Waffel s - Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre
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Waffel s - Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre
2011 Waffeln aus Brandmasse Fachdidaktik 3 Beobachtung und Auswertung beruflicher Lehr- und Lernprozesse im Berufsfeld Ernährung StR. Dipl.-Ing. Franz Horlacher SS 2011 Vorgelegt von: Lisa Hapke Sandra Kiesler Niels Schirrmeister Ann-Katrin Bruelheide Fachwissenschaftliche und didaktische Aufbereitung I. Sachanalyse II. Kondensierte Sachanalyse III. Bedingungsanalyse IV. Didaktische Reduktion FACHDIDAKTIK 3 Sachanalyse zum Thema Teiglockerung am Beispiel der Waffel An der Technischen Universität Berlin Fakultät I Geisteswissenschaften Dozent: Str. Dipl. Ing. Franz Horlacher Vorgelegt von: Ann-Katrin Bruelheide; Matr. 327 310 Lisa Hapke, Matr. 329 545 Niels Schirrmeister; Matr. 327 156 Sandra Kiesler; Matr. 327 576 0 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung................................................................................................................. 2 2 Geschichte der Waffel ............................................................................................. 3 3 Stärke ...................................................................................................................... 3 3.1 Aufbau der Stärke............................................................................................ 3 3.2 Stärkeverkleisterung ........................................................................................ 5 4 Teiglockerungsmittel................................................................................................ 6 4.1 Biologische Teiglockerung............................................................................... 6 4.2 Chemische Teiglockerung ............................................................................... 7 4.3 Physikalische Lockerung ................................................................................. 8 5 Backpulver............................................................................................................... 9 5.1 Die Lockerung von Backwaren durch Backpulver............................................ 9 5.1 Die Bestandteile von Backpulver und ihre Wirkung ......................................... 9 5.2 Verwendung von Backpulver ......................................................................... 10 6 Brandmasse .......................................................................................................... 11 7 Literaturverzeichnis ............................................................................................... 16 8 Internetquellen....................................................................................................... 17 9 Tabellenverzeichnis ............................................................................................... 17 10 Abbildungsverzeichnis ......................................................................................... 17 1 1 Einleitung Die vorliegende Ausarbeitung wird im Rahmen des im Bachelorstudienganges angesiedelten Moduls Fachdidaktik drei (FD 3) angefertigt. Ziel ist es am Beispiel der Waffel, einmal hergestellt nach belgischem Rezept mit Brandmasse und einmal mit Backpulver, die Teiglockerung zu erklären. Basierend auf der Sachanalyse soll im Anschluss eine didaktische Reduktion herausgearbeitet werden, aus der wiederum Arbeitsmaterialien für zukünftige SchülerInnen sowie eine Anleitung zum Anfertigung beider Rezepturen konzipiert werden sollen. Zum Abschluss des Seminars FD 3 kann diese Ausarbeitung als das fachwissenschaftliche Fundament für die Lange Nacht der Wissenschaften lebensmittelwissenschaftliches angesehen Phänomen werden, präsentiert bei werden der soll. unser Folgender Hinweistext dient dabei sowohl den Besuchern als auch uns Studierenden als Grundlage: „Bei der Zubereitung und der Herstellung von Lebensmitteln tauchen immer wieder spannende Fragen auf. Zum Beispiel: weshalb ist ein Souffe nur so kurz luftig, Waffeln auch ohne Backpulver innen locker und außen kross? Zukünftige BerufschullehrerInnen mit dem Schwerpunkt Ernährung stellen sich der Aufgabe, diese Phänomene verständlich zu vermitteln. Genießen Sie Produkte und Erklärungen.“ Damit unser ernährungs- und lebensmittelwissenschaftliches Phänomen fachkundig erklärt sowie präsentiert werden kann, wird im Vorfeld eine Sachanalyse angefertigt, die ein wesentliches Element der Unterrichtsplanung sowie Unterrichtsgestaltung von Lehrkräften darstellt. Diese beinhaltet dabei alle erforderlichen fachwissenschaftlichen Überlegungen zu einem bestimmten Themenkomplex, die auf Basis von Fachliteratur zusammengetragen werden. Die Sachanalyse liefert demnach der Lehrkraft das fachliche Hintergrundwissen, welches für das Erreichen von angestrebten Lernzielen unerlässlich ist. (Hassenpflug & John) Im Anschluss an die Einordnung eines bestimmten Themas in den fachwissenschaftlichen Kontext, werden von Seiten der Lehrkraft die erforderlichen didaktischen Entscheidungen getroffen. 