Warum haften Teige an Oberflächen? Forscher nehmen altbekanntes Phänomen mit neuen Methoden unter die Lupe – zur Steigerung der Produktivität in Bäckereien

 
– Projekt des Monats November 2014 des Forschungskreis der Ernährungsindustrie e. V..
– Unterstützt durch das Weihenstephaner Institut für Getreideforschung (WIG)
 
Kurzbericht
Bei der Produktion von Backwaren entstehen oftmals zusätzliche Kosten durch Teigreste, die an Werkstoffoberflächen (Transportbänder, Gärtücher, Teigteiler, Knetelemente) anhaften. Durch Adhäsionserscheinungen, die auf molekulare Haftkräfte zwischen dem viskosen System Teig und der Kontaktfläche zurückzuführen sind, lösen sich Teiglinge häufig unzureichend von den Kontaktflächen. Die Klebrigkeit, mit der diese Adhäsionserscheinung beschrieben wird, stellt in Bäckereien einen limitierenden Faktor in Hinblick auf den Durchsatz dar. Als Resultat entstehen nicht nur unnötige Ruhezeiten der Maschinen durch aufwendige Reinigungs- und Wartungsarbeiten, sondern auch Produktionsausfälle durch verklebte Maschinenteile. Der reibungslose Produktionsablauf ist insbesondere dann gefährdet, wenn leichte Teigstücke, wie Brötchenteiglinge, verarbeitet werden müssen, die sich aufgrund ihres geringen Eigengewichtes nur sehr schlecht von den Oberflächen ablösen. Sowohl der störungsfreie Produktionsfluss, als auch hygienische Aspekte, wie schimmeltypi-sche Stockflecken, und damit die Langlebigkeit dieser Werkstoffe (v. a. Gärtücher) hängen stark von einer Haftkraftausbildung zwischen Oberflä-che und Teig ab. Anhaftende Teigreste auf den Werkstoffoberflächen bilden aufgrund ihrer Nährstoffzusammensetzung und ihrer Wasserak-tivität einen guten Nährboden für die Schimmel-pilzentwicklung. Die Schimmelpilzsporen werden durch Wärme und hohe Luft- bzw. Materialfeuchtigkeit, wie sie z. B. im Gärschrank vorherrschen, bebrütet und keimen aus. Unter Pro-duktionsbedingungen kann an textilen Mate-rialien bereits nach drei-wöchiger Verwendungen makroskopisch erkennbarer Schimmelpilzbefall auftreten, der lebensmittelrechtlich als unerwünscht zu betrachten ist und vermieden wer-den muss.
Bislang sind nur wenige Hintergründe über die adhäsionsbestimmenden Faktoren zwischen den Materialien und Teiglingen bekannt. Insbesondere in Hinblick auf die Verkeimung basieren bisherige Entwicklungen neuartiger Werkstoffe meist nur auf empirischen Werten.
Ziel des Forschungsvorhabens ist deshalb die Aufklärung der chemisch-physikalischen Grund-lagen der Adhäsion von Teigen an Werkstoffen aus der Backwarenindustrie (Transportbänder, Gärtücher, Teigteiler, Knetelemente) in Abhängigkeit von der Kontaktdauer und Oberflächen-struktur. Die detaillierte Aufklärung der Zusam-menhänge der Haftmechanismen zwischen den Kontaktpartnern (Teig und Oberfläche) soll zu-künftig die gezielte Auswahl von Materialien mit geringen Adhäsions- und Verkeimungseigen-schaften (Stockflecken) ermöglichen.