Ökobackweizen

Besser backen mit weniger Eiweiß- ein Weg zu mehr Qualitätsökoweizen aus Niedersachen

Projektlaufzeit: 01. September 2016 - 31. Oktober 2019

Zur Qualitätseinstufung von Weizen werden im allgemeinen eiweißbasierte Inhaltsstoffe wie Feuchtkleber- oder Proteingehalt herangezogen. Immer wieder sind jedoch Abweichungen der tatsächlichen Backqualität von den Erwartungswerten, die auf den indirekten Qualitätsparametern basieren, festzustellen. Sortenbedingt können teils auch bei mittleren und niedrigeren Eiweißgehalten zufriedenstellende Backqualitäten gefunden werden. Solche Sorten sind besonders effizient im Hinblick auf das Verhältnis von Backvolumen zu Feuchtklebergehalt und bieten ein bislang kaum genutztes Potential, Qualität und Ertrag bei limitierter Stickstoffverfügbarkeit zu erhöhen. Im Rahmen des EIP-Projektes „Ökobackweizen“ soll dieses Potential in der züchterischen Bearbeitung von Weizen aufgegriffen und für Selektions-, Anbau- und Verarbeitungsentscheidungen nutzbar gemacht werden.

Die Optimierung und Standardisierung eines Mikrobacktests ermöglicht eine direkte Qualitätsbeurteilung von Öko-Winterweizen. Dieser liefert die Grundlage, um Sorten mit zufriedenstellenden Backqualitäten bei niedrigeren Eiweißgehalten ausfindig zu machen. Die Reproduzierbarkeit von Sorteneigenschaften wird an Zuchtstämmen und praxisüblichen Sorten über aufeinanderfolgende Versuchsjahre und divergierende Standorte geprüft. Darauf basierend erfolgt die Weiterentwicklung von Zuchtstämmen mit dem Ziel der Nutzbarmachung.

Durch die Übertragung des Mikrobackversuches an ein Dienstleistungslabor kann der Backversuch zum Projektende von Interessenten als Auftragsarbeit vergeben werden. Begleitend wird ein Handbuch zur Probeneinstufung veröffentlicht.

Eine Bekanntmachung der Ergebnisse findet zum Projektende im Rahmen eines überregionalen, öffentlichen Feldtages statt.

Die Eiweiß- wie auch die Ertragsbildung von Weizen sind abhängig von der auf einer Anbaufläche verfügbaren Stickstoffmenge. Im ökologischen Ackerbau ist die Nährstoffverfügbarkeit in erster Linie durch Betriebskreislauf und Bodenstoffwechsel bedingt und dadurch auf natürliche Weise begrenzt. Sandigere Böden und geringere Niederschläge, wie sie in Niedersachsen weit verbreitet sind, erschweren die Eiweiß- und Ertragsbildung zusätzlich. Da die Menge der Klebereiweiße, die auf einer bestimmten Anbaufläche produziert werden können, physiologisch begrenzt ist, sind höhere Klebergehalte nur mit niedrigeren Gesamterträgen möglich. Aus Sicht landwirtschaftlicher Betriebe sind hohe Klebergehalte betriebswirtschaftlich nicht erstrebenswert. Unter diesen Umständen ist die Erzeugung von Öko-Backweizen in Niedersachsen also wenig attraktiv. Dies ist auch die konkrete Situation auf den Betrieben der am Projekt beteiligten Landwirte.  

Die gängige Vorgehensweise zu Qualitätseinstufung von Weizen ist die Schätzung auf Basis der indirekten Qualitätsparameter Feuchtklebergehalt, Sedimentationswert und Fallzahl. Diese stehen sortenbedingt in mehr oder minder großem Zusammenhang zu den Backeigenschaften eines Mehles. Demgegenüber steht die direkte Qualitätsbeurteilung, welche nur durch eine tatsächliche Verarbeitung wie mit einem Backtest, durchgeführt werden kann. Der Rapid-Mix-Test stellt ein solches standardisiertes Verfahren dar, welches bereits seit den 60er Jahren genutzt wird und in den 70er Jahren zuletzt angepasst wurde. Durch die kurze, intensive 1-minütige Standardknetzeit steht der Rapid-Mix-Test in der Kritik, Teige in Abhängigkeit der Klebereigenschaften sowohl zu unter- als auch zu überkneten, und damit potentielle Backeigenschaften nur unzureichend zu erfassen. In der praktischen Herstellung von Öko-Backwaren wird die Teigknetung, im Unterschied zum Vorgehen beim Rapid-Mix-Test, rohstoffangepasst durchgeführt. Unter einer rohstoffangepassten Teigknetung weisen viele Weizen höhere Backvolumenausbeuten auf als erwartet. Somit nimmt außer dem sortenspezifischen Potential auch die Art der Verarbeitung Einfluss auf das Ergebnis der Qualitätseinstufung.  

