ob es sich um Roggen, Hafer oder Weizen handelt. Solange es Vollkorn ist, kann es Typ-2-Diabetes verhindern (Kyro et al. 2018). Laut einer Analyse von Forschern der Wake Forest University School of Medizin, ist eine Ernährung mit hohem Anteil an Vollkornprodukten mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden ist (Wake Forest University Baptist Medical Center, 2007). Der Verzehr von Vollkornprodukten kann ein niedrigeres Körpergewicht und einen niedrigeren Blutdruck begünstigen (Penn State, 2008). Seit 13000 Jahren nutzen die Menschen Getreide (Getreidetechnologie, hohenheim). Abbildung 1. zeigt uns verschiedene Getreidearten.

2.1 Geeignete Getreide für Brotherstellung

Außerdem sind Roggen, Weizen (Schünemann et al., 2009) und Dinkel für Brotherstellung geeignet (Getreidetechnologie, hohenheim). Dabei ist Vollkornbrot gesünder als Weißbrot, weil es einen höheren Gehalt an Ballaststoffen, vielen wichtigen Mineralien und Vitaminen (insbesondere Vitamin B und E) enthält (Buddrick at al., 2013). Tabelle 1 zeigt uns den Vita mingehalt der Getreide (Getreidetechnologie, hohenheim).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 : Getreidearten (Getreidetechnologie, hohenheim)

Tabelle 1 : Vitamingehalt der Getreide (Rudolf et al., 2010)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2 Inhaltstoffe von Getreide

Getreide besteht aus verschiedenen Inhaltstoffen. In diesem Abschnitt werden die Inhaltstoffe von Getreide betrachten und auch die Zusammensetzung von verschiedenem Getreide vergleichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 : Inhaltstoffe der Getreide (Getreidetechnologie, hohenheim)

Abbildung 2 zeigt, dass Getreide aus Wasser, Fett, Eiweiß, Stärke, Mineralstoffen und dem „Rest“ bestehen (Getreidetechnologie, hohenheim).

Tabelle 1 zeigt uns die Inhaltstoffe von Getreide und vergleicht die Menge von Inhaltstoffe.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2 : Zusammensetzung der Inhaltstoffe von Getreide (Klingler, 1995)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Inhaltstoffe sind in den Getreiden unterschiedlich bzw. ungleichmäßig verteilt. Unter den Inhaltstoffen sind mehr Kohlenhydrate und Proteine als Rohfett und Asche. Kohlenhydrate sind am meisten in den Getreiden enthalten. Weizen hat mehr Kohlenhydrate in Vergleich zu anderen Getreidearten (Klingler, 1995).

2.3 Getreidetechnologie Zusammenfassung

Abbildung 3 zeigt eine Zusammenfassung und genaue Schritte für das Backen in der Getreidetechnologie.

Für das Backen spielt Volumen, Feuchte und Temperatur des Teigs eine große Rolle (Zanoni et al., 1993). Für die Gärung ist die Feuchte und Temperatur des Teigs sehr wichtig (Getreidetechnologie, Hohenheim).

Abbildung 3 : Getreidetechnologie Zusammenfassung (Getreidetechnologie, Hohenheim)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.4 Die Zerkleinerungsverfahren von Getreide

Im Folgenden werde ich die Zerkleinerungsverfahren von Getreide beschreiben. Die Zerkleinerung erfolgt durch verschiedene Kräfte wie Druck, Scherung und Schneiden (Heiss, 1950). Die Größe von Partikeln spielt auch eine große Rolle für die Zerkleinerungsenergie. Das heißt mit der Zunahme von Partikeloberfläche wird auch mehr Energie für die Zerkleinerung benötigt (Christian Fürll et al., 1997) und Das Getreide wird durch Walzenstühle zerkleinert (Schneeweiß, 2013) Abbildung 5. zeigt, dass das Korn im Walzenstuhl geschrotet wird. Dann wird der angefallene Schrot im Plansichter gesiebt. Schalten, Teilchen und Koppen werden in Putzmaschinen von Grießen und Dunsten getrennt. Grieße und Schalenfreie Dunste werden in Auflöse- und Ausmahl-Maschinen zwischen glatten und geriffelten Walzen feingemahlen (Schünemann et al, 2009).

Abbildung 4 : Walzenstühle (Schneeweiß, 2013)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 : Zerkleinerungsverfahren von Getreide (Schünemann et al, 2009)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3. Das Brot in der Lebensmittelindustrie

Nachfolgend wird der Verzehr von Brot in Deutschland beschrieben. Das brotreichste Land der Welt ist Deutschland. Es gibt verschiedene Getreideerzeugnisse, wobei meistens Roggen und Weizen verwendet wird. Für die einzelnen Brot- und Kleingebäcke ergibt sich diese Verteilung: Weizenbrote 15 %, Weizenmischbrote 20 %, Kleingebäcke 15 %, Roggenmischbrote 25 %, Roggenbrote 5%, Roggenschrotbrote 20% (JM Brümmer, 1991). Die Herstellung von Brot ist eines der wichtigsten Teilsegmenten der deutschen Lebensmittelindustrie (Vorderwülbecke et al., 2018), weil Brot mit dem täglichen Leben der Menschen verbunden ist (J. Zhang, 2005). In Deutschland ist der Verzehr von Brot und Kleingebäck mit 81 kg pro Person und Jahr (ermittelt für 1993/94) und das ist im Vergleich zu den anderen europäischen Staaten am höchsten (Zimmermann. 1993) Im Iran ist der Brotverzehr auch hoch, jedoch wird dort hauptsächlich Weizenbrot konsumiert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6 : Backtechnik Vergangenheit (Getreidetechnologie, hohenheim)

Außerdem hat Roggenbrot in Vergleich mit Weizenbrot höhere biologische Wertigkeit (Rohrlich, 1967). Wenn ein Weizenbrot locker wird und beim Backen eher flach bleibt, hängt es von Menge der Gluten-Proteine im Getreide ab. Die Ergebnisse einer Studie erlauben es nun, die Backqualität der Weizenarten vorherzusagen (Geißlitz et al., 2019). Abbildung 6 zeigt die Backtechnik in der Vergangenheit (Getreidetechnologie, hohenheim).

Die Brotherstellung ist ein jahrhundertealtes traditionelles Handwerk, das in jedem Land praktiziert wird (Cauvain et al., 2012). Die notwendigen Herstellungsschritte beim Brotbacken gelten unabhängig von der Betriebsgröße und sie sind auch für die Roggenverarbeitung und Weizenverarbeitung ähnlich (JM Brümmer, 1991). Abbildung 7 zeigt die Darstellung von Backverfahren (scharf et al., WS 2015/16).

Abbildung 7 : Darstellung Backverfahren

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.1 Mineralstoffe und Vitamine von Brot

Zunächst werden nun die wichtigen Vitamine und Minerale im Brot beschrieben und dann alternative Vitamine im Brot diskutieren.

Tabelle 3 : Mineralstoffe und Vitamine von Brot (mittlerer Gehalt in 100g)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3. zeigt uns die Anteile der Vitamine und Mineralstoffe bei den verschiedenen Brotsorten. Die wichtigsten Vitamine und Mineralstoffe sind Natrium und Kalium, Vitamine B1 und B2 (Seibel, 2006) In Entwicklungsländern können die gesundheitlichen Auswirkungen von Zink- und Eisenmangel groß sein. Pflanzen mit den Mikronährstoffen zu düngen ist eine Lösung für dieses Problem. Jetzt berichten Forscher im ACS Journal von Landwirtschaft und Lebensmittelchemie, dass sie mit Hilfe der Biofortifikation Mikronährstoffe ins Brot bringen können (Ciccolini et al., 2017). Die meisten Menschen können nicht genug Vitamin D aus Sonnenlicht oder Lebensmitteln erhalten. Eine Lösung ist es, dass mit Vitamin D angereichertes Brot aus Hefe mit hohem Vitamin D-Gehalt diese Probleme lösen (Hohman et al., 2011).

