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Chancen und Risiken beim «Vakuumbacken»

Das Vakuumbacken, genau gesagt eine Vakuumbehandlung nach einem verkürzten Backprozess, bietet gemäss Werbeaussagen bessere Frischhaltung, mehr Volumen und verlängerte Knusprigkeit. Das Vakuum entzieht jedoch gemäss einer österreichischen Studie dem Brot flüchtige Aromastoffe. Bei Halbback-Broten spielt dies jedoch keine Rolle, da sie ohne Vakuum fertiggebacken werden.

von Foodaktuell Importer



Raphael Bachmann (Bild), Bäckermeister und Geschäftsführer von Confiseur Bachmann wendet Vakuumbacken an. Die Luzerner Firma hat vor einem halben Jahr zwei «Vakuumöfen» gekauft für total 600’000 Franken. Eine Investition, die sich rentiere. «Das Brot hat eine ganz andere Qualität, der Kunde merkt das», äusserte sich Marketing- und Verkaufsleiter der Familien-AG, Matthias Bachmann, überzeugt im Interview mit der Hotelrevue. Der Absatz habe sich je nach Brotsorte erhöht bis verdoppelt. «Die Backzeit reduziert sich um ein Drittel», so Bachmann. Das Brot dampfe beim Vakuuumverfahren nicht, es sei 1-2% feuchter und länger frisch, die Kruste bleibe knusprig. Nach Brot will Bachmann damit auch Patisserie herstellen.

Die Luzerner Bäckerei Backmann wendet seit Kurzem das Vakuum(Fertig)backen an. Sie bäckt
sämtliche Produkte, auch BIO-Brote, unter Vakuum. “Wir wollen unseren Kunden diesen Mehrwert bei allen
Produkten bieten”, meint Raphael Bachmann. Obwohl er mit der neuen Technologie
auch zuerst vertraut werden musste und aufwendige Einführungen
machte, ist er heute glücklich mit der Brotqualität. Der Brotverkauf habe bei vielen Brotsorten seitdem im
zweistelligen Bereich zugenommen.

Vakuumbacken gibt es bereits seit über 40 Jahren, aber die daraus
entstandene Produktequalität war nur mässig gut, und die Technologie konnte
sich nicht durchsetzen. Aber Patrick Duss, CEO der Aston Foods AG hat es geschafft, dieser Technologie vor wenigen Jahren zum Durchbruch zu verhelfen. Der ursprünglich gelernte Bäcker und Konditor Patrick Duss, mit
seiner Aston Foods kann sich seither von Nachfragen nicht mehr
retten.

In der ganzen Welt werden bereits Anlagen aufgestellt bzw. Verhandlungen mit potentiellen Kunden geführt. Dies ist erstaunlich, wenn man
bedenkt, dass selbst für kleinste Anlage mit einem Investitionsvolumen von Fr. 300’000.- gerechnet werden muss. Gebaut werden die Anlagen von A-Z in der Schweiz und so beschäftigt die Aston Foods mit Ihren Subunternehmern eine stattliche Anzahl Personen
und sichert dadurch über 80 Arbeitsplätze.

Das technologische Prinzip: Da Wasser unter
Vakuum bei niedrigen Temperaturen (bereits ab 10°C) zu kochen
beginnt, kann unter Vakuum ohne Hitzeeinwirkung (fertig-) gebacken
werden. Durch die Tatsache, dass unter Vakuum keine Wärme mehr zum Backen
benötigt wird, werden Inhaltsstoffe weniger durch Hitze zerstört. Gemäss Angaben von Aston Foods bleiben auch Vitamine besser erhalten.



A+E hat die Vakuum-Technologie im Angebot. Den grössten Vorteil für Hotellerie und Gastronomie sieht Patrick Duss (Bild) im Einkauf von unter Vakuum produzierter, vorgebackener Backware, wie er von der Hotelrevue zitiert wird. Solche brauche nicht mehr im Tiefkühler gelagert zu werden, sondern bleibe bei Umgebungstemperatur fünf Tage frisch, bei 5 Grad sogar 30 Tage. Nur fünf Minuten dauert das Aufbacken (TK-Ware: 18 bis 20 Minuten). «So kann der Warendruck beim Brot auf dem Frühstücksbuffet viel grösser sein», meint Duss. Und die Qualität verführe den Gast auch zuzulangen.