2 2 Geschichte der Waffel Die ersten Waffeln wurden um das neunte Jahrhundert im niederfränkischen Gebiet, dem heutigen Belgien und Niederlande, gebacken. Es wird davon ausgegangen, dass das Oblatenbacken der Mönche in den Klöstern den ersten Waffelbäckern als Vorbild diente. Im frühen 13. Jahrhundert verbreitete sich die Waffel in Frankreich und es entwickelte sich eine eigene Zunft der Waffelbäcker. (Krauß, 1999, S. 196 ff.) Damals hatten die Waffeln noch nicht ihre heutige typische Form, sondern sie glichen eher einem Krapfen. (Becker, 2010) Die Waffel verbreitete sich im 15. Jahrhundert über ganz Mitteleuropa und wurde vorwiegend in gehobenen Kreisen verzehrt. Je nach Land und Tradition hatte das Gebäck unterschiedliche Rezepte und Geschmacksrichtungen. Die Waffel hatte unterschiedliche regionale Bezeichnungen. So hieß die heutige Waffel um das 15. Jahrhundert in Hamburg Eisen-Brodt, in Süddeutschland Hohlhippen oder Hollippen und in Frankreich Gaufres. (Thiele, 1959, S. 9 ff.) Im 17. Jahrhundert verbreitete sich die Waffel in ganz Deutschland in allen Gesellschaftsschichten und entwickelte ihre heutige typische Form, welche der Wabe des Bienenstocks zugrunde liegt. Der Name Waffel stammt von dem Wort „Weben“ oder „Wabe“ ab. (Becker, 2010) 3 Stärke 3.1 Aufbau der Stärke Stärke ist ein pflanzliches Reserve-Polysaccharid, welches ein bedeutungsvolles Kohlenhydrat der menschlichen Nahrung ist. Stärke kommt vorwiegend intrazellular bei Pflanzen in Form von Körnern vor und besteht zu ca. 20 % aus der wasserlöslichen Amylose und zu ca. 80 % aus dem wasserunlöslichen Amylopektin. (Koolman, 2009, S. 42) Das Verhältnis von Amylose und Amylopektin variiert nach der Art der Pflanzen (Beispiele Amyloseanteil siehe Tabelle 1). Wachsmais bzw. Wachshirse bestehen dagegen nahezu zu 100 % aus Amylopektin. (Belitz & Grosch, 1987, S. 257) Amylose ist ein unverzweigtes Polymer aus ca. 100 bis 1.000 D!"#$%&'&%(&)*+ ,-&+ .!!&+ /-1,4-glykosidisch miteinander verknüpft sind, wie in Abbildung 1 ersichtlich. (Horton, 2008, S. 322) !"#$% &'(% )-1,4-glykosidische Bindung ist die Glukosekette in Schraubenform aufgewickelt. Abbildung 1 zeigt eine 3 helik*+(% ,-"!.-!"% /01% 234+05(6% &'(% 5'#$% *!5% &(1% 7'1&!1859'1.(+1% &("% )-1,4glykosidischen Bindung ergibt. (Christen, 2005, S. 75) Abbildung 1: Amylose mit helikaler Struktur (Christen, 2005, S. 76) 234+0:(.-'1%;(5-($-%(;(1<*++5%*!5%=+!#05(('1$('-(16%&'(%)-1,4-glykosidisch verknüpft sind, jedoch erfolgt nach circa jedem 25. D-Glucoserest eine Verzweigung mit einer )-1,6-glykosidischen Bindung. Dadurch ist Amylopektin in seiner Struktur stark verzweigt. (Christen, 2005, S. 76) !"#$%&'(%)-1,6-glykosidischen Bindung entstehen Seitenketten, die in der Regel 15 bis 25 =+!#05("(5-(%(1-$*+-(16%&'(%9'(&("!3%)-1,4glykosidisch verknüpft sind. (Horton, 2008, S. 322) Abbildung 2 zeigt die Verzweigungen und Seitenketten von Amylopektin. Abbildung 2: Einfache Struktur von Amylopektin (Raven, 2005, S. 22) Stärke kommt besonders reichhaltig in Samen wie z. B. in Getreide und in vielen Knollengewächsen vor. (Christen, 2005, S. 75 ff.) 4 3.2 Stärkeverkleisterung Bei erhöhter Temperatur kommt es unter Quellung zu einer Stärkeverkleisterung, die in drei Phasen verläuft. Dabei kann Stärke ein Vielfaches ihres Eigengewichtes an Wasser physikalisch binden. Je nach Herkunft der Stärke ist der Temperaturbereich der Verkleisterung (siehe Tabelle 1) und die Quellung unterschiedlich. (Belitz & Grosch, 1987, S. 257) Aufgrund der kompakteren Strukturen der Getreidestärke ist diese schwerer dispergierbar als Knollenstärke. Aufgrund der kleineren Oberfläche verkleistern kleinere Stärkekörner wesentlich schneller als größere, dabei weisen kleinere Stärkekörner eine höhere Verkleisterungstemperatur auf. (Ternes, 2008, S. 164) Tabelle 1: Amylosegehalt und Verkleisterungstemperaturen unterschiedlicher Stärken modifiziert nach (Belitz & Grosch, 1987, S. 257) Stärke aus Weizen Mais Wachsmais Reis Hirse Wachshirse Verkleisterungstemperatur in °C Amylose in % 26 28 1 18 25 1 53-65 62-70 63-72 61-78 69-75 68-74 Die Stärkeverkleisterung wird in drei Phasen unterteilt: Phase 1: Durch die Wasseranlagerung der Stärkeketten entsteht ein Sol. Es kommt zur Erweichung der Stärkekörner und die Viskosität steigt. Während der Verkleisterung wird die Kornstruktur zerstört. Zudem findet ein Verlust der Doppelbrechung im polarisierten Licht statt. Die Wasserstoffbrückenbindungen der Moleküle werden aufgrund der Temperatureinwirkung gelöst. (Ternes, 2008, S. 163); (Stiebing, 1996, S. 6) 5 Phase 2: Es kommt zu einer weiteren Quellung, da die Temperaturen oberhalb des Verkleisterungsprozesses zur Zerstörung der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Stärkemolekülen führen. Amylose geht hierbei meist in eine wässrige Lösung über, dadurch verbleibt im aufgequollenen Stärkekorn Amylopektin zurück. Bei fortlaufender Temperaturerhöhung kommt es zum weiteren Abbau der Wasserstoffbrücken, wobei die Viskosität sinkt. (Ternes, 2008, S. 163); (Stiebing, 1996, S. 6) Phase 3: Wird die Temperatur wieder gesenkt, so kommt es zu einer Neubildung der Wasserstoffbrücken, wodurch ein Gel oder eine Art Kleister entsteht. Beim Abkühlen wird das Wasser in der Stärke gebunden. Maisstärke gibt beim Abkühlen sehr stabile Gele, während dessen die Kartoffelstärke eher kleisterartige schleimige Gele erlangt. (Ternes, 2008, S. 163); (Stiebing, 1996, S. 6) 4 Teiglockerungsmittel Teiglockerungsmittel dienen der Lockerung von Teigen und sind auch unter dem Begriff „Backtriebmittel“ bekannt. (Rimbach, Möhring, & Erbersdobler, 2010) Durch die Teiglockerung soll eine Lockerung der Krume erreicht werden. Die Teiglockerung kann durch verschiedene Verfahren ermöglicht werden: Biologische Teiglockerung Chemische Teiglockerung oder physikalische Teiglockerung. (Schlieper, 2005,S. 62) 4.1 Biologische Teiglockerung Die biologische Teiglockerung beruht auf dem lebensmitteltechnologischen Einsatz von Mikroorganismen, welche indirekt durch die Produktion von Kohlenstoffdioxid 1 (CO2 oder auch Kohlendioxid) die Teigmasse auflockert. Das Kohlenstoffdioxid wird 1 „Kohlenstoffdioxid ist ein farbloses, nicht brennbares, geruchloses Gas, dass spezifisch schwerer ist als Luft.