Hans-Dieter-Belitz-Institut für Mehl- und Eiweißforschung

Zusatzstoffe

Untersuchungen zur Backwirksamkeit von DATEM und seinen Komponenten^a

Peter Köhler

Ausgangslage: Der Emulgator DATEM ist ein komplexes Gemisch aus verschiedenen Einzelkomponenten. Er wird bei der Brotherstellung eingesetzt und verbessert die Eigenschaften des Teiges wie auch des fertigen Brotes. DATEM wird hergestellt durch Veresterung von Mono- und Diacylglyceriden mit Mono- und Diacetylweinsäure. Bisher unbekannt sind der Einfluss der Fettsäure auf die Wirksamkeit und die Aktivität der Komponenten.

Forschungsziel: Der Einfluss der Fettsäure auf die Wirksamkeit von DATEM soll aufgeklärt werden. Außerdem sollen die Komponenten von DATEM mit der höchsten Aktivität identifiziert, isoliert und charakterisiert werden. Auf dieser Grundlage soll dann die Synthese von DATEM so optimiert werden, dass Produkte mit hohen Gehalten an aktiven Komponenten erhalten werden.

Minibrote mit und ohne Zusatz von DATEM		Hauptkomponenten eines DATEM-Handelsproduktes		Ergebnisse der Optimierung der Synthese von DATEM im Labormaßstab

Ergebnis: Zunächst wurde durch die Synthese von DATEMs mit Fettsäuren verschiedener Kettenlänge (6:0 - 22:0, 18:1, 18:2) nachgewiesen, dass mit Stearinsäure die beste Wirkung beim Backen erzielt wird. Zum Nachweis der aktivsten Einzelverbindungen von DATEM wurde ein Handelspräparat mit einer Kombination aus Gelchromatographie und HPLC fraktioniert und die Hauptkomponenten isoliert. Aus den isolierten Komponenten wurden durch einen Mikrobackversuch auf der Grundlage von 10 g Mehl diejenigen mit besonders guter Backfähigkeit herausgefunden. Die drei aktivsten Hauptkomponenten wurden durch Massenspektrometrie und NMR-Techniken in ihrer Struktur aufgeklärt. Die Hauptkomponente von DATEM ist ein Diacylglycerid mit einem Stearinsäurerest und einem Diacetylweinsäurerest, wobei die sekundäre Hydroxylgruppe am Glycerin nicht verestert ist. Die aktivsten Komponenten wurden dann chemisch synthetisiert und mit dem Mikrobackversuch, einem Normalbackversuch (300 g Mehl) und mit mikrorheologischen Methoden (10 g Mehl) charakterisiert. Abschließend wurde die Synthese von DATEM im Labormaßstab optimiert. Die Parameter bei der Synthese wurden systematisch verändert, um möglichst hohe Gehalte an den synthetischen Einzelkomponenten zu erzielen. Es wurden Präparate mit Gehalten von 90 % an aktiven Komponenten synthetisiert. Handelsprodukte enthielten nur ca. 60 % aktive Komponenten. Die Ergebnisse der Optimierungsversuche ermöglichen es, die industrielle Produktion von DATEM, bei dem es sich bisher um ein Gemisch zahlreicher Substanzen handelt, auf die drei Komponenten zu optimieren, die die höchste Aktivität im Backprozess zeigen.

Publikationen:
Köhler, P (1998) Struktur-Wirkungsbeziehungen von Diacetylweinsäureestern bei Backwaren. Lebensmittelchemie 52:152-153
Köhler P, Grosch W (1999) Study of the effect of DATEM. 1. Influence of Fatty Acid Chain Length on Rheology and Baking. J Agric Food Chem 47:1863-1869
Köhler P (1999) Zusatzstoffe sorgen für gleichmäßige Backqualität. Forschungsreport 1/1999: 18-21
Köhler P (1999) Untersuchungen zur Backwirksamkeit von DATEM und seinen Komponenten. Getreide Mehl Brot 53:224-233
Köhler P (2000) Study of the effect of DATEM. In: Wheat Gluten. Proceedings of the 7^th International Workshop Gluten 2000 (Shewry PR, Tatham AS, eds) Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, pp 273-276
Köhler P (2001) Study of the effect of DATEM. 2.: Fractionation of DATEM and Characterisation of Fractions and Components. Lebensm Wiss Technol, 34:348-358
Köhler P (2001) Study of the effect of DATEM. 3.: Synthesis and Characterisation of DATEM Components. Lebensm Wiss Technol, 34:359-366
Köhler P (2001) Study of the effect of DATEM. 4.: Optimisation of DATEM Synthesis. Lebensm Wiss Technol, 34:367-373

^a AiF-Forschungsvorhaben Nr. 10634N

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