«Die Backzeit lässt sich um 30 bis 50% verkürzen», betont Duss, «und die Energiekosten sinken um 60%, weil nebst dem Frosten auch die TK-Logistik entfällt». Die ofenheissen Teilbacklinge erreichen 25 Grad in der Vakuumkammer in drei Minuten. Wichtig ist allerdings, dass sie innert dreissig Sekunden vom Ofen ins Vakuum gelangen, da sie sonst kollabieren. Betrachtet man den gesamten Prozess vom Backen übers Kühlen und Lagern bis zum Fertigbacken in einer Aussenstelle, beträgt «der Back- und Kühlverlust mit Vakuumkühlung nur 12% im Vergleich zu 25% beim Frosten», erklärt Duss. «Das Brot wird dadurch feuchter und bleibt länger frisch».

Da das Vakuum mit keimfreier Luft gebrochen wird, bestünden bei verpackten Broten bis zu vier Wochen kein Schimmelrisiko. Und Schnittbrote seien in vier Minuten nach dem Backen schnittfähig. Duss empfiehlt diese Methode für grossgewerbliche und industrielle Bäckereien und verspricht, dass die Investitionen in 1.5 Jahren amortisiert werden können. Eine Batch-Vakuumkammer verfügt über eine Kapazität von 6‘800 Brötchen pro Stunde, und «gleichzeitig werden 30% der Backofenkapazität frei», betont Duss. Auch kontinulierliche Vakuum-Anlagen mit einer Kapazität von über 44‘000 Broten stehen im Betrieb.

Er hat sogar die Gastronomie im Visier: Der Hotelrevue vom 12. August 2010 sagte er, noch habe man keinen Gastronomen als Kunden gewinnen können, stehe aber kurz davor. Interessant sei die Technik vor allem für Grossbetriebe: Catering und Gemeinschaftsverpflegung.

Länger frisch und grössere Volumen

Aston Foods verspricht: «Vakuumgebackene Produkte sind länger haltbar und bleiben länger
frisch, weil weniger Wasser verdampfen kann. Chemische Backhilfsmittel und Volumenvergrösserer werden dadurch überflüssig». In den Jahren 2003 und 2004 wurden an der Höheren Technischen Lehranstalt für Lebensmitteltechnologie HTL, Wels/Oberösterreich, Maturaprojekte zu diesem Thema durchgeführt. Die Vakuum-Kühl-Anlage wurde von Werner & Pfleiderer gebaut.

Die HTL verfasste dazu einen Bericht mit dem Titel «Auswirkungen der Vakuum-Enthalpie-Kühlung auf teilgebackene Produkte». Fazit betreffend Geschmack: Roggen(misch)brote verloren im Vakuumprozess einen Teil des Aromas. Bei Halbback-Brötchen fällt dieser Nachteil weniger ins Gewicht, weil durch den zweiten Backprozess genügend Aromastoffe gebildet, um eine gute sensorische Qualität zu gewährleisten.

Hier einige Details der HTL-Studie:

Aus Versuchsreihen am Bremerhavener Institut für Lebensmittel- und Biotechnik (BILB) war
bekannt, dass mit der Vakuum-Kühlzelle der Werner & Pfleiderer Lebensmitteltechnik (W&P)
bereits gute Ergebnisse mit fertig ausgebackenen Weizenbroten und Plunderteiggebäcken erzielt
werden konnten. Da im Vakuum durch das Absaugen von kontaminierten Teilchen aus der Luft keimarme Verhältnisse
vorherrschen, bot sich die Vakuum-Technologie als eine der Möglichkeiten dafür an. Gleichzeitig
sollte diese Technologie einen anderen Qualitätsaspekt unterstützen, nämlich die optimale
Volumensausbildung, und somit einem Schrumpfeffekt beim Abkühlen nach dem ersten
Backvorgang entgegenwirken.

Ein wichtiger Aspekt bei der Vakuumkühlung ist der Einfluss auf die Haltbarkeit. Zur
Feststellung dieses Einflusses wurden Lagerversuche mit HB- Semmeln durchgeführt und diese in bestimmten Zeitabständen mikrobiologisch (Gesamtkeimzahl und Schimmelpilzpopulation) und
nach dem Fertigbacken sensorisch beurteilt. Bei den sensorischen Untersuchungen sollte
überprüft werden, ob sich im Vakuumprozess Aroma- und Geschmacksstoffe verstärkt
verflüchtigen. Den Abschluss sollte eine Analyse der Vor- und Nachteile für den Anwender bilden.