“ (Duden, 2000, S. 278) 6 demnach als Lockerungsmittel genutzt, welches zudem auch die Porenbildung fördert und dadurch für eine angemessene Krume sorgt. (Lebensmittellexikon, 2011) Zu differenzieren ist bei der biologischen Teiglockerung zwischen dem Einsatz von Backhefe und der Verwendung von Sauerteig: Bei der Verwendung von Backhefe (in der Regel wird die Reinzuchthefe der Gattung Saccharomyces verwendet) wird die Vergärung von Maltose biologisch zu Nutzen gemacht, die entweder von einem von außen zugefügten Zucker stammt oder die mit >'+<(% /01% )% – Amylase aus der bereits im Getreidekorn vorhandenen Stärke freigesetzt wird. Dabei wird CO2 frei, welches für die gewünschte Teiglockerung sorgt. Durch die gleichzeitige biologische Umsetzung von den im Getreide vorhandenen Aminosäuren entstehen typische Nebenprodukte wie Ethanol oder auch Propanol. Diese sorgen wiederum in geringen Konzentrationen für die später im Teig befindlichen geschmacksbildenden Komponenten. (Fuchs 2007, S. 362 f.) Wird hingegen Sauerteig zum Backprozess von Roggenteig hinzugesetzt, so sorgen sowohl Hefen wie Saccharomyces cerevisae als auch Milchsäurebakterien wie Lactobacillus brevis oder Lactobacillus plantarum für die Sauerteigflora. Durch Säuerung des Teiges kommt es zu einer pH–Wert Absenkung, was wiederum die Quellfähigkeit verschiedener Polyssacharide (Pentosane) steigert. Gleichzeitig bewirkt die pH-Wert Absenkung, dass stärkeabbauende Amylasen bei einem pHWert ab etwa 4,8 gehemmt werden. Dies bietet auch einen Schutz gegenüber Verderbniserregern und fördert die Ansiedlung von säuretoleranten Hefen. Diese produzieren wiederum das Stoffwechselprodukt CO2, welches den Teig lockert. Der Teig kann dadurch im weiteren Schritt verbacken werden. (Krämer 2007, S. 226 f.) 4.2 Chemische Teiglockerung Die drei gebräuchlichsten chemischen Teiglockerungsmittel sind: Backpulver (siehe Kapitel 5) Hirschhornsalz und Pottasche. 7 Das Kohlenstoffdioxid (CO2) ist bei allen chemischen Teiglockerungsmitteln das Lockerungsgas in den Teigen und Massen. (Loderbauer, 2008) 4.3 Physikalische Lockerung Es gibt zwei verschiedene Verfahren der physikalischen Lockerung, zum einen durch Luft, zum anderen durch Wasserdampf. Ein Beispiel für die Teiglockerung durch Luft ist das Biskuit. Durch mechanische Bearbeitung der Masse, wie zum Beispiel durch Rühren, Kneten oder Schlagen, wird Luft in Lebensmittel eingebracht. Die Luft verbleibt aufgrund der Viskosität von Milchfett und Eiweiß in der Masse. Die Schaumbildung ist abhängig von der Viskosität der Masse. Die Viskosität ist wiederum abhängig von den in der Masse enthaltenen Komponenten. Butter und Margarine weisen eine niedrige, Milchfett eine mittlere und Eiweiß eine hohe Viskosität auf. Eiweiß kann viel Luft aufnehmen, wodurch es zur Entstehung von Hohlräumen, sogenannten Poren kommt. Dieser Vorgang wird als Teiglockerung bezeichnet. Die Rohstoffe können mit Hilfe von Luft durch verschiedene Bearbeitungsarten gelockert werden: Butter und Margarine werden schaumig gerührt Eiklar und Vollei werden aufgeschlagen Schlagsahne und Milch werden aufgeblasen (Loderbauer, 2008, S. 234) Die Teiglockerung durch Wasserdampf kommt hauptsächlich bei Blätterteig und Gebäcken aus Brandmasse vor. Das im Teig enthaltene Wasser geht beim Backvorgang in Wasserdampf über. Die Backwaren dehnen sich durch den Wasserdampfdruck aus. Die Fettschichten im Blätterteig bzw. die geronnenen Eiproteine in der Brandmasse verhindern, dass der Wasserdampf entweichen kann. Dadurch werden die Gebäcke gelockert. (Loderbauer, 2008, S. 234) Wie genau die physikalische Teiglockerung bei Brandmasse funktioniert, wird in Kapitel 6 näher erläutert. 8 5 Backpulver 5.1 Die Lockerung von Backwaren durch Backpulver Backpulver stellen Ein- oder Mehrkomponentensysteme dar, welche durch Zersetzung unter der Einwirkung von Feuchtigkeit und/oder Wärme in Gase zerfallen oder durch chemische Kohlendioxidträgern, wie Reaktionen von Säuren Natriumhydrogencarbonat, oder sauren Kohlendioxid Salzen mit abspalten. (Backmittelinstitut, 1999). Ihre Wirkung beruht darauf, dass durch die Feuchtigkeit im Teig es bereits zu einer geringen Bildung von Kohlenstoffdioxid kommt. Erst im Backofen setzt die vollständige Triebwirkung ein, da das Kohlenstofdioxid aufgrund der Hitzeeinwirkung durch die Säure aus dem Natron freigesetzt wird. Gleichzeitig bewirkt die Hitze die Ausdehneung des Kohlenstoffdioxids und führt somit zu einer Lockerung des Teiges. (Loderbauer, 2008, S.231) Abbildung 3: Wirkung von Backpulver (Loderbauer, 2008, S. 231) 5.1 Die Bestandteile von Backpulver und ihre Wirkung Backpulver bestehen aus folgenden drei Komponenten: einem Kohlendioxidträger, welcher das Kohlendioxid liefert, zum Beispiel - Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) - Kaliumhydrogencarbonat (KHCO3) - Kaliumcarbonat (K2CO3) und 9 - Ammoniumhydrogencarbonat (NH4HCO3) (Backmittelinstitut, 1999, S. 60) einem oder mehreren Säureträgern, welche das Kohlendioxid freisetzen, zum Beispiel - Citronensäure - Weinsäure - Saures Natriumpyrophosphat (SAPP) - Diclaciumphosphat-Dihydrat (DCPD) (Backmittelinstitut, 1999, S. 60) Trennmittel, welche eine verfrühte Freisetzung des Kohlendioxids während der Backpulverlagerung, verhindern. Diese können zum Beispiel sein: - Stärke - Getreidemehle - Calciumcarbonat oder - Calciumsulfat. (Backmittelinstitut, 1999, S. 60) 5.2 Verwendung von Backpulver Backpulver wird hauptsächlich bei Feinen Backwaren zur Lockerung eingesetzt. Zuckerreiche und sehr fetthaltige Teige sind sehr schwer und können dadurch nicht mehr mit Hefe gelockert werden, wodurch der Einsatz von schneller und stärker wirkenden chemischen Backtriebmitteln, wie zum Beispiel Backpulver, erforderlich wird. (Vreden, 2008, S. 201) Die Massen für Sandkuchen und Biskuit werden meist mit dem sogenannten All-In-Verfahren hergestellt und durch Backpulver gelockert. Für Backmischungen und Fertigmehle zur Herstellung feiner Backwaren ist der Gebrauch von Backpulver unentbehrlich. (Backmittelinstitut, 1999, S. 60) Bei der Verwendung von Backpulver sollte zudem darauf geachtet werden, dass weder zu viel noch zu wenig Backpulver verwendet wird. Im Falle einer zu großen Menge an Backpulver kommt es zunächst zu einer verstärkten CO2 Bildung, die zu einer Hebung der Masse führt. Dem übermäßigen Gasdruck kann jedoch nicht lange standgehalten werden und die Gebäcke fallen noch vor Beendigung des 10 Backvorganges zusammen. Wird im Gegenzug zu wenig Backpulver verwendet, so kommt es aufgrund der zu geringen Triebwirkung zu einer unzureichenden Lockerung des