4. Introduktion von Technologie der Backwaren

Im Folgenden werde ich Technologie der Backwaren beschreiben. Man kann drei Hauptphasen In der Technologie der Backwaren unterscheiden: Die erste ist die Teigbereitung, die zweite ist die Lockerung und am Ende steht der Backprozess (Strohecker. 1926). Das Merkmal dieser Backwaren ist, dass in die Lebensmittelmatrix Kohlendioxid entweder mechanisch oder auf andere Weise eingearbeitet ist. Außerdem entsteht CO2 entweder durch Fermentation oder durch chemische Reaktion während des Proofing in Sauerteignahrungsmitteln (Narsimhan, 2014). Das Backen ist eine gleichmäßige Wärme- und Stoffübertragung innerhalb der Produkte (Zheleva et al., 2005), die physikalische, chemische und strukturelle Veränderungen verursachen. Das ist also essentiell für die Qualität des Endprodukts (Zanoni, 1993). Backen kann sich in Abhängigkeit von Temperaturhöhe, Feuchtigkeit, und Dauer nachteilig auswirken (Rohrlich, 1967). Am beliebtesten sind französische Brote oder Weißbrot. Sie zeichnen sich durch eine braune Kruste und eine leichte Krume mit weicher Textur und auch durch Zwischenfeuchtigkeit und einen typischen Geschmack aus. Während des Backens kommt es zu Volumenexpansion, Wasserverdampfung, Stärke-Gelatinierung, Proteindenaturierung, Kohlendioxidproduktion, Krustenbildung und der Bräunung durch physikalische, chemische und biochemische Änderungen (Purlis et al., 2008) Wenn der Wassergehalt in der Kruste abnimmt, kann die Temperatur 100° C überschreiten und dann würden andere Reaktionen, wie die Maillard-Reaktion, passieren. Diese Reaktion ist für die Entwicklung der Farbe und die Freisetzung von Aromen verantwortlich (Vanin et al., 2009).

4.1 Industrielle Brotteigkneter

Luft wird während des Knetens in die Teigmatrix eingearbeitet. Sie entwickelt das Gluten-Netzwerk und bildet die Struktur des Brotes. Der Teig soll nicht überknetet werden (Laila Abu-Farah et al., 2019)., weil dies zu einem Teig führt, dessen Wasseraufnahmefähigkeit verringert ist und deshalb die Aufstiegsfähigkeit beeinträchtigt wird (American Institute of Physics, 2019). Nachfolgend werde ich wichtige Faktoren der Backänderungen beschreiben.

5. Faktoren der Backänderungen

Während des Backens wird Energie in Form von Wärme in die Nahrung übertragen und es verursacht viele Veränderungen. Faktoren, die während des Backens passieren sind (Y Yin et al., 1995) Prozesse wie Verdampfung von Wasser, Volumenexpansion, Gelatinieren von Stärke, Denaturierung von Proteinen und Krustenbildung. Es wurden mehrere experimentelle und mathematische Modelle zum beschreiben des Backprozesses (Mondal et al., 2007). In dieser Arbeit werde ich verschiedene mathematische und experimentelle Methoden miteinander vergleichen. Zunächst beschreibe ich die wichtigen Faktoren während des Backens.

5.1 Die Hitze

Während des Brotbackens treten gleichzeitig Wärme- und Stoffaustauschphänomene auf, die eine physikalische, chemische und strukturelle Umwandlung hervorrufen (Mondal et al., 2007). Das Erhitzen ergibt sich aus einer Kombination von zwei oder drei Energieübertragungsmechanismen wie Strahlung, Leitung und Konvektion (Y Yin et al., 1995). Brot backen verursacht viel Energie. Um eine Verbesserung der Energieeffizienz des Ofens zu ermöglichen, soll der Energiebedarf für diesen Sektor und die CO2-Emissionen reduziert werden. Vor der Optimierungsphase muss der Energiebedarf des Produkts bewertet werden. Diese Phase erfordert ein erweitertes Wissen über eine Modellierung der Übertragungsmechanismen im Produkt während des Backens (Nikolas et al., 2012). In dieser Masterarbeit werde ich drei verschiedene Backmodelle miteinander vergleichen und eine für die Industrie empfehlen.

5.2 Enzyme

Weizenmehl enthält verschiedene Enzyme wie Y- und & Amylasen, Proteasen, Lipasen, Oxydasen und Phosphatasen (S. Sahlstriim et al., 1996). Stärke und Protein können durch enzymatische Wirkung während des Brotbackprozesses modifiziert werden. Die Amylase erzeugt Maltose für die Hefefermentation und führt zu Änderungen der Teigeigenschaften, wie z. B. Klebrigkeit des Teigwassers (Y Yin et al., 1995). Lipoxygenasen aus Soja-Mehl, das in einigen Brotherstellungsprozessen verwendet, führt zu instabilen Produkten, die Aromen im Brot erzeugen (Martínez-Anaya, 1996). Die Dunkelheit der Kruste wurde durch Zugabe von Cu-Amylasen beeinflusst. Die zugesetzte Cr-Amylase beeinflusst die Dunkelheit der Kruste (S. Sahlstriim et al., 1996) Tabelle 4. zeigt eine Liste der Enzymfunktionen und ihrer Vorteile (J.E. Bock, 2015). Die Zugabe von Fungamyl könnte zu einer konzentrationsabhängigen Verbesserung der Broteigenschaften, wie erhöhtem Brotvolumen, einer optimalen Brotweichheit und Porenverteilung führen (Linda Uhr, 2016). Eine Erhöhung der α-Amylase-Aktivität würde die physikalischen und auch die chemischen Eigenschaften des Brotes verändern. Beide Änderungen könnten Probleme beim Schneiden von Brot verursachen. Die Reduzierung des Wassers von Teig ist eine erfolgreiche Verbesserungsmaßnahme (CHAMBERLAIN1981). Tabelle 4. zeigt die Zusammenfassung der Enzyme bei der Brotherstellung, ihre Funktionen und Auswirkungen auf Teig und Brot (J.E. Bock, 2015).

Tabelle 4 : Zusammenfassung der Enzyme bei der Brotherstellung, ihrer Funktionen und Auswirkungen auf Teig und Brot (J.E. Bock, 2015)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4. Zusammenfassung der Enzyme bei der Brotherstellung, ihrer Funktionen und Auswirkungen auf Teig und Brot (J.E. Bock, 2015).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

5.3 Die Proteine und Stärke

Die Proteine aus Weizen sind beim Backen interessant. Der Nassgluten-Test liefert mehr Informationen über die Proteinqualität. Für die Entfernung der Stärke wird Mehl- und Wasserteig gewaschen. Das Gluten bleibt zurück (Edwards, 2007). Weizengluten-Proteine und Teigstärke Gluten-Proteine machen etwa 80% des Gesamtproteins in Weißmehl aus (Shewry et al., 2012). Der Proteingehalt wird für die Bestimmung von der Qualität von Weizen verwendet (K Wikström et al., 1996). Stärke und Proteine haben Auswirkungen auf die physikalische Struktur eines Brotlaibs und auf die Veränderung nach dem Backen. Wenn Stärke zu schnell ein festes Gel bildet und das Gel noch zu flüssig ist, kann es zu einer klebrigen Krume kommen (Y Yin et al., 1995). Stärke spielt eine wichtige Rolle bei der Formierung von Backwaren und auch bei glutenfreien Produkten. Stärke verbessert in glutenfreien Produkten die Backeigenschaften, wie das Volumen, die Farbe, sowie die Struktur und auch die Textur der Krümel (Horstmann et al., 2017). Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten Physikalischen Änderungen während des Backens beschrieben.

6. Physikalische Änderungen während des Backens

Die Qualität des Brotes als Endprodukt hängt von der Qualität der Rohstoffe und auch von den Eigenschaften des angewandten Produktionsprozesses ab (Jovanka V. Popov-Raljić et al., 2009). Nachfolgend werde ich verschiedene Qualitätsparameter von Brot beschreiben und danach werde ich die Materialien und Methoden für die Bewertung und Messung von diesen Merkmalen beschreiben. Zunächst fange ich mit dem Volumen von Brot an.

6.1 Volumen

Eine der wichtigsten Veränderungen beim Backen ist eine Volumenvergrößerung (Yin et al., 1995). Das Volumen könnte nach der Raps-Verdrängungsmethode bestimmt werden (AMMAR et al., 2016). Bei der Teigbereitung können die wichtigsten Eigenschaften von Brot, wie zum Beispiel Volumen, Form und Konsistenz, durch die Verwendung von Emulgatoren verbessert werden (Schuster, 1984).