Aus früheren Ergebnissen am BILB war bekannt, dass Weizenbrote für das Vakuum-
Kühlverfahren besonders gut geeignet sind. Ihre überwiegend vom Gluten gebildete
Krumenstruktur ist gegenüber den mechanischen Beanspruchungen durch die Druckänderungen
während der Vakuum- und der Belüftungsphase ausreichend stabil. Dies konnte im gegenständlichen Projekt auch für HB-Weizenbrote bestätigt werden. Die neue
Technologie stellt keine besonderen Ansprüche an die Mehlqualität und die Rezeptur.

So ist es
möglich, HB-Weizenbrote mit einer für die Bäckereibranche in Österreich üblichen
Weizenmehlqualität herzustellen. Die Prozesszeit betrug bei den Versuchen weniger als 4 Minuten.
Bei einer rezepturmässigen Zugabe von 2% Fett auf Mehl war eine Prozesszeit von unter 3 Minuten
möglich. Nach den vorliegenden Ergebnissen mit Weizenbroten war erwartungsgemäss keine Veränderung
oder Anpassung der Rezeptur der HB-Semmeln an das Vakuumverfahren notwendig.

Die HB-Roggen- und Roggenmischbrote und die HB-Semmeln wurden unmittelbar nach dem
Abkühlen in der Vakuumzelle in verschweisste PE-Beutel abgepackt und bei Raumtemperatur oder
gekühlt bei 6 °C bis zu 3 Wochen gelagert. Die Qualitätsbeurteilung erfolgte nach dem
Vakuumprozess und am Ende der Lagerzeit und dem darauf folgenden Fertigbacken. Folgende
Ergebnisse wurden im Vergleich mit jeweils ohne Vakuumkühlung hergestellten HB-Erzeugnissen
festgestellt:

Roggen- und Roggenmischbrote

• Das Brotvolumen blieb unverändert.

• Der Gewichtsverlust der Brote betrug im Mittel 15,5 %, wovon rund 5 % auf den
Vakuumprozess und rund 10 % auf den Backverlust (1. und z. Backvorgang) zurückzuführen waren. Auf die in diesem Zusammenhang versuchte Rückbefeuchtung wird weiter unten noch
eingegangen.

• Geschmackliche Unterschiede konnten eindeutig festgestellt werden, die Brote verloren im
Vakuumprozess einen Teil des Aromas. Durch den zweiten Backvorgang der HB-Brote konnte
jedoch wieder Krustenaroma dazu gewonnen werden. Folgende Versuchsansätze zeigten ein
mögliches Entgegenwirken zum Aromaverlust im Vakuumprozess: Erhöhte Zugabe von Brotgewürz sowie Zufuhr von Aromastoffen aus dem Prozesskondensat mittels der Rehydratation

Halbback-Semmeln

• Das Semmelvolumen blieb überwiegend unverändert, bei geringeren Abschaltdrücken, z.B.
15 mbar, konnte sogar eine leichte Zunahme des Gebäckvolumens gemessen werden,
während bei niedrigeren Abschaltdrücken von unter 10 mbar das Volumen geringfügig
abnahm (Abb. 5).

• Auch der Gewichtsverlust der Semmeln aus dem Vakuum-Kühlverfahren lag im Mittel um
etwa 5 % höher als beim 2. stufigen HB-Backvorgang ohne Vakuumprozess (Abb. 6).

• Durch den Vakuumprozess wird die Kruste stark ausgetrocknet, durch den Wasserverlust sehr
hart und spröde. Für die Verpackung ergeben sich hier Vorteile, da eine Deformation, wie es
bei halbgebackenen Semmeln häufig vorkommt, nicht gegeben ist.

• Der Einfluss der Vakuum-Enthalpie-Kühlung auf den Geschmack bzw. auf die Aromastoffe
kann bei halbgebackenen Semmeln als nicht signifikant bewertet werden. Durch den 2.
Backprozess werden genügend Aromastoffe gebildet, um eine gute sensorische Qualität zu
gewährleisten.