Teiges, was sich wiederum in einem geringen Gebäckvolumen bemerkbar macht. (Loderbauer, 2008, S. 232) Darüber hinaus wird der optimalen Lagerung von Backpulver eine entscheidende Rolle zu gesprochen. Dabei ist vor allem darauf zu achten, dass das Backpulver trocken, kühl sowie gut verschlossen gelagert wird. Damit wird verhindert, dass es bereits bei der Lagerung des Backpulvers zu einer frühzeitigen Triebentwicklung kommt, die eine spätere Lockerung des Teiges verhindert bzw. vermindert. (Loderbauer, 2008, S. 232) 6 Brandmasse Die Herstellung von klassischen Ofengebäcken wie Windbeutel, Eclairs, Kränze, Spritzkuchen sowie Krapfen basiert auf der charakteristischen Zubereitungsweise der Brandmassen. Die lockere und leichte Textur wird dabei als eine der wesentlichsten Eigenschaft von Brandmassen angesehen, die auf eine physikalische Lockerung der Masse zurückzuführen ist. Über diese Eigenschaft hinaus, verfügen Gebäcke aus Brandmasse über ein geringes Gewicht und ein großes Volumen. (Schünemann, 2006, S. 418) Zur Herstellung von 11 Waffeln aus einer Brandmasse dient folgendes Rezept als Grundlage: 11 Röstmasse: 200 g Weizenmehl, Typ 550 18,2 % 200 g Wasser 18,2 % 100 g Butter 9,1 % 100 g Zucker 9,1 % eine Prise Salz Unter die Röstmasse arbeiten: 300 g Vollei 27,3 % 200 g Milch 18,2 % Abbildung 4: Rezept für 11 Waffeln mit Brandteig (eigene Anfertigung) Bei genauerer Betrachtung der Grundrezeptur fällt der besonders hohe Gehalt an flüssige Zutaten auf. Es lässt sich feststellen, dass der Mehlanteil einer Brandmasse nur ¼ der flüssigen Zutat ausmacht. Bei der Verarbeitung der Brandmasse ist dieses Mengenverhältnis jedoch nicht nachteilig, denn durch die weiteren Verarbeitungsschritte wird der flüssige Anteil der Zutat gebunden. (Schünemann 2006, S. 418) Zur besseren Veranschaulichung des Mengenverhältnisses kann die nachstehende Abbildung 5 hinzugezogen werden. Die Abbildung 5 gilt nur für Brandmassen im Allgemeinen. Für das einwandfreie Gelingen einer Brandmasse wird die Einhaltung dieser Mengenverhältnisse vorausgesetzt. Variiert werden kann jedoch in den einzelnen Zutaten: Demnach ist es möglich, zwischen den Mehltypen 405 und 550 auszuwählen auch verschiedene Fette einzusetzen wie zum Beispiel Erdnussfett, 12 Butter oder auch Kokosfett zu variieren, wobei sich letzteres als bewährt herausgestellt hat. (Schünemann 2006, S. 418) 2 Teile Milch und 2 Teile Wasser !"#!$ 1 Teil Fett !%#!$ 2 Teile Weizenmehl !&#!$ 3 Teile Volle !'#!$ etwas Zucker, große Prise Salz Abbildung 5: Mengenverhältnisse von Brandmasse (Grundrezept), modifiziert nach (Loderbauer, 2008, S. 442) Für die Herstellung von Waffeln aus Brandmasse sollte aus geschmacklichen Gründen ca. 100 g Zucker zugesetzt werden. Der Abbildung 5 nach entsprechen 100 g Zucker einem Teil. Durch die weitere Zugabe von 100 g verschiebt sich das Grundverhältnis der Zutaten leicht. Somit wäre man bei den im Rezept angegebenen Prozentzahlen (z.B. Mehl: 18,2 %). Die Brandmassen halten bei einer sachgemäßen Herstellung einige Vorteile bereit. So zeichnen sich Gebäcke auf Basis einer Brandmasse durch eine geschmacklich ansprechende weiche Textur aus und sind zudem für das Tiefgefrieren geeignet. Jedoch können sich bei der Herstellung einer Brandmasse auch Fehler einschleichen, die sich dann vor allem in einem von der Norm abweichenden Aussehen oder auch in einer unzureichenden Auflockerung bemerkbar machen. Die Ursachen dafür können „im fehlerhaften Abrösten, in falscher Festigkeit der Masse oder in Fehlern beim Abbacken der Masse“ liegen. (Schünemann, 2006, S. 419 f.) Das Prinzip der physikalischen Lockerung am Beispiel der Waffel wird nachfolgend näher erläutert. 13 Zunächst werden Fett, Milch, Wasser, Zucker und Salz in einem Kupferkessel aufgekocht. Durch das Fett, das beim Erhitzen schmilzt, entsteht ein Fett-FlüssigkeitGemisch, das dafür sorgt, dass die Masse nicht anbrennt. Laut Loderbauer ist ein Kupferkessel empfehlenswert, da die Wärme gut geleitet wird. Wenn das Gemisch kocht, wird das zuvor gesiebte Mehl hinzugegeben und untergerührt. Hierbei ist zu beachten, dass das Mehl mit einem Mal hinzugegeben wird, um Klumpenbildung zu vermeiden. (Schünemann, 2006, S. 418); (Loderbauer, 2008, S. 442) Nun beginnt das Abrösten. Mit einem Spatel wird die Brandmasse unter intensivem Rühren erhitzt und somit abgeröstet. Ist aus der Masse ein glatter Ballen geworden, der sich gut vom Kesselrand lösen lässt, ist das Abrösten beendet. Beim Prozess des Abröstens verkleistert zum einen die im Mehl befindliche Stärke und zum anderen gerinnt das im Mehl befindliche Protein. Dadurch ist keine Kleberbildung mehr möglich. Da das Gluten schon verkleistert ist, kann beim Backvorgang kein Krumengerüst mehr gebildet werden. Durch diesen Prozess gewinnt der Teig an Formbarkeit und Elastizität. Die Ballenbildung wird zudem durch das im Teig enthaltene Fett gefördert. Auch das Ablösen vom Kesselrand wird durch die isolierende Eigenschaft des Fettes begünstigt. (Schünemann, 2006, S. 418 f.); (Loderbauer, 2008, S. 442) Nach dem Abrösten muss die Masse auf unter 40° C abkühlen, damit das Eiweiß der Eier, die im nächsten Schritt hinzugegeben werden, nicht gerinnt. Hierfür kann die Masse in einen Edelstahlkessel umgefüllt werden. Durch das Absinken der Temperatur wird die Masse fest. Nach Zugabe der Eier wird die Masse mit einem grobdrahtigen Rührbesen glatt und geschmeidig gerührt. Das langsame Rühren verhindert, dass die Masse schaumig wird, was zu Einbußen in Kompaktheit und Bindigkeit führen würde. Die Eier dienen gleichzeitig als Emulgator. Das im Ei enthaltene Lecithin sorgt dafür, dass das Fett gebunden wird. Außerdem erfolgt die Zugabe von Zitronenaroma. (Schünemann, 2006, S. 419); (Skobranek, 2000, S. 300) Beim Brotbacken findet die Verkleisterung der Stärke sowie die Klebergerinnung erst während des Backvorgangs statt und es bildet sich ein Krumengerüst. Diese beiden Schritte haben bei der Brandmasse aber schon beim Abrösten stattgefunden. Während