6.2 Die Kruste

Krümelstabilität und die Bildung einer Kruste können als physikalische Veränderungen beim Backen angesehen werden. In der Kruste sind Karamellisieren und Maillard-Reaktion für die Entwicklung der Farbe und des Geschmacks der Kruste verantwortlich (Yin et al., 1995). Während des Backens sind die Bildung von Kruste und Bräunung die Hauptursachen für die Bildung des Brotgeschmacks. Die Maillard-Reaktion ist für die Bildung von Farbe und Aroma in der Brotkruste verantwortlich. (Mondal et al., 2007). Trotzdem ist die Bewertung der Brotkrustenstruktur bei der Beurteilung der Brotqualität sehr wichtig (Nasrul Fikry Che Pa et al., 2013). Ein wichtiger Aspekt der Brotqualität ist die Krustenstärke. Diese wirkt sich auch auf die Haltbarkeit aus. Die Entwicklung der Krustenstärke wirkt sich auf das Volumen des Brots und auch auf das Gewebe aus, dass bei der Bestimmung der Brotqualität wichtig ist (Soleimani Pour-Damanab et al., 2012). Während und nach dem Backen ist der Wassergehalt und die Wasserbewegung im Brot die Schlüsselfaktoren, um die Knausrigkeit der Krusten zu bestimmen (American Chemical Society, 2008).

6.3 Die Farbe

Im Folgenden Abschnitt werde ich die Farbe von Brot beschreiben. Farbe ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung von Brotqualität. Die Erste Qualitätsbeurteilung eines Verbrauchers basiert auf seinem Aussehen. Um das Gebackene zu optimieren ist es wichtig, dass Farbveränderungen während des Backens analysiert zu werden (Iyota et al., 2013) Für die Erzeugung der braunen Farbe ist die Maillard-Reaktion verantwortlich, die mit der Oberfläche von gebackenem Brot verbunden ist (American Chemical Society, 2002). Die Commission International de l'Eclairage (CIE) hat das CIE-Farbsystem zur Bestimmung der Brotfarbe empfohlen. Dieses System basiert auf drei Grundfarben: Rot, Grün und Blau (Jovanka V. Popov-Raljić et al., 2009). Für den Verbraucher ist die Optimale Farbe der Brotkruste von gelb bis Gold (OSMAN et al., 2017).

6.4 Feuchtigkeit

Das Backen von Brot hängt von Temperatur-, Feuchtigkeits- und Volumenänderungen ab (Zhang et al., 2006). Der Feuchtigkeitsgehalt von Brot beeinflusst, was Verbraucher kaufen und verlangsamt den Festigungsprozess von Brot. Darum ist der Feuchtigkeitsgehalt eines der wichtigsten Marketinginstrumente (OSMAN et al., 2017). Der Feuchtigkeitsgehalt beeinflusste die Brotfestigung. Das heißt: Je höher die Feuchtigkeit, desto langsamer die Festigungsrate (HE et al., 1990). Die Festigkeit nimmt bei allen Brotkrumen während der Lagerzeit zu, aber die Festigungsrate ist stark vom anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt abhängig (Moo-Yeol Baik et al., 2002). Im nächsten Abschnitt werde ich die Materialien und Methoden für die Qualitätsbestimmung von Brot schreiben.

7. Material und Methode

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8 : Zutaten von Brotherstellung (Schünemann et al, 2009)

7.1 Probenvorbereitungen

Es gibt verschiedene Rezepte für die Probevorbereitung. Hier werde ich das Standardrezept das französischen Brots beschreiben. Abbildung 8. zeigt die Funktion der Zutaten für die Gebäcke (Schünemann et al, 2009).

Zutaten: Weizenmehl (100%), Wasser (54,1%), Salz (1,6%), Zucker (1,6%), Margarine (1,6%) und Trockenhefe (1,2%). Der Teig wurde durch Mischen hergestellt. Nach 1,5 h Prüfung bei Umgebungstemperatur duplizierten die Proben ihr Volumen (Purlis et al., 2009). Das Backen wurde in einer Pilot-Zwangskonvektion durchgeführt Elektroofen bei 200 und 250 ° C für 1 stunden (Zanoni et al., 1995).

Abbildung 9 : Technologie Funktion von Zutaten (Schünemann et al, 2009)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Durch andere versuche wurde durch konventionelle Backofen durchgeführt (auf einem kontrollierten Temperaturniveau von 200° C und ca. 30 Minuten Zeit). Der Backofen wurde zehn Minuten vorgewärmt, um die Einstellung zu erreichen (Hadiyanto et al., 2011). Andere Experimente wurden für eine Kombination von der konvektiven und der Mikrowellenheizung mit einer einstellbaren Mikrowellenquelle durchgeführt. Für Experimente mit konstanter Mikrowelleneingabe, wurde die Verlustleistung auf 100 W eingestellt (Hadiyanto et al., 2013).

Ein anderer Versuch wurde mit Hilfe von einem Heißdampfofen durchgeführt, um die Backzeit zu optimieren und bessere Broteigenschaften zu gewinnen. Unter Verwendung der Response Surface Method (RSM) wurde der Versuch durchgeführt. Das Backen wurde im Heißdampfmodell und im konventionellen Modell (normal ohne Dampf) durchgeführt. Die Teigproben wurden 20, 25 und 30 min bei jeder Temperatur 180, 200 und 220° C gebackt. Drei Brote wurden gebacken (OSMAN et al., 2017).

7.2 Messung von Temperaturen

Nachfolgend werde ich Messung von Temperaturen beschreiben. Die Temperatur in Brotproben und in der Ofenumgebung wurde mit T-Thermoelementen mit einem angeschlossenen Datenlogger gemessen (Purlis et al., 2009). Die Krümeltemperatur wurde mit Typ T Thermoelemente (1 mm Durchmesser) gemessen und die Krustentemperatur mit Thermoelementen vom Typ J (0,5 mm Durchmesser). Typ-T-Thermoelemente wurden an ausgewählten Stellen im Ofen und die Brotprobe platziert (Zanoni et al., 1992). Die Brotproben wurden während des Backens mit Thermoelementen gemessen. Sie wurden auf der Oberseite, auf der Unterseite und in der Probe von oben in folgenden Entfernungen platziert: 7, 14, 21, 27, 35, 42, 49, 56, und 63 mm (ZHELEVA et al., 2005).

7.3 Mathematische Modelle für Stoffaustausch und Wärme

Das mathematische Modell ist hilfreich für das Verständnis der Verarbeitung und die Schätzung unbekannter Werte einiger Parameter des Brotbackprozesses (Purlis et al., 2009).

Das Mathematisches Modell für die Massenbilanzgleichung und Wärmebilanzgleichung und auch Wärmeübertragungsgleichung ist (Purlis et al., 2010, Nicolas et al., 2012):

Gleichungen regeln (Purlis et al., 2010):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Wärmeübertragungsgleichung (Nicolas et al., 2012):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10 : Mathematische Parameter (Purlis et al., 2010)

7.4 Vorhergesagte Temperaturverteilung und Wärme Durchfluss

Im mittleren Brotquerschnitt zeigt die Abbildung 11 die vorhergesagte Temperaturverteilung und die Wärmedurchflussschwankung während des Backens. Die Temperatur steigt 15 bis 20 Minuten im Innenraum an und wenn die Temperatur über 100° C liegt, kommt es zur Bildung und fortschreitenden Verdickung der Kruste. Das numerische Verfahren wurde in der Software COMSOL Multiphysics und MATLAB implementiert (Purlis et al., 2009).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11 : Temperaturverteilung (C) im mittleren Querschnitt des Brotes bei 200°C während des Backens unter Konventioneller Ofen (d) Konturkurve bei 100 ° C für 20 Minuten Backen bei 200°C (Purlis et al., 2009)

7.5 Geräteeinrichtungen

Abbildung 12 zeigt einen Haushaltsofen mit einer erweiterten externen Mikrowellenquelle mit einer einstellbaren Leistung. Das Überwachungs- und Steuerungssystem für Ofen- und Mikrowellenheizung wurde auch im Labor entwickelt. Dieses Steuerungssystem überwacht die Temperaturen (Hadiyanto et al., 2011).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12 : ein Haushaltsofen mit einer erweiterten externen Mikrowellenquelle mit einer einstellbaren Leistung (Hadiyanto et al., 2013)

7.6 Messung der Oberflächenbräunung

Im Folgenden wird beschrieben, wie die Oberflächenbräunung gemessen wurde. Die Oberflächenbräunung von Brotkrustenproben wurde unter Verwendung eines Tristimulus-Kolorimeters CR-210 gemessen. Die Farbdifferenz AE zwischen dem rohen Teig und den Brot Proben wurde gemäß der folgenden Gleichung ausgedrückt (zanoni et al., 1995):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung (Zanoni et al., 1995).