Ein Backversuch, der sowohl eine rohstoffgerechte Verwertungszuführung ermöglichen soll, wie auch eine Nutzung für Serienuntersuchungen in der Züchtung, birgt besondere Ansprüche. Für den Einsatz im Bereich der Züchtung sollte der Versuch mit einer Mehlmenge von ca. 30g auskommen, denn mehr Material steht insbesondere bei jungen Zuchtstämmen nicht zur Verfügung. Für praxisrelevante Ergebnisse sollte sich die Versuchsdurchführung an dem Vorgehen in Öko-Backstuben orientieren. Die Qualitätsbeurteilung sollte auf aussagekräftigen Merkmalen am Gebäck und den vorherigen Verarbeitungsschritten aufbauen, denn nur Gebäckvolumen alleine reicht nicht, wenn z.B. zuvor bei der Verarbeitung die Geräte verkleben, das Brot zu trocken ist oder die Krume beim Bestreichen zerbröselt. Der Gesamtaufwand für die Versuchsdurchführung sollte überschaubar bleiben, so dass auch eine große Anzahl an Proben mit vertretbarem zeitlichen Aufwand untersucht werden kann. Nicht zuletzt sollen dabei auch die Kosten der für die Versuchsdurchführung notwendigen Geräte- und Materialien im Blick behalten werden, so dass das Verfahren auch für kleinere Betriebe und Unternehmen in der Praxis erschwinglich bleibt.

Besondere Beachtung findet die individuelle Beschaffenheit der Mehle durch die Berücksichtigung der Wasseraufnahmefähigkeit und Teigentwicklungszeit. Während die Wasseraufnahme in Anlehnung an den ICC-Standard 115/1 bei einer Temperatur von 30°C ohne weitere Zutaten außer Mehl und Wasser ermittelt wird, wird für die Teigentwicklungszeit ein angepasstes Testprofil verwendet, bei dem die Teigentwicklung bei einer Umgebungstemperatur von 20°C und unter Zugabe von 1,5% Salz ermittelt wird. Sowohl die Zugabe von Salz als auch die Teigtemperatur während des Knetens haben großen Einfluss auf die Teigentwicklung. Die Teigzubereitung für die Versuchsbrötchen findet bei einer Umgebungstemperatur von ca. 20°C statt. Die Teigzutaten bestehen aus 20g Mehl, 1,5% Salz (=0,3g), 0,5 g Trockenhefe, 0,5ml Wasser als Trockenhefeausgleich und Wasser entsprechend der zuvor ermittelten individuellen Wasseraufnahmefähigkeit.

Auf weitere Teigzutaten wie Zucker, Fett, Malz und Säuerungsmittel wird bewusst verzichtet. Mit dem Versuch soll das rohstoff- und sorteneigene Potential abgebildet werden, um eine klare Differenzierung zwischen den einzelnen Prüfgliedern zu erreichen. Unter Zugabe von Fett und Zucker könnte zwar eine etwas höhere Volumenausbeute erreicht werden, gleichwohl entstehen Wechselwirkungen mit anderen Qualitätsmerkmalen, die von Sorte zu Sorte unterschiedlich ausfallen und damit zu einer Verzerrung der abgebildeten Rohstoff-Qualität führen.

Ein essentieller Bestandteil des Verfahrens liegt in der angepassten Knetzeit. Versuche haben gezeigt, dass auch die Knetzeit in wechselseitiger Beziehung zur Ausprägung unterschiedlicher Qualitätsmerkmale steht. Als Knetzeit für die Versuchsdurchführung wurde an Ernteproben aus dem Jahr 2016 die Teigentwicklungszeit zuzüglich einer Minute festgesetzt, mindestens jedoch 3 Minuten und maximal 6,5 Minuten.

Als Gärschrank und Backofen für die Mikrobrötchen fungieren handelsübliche Brotbackautomaten welche eigens für diesen Zweck umgerüstet wurden. Rührwerk und Backform wurden entfernt, Temperatursensoren angebracht und die Steuerung auf eine Zentrale Schaltung umgelegt, von der aus jeder einzelne der 12 Automaten programmiert und gesteuert werden kann.

Hierin ruhen und reifen die zur Kugel geformten Teiglinge bei 30°C für 60 Minuten. Nach den ersten 15 Minuten werden sie mit einer Nudelmaschine 3mal bei einem Walzenabstand von ca. 1,7 mm gewalzt und erneut zu einer Kugel gerollt. Es wird hierbei bewusst darauf verzichtet, Spannung in den Teig hineinzuwirken, sodass die Brötchenform Rückschlüsse auf Teigeigenschaften ermöglicht, ohne durch den Einfluss von Verarbeitungsmaßnahmen zu stark beeinflusst zu werden. Gebacken wird dann für 18 Minuten bei einer Temperatur von 190°C. Wenn die Brötchen vollständig abgekühlt sind, nach ca. 1-2h kann die Merkmalserfassung durchgeführt werden. Den Kern der Einstufungsrelevanten Merkmale bilden die Wasseraufnahmefähigkeit, Teigbeschaffenheit, Volumenausbeute, Brötchenform und Oberfläche. Zur Ergänzenden Beschreibung werden außerdem Porung, Elastizität und Bräunung der Kruste miterfasst.

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