des Backens gerinnen die Eiweißstoffe der Eier und bilden mit der 14 verkleisterten Stärke eine elastische Teighaut. Diese ist dampfundurchlässig, das heißt der Wasserdampf, der aus dem Brandteig austritt, dehnt sich stark aus, kann aber nicht entweichen. Der Wasserdampfdruck reißt die Brandmasse mehrmals nach oben, wodurch diese gelockert wird. Damit der Wasserdampf nicht entweicht, müssen sich die dünnen Schichten in der Krume schnell bilden. Damit sich das Volumen ausbilden kann, wird die Krustenbildung durch viel Schwaden (die Zugabe von Dampf im Backofen) verzögert. Die Kruste darf nicht zu schnell fest werden, da sich der Wasserdampf sonst nicht ausdehnen könnte. Eine feste Kruste hätte ein Einreißen und eine verminderte Ausdehnung des Gebäcks zur Folge. Alternativ kann die Brandmasse auch in einem Fettbackgerät gebacken werden. Die Masse verfestigt sich bei einer Temperatur um 100° C. Die Festigung darf allerdings nicht zu lange hinausgezögert werden, da die Brandmasse ansonsten zusammenfallen kann. Dieser Vorgang beschreibt die physikalische Teiglockerung. (Schünemann, 2006, S. 419); (Skobranek, 2000, S. 300) 15 7 Literaturverzeichnis Backmittelinstitut e. V. (1999). Handbuch Backmittel und Backgrundstoffe. Hamburg: Behr's Verlag. Belitz, H.-D., & Grosch, W. (1987). Lehrbuch der Lebensmittelchemie (Bd. 3. Auflage). Berlin-Heidelberg: Springer Verlag. Christen, P. (2005). Biochemie: Eine Einfuhrung Mit 40 Lerneinheiten. BerlinHeidelberg: Springer Verlag. Duden. (2000). Schülerduden Biologie. Mannheim: Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG. Fuchs, G. (2007). Allgemeine Grundlagen der Mikrobiologie (Bd. 8. Auflage). Stuttgart: Thieme Verlag. Horton, H. R. (2008). Biochemie. München: Pearson Education Deutschland GmbH. Koolman, J. (2009). Taschenatlas Biochemie des Menschen (Bd. 4. Auflage). Marburg: Thieme Verlag. Krämer, J. (2007). Lebensmittelmikrobiologie (Bd. 5. Auflage). Stuttgart: UTB. Krauß, I. (1999). Chronik bildschöner Backwerke. 1. Auflage: Matthaes Verlag. Loderbauer, J. (2008). Das Bäckerbuch in Lernfeldern. Hamburg: Handwerk und Technik GmbH. Raven, P. H. (2005). Biologie der Pflanzen (Bd. 4. Auflage). New York: W.H. Freeman and Company. Rimbach, G., Möhring, J., & Erbersdobler, H. F. (2010). Lebensmittel-Warenkunde für Einsteiger. Heidelberg: Springer. Schlieper, C. A. (2005). Grundfragen der Ernährung. Hamburg: Handwerk und Technik GmbH. Schünemann, C. (2006). Lernfelder der Bäckerei - Produktion - Praxis - Theorie Lehrbuch für die Berufsbildung zum Bäcker / zur Bäckerin. Alfeld / Leine: Gildebuchverlag. Skobranek, H. (2000). Bäckerei Technologie. Hamburg: Handwerk und Technik GmbH. Stiebing, A. (1996). Handbuch Fleisch und Fleischwaren. Hamburg: B. Behr´s Verlag GmbH & Co. KG. 16 Ternes, W. (2008). Naturwissenschaftliche Grundlagen der Lebensmittelzubereitung (Bd. 3. überarbeitete Auflage). Hamburg: B. Behr´s Verlag GmbH & Co. KG. Thiele, E. (1959). Waffeleisen und Waffelgebäck in Mitteleuropa. Köln: ODA-Verlag GmbH. Vreden, N. (2008). Lebensmittelführer. Weinheim: Wiley-Vch Verlag 8 Internetquellen Becker, M. (03. 05 2010). Die Waffeln und ihre Geschichte. (E. &. Trinken, Hrsg.) Abgerufen am 23. 04 2011 von http://www.artikel-promotion.de/essen-trinken/diewaffeln-und-ihre-geschichte_14919.html Hassenpflug, W., & John, W. D. Universität Kiel. Abgerufen am 26. 04 2001 von Sachanalyse: http://www.uni-kiel.de/ewf/geographie/studium/guv/guv_sach.htm. Lebensmittellexikon. (2011). Abgerufen am 25. 04 2011 von http://www.lebensmittellexikon.de/b0001520.php 9 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Quellung, Amylosegehalt und Verkleisterungstemperaturen u unterschiedlicher Stärken................................................................................... 5 10 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Amylose mit helicaler Struktur (Christen, 2005, S. 76) ............................ 4 Abbildung 2: Einfache Struktur von Amylopektin (Raven, 2005, S. 22) ....................... 4 Abbildung 3: Wirkung von Backpulver (Loderbauer, 2008, S. 231) .............................. 9 Abbildung 4: Rezept für 11 Waffeln mit Brandteig (eigene Anfertigung).................... 12 Abbildung 5: Mengenverhälnisse von Brandteig, modifiziert nach (Loderbauer, 2008, S. 442) ...................................................................... 13 17 Kondensierte Sachanalyse 1 Stärke und Stärkeverkleisterung Stärke ist ein Polysaccharid, das je nach Pflanzenart zu circa 20 % bis 30 % aus der unverzweigten Amylose und zu circa 70 bis 80 % aus dem verzweigten Amylopektin besteht. (Belitz & Grosch, 1987) Bei Temperaturen ab circa 50 °C (in Abhängigkeit der Korngröße) beginnt die Stärke unter Quellung zu verkleistern, da die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen gelöst bzw. zerstört werden, wobei im Stärkekorn Amylose eine wässrige Form annimmt. Die Anfangs- und Endtemperatur des Verkleisterungsprozesses und das Quellvermögen (in Abhängigkeit der Temperatur) variiert je nach Stärkeart. Bei anschließender Temperatursenkung kommt es zu einer Neubildung der Wasserstoffbrücken, wodurch ein Gel oder eine Art Kleister entsteht. (Ternes, 2008, S. 163); (Stiebing, 1996, S. 6) 2 Teiglockerungsmittel- und Verfahren Teiglockerungsmittel dienen der Lockerung von Teigen bzw. der Krume. (Rimbach, 2010) Mögliche Teiglockerungsverfahren sind die physikalische, in der die Lockerung vorwiegend durch die Einwirkung von Luft bzw. Wasserdampf erfolgt, (z. B. Brandmassen) (Loderbauer, 2008, S. 243), die biologische, bei der zumeist Hefe Zucker vergärt und diesen zu Alkohol und Kohlendioxid spaltet (z. B. Backhefe) (Fuchs 2007, S. 362 f.) oder die chemische Teiglockerung, bei der meist das Kohlendioxid als Lockerungsmittel dient (z.B. Backpulver). (Schlieper, 2005,S. 62) 3 Herstellung einer Brandmasse Fett, Milch, Wasser, Zucker und Salz in einem Kupferkessel aufkochen. 