Die Farbentwicklung der Brotkruste während des Backens ist auch mathematisch modelliert (Purlis et al., 2006): Farbänderung (E *), Gewichtsverlust (WL) Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten Unter den folgenden Zeit- und Temperaturbedingungen wurden der Test durchgeführt: bei 200° C für 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 Minuten und bei 250° C für 2, 4, 7, 10, 12, 14, 18, 21, 30, 35, 50, 45, 50, 60 min. Die Brotprobe wurde bei jeder Zeit aus dem Ofen entnommen und die Oberflächenfarbe wurde bei Kontakt mit der Farbtemperaturoberfläche gemessen (zanoni et al., 1995). Eine andere Methode für die Messung der Oberflächenbräunung ist Computer Vision (CV), um die Entwicklung der Oberflächenbräunung während des Brotbackens zu messen. CV ist eine automatisierte Technik, die bereits angewendet wurde, um Qualitätsmerkmale von Bäckerprodukten, zu bewerten (E. Purlis et al., 2009)

Farbmessung konnte unter Verwendung eines Kolorimeters durchgeführt werden (Mohammadshahi, 2019) und die Farbe konnte mit CIELAB-Farbwerten (L *, a * und b *) ausgedrückt werden (Purlis et al., 2006). Der L*-Wert repräsentiert die Helligkeit, dier a*-Wert repräsentiert das Spektrum von Grün zu Rot und der b*-Wert repräsentiert Blau bis Gelb. Sechs Messungen an verschiedenen Positionen der Brotkruste wurden durchgeführt und dann der Mittelwert berechnet (OSMAN et al., 2017). Im Folgenden Absatz beschreibe ich Bestimmung der Krustendicke.

7.7 Bestimmung der Krustendicke

Nachfolgend wird die Bestimmung der Krustendicke beschrieben. Die Krustendicke wurde mit einem Mikrometer fünffach bei Backzeiten von 5,10,15,20,25 und 30 min gemessen (Zanoni et al., 1993) Durch eine andere Methode wurde eine Probenscheibe Brot auf ein Transparenzgitter auf einer Ascanner-Maschine mit einer Kaltkathoden-Leuchtstofflampe gelegt, um gescannt zu werden, wie die Abbildung 12 zeigt. Das Brotscheibenbild wird an die Adobe Photoshop-Software übertragen, damit der Benutzer die Krustenstärke bestimmen kann (Y.M. Mohd Jusoh et al., 2009).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13 : Brotscheibenbild (Y.M. Mohd Jusoh et al., 2009)

Die Messung der Krustenstärke mit Hilfe der liegenden 1-mm-Gitterboxen mit der Photoshop-Software (Y.M. Mohd Jusoh et al., 2009).

7.8 Entwicklungen der Krustenstärke

Im Folgenden werde ich mathematische Entwicklungen der Krustenstärke beschreiben. Die Krustenstärkeentwicklung wurde beim Backen von Brot mathematisch modelliert. Ein lineares Modell bezog die Krustenstärke auf das Feuchtigkeitsverhältnis während des Backens (Soleimani Pour-Damanab et al., 2012):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Verglichene experimentelle und vorhergesagte Werte, wurde wie folgt definiert (Soleimani Pour-Damanab et al., 2012):

7.9 Feuchtigkeitsbestimmung

Nachfolgend werde ich die Messung der Feuchtigkeit von Brot beschreiben. Messung der Brotfestigkeit wurde mit der Universalprüfmaschine durchgeführt. Danach wurde die Feuchtigkeit der Krume sofort durch die zweistufige AACC Feuchtigkeitsverfahren 44-18 bestimmt (H. HE et al., 1990). Unter Verwendung der folgenden Gleichung kann das Feuchtigkeitsverhältnis der Brotproben während des Backens Experimente berechnet werden. (Soleimani Pour-Damanab et al., 2012).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Mt: Mittlerer Feuchtigkeitsgehalt

M0: Anfänglicher Feuchtigkeitsgehalt

Me: Mittlere Gleichgewicht Feuchtigkeitsgehalt

Der Feuchtigkeitsgehalt könnte auch so berechnet werden (Gundu et al., 2010)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

7.10 Messung des Probenvolumens und Blasenexpansion

Die Volumenänderung während des Backens wurde von einem Gerät mit Videokamera (Bauer-Bosch Video 8 VCC 8 16 AF, Mailand, Italien) durch das Ofenfenster aufgezeichnet. Durch die Analyse von Bildern wurde die Volumenzunahme bewertet. Trotzdem ermöglicht uns diese Methode die Auswertung von der Probenhöhe mit einer Genauigkeit von f 1 mm (Zanoni et al., 1993). Außerdem werden Hydrokolloide das Volumen und die Textur glutenfreier Brote verbessern (Demirkesen et al., 2010).

Eine Blase ist ein kleiner Gaskörper, der in einer umgebenden Flüssigkeit eingeschlossen ist (Leaelaf Hailemariam et al., 2007). Blasenbildung tritt während des Gärens und Backens wegen der Diffusion des CO2 auf, dass durch Fermentation produziert wird (Narsimhan, 2014). Die Gasphase des Brotes macht mehr als 70% des Endvolumens eines Laibs aus und hat einen großen Einfluss auf die strukturellen und sensorischen Eigenschaften des Brotes (E.N.C.Mills et al., 2003).

Tabelle 5 : Mathematische Parameter

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 14 zeigt uns eine kugelförmige Gaszelle mit dem Anfangsradius R0 umgeben von einer Schale aus flüssigem Teig mit einer konstanten Masse. Das relative Volumen (Vr) des Teigs kann mithilfe des Radius einer Gasblase berechnet werden (Jintian Fan et al., 1999): Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Impulsgleichung für das Wachstum der Blase kann so berechnet werden (Narsimhan, 2014):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Ausdehnungsrate einer expandierenden Blase ist (Jintian Fan et al., 1999):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 14 : Darstellung einer Gaszelle im Teig (Jintian Fan et al., 1999)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

8. Ergebnisse und Diskussionen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 15 : (a) Parameter während des Backens Experimente (gestrichelte Linie) und auch für Modellberechnungen (durchgezogene Linie) mit konvektiver Erwärmung und (b) die Kombination aus Konvektions- und Mikrowellenheizung (Hadiyanto et al., 2011)

8.1 Bestimmung der Temperatur

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 17: Experimentelle und Simulierte Temperaturentwicklungen auf der Oberfläche und auch in der Mitte des Brotes (Nicolas et al., 2012)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 16 : Gemessene Temperatur pro Teig für oben Oberfläche bzw. Top Surface (--) (ZHELEVA et al., 2005)

Abbildung 16 zeigt uns die Entwicklung der Temperatur an der Kruste und im Produktzentrum für konvektives Backen und die Kombination von konvektivem Mikrowellenbacken. Beide Versuche zeigen, dass die Temperatur an der Oberfläche am Anfang schnell steigt. Dies impliziert, dass die Verdunstung an der Oberfläche schnell ist und die Oberflächentemperatur sich schnell in Richtung der Ofentemperatur entwickelt (Hadiyanto et al., 2011). Die Anwendung der kombinierten Mikrowelle und der Konvektionsheizung verbessern die Wasserverdunstung in das Produkt und dies führt zu einem schnelleren Temperaturanstieg im Zentrum als beim konvektiven Backen (Hadiyanto et al., 2013). Abbildung 17 zeigt Versuchsdaten und Experimentelle Temperaturprofile gegen die Zeit auf der Oberseite für x = 14 mm, 27 mm, 35 mm und 49 mm sowie die untere Oberfläche sind in Abb. 1 angegeben. 6. Die Oberflächen Temperatur ist während des gesamten Backvorgangs höher als die Temperatur an der Unterseite. Die Temperaturen in der Probe steigen nicht so schnell an wie die in den Oberflächen. Die niedrigsten Temperaturen wurden in der Mitte der Probe gemessen (ZHELEVA et al, 2005). Für die Temperaturentwicklung wurden bei der Abbildung 15 zwei Punkte gemessen: Oberfläche und Mitte. An der Oberfläche des Brotes steigt kontinuierlich die Temperatur bis auf hohe Bestrahlungen an. Die Brotmitte erhöht sich auf 100° C und bleibt auch bei diesem Wert. Der simulierte Massenverlust bei der Abbildung 16. entspricht der experimentellen Entwicklung. Trotzdem stimmen die Simulationen gut mit den experimentellen Daten für Masse und Temperatur überein (Nicolas et al., 2012). Im Folgenden werde ich die Ergebnisse der Messung der Oberflächenbräunung schreiben.

