Der Einfluss alternativer Hefen auf die Aromabildung in Weizenteigen

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Title: Der Einfluss alternativer Hefen auf die Aromabildung in Weizenteigen
Authors: Wieschebrock, Melanie
Thesis advisor: Prof. Dr. Jürgen J. Heinisch
Thesis referee: Dr. Christian Hertel
Abstract: Das Aroma von Backwaren wird wesentlich durch die verwendeten Zutaten und den Herstellungsprozess beeinflusst. So können Weizenbrote sowohl mit als auch ohne Zusatz von Vorteigen hergestellt werden, die das Brotaroma in der Regel maßgeblich verbessern. Ein Vorteig besteht aus Mehl, Wasser und der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae und wird für bis zu 24 h fermentiert. Die während der Fermentation entstehenden Aromen werden durch die metabolische Aktivität von S. cerevisiae und die im Mehl vorhandenen Substrate bestimmt. In dieser Arbeit wurde daher das metabolische Potenzial von alternativen Hefen bezüglich ihrer Fähigkeit zur Aromabildung am Beispiel der Fermentation von Weizenteigen untersucht. Darüber hinaus wurde das Angebot an Aromavorstufen durch den Zusatz unterschiedlicher Nebenströme der Lebensmittelindustrie (Apfel-, Karotten- und Traubentrester oder Biertreber) erhöht. Erwartungsgemäß wirkten sich diese Zusätze unterschiedlich auf das Wachstum bestimmter Hefespezies und der davon eingesetzten Hefestämme aus. Während einige Nebenströme das Wachstum bestimmter Hefen förderte, blieben andere davon unbeeinflusst. Insbesondere die Kombination von Apfel- oder Karottentrester mit den Hefen Cyberlindera jadinii, Kluyveromyces marxianus, Torulaspora delbrueckii oder Wickerhamomyces anomalus wirkte sich positiv auf die Hefeflora und die Aromabildung aus. Weiterhin förderte vor allem der Zusatz von Karottentrester das Wachstum der ebenfalls im Teig vorhandenen Milchsäurebakterien, was allerdings keinen wesentlichen Einfluss auf das Aroma der Teige hatte. Somit ist neben den beschriebenen Inhaltsstoffen vor allem die Hefeflora ein wichtiger Faktor der Aromabildung in Teigen. Bezüglich der verschiedenen Hefestämme zeigten Propagationsstudien, dass K. marxianus DIL 82 besonders kompetitiv ist und auch nach vier Tagen Fermentation noch im Teig persistiert. In entsprechenden Teigen mit Apfeltrester wurde durch K. marxianus eine besonders fruchtige Note zugeschrieben. Die Bestimmung der in dem Teig gebildeten Aromakomponenten zeigte, dass unter anderem die Konzentration an Esterverbindungen und höheren Alkoholen durch die Fermentation mit K. marxianus DIL 82 gesteigert wurde. Backversuche zeigten, dass nicht alle der in der Fermentation gebildeten Aromen auch ins Brot gelangten, sodass das Aroma der Brotkrume stärker von dem verwendeten Nebenstrom als von dem für die Fermentation verwendeten Hefestamm bestimmt wurde. Um die Aromastudien zu komplementieren wurden mit Hilfe gentechnischer Methoden die für die Esterbildung wichtigen Gene ATF1 und EEB1 aus der Weinhefe Hanseniaspora uvarum in Kluyveromyces lactis und K. marxianus überexprimiert. Erste sensorische Analysen nach Anzucht dieser Stämme in synthetischem Medium ergaben ein eindeutig fruchtigeres Aroma gegenüber den mit Leervektor transformierten Kontrollstämmen. Die gaschromatographische Analyse zeigte allerdings nur bei Überexpression von HuEeb1 eine erhöhte Konzentration des wichtigen Aromastoffs Essigsäure-2-phenylethylester. Diese Vorversuche lassen vermuten, dass auch die Qualität von Backwaren durch gezielte genetische Veränderungen der bei ihrer Fermentation eingesetzten Hefestämme verbessert werden könnte.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2017011615268
Subject Keywords: alternative Hefen; Aroma; Weizenteig; Nebenstrom
Issue Date: 16-Jan-2017
License name: Namensnennung-NichtKommerziell-KeineBearbeitung 3.0 Unported
License url: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
Type of publication: Dissertation oder Habilitation [doctoralThesis]
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