1. Schritt: Aufkochen Fett-Flüssigkeit-Gemisch : Masse brennt nicht an 2. Schritt: Das gesiebte Mehl wird nach und nach zugegeben 3. Schritt: Die Brandmasse wird solange unter Hitzeeinwirkung gerührt, bis sich aus der Masse ein glatter Ballen gebildet hat, der sich vom Kesselrand gut lösen lässt Teig gewinnt an Formbarkeit sowie Elastizität Mehl befindlichen Stärke Abröstvorgang Zum einen auf die Verkleisterung der im zurückzuführen und zum anderen auf die Koagulation des im Mehl vorhandenen Glutens (Klebeeiweiß). Gerinnung des Glutens: kein Krumengerüst bei späterem Backvorgang Fett im Teig: fördert Ballenbildung und das Ablösen vom Kesselrand 4. Schritt: Temperatursenkung auf 40 °C: Masse wird fest Das Lecithin der Eier wirkt als Emulgator und bindet das Fett 5. Schritt: Die Eiweißstoffe der Eier gerinnen: Bilden mit der verkleisterten Stärke eine elastische Teighaut / Wasserdampfdruck reißt die Brandmasse mehrmals nach oben: Lockerung / bei etwa 100 °C (Backvorgang): Verfestigung der Masse (Schünemann, 2006, S. 418 f.); (Loderbauer, 2008, S. 442); (Skobranek, 2000, S. 300) Die Bedingungsanalyse Die Bedingungsanalyse ist eine Analyse der konkreten, soziokulturell vermittelten Ausgangsbedingungen einer Lerngruppe und der institutionellen Bedingungen. (Schröder, 2002) Die Erstellung einer Bedingungsanalyse ist somit das erste wichtige Grundelement eines didaktischen Modells, in der das Sammeln, Ordnen und Bewerten von Informationen über eine Zielgruppe bzw. Adressaten und einer gewissen Situation steht. Ein Sachverhalt wird hierbei systematisch hinsichtlich aller Faktoren oder Komponenten von der Lehrkraft untersucht. Die Bedingungsanalyse dient der Vorbereitung und ist Voraussetzung für ein sinnvolles und reflektiertes pädagogisches Arbeiten. (Schilling, 2008) Aus der Bedingungsanalyse ergeben sich folgende Hauptfelder als Möglichkeit der Unterrichtsplanung: der Begründungszusammenhang, die thematische Strukturierung, die Zugänglichkeit der Thematik und die methodische Strukturierung. (Schröder, 2002) Bei der Bedingungsanalyse werden die Grenzen durch z. B. gesellschaftliche und politische Rahmenbedingungen (z. B. Verfassung, Gesetze und Gesellschaftsordnung), institutionelle Vorgaben (Schule, KMK, Lehrpläne) und externen Akteuren gesetzt. Zudem sind die individuellen Lernvoraussetzungen und die sozialen Hintergründe der Schüler/-innen sowie kulturelle Aspekte zu berücksichtigen. Bereits gewonnene Erfahrungen mit den verschiedensten didaktischen Methoden sollten analysiert werden, um an den Kenntnisstand anzuknüpfen oder nicht vorhandene Kenntnisse aufzubauen. (Ackermann & Bereit, 2010) Die Lehrkraft muss die eigenen Kompetenzen, Interessen, Erfahrungen und Fachkenntnisse bei der Erstellung der Bedingungsanalyse berücksichtigen. (Ackermann & Bereit, 2010) 1 Bedingungsanalyse Bäcker 2. Lehrjahr Die Klasse 3a besteht aus 27 Schülern und Schülerinnen, die eine duale Ausbildung zum Bäcker/-in in einer Backstube, Hotel oder sonstigen Lebensmittel verarbeitenden Betrieb in Berlin absolvieren. Die Betriebsgröße variiert stark unter den Auszubildenden. Im Durchschnitt haben die Betriebe 3 bis 200 Mitarbeiter. Die Auszubildenden Arbeiten zumeist nachts in Schichten. Die Mehrzahl der Schüler und Schülerinnen (14) haben einen Realschulabschluss. Ein Drittel der Schüler und Schülerinnen (9) sind im Besitz eines qualifizierten Hauptschulabschlusses und zwei Schüler haben keinen Schulabschluss. Zudem gibt es zwei Schüler, die die allgemeine Hochschulreife (Abitur) erlangt haben. Aufgrund der Schülerkonstellation ist das Leistungsniveau in der Klasse als mittelmäßig einzustufen. Des Weiteren sind 6 Schüler und Schülerinnen nicht deutscher Herkunft. Drei Schüler und Schülerinnen haben den Förderschwerpunkt Lernen und kommen von dem Träger Kiezküchen GmbH Berlin. Im Allgemeinen kommt die Mehrzahl der Schüler und Schülerinnen aus bürgerlichen Elternhäusern. Zwei Schüler und Schülerinnen wohnen in ein Heim für betreutes Wohnen. Ansprechpartner sind die Sozialarbeiter der jeweiligen Einrichtung. Der Kenntnisstand ist dem des zweiten Lehrjahrs laut Rahmenlehrplan für Bäcker entsprechend gegeben, wobei sich in dieser Lerngruppe das Lernen an Stationen und das Lernen mit praktischen Experimenten im ersten Lehrjahr sehr bewährt hat. 2 Literaturverzeichnis Ackermann, P., & Bereit, G. (2010). Politikdidaktik Kurzgefasst: 13 Planungsfragen für den Politikunterricht. Schwalbach: Wochenschau Verlag. Schilling, J. (2008). Didaktik/Methodik sozialer Arbeit: Grundlagen und Konzepte (Bd. 5. Auflage). München: Ernst Reinhardt Verlag. Schröder, H. (2002). Lernen - Lehren - Unterricht. Oldenbourg: Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH. 3 Didaktische Reduktion am Beispiel der Brandmasse Reduktionsschritt nach Arnold 1. Wodurch ist die Komplexität bestimmt? Arbeit auf Basis der erstellten Sachanalyse komplexer Aufbau der Stärke (Amylose, Amylopektin, glycosidische Bindung, Verknüpfung, Strukturformel) 2 Vorgänge bei der Herstellung von Brandmassen Stärkeverkleisterung: Lösen der Wasserstoffbrückenbindungen Anlagerung von Wasser physikalische Teiglockerung durch Wasserdampf Sperrschicht durch koaguliertes Eiweiß, Wasserdampf kann nicht entweichen 2. Zentrale und weniger zentrale Strukturbestandteile a) zentral: Stärkeverkleisterung beim Abrösten, Bindung von Wasser, physikalische Lockerung b) weniger zentral: molekularer Aufbau der Stärke, detaillierte Phasenbeschreibung der Stärkeverkleisterung, detaillierter Aufbau der verwendeten Rohstoffe 3. Welche Strukturbestandteile können von den Adressaten verstanden werden und welche nicht? a) verstanden: Herstellung einer Brandmasse, Eigenschaften von Gebäcken mit Brandmasse, Prinzip der Stärkeverkleisterung, Prinzip der physikalischen Teiglockerung b) nicht verstanden: Molekularer Aufbau der verwendeten Rohstoffe 4. Auf welche Bestandteile kann verzichtet werden ohne den Gültigkeitsumfang der Aussage einzuschränken? andere Teiglockerungsarten (chemische, biologische Teiglockerung) molekularer Aufbau der Stärke detaillierte Phasenbeschreibung der Stärkeverkleisterung detaillierter Aufbau der verwendeten Rohstoffe 5. Welche Einschränkungen des Gültigkeitsumfanges müssen in Kauf genommen werden, um das Verständnis der elementaren Strukturaspekte des Gegenstandes zu gewährleisten? 