8.2 Messung der Oberflächenbräunung

Die Farbe ist eine der wichtigsten Qualitätsmerkmale von Brot, die das Kaufverhalten der Verbraucher beeinflusst. Die Farbe der Brotkruste ist von gelb bis Gold optimal für die Verbrauchakzeptanz (OSMAN et al., 2017). Abbildung 18 zeigt uns die Formation von Farbe während des Backens mit dem konventionellen Ofen mit verschiedene AE Ergebnissen (Hadiyanto et al., 2013).

Abbildung 18 : Formation von Farbe während dem Backen (Hadiyanto et al., 2013)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bei der Abbildung 19 nahm die Farbintensität der Proben mit der Backzeit zu. Eine Bräunung war nach 10 Minuten Backzeit bei 200 und 220° C Ofentemperatur und nach 15 Minuten bei 180° C erkennbar. Außerdem sind die Bilder aus dem Konvektionsbackmodus dargestellt (E. Purlis et al., 2009).

Abbildung 19 : Brotproben bei 220°C, das unter natürlicher Konvektion gebacken wurden (E. Purlis et al., 2009)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 20 : Farbentwicklungen beim Backen an der Kruste und auch in der Mitte des Brots. Ergebnisse (-: Experiment; durchgezogene Linie: Modell) und auch kombiniert Mikrowellen-konvektive Erwärmung (O: Experiment; gestrichelt Linie: Modell) (Hadiyanto et al., 2013)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 20 zeigt uns die Bräunungsentwicklung während des Backens. Die Farbentwicklung für die Oberfläche ist merklich. In der Mitte ändert sich die Farbe nur wenig. Mikrowellenerwärmung wirkt sich kaum auf die Farben von Oberflächen aus (Hadiyanto et al., 2013). Außerdem sind Polyphenole während der Maillard-Reaktion beim Backen ein Schlüssel zum zur Geschmacksbildung. Polyphenole wurden im Zusammenhang mit der Maillard-Reaktion als Hauptgeschmacksproduzenten identifiziert (Penn State, 2005).

Abbildung 21 : Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 22 : Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 23 : Brotfarbe mit verschiedenen Backtemperaturen (OSMAN et al., 2017)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

8.2.1 Die Analyse der Brotfarbe mit L *, a * und b * Farbsystem

Es wurde bei Abbildungen 21, 22 und 23 festgestellt, dass die Farbergebnisse eine lineare Funktion sind. Das heißt Temperatur und Zeit beeinflussten die Farbe von Brot. Backtemperatur und Backzeit haben negativen Einfluss auf die lineare Beziehung zu L * Farbwerten von Brot. Wenn die Backtemperatur anstieg, verdunkelte sich zudem die Kruste des Brotes. Supererhitzte dampfgebackene Brote zeigten Optimale Farbe (OSMAN et al., 2017). Die Farbe der Brotoberfläche ist das Hauptmerkmal für die Verbrauchene. Die gelbgoldene Farbbildung wird oft als Bräunung bezeichnet (Purlis et al., 2006). Trotzdem ist die Entwicklung der Bräunung im Brot während des Backens ein dynamischer Prozess, der von der Temperatur und dem Wasser abhängt (Purlis et al., 2009). Nachteil der Mikrowelle ist, dass keine Krustenbildung oder Bräunung auftritt (Y Yin et al., 1994).

8.3 Bestimmung der Krustendicke

Abbildung 24 zeigt uns, dass die höchste Krustenbildungsrate bei 205° C stattgefunden hat. Die Krustenfarbe und -dicke nimmt mit der Backtemperatur und Zeit zu. Die Temperatur hat großen Einfluss auf Krusteneigenschaften, wie zum Beispiel die Farbe und die Dicke. Die Kruste hat einen Einfluss auf die Brotqualität und auch die Haltbarkeit (Mohd Jusoh et al. 2012). Abbildung 25 zeigt uns die Zunahme der Krustenstärke während des Backens. die hohe Temperatur ermöglicht eine schnellere Verdampfung und damit eine schnellere Zunahme der Krustendicke an der Oberseite der Probe (Zanoni et al., 1993). Bei Abbildung 26 sind die vorhergesagten Daten auf einer geraden Linie, was auf die Eignung des vorgeschlagenen Modells zur Beschreibung der Entwicklung des Krustendickenverhaltens von Brotproben hinweist. Im Mittel ergeben sich relativ wenig Fehler (Ca. 7,93%). Es gibt eine positive Korrelation zwischen der Krustenstärke und dem Brotfeuchtigkeitsverhältnis während des Backens und darum ermöglicht es die Vorhersage der Krustenstärke aus dem Feuchtigkeitsverhältnis des gebackenen Brotes. Daneben ist es zur Bewertung der Brotqualität bei verschiedenen Temperaturen nützlich (Soleimani Pour-Damanab et al., 2012).

Abbildung 24 : Brotkrustenbilder mit einer Dicke von 6, 7 und 9 mm aus jeweiligen Backtemperaturen (a) 185 ° C, (b) 195 ° C und (c) 205 ° C für eine Backzeit von 25 Minuten (Mohd Jusoh et al. 2012)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 25 : Dickenschwankung der oberen (n) und unteren (*) Kruste beim Backen mit relevante Regressionslinien (Zanoni et al., 1993)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 26 : Vorhergesagte und Experimentelle Krustenstärke von Brot bei Konventioneller Ofen (Solei-mani Pour-Damanab et al., 2012)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

8.4 Feuchtigkeitsbestimmung

Im Folgenden werde ich den Feuchtigkeitsgehalt von Brot bei konventionellem Ofen, Mikrowelle und überhitztem Dampfofen beschreiben.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Brot erhöht sich im überhitzten Dampfofen bei konstanter Backzeit durch steigende Temperatur. Das Brot, dass mit einer Mikrowelle gebacken wird, verliert mehr Feuchtigkeit als beim Backen im konventionellen Ofen (RASHA MUSA OSMAN et al., 2017). Abbildung 27 zeigt uns die Feuchtigkeitswerte der Kruste vom oberen und unteren Bereich des Brots (Zanoni et al., 1993). Abbildung 28 zeigt uns, dass der Krümelfeuchtigkeitsgehalt mit zunehmender Zeit und Temperatur abnimmt. Vor dem Backen hatte der Teig einen Feuchtigkeitsgehalt von 44,6% (w.b). Der Feuchtigkeitsgehalt von Brot ist (30 Minuten) bei 175° C, bei 200° C (25 Minuten) und bei 250° C (20 Minuten) 41,43%, 40,69% bzw. 40,67% (Gundu et al., 2010).

Abbildung 27 : Feuchtigkeitsvariation der Brote während des Backens: obere Kruste und untere Kruste (Zanoni et al., 1993)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 28 : Feuchtigkeitsgehalt der Brotkrume (w.b)% (Gundu et al., 2010)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 29 : Feuchtigkeitsgehalt auf die Oberfläche, Mitte und auch bei Kontakt mit der Sohle

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 29 zeigt den simulierten lokalen Feuchtigkeitsgehalt. Das heißt, dass in der Brotmitte der Feuchtigkeitsgehalt auf dem Anfangswert bleibt oder leicht ansteigt. Aber der Oberflächenfeuchtigkeitsgehalt nimmt bis zum Gleichgewichtsfeuchtigkeitsniveau ab (Nicolas et al., 2012). Auf den nächsten Seiten werde ich die Messung des Probevolumens und Blasenexpansion beschreiben.