3.1 Physikalische Grundlagen

Im Vakuum wird der Siedepunkt bzw. Siedebereich von Flüssigkeiten erniedrigt bzw. der
Dampfdruck entsprechend erhöht. Eine Flüssigkeit siedet, wenn der von der Temperatur und auch
anderen Faktoren abhängige Dampfdruck gleich gross ist, wie der Umgebungsdruck, also der
Druck über der Flüssigkeit. Andere Faktoren, die Einfluss auf den Dampfdruck nehmen, sind in der
Flüssigkeit gelöste Stoffe und der Kapillardruck, sofern sich die Flüssigkeit in einem Kapillarsystem
befindet. Beide Faktoren senken den Dampfdruck und erhöhen somit den Siedepunkt, was für
Backerzeugnisse anzusetzen ist. Somit liegen für das Wasser in Krume und Kruste vom reinen
Wasser abweichende Dampfdruck- und Siedepunktwerte vor.

Das in den gegenständlichen Versuchen angewendete Vakuum fällt in den Bereich des
sogenannten Grobvakuums mit Drücken zwischen 1000 und 1 mbar, im vorliegenden Projekt
überwiegend zwischen 15 und 3 mbar. Niedrigere Drücke erscheinen weder technologisch noch
kostenmässig als sinnvoll.

Beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand muss die Verdampfungswärme oder
genauer gesagt die Verdampfungs-Enthalpie von rund 2.258 kJ/kg Wasser zugeführt werden bzw.
wird sie der Umgebung, dem sogenannten Wasserträgermedium, im gegenständlichem Fall Brot
und Semmeln, entzogen. Wird daher Wasser, gleich bei welchem Druck oder welcher Temperatur
verdampft, verliert die Umgebung an entsprechender Energie, was sich in der Absenkung der
Temperatur ausdrückt. Diese folgt weitgehend der spezifischen Wärmekapazität von rund 4,2
kJ/kg Wasser und ° Kelvin Temperaturdifferenz sowie dem Anteil an Wasser im umgebenden
Medium.

Die im Vakuum-Enthalpie-Verfahren erzielte Temperatur ist somit hauptsächlich vom
eingestellten bzw. erreichten Druck abhängig. Dabei kann die Temperaturabsenkung soweit
gehen, dass sich Eis bildet, wenngleich dies bei Brot und Gebäck nicht Ziel des gegenständlichen
Projekts war. Dabei ist physikalisch der Tripelpunkt des Wassers von rund 6,1 mbar und 0,01 °C
zu beachten. Bei Drücken oder Temperaturen unterhalb dieses Punkts existieren nur noch die
feste und gasförmige Phase des Wassers nebeneinander.

Den Übergang dieser beiden Phasen
bezeichnet man als Sublimation. Würde man daher mit dem Vakuum-Verfahren Brot und Gebäck
oder andere Wasserträgermedien soweit abkühlen, dass Wasser in den festen Aggregatzustand
umgewandelt würde, müsste man in die Energie – Temperaturberechnung zusätzlich die
Schmelzenthalpie von rund 334 kJ/ kg Wasser einbeziehen. Die Sublimationsenthalpie,
anzuwenden unterhalb des Tripelpunkts, liegt in vergleichbarer Höhe.

In den Versuchen zum vorliegenden Projekt wurde z.B. bei Halbback-Semmeln pro Prozent
Wasserverdampfung eine Abkühlung der Produkte um 5,6°C ermittelt. Dabei gilt, dass sich ein
Produkt bei einem Prozent Wasserverlust um so stärker abkühlt, je kleiner der Wassergehalt des
Produktes ist. Je mehr Wasser in einem Produkt enthalten ist, desto mehr nähert sich die
Abkühlung des Produktes der Abkühlung von reinem Wasser. In den Versuchen lagen die
gemessenen Werte der Abkühlung stets über den theoretisch berechneten Werten, da das Produkt
auch durch Konduktion (Kontakt zwischen Produkt und Blechen etc.), Konvektion (Abführen von
Wärme durch Luftbewegungen) und durch Radiation (Abstrahlung von Wärme) gekühlt wird. (Alfred Mar, HTL Wels (Österreich) – Auszug)

Weiterlesen: Wie funktioniert die Brot-Vakuumkühlung?