6. Kann die Verständlichkeit durch Beispiele, Analogien, Erläuterungen und Veranschaulichungen erhöht werden? vereinfachte Darstellung der Stärkeverkleisterung sowie der physikalischen Lockerung nur eingeschränkte Gültigkeit Modell zur Zusammensetzung von Brandmassen Modell und Versuch zur Stärkeverkleisterung Arbeitsmaterialien I. Modell der physikalischen Lockerung II. Stärkeverkleisterung III. Informationsblatt zur Brandmasse IV. Arbeitsblatt zur Brandmasse V. Rezept und Arbeitsschritte zur Brandmasse VI. Sensorikbogen Physikalische Lockerung am Beispiel der Waffel Waffeleisen Brandmasse Modell der Waffel Waffeleisen Sperrschicht Physikalische Lockerung Lockerung durch Wasserdampf Sperrschicht Sperrschicht aus den koagulierten Proteinen Name: Datum: Klasse: Stärkeverkleisterung Arbeitsauftrag: Führen Sie folgendes Experiment durch und notieren Sie ihre Beobachtungen Stichpunktartig. Durchführung: Geben Sie einen Teelöffel Weizenstärke in ein Becherglas mit 20 ml Wasser. Unter Rühren erwärmen Sie die Flüssigkeit langsam, auf niedriger Flamme, bis circa 90°C. Nehmen Sie dabei ein Thermometer zu Hilfe. Notieren Sie ihre Beobachtungen. Anschließend lassen Sie die Flüssigkeit wieder bis auf circa 25°C abkühlen. Was ist mit der Flüssigkeit passiert? Beobachtungen:_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Erläuterung: Stärke wird vorwiegend in der Küche als Bindemittel benutzt. Mit ansteigender Wassertemperatur verändern die Stärkekörner ihre Struktur. Diesen Prozess nennt man Stärkeverkleisterung. Je nach Stärkeart variieren die Temperaturen für die Verkleisterung. Wird die Temperatur nun wieder auf circa 25°C gesenkt, so entsteht eine Art Gel oder Kleister. Bis circa 90°C circa 75°C Ab circa 60°C In heißem Wasser brechen die Stärkekörner auf, wodurch ein Vielfaches des Eigengewichtes an Wasser gebunden wird. Die Verkleisterung ist beendet. Je wärmer das Wasser, desto mehr Wasser wird nun gebunden (in Abhängigkeit der Stärkeart). Amylose geht dabei vorzugsweise in eine wässrige Form über und das Amylopektin bildet das Gerüst. Bei Temperaturen ab circa 50°C (je nach Stärkeart unterschiedlich) beginnen die Stärkekörner unter Aufnahme von Wasser zu quellen. Die Stärkeverkleisterung beginnt. Circa 25°C Im kalten Wasser ist die Stärke nicht löslich. Sie setzt sich daher am Boden ab. Name: Datum: Klasse: Brandmasse Die Herstellung von klassischen Ofengebäcken wie Windbeutel, Eclairs, Kränze, Spritzkuchen sowie Krapfen basiert auf der charakteristischen Zubereitungsweise der Brandmassen. Die lockere und leichte Textur wird dabei als eine der wesentlichsten Eigenschaft von Brandmassen angesehen, die auf eine physikalische Lockerung der Masse zurückzuführen ist. Über diese Eigenschaft hinaus, verfügen Gebäcke aus Brandmasse über ein Klassischer Windbeutel geringes Gewicht und ein großes Volumen. Zur Herstellung von 11 Waffeln aus einer Brandmasse dient folgendes Rezept als Grundlage: Röstmasse: Eclairs 200 g Weizenmehl, Typ 550 200 g Wasser 100 g Butter 100 g Zucker 2g Salz Unter die Röstmasse arbeiten: 300 g Vollei 200 g Milch Spritzkuchen Bei genauerer Betrachtung der Grundrezeptur fällt besonders der hohe Gehalt an flüssige Zutaten auf. Es lässt sich feststellen, dass der Mehlanteil einer Brandmasse nur ¼ der flüssigen Zutat ausmacht. Bei der Verarbeitung der Brandmasse ist dieses Mengenverhältnis jedoch nicht nachteilig, denn durch die weiteren Verarbeitungsschritte wird der flüssige Anteil der Zutat gebunden. Für das einwandfreie Gelingen einer Brandmasse wird die Einhaltung dieser Mengenverhältnisse vorausgesetzt. Variiert werden kann jedoch in den einzelnen Zutaten: Demnach ist es möglich, zwischen den Mehltypen 405 und 550 auszuwählen auch verschiedene Fette einzusetzen wie zum Beispiel Erdnussfett, Butter oder auch Kokosfett zu variieren, wobei sich letzteres als bewährt herausgestellt hat. Die Brandmassen halten bei einer sachgemäßen Herstellung einige Vorteile bereit. So zeichnen sich Gebäcke auf Basis einer Brandmasse geschmacklich durch ansprechende eine weiche sowie frische Textur aus und sind zudem für das Tiefgefrieren geeignet. Darüber hinaus ergibt sich der hervorragende Geschmack von Brandmassengebäcken durch die vielseitigen Füllungen. Jedoch können bei der Herstellung einer Brandmasse auch Fehler entstehen, die sich dann vor allem in einem von der Norm abweichenden Aussehen oder auch in einer unzureichenden Auflockerung bemerkbar machen. Die Ursachen dafür können im fehlerhaften Abrösten, in falscher Festigkeit der Masse oder in Fehlern beim Abbacken der Masse liegen. Quellen: Loderbauer, J. (2008). Das Bäckerbuch in Lernfeldern. Hamburg: Handwerk und Technik GmbH. Schünemann, C. (2006). Lernfelder der Bäckerei - Produktion - Praxis - Theorie - Lehrbuch für die Berufsbildung zum Bäcker / zur Bäckerin. Alfeld / Leine: Gildebuchverlag. Name: Datum: Klasse: Brandmasse Definition: Brandmasse wird auch als Brandteig, Brühmasse, Röstmasse oder Chauxmasse bezeichnet. Sie besteht aus Fett, Vollmilch, Wasser, Mehl, Zucker und mindestens 20 % Vollei. Die lockere Textur der Brandmasse entsteht durch physikalische Lockerung. (Skobranek, S. 300) 1. Nennen Sie drei Backwaren die aus Brandmasse hergestellt werden: _____________________________________________________________________ 2. Geben Sie das richtige Mengenverhältnis einer Brandmasse an, indem Sie die entsprechende Anzahl an Kästchen farbig markieren. 