8.5 Messung des Probenvolumens und der Blasenexpansion

Im Folgenden werde ich die Messung des Probenvolumens und der Blasenexpansion beschreiben.

Abbildung 30 zeigt uns Höhenänderungen der Probe während des Backens. Der Experimentelle Punkt wurde mit A bezeichnet. Die Regressionsgeraden sind gemäß der Gleichung berechnet worden (Zanoni et al., 1993):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 30 : Höhenänderung der Probe während des Backens

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Volumen erhöhte sich und senkte sich wieder. (Zanoni et al.,1993). Das relative Volumen hängt nur von der Temperatur ab (Jintian Fan et al., 1999). Die Erzeugung von CO aufgrund der Hefe steigt durch erhöhte Temperatur (Y Yin et al., 1195). Abbildung 31 zeigt uns, dass die Modellberechnung eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen hat (Jintian Fan et al., 1999). Außerdem können Höhere Temperaturen die Geschwindigkeit des Blasenwachstums erhöhen (Shah et al., 1998), weil durch höhere Temperaturen die Rate der Gasproduktion erhöht wird (E. Chiotellis et al., 2003).

Abbildung 31 : Vergleich der Modellberechnungen (Jintian Fan et al., 1999)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

9. Schlussfolgerung

9.1 Vergleich konventionale Ofen und Mikrowelle Ofen und überhitz Dampf

Zunächst werde ich drei Unterschiedliche Back-Mode-Methoden miteinander vergleichen und das beste Back-Model für die Industrie empfehlen.

Mikrowellenherde werden in der Food-Service-Branche (Sumnu, 2000) und in häuslichen Situationen für das Erhitzen von gekühlten Lebensmitteln verwendet (C.J. Budd et al., 2010). Schnelle interne Erwärmung durch Mikrowellenbacken hat ein Endprodukt mit höherem Nährwert und geringeren Energiekosten. Mikrowellengeräte benötigen zudem weniger Platz. Dies sind Vorteile im Vergleich mit konventionellen Öfen (Sumnu, 2000). Nachteile sind, dass kürzere Backzeiten mit Mikrowellenstrahlung zu einem krustenlosen Produkt mit härterer, gröberer, aber weniger fester Textur und Unzureichende Gelatinieren von Stärke führen (Yin et al., 1995). Die Hauptprobleme sind bei den mikrowellengebackenen Produkten geringes Volumen, zähe oder feste Textur, mangelnde Bräunung und Geschmacksentwicklung (Sumnu, 2000). Daher haben mikrowellengebackene Brote minderwertigere Qualität im Vergleich zu konventionell gebackenen Broten (Sumnu, 2000, Yin et al., 1995). Darum vermute ich, dass die Mikrowelle für das Brotbacken in der Industrie nicht geeignet ist.

Heutzutage ist für den industriellen Gebrauch der Heißdampf Backofen geblieben (Iyota et al., 2013). Heißdampf Backofen mit höherer Enthalpie kann schnell Wärme auf das zu verarbeitende Material übertragen, was zu einer schnellen Erwärmung führt. Die Hauptvorteile der Verwendung von Heißdampf für die Lebensmittelverarbeitung sind eine bessere Produktqualität (wie zum Beispiel bessere Farbe) und eine höhere Energieeffizienz (Alfy et al., 2014). Der Feuchtigkeitsgehalt des in Heißdampf gebackenen Brotes ist ähnlich im Vergleich zum konventionellen (bzw. normale) Backofen. Durch eine zunehmende Backzeit reduziert sich der Feuchtigkeitsgehalt der Brotkrume in beiden Heizbackmodellen. Die Backtemperatur und auch Zeit beeinflussten die Farbwerte des Brotes. Aber Heißdampfbacken führte zu einer helleren Farbe im Vergleich zum konventionellen (Normale Backofen) Backen. Durch Erhöhen der Backtemperatur und -zeit erhöhen sich auch die Brothärtewerte und sie sind ähnlich für beide Heizbackmodelle. Aber der Vorteil des Heißdampfbackens ist, dass weniger Zeit für optimale Ergebnisse der Brothärtewerte im Vergleicht zum konventionellem (Normale) Backofen gebraucht wird (Heißdampfgebackenes Brot bei 200° C für 20 Minuten und Konventionelle Ofen gebackenes Brot bei 200° C für 25 Minuten) (Musa et al., 2017). Schließlich führt das Backen von Brot mit Heißdampfofen zu qualitativ hochwertigerem Brot in Bezug auf die Feuchtigkeit, die Farbe und die Textur (OSMAN et al., 2017). Ich vermute, dass das Backen mit Heißdampfofen günstiger ist als konventionelle bzw. normale Backmethoden. Darum vermute ich, dass die beste Methode für industrielles Brotbacken der Heißdampfofen ist. Ich gehe davon aus, dass man mit Hilfe von Heißdampfofen weniger Energie, Zeit und Platz braucht und dennoch optimale Brotqualität erhalt.

10. Zusammenfassung der Analysemethoden

Zur Qualitätsbestimmung von Brot zählen die Analyse von Krustendicke, Farbe, Volumen, Feuchtigkeit und Temperatur. In Hinblick auf die Verfahren ist festzustellen, dass man mit Kolorimeter die Farbe Analysieren kann. Zusätzlich lässt sich die Temperatur mit T Thermoelemente messen. Mit Hilfe von Mikrometern oder Ascanner-Maschinen kann die Krustendicke von Brot ermittelt werden.

Das Kolorimeter ist eine günstige und schnelle Methode zur Farbmessung (Mohammadshahi, 2019). Tabelle 6. zeigt uns die Zusammenfassung von Analysemethoden.

Tabelle 6 : Zusammenfassung von Parameter und Methode bei der Qualitätsbestimmung von Brot

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

11. Statistische Methoden und Statistische Auswertung

Nachdem Experiment im Labor ist es wichtig die Daten statistisch zu analysieren und auszuwerten. Die Programme Windows Excel, SPSS 11 sowie SPSS 12 konnten für die statistische Auswertung benutzt werden (Mohammadshahi, 2019). Eine Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) konnte verwendet werden, um die Unterschiede zwischen den Mittelwerten zu bestimmen. Auch konnte der Duncan-Test verwendet werden, um mehrere Vergleiche zwischen Mittelwerten durchzuführen (AMMAR, Et al., 2016).

12. Ausblick

Die Erkenntnisse von dieser Masterarbeit liefern Möglichkeiten für Folgeuntersuchungen. Man könnte mehrere und auch verschiedenen Brotsorten mit verschiedenen Backtechniken zusammen mathematisch und experimentell untersuchen und vergleichen. Eine sensorische Untersuchung könnte auch angestrebt werden.

Literaturverzeichnis

- B. Zanoni, C. Peri, DISTAM. (1992). A Study of the Bread-Baking Process. I: A, Phenomenological Model, Sezione Tecnologie Alimentari, Universiti di Milano, Via Celoria, 2,20 133, Milan, Italy & S. Pierucci Dipartimento di Ingegneria Chimica G. Natta, Politecnico di Milano, P.zza Leonardo da Vinci, 2,20 133 Milan, Italy

- J. Zhang, A.K. Datta. (2005). Mathematical modeling of bread baking process. Department of Biological and Environmental Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA

- Dr. Rolf Zimmermann. (1993). Brot - ein wertvoller Bestandteil unserer Ernährung: warum ist unser Brot so wertvoll?

- Strohecker R. (1926) Backwaren. In: Chemische Technologie der Nahrungs- und Genussmittel. Chemische Technologie in Einzeldarstellungen. Springer, Berlin, Heidelberg

- A Schulz. (2013). die geschichte der kultivierten getreide

- M. Rohrlich, B Thomas . (1967). Getreide und Getreidemahlprodukte, Kohlenhydratreiche Lebensmittel, Springer

- A.Blandino. et al. (2003). Cereal-based fermented foods and beverages.

- Sabrina Geißlitz, Katharina A. Scherf, Peter Köhler. (2019). Proteine im Getreide und die Backeigenschaften

- Arne Vorderwülbecke, Inger Korflür und Ralf Löckener. (2018). BRANCHENANALYSE BROT- UND BACKWAREN-INDUSTRIE Branchentrends und ihre Auswirkungen auf Beschäftigung und Arbeitsbedingungen.

- Prof. Dr. Rudolf W. Klingler. (2010). Grundlagen der Getreidetechnologie

- Rudolf Heiss. (1950). Lebensmitteltechnologie: Einführung in die Verfahrenstechnik der Lebensmittelverarbeitung

- Getreidetechnologie Hohenheim. O.D. http://www.redaktion.tu-berlin.de/fileadmin/fg78/PIW/Getreidetechnologie.pdf

- Christian Fürll, Christine Idler, Thomas Hoffmann. (1997). Untersuchungen zu Verfahren der Konservierung von erntefeuchtem, grobgeschrotetem Getreide

- Volker Schneeweiß. (2013). „Anforderungen an Getreide und Getreidemahlprodukte zur Herstellung von Lebensmitteln“

- Ganesan Narsimhan. (2014). A mechanistic model for baking of leavened aerated food. Department of Agricultural and Biological Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, United States

- Emmanuel Purlis , Viviana O. Salvadori. (2008). Bread baking as a moving boundary problem. Part 1: Mathematical modelling

- Ivanka ZHELEVA and Vesselka KAMBOUROVA. (2005). IDENTIFICATION OF HEAT AND MASS TRANSFER PROCESSES IN BREAD DURING BAKING

- F. Vanin, T. Lucas, Gilles Trystram. (2009). Crust formation and its role during baking. Trends in Food Science and Technology, Elsevier, 20 (8), p. 333 - p. 343. ff10.1016/j.tifs.2009.04.001ff. ffhal00455330f

- Ivanka ZHELEVA and Vesselka KAMBOUROVA. (2005). IDENTIFICATION OF HEAT AND MASS TRANSFER , PROCESSES IN BREAD DURING BAKING

- Wake Forest University Baptist Medical Center. (2007). "Health Benefits Of Whole Grains Confirmed." ScienceDaily. ScienceDaily. <www.sciencedaily.com/releases/2007/05/070509161030.htm>.

- Penn State. (2008). „Whole Grain Diets Lower Risk Of Chronic Disease, Study Shows." ScienceDaily. <www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080205161231.htm>.

- Claus Schünemann, Günter Treu. (2009). Technologie der Backwarenherstellung.

- Oliver Buddrick*, Oliver A.H. Jones, Hugh J. Cornell, Darryl M. Small. (2013). the influence of fermentation processes and cereal grains in wholegrain bread on reducing phytate content. School of Applied Sciences, RMIT University, PO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia

- B. Zanoni, C. Peri and D. Bruno DISTAM. (1995). Modelling of Browning Kinetics of Bread Crust During Baking, Tecnologie Alimentari, Universith di Milano (Italy)

- Hadiyanto and AJB van Boxtel. (2011). PARAMETER ESTIMATION IN BREAD BAKING MODEL, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Diponegoro University,

- Laila Abu-Farah, Thomas B. Goudoulas, Soroush Hooshyar, Natalie Germann. (2019). Numerical and experimental investigation of dough kneading in a three-dimensional spiral kneader. Physics of Fluids, 2019; 31 (11): 113104 DOI: 10.1063/1.5122261

- American Chemical Society. (2002). "Bread Crust and Stuffing Rich In Healthy Antioxidants." ScienceDaily. <www.sciencedaily.com/releases/2002/11/021105080817.htm

- Penn State. (2005). Toasty Oat Aroma Influenced By Presence Of Health-linked Polyphenols." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2005/09/050927082214.htm

- E. Purlis, V. O. Salvadori. (2009). Modelling the browning of bread during baking, Chemistry, Food Research International

- Maria Eduardo. (2015). Enhancing Composite Cassava Bread Quality Effect of cassava pre-treatment and baking improvers Maria Eduardo. Chalmers University of Technology Department of Biology and Biological Engineering Food and Nutrition Science SE-412 96 GÖTEBORG

- Porosity B. Zanoni, C. Peri & R. Gianotti DISTAM (1994). Determination of the Thermal Diffusivity of Bread as a Function of Sezione Tecnologie Alimentari, Universith di Milano, Via Celoria, 2-20133 Milano, Italy

- RASHA MUSA OSMAN1, TAJUL ARIS YANG1, MUDAWI HASSAN ALI2 AND SAIFELDIN MOHAMED KHAIR. (2017). OPTIMIZATION OF BREAD BAKING CONDITIONS IN SUPERHEATED STEAM OVEN USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY, Food Technology Division, School of Industrial Technology, University Saints Malaysia

- Lotta scharf, Elena Christov, Michelle Hülsemann. (WS 2015/16). Welche verfahrenstechnischen Prozesse sind erforderlich, um ein Brot herzustellen / zu backen? das technische Artefakt für die Herstellung von Brot. Gegenüberstellung eines historisch-manuellen und eines modernen Verfahrens.

- Alireza Soleimani Pour-Damanab & A. Jafary & Sh. Rafiee. (2012). Kinetics of the crust thickness development of bread during baking Association of Food Scientists & Technologists

- American Chemical Society. (2008). "Keeping the Crunch In The Crust." ScienceDaily. <www.sciencedaily.com/releases/2008/08/080804121408.htm

- Bread crust thickness measurement using digital imaging and Lab colour systemY.M. Mohd Jusoha,b, N.L. China,*, Y.A. Yusofa, R. Abdul Rahmana,, 2009

- Modelling of Browning Kinetics of Bread Crust During Baking B. Zanoni, C. Peri and D. Bruno DISTAM, Sezione Tecnologie Alimentari, Universith di Milano, Via Celoria, 2 1-20133 Milano (Italy) (Received July 14, 1994; accepted March 14, 1995)

- Determination of the Thermal Diffusivity of Bread as a Function of Porosity B. Zanoni, C. Peri & R. Gianotti DISTAM, Sezione Tecnologie Alimentari, Universith di Milano, Via Celoria, 2-20133 Milano, Italy (Received 20 January 1994; accepted 2 November 1994)

- Differential scanning calorimetry, water activity, and moisture contents in crumb center and near-crust zones of bread during storage, Z Czuchajowska, Y Pomeranz - Cereal Chem, 1989 - online.cerealsgrains.org

- Bread browning kinetics during baking Emmanuel Purlis a , Viviana O. Salvadori a,b,* a Centro de Investigacio´n y Desarrollo en Criotecnologı´a de Alimentos (CIDCA), Facultad de Ciencias Exactas, UNLP-CONICET, 47 y 116, (1900) La Plata, Argentina b MODIAL, Facultad de Ingenierı´a. 1 esq. 47, (1900) La Plata, Argentina Received 18 July 2006; received in revised form 1 September 2006

- Changes in Bread Firmness and Moisture During Long-Term Storage H. HE2 ' 3 and R. C. HOSENEY2, 1990

- A moving boundary problem in a food material undergoing volume change – Simulation of bread baking Emmanuel Purlis *, Viviana O. Salvadori Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos, 2010

- Bread baking as a moving boundary problem. Part 2: Model validation and numerical simulation Emmanuel Purlis *, Viviana O. Salvadori, 2009

- Modelling the browning of bread during baking Emmanuel Purlis , Viviana O. Salvadori Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos , 2009

- Optimization of Bread Baking Parameters in Conventional Oven Rajender Gundu,1 A. K. Datta,2 and G. C. Jayashree, 2012

- V Nicolas, P Salagnacb , P Glouanneca , J-P Ploteaua , , V Juryc , L Boillereauxc aLaboratoire d’Ingénierie des MATériaux de Bretagne (2012). Modelling heat and mass transfer in bread baking with mechanical – Equipe Thermique et Energétique, Université Européenne de Bretagne

- Y Yin and C E Walker. (1995). A Quality Comparison of Breads Baked by Conventional Versus Nonconventional Ovens. Department of Grain Science and Industry, Kansas State University.

- Ilkem Demirkesen, Behic Mert, Gulum Sumnu *, Serpil Sahin. (2010). Rheological properties of gluten-free bread formulations Department of Food Engineering, Middle East Technical University, 06531 Ankara, Turkey

- Nasrul Fikry Che Pa, Nyuk Ling Chin*, Yus Aniza Yusof and Norashikin Abdul Aziz. (2013). Measurement of bread crumb texture via imaging of its characteristics Department of Process and Food Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia. e-mail: nasrulfikry@yahoo.com, chinnl@eng.upm.edu.my, niza@eng.upm.edu.my, shekeen@eng.upm.edu.

- K Wikström, L Bohlin - Cereal Chem. (1996). Multivariate Analysis as a Tool to Predict Bread Volume. cerealsgrains.org

- Jintian Fan 1, J.R. Mitchell *, J.M.V. Blanshard. (1999). A model for the oven rise of dough during baking Division of Food Sciences, School of Biological Sciences, Sutton Bonington Campus, University of Nottingham

- P. Shah1, G. M. Campbell1, S.L.Mckee (Graduate)1, C.D.Rielly. (1998). Proving of Bread Dough: Modelling the Growth of Individual Bubbles

- E Chiotellis (2003). Proving of Bread Dough I: Modelling The Evolution of the Bubble Size Distribution

- E.N.C.Mills, P.J.Wilde, L.J.Salt, P.Skeggs. (2003). Bubble Formation and Stabilization in Bread Dough.

- Leaelaf Hailemariama, Martin Okosa,b, Osvaldo. (2007). A mathematical model for the isothermal growth of bubbles in wheat dough CampanellabaSchool of Chemical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47906, USAbSchool of Agricultural and Biological Engineering, Purdue University

- Sumnu. (2000). Middle East Technical University, Food Engineering Department, 06531 Ankara, Turkey. International Journal of Food Science and Technology

- C.J. Budd ⇑ , A.D.C. Hill. (2010). A comparison of models and methods for simulating the microwave heating of moist foodstuffs. Centre for Nonlinear Mechanics, University of Bath, Bath BA2 7AY, UK

- Anto Alfy,B. V. Kiran,G. C. Jeevitha &H. Umesh Hebbar. (2014). Recent Developments in Superheated Steam Processing of Foods

- Hiroyuki Iyota1, Hideki Sakai2 and Yusuke Mamiya. (2013). Color Measurement Methods for Optimization of Oven Operation (Baking of Sliced Bread with Superheated Steam and Hot Air) Graduate School of Engineering, Osaka City University

- Rasha Musa, Osman Elawad, Tajul Yang, Pubs Gupta. (2017). Effect of superheated steam and conventional oven baking process on quality attributes of bread

- JM Brümmer (1991). Brot-und Kleingebäckherstellung, Taschenbuch für Lebensmittelchemiker und Technologen

- W. Seibel. (2006). Brot und Feine Backwaren. Hornsche Str. 35C, 32756 Detmold, wdrseib@aol.com,

- Valentina Ciccolini, Elisa Pellegrino, Antonio Coccina, Anna Ida Fiaschi, Daniela Cerretani, Cristina Sgherri, Mike Frank Quartacci, Laura Ercoli. (2017). Biofortification with Iron and Zinc Improves Nutritional and Nutraceutical Properties of Common Wheat Flour and Bread. Journal of Agricultural and Food Chemistry

- Emily E. Hohman, Berdine R. Martin, Pamela J. Lachcik, Dennis T. Gordon, James C. Fleet, Connie M. Weaver. (2011). Bioavailability and Efficacy of Vitamin D2from UV-Irradiated Yeast in Growing, Vitamin D-Deficient Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry

- Arpita Mondal, A.K. Datta. (2007). Agricultural and Food Engineering Department, IIT, Kharagpur 721 302, India. Bread baking

- S. Cauvain, BakeTran. (2012). Introduction to breadmaking https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/B9780857090607500012?token=DC6911A874C802357EE8D3B0D2B2AE381547CF784FF5E5831B62252A126B165285516F7F7002DABE64ABB8386314CB5A

- P. R. Shewry and H. D. Jones. (2012). improving wheat protein quality for breadmaking: the role of biotechnology. UK

- MA Martínez-Anaya (1996). Enzymes and bread flavor, Journal of agricultural and food chemistry

- S. Sahlstriim* & E. B&hen MATFORSK (1996). Effects of enzyme preparations for baking, mixing time and resting time on bread quality - and bread staling Norwegian Food Research Institute, Osloveien 1. N-1430, is, Norway

- J.E. Bock. (2015). Enzymes in bread making, University of Guelph, Guelph, ON, Canadahttps://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/B9781782422853000090?token=1BF62DF224EAB5AB4AEC6A86CA1DC3D08C668ACD25BE5052A5F6E8E03507206944510E35523FBD5DCB18DCEB7E04FF3A

- American Institute of Physics. (2019). "Industrial bread dough kneaders could use physics-based redesign." ScienceDaily, www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191126121132.htm

- Parisa Mohammadshahi. (2019). Anwendung von Gashydraten in der Lebensmitteltechnologie Technische Universität Berlin Fakultät III Institut für Lebensmitteltechnologie und -chemie Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und Prozess Technik

- Edited by W. P. Edwards (2007). The Science of Bakery Products Bard field Consultants, Braintree, Essex, UK

- Stefan W. Horstmann, Kieran M. Lynch and Elke K. Arendt. (2017). Starch Characteristics Linked to Gluten-Free Products, School of Food and Nutritional Sciences, University College Cork, T12 Y337 Cork, Ireland;S.Horstmann@umail.ucc.ie (S.W.H.); Kieran.Lynch@ucc.ie (K.M.L.)

- AL-FARGA AMMAR , HUI ZHANG , AZHARI SIDDEEG , CHAMBA M.V.M , KIMANI B.G.,HINAWI HASSANIN, MOHAMMED OBADI and NABIL ALHEJJ. (2016). EFFECT OF THE ADDITION OF ALHYDWAN SEED FLOUR ONTHE DOUGH RHEOLOGY, BREAD QUALITY, TEXTURE PROFILEAND MICROSTRUCTURE OF WHEAT BREAD

- Linda Uhr. (2016). Technische Enzyme in Backwaren – Untersuchung der technologischen Wirkung und Entwicklung eines Multiparameterverfahrens zum quantitativen Nachweis mittels LC-MS/MS im Spurenbereich Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades „doctor rerum naturalium“ (Dr. rer. nat.) in der Wissenschaftsdisziplin „Ernährungswissenschaft“ eingereicht an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam.

- Gregor Schuster. (1984). Emulgatoren in Brot und Kleingebäck - Direkte und indirekte Wirkungen - Laboratorien Tier Chemischen Fabrik Griinau GmbH, 7918 Illertissen/Bayern

- CHAMBERLAIN T. H. COLLINS E. E. McDERMOTT. (1981). Alpha‐amylase and bread properties. https://doi.org/10.1111/j.13652621.1981.tb01004.x

- Jovanka V. Popov-Raljić 1, Jasna S. Mastilović, Jovanka G. Laličić-Petronijević 1 and Vladimir S. Popov . (2009). Investigations of Bread Production with Postponed Staling Applying Instrumental Measurements of Bread Crumb Color, Faculty of Agriculture, University of Belgrade, Nemanjina 6, Belgrade-Zemun, Serbi

- J. Zhang, A. K. Datta. (2006). Mathematical modeling of bread baking process https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0260877405002104

- H. HE2 and R. C. HOSENEY, ol. (1990). Changes in Bread Firmness and Moisture During Long-Term Storage

- Moo-Yeol Baik and Pavinee Chinachoti. (2002). Effects of Glycerol and Moisture Redistribution on Mechanical Properties of White Bread

- Universidad de Barcelon. (2012). "How eating bread can improve cardiovascular health." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2012/11/121128093708.htm

- Ganesan Narsimhan. (2013). A mechanistic model for baking of unleavened aerated food Department of Agricultural and Biological Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, United States

- .Zanoni,” S. Pieruccib & C. Peri. (1993). Study of the Bread Baking Process - II. Mathematical Modelling B “DISTAM, Sezione Tecnologie Alimentari, Universita’ di Milano, Via Celoria, 2-20133 Milano, Italy ‘)Dipartimento di Ingegneria Chimica G. Natta, Poiitecnico di Milano, P.zza Leonardo da Vinci, 2-20133 Milano, Italy

- https://www.gutekueche.at/brotsorten-artikel-2891

- Edited by Stanley P. Cauvain. (2012). Breadmaking: Improving Quality

- http://www.redaktion.tu-berlin.de/fileadmin/fg78/PIW/Getreidetechnologie.pdf

- http://www.redaktion.tu-berlin.de/fileadmin/fg78/PIW/Getreidetechnologie.pdf

[...]