3. Sie sind heute im Verkauf tätig. Ihre Bäckerei wirbt in einem Tagesangebot für Spritzkuchen und Windbeutel. Ein Kunde möchte für eine Kafferunde mit Freunden am Nachmittag einige Feingebäcke erwerben. Überzeugen Sie den Kunden von ihrem Tagesangebot, indem Sie die Vortzüge der Gebäcke erläutern. Gehen Sie dabei auch auf die Lagerung der Gebäcke ein. Vorzüge Lagerung Name: Datum: Klasse: Herstellung einer Brandmasse Rezept: Für 11 Waffeln 300 g Vollei 200 g Weizenmehl, Typ 550 200 g Milch 200 g Wasser 100 g Butter 100 g Zucker Prise Salz / Aromen Röstmasse: In einen Kochtopf geben und aufkochen Mehl hinzugeben und vermengen (= abrösten) & auf 40° C abkühlen lassen Eier und Milch hinzugeben Unter die Masse arbeiten zum Backen in das Waffeleisen geben Endprodukt Waffel: Sensorik Arbeitsauftrag: Beschreiben Sie die Qualität der beiden Waffeln hinsichtlich der in der Tabelle aufgeführten Merkmalseigenschaften. Bewerten Sie anschließend diese in dem dafür unten stehenden Kästchen. Eigene Beschreibungen sind dabei erlaubt und erwünscht. Aussehen • • • • • • • gelb weiß dick lang klebrig matt fett • • • • • • • Ungleichmäßig farbintensiv glänzend natürlich zerdrückt einheitlich … Geschmack • • • • • • • • • Frisch Flach Würzig Mild Scharf Muffig Seifig Kräftig … • • • • • • • • • Aussehen Textur Ausgewogen künstlich sauer süß ausdruckslos markant harmonisch aromatisch … • • • • • • • • • fest weich flüssig klebrig glatt rau grießig pastös … • • • • • • • • Geschmack Waffeln auf Basis von Backpulver Waffeln auf Basis von Brandmasse Welches Produkt hat Ihnen besser gefallen? Begründen Sie kurz ihre Antwort! anhaftend schmierig krümelig wässrig aufgequollen klumpig gummiartig teigig… Textur Präsentation an der „Langen Nacht der Wissenschaften“ I. Plakat zur Herstellung einer Brandmasse II. Flyer III. Fotos IV. Reflexion Herstellung von Waffeln aus Brandmasse 1. Schritt Arbeitsschritt Flüssigkeiten (Milch & Wasser), Fett und Kochsalz in einem Kessel aufkochen gesiebtes Weizenmehl in die kochende Flüssigkeit geben So lange rösten, bis die Masse bindig ist (löst sich vom Kesselrand ab) 2. Schritt Arbeitsschritt Bevor das Vollei hinzugegeben wird, muss die Masse auf circa 40°C abkühlen Nach und nach das Volllei hinzugeben und rühren 3. Schritt Arbeitsschritt Rührvorgang ist abgeschlossen, wenn gewünschte Festigkeit erreicht wurde 4. Schritt Arbeitsschritt Der Backvorgang wird entweder in einem Backofen mit viel Schwaden (Zugabe von Wasser) oder im Fettbackgerät bzw. im Waffeleisen vollzogen Vorgänge Fett schmilzt beim Kochen es kommt zur Vermischung der Zutaten Masse brennt dadurch nicht an Gerinnung des Mehleiweiß & Verkleisterung der Stärke beim Abrösten Vorgänge Temperatur sinkt Masse wird beim Abkühlen fest keine Gerinnung des Eiweißes beim Einrühren der Volleier Vorgänge Durch das Rühren nach der Eizugabe, wird die Masse bindig Masse wird glatt und gashaltefähig Das Eiweiß der Eier dient gleichzeitig als Emulgator: Lecithin sorgt dafür, dass das Fett gebunden wird Vorgänge Kein Krumengerüst Stärke des Mehls bereits verkleistert freie Entfaltung Wasserdampf Gerinnung der Eiweißstoffe der Eier Gebäckgerüst entsteht 100°C: Masse wird fest, Zucker karamellisiert braune Kruste Der Backvorgang wird entweder in einem Backofen mit viel Schwaden („Ofengebäcke“) oder im Fettbackgerät („Siedegebäcke“) vollzogen. 4. Schritt: Der Rührvorgang ist dann abgeschlossen, wenn die gewünschte Festigkeit erreicht wurde. 3. Schritt: Bevor das Vollei hinzugegeben wird, muss sich die Masse auf circa 40°C abkühlen. Nach und nach das Volllei hinzugeben und rühren. 2. Schritt: In einem Kessel wird Fett, Kochsalz, Milch und Wasser gekocht. Weizenmehl sieben und in die kochende Flüssigkeit zugeben. So lange rösten, bis die Masse bindig ist. Die Masse löst sich dann vom Kesselrand ab. 1. Schritt: Herstellungsschritte: Herstellung einer Brandmasse Lisa Hapke Niels Schirrmeister Sandra Kiesler Ann-Katrin Bruelheide REFERENTEN: Praktischer Versuch zur Stärkeverkleisterung Herstellung einer Brandmasse Molekularer Aufbau von Stärke Stärkeverkleisterung Teiglockerungsverfahren Praxis Theorie Für das Verständnis der physikalischen Lockerung am Beispiel der Brandmasse, werden folgende theoretische Grundlagen vermittelt: Die Einbindung dieser Thematik sowohl in den theoretischen als auch in den praktischen Unterricht erfolgt durch die Einordnung in das entsprechende Lernfeld. Dadurch findet gleichzeitig auch eine Orientierung an dem Kenntnisstand der SchülerInnen statt. Theorie und Praxis Umsetzung im Unterricht 28. Mai 2011 Berufschullehramt Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften Fachdidaktik 3 Fachbereich I Geisteswissenschaften Technische Universität Berlin Waffeln aus Brandmasse Thema: Lange Nacht der Wissenschaften Stärkeverkleisterung Lockerungsarten (physikalische Lockerung) Für das Verstehen des Phänomens der Lockerung bei der Herstellung einer Brandmasse wird demnach auf folgende Punkte reduziert: Damit unser lebensmittelwissenschaftliches Phänomen fachkundig erklärt sowie präsentiert werden kann, wurde im Vorfeld eine Sachanalyse angefertigt, um das nötige fachliche Hintergrundwissen anzueignen. Im Anschluss wurde die Sachanalyse auf das wesentlichste reduziert und eine didaktische Perspektive formuliert, die die angestrebten Lernziele der SchülerInnen wiedergibt. Methodisches und didaktisches Vorgehen Dabei stand die Frage im Vordergrund: Wie können wir diese Thematik SchülerInnn sowohl in der Theorie als auch in der Praxis vermitteln? Im Rahmen des im Bachelorstudienganges angesiedelten Moduls Fachdidaktik 3 haben wir Studierenden uns in den letzten Wochen mit dem lebensmittelwissenschaftlichen Phänomen der physikalischen Lockerung bei der Herstellung einer Brandmasse beschäftigt. Fachdidaktik 3 die berufliche Bildung Einordnung der Thematik in Lockerungsmittel dienen der Lockerung von Teigen bzw. Massen. Mögliche Teiglockerungsverfahren sind die physikalische, in der die Lockerung vorwiegend durch die Einwirkung von Luft bzw. Wasserdampf erfolgt, (z. B. Brandmassen), die biologische, bei der zumeist Hefe Zucker vergärt und diesen zu Alkohol und Kohlendioxid spaltet (z. B. Backhefe) oder die chemische Lockerung, bei der das Kohlendioxid als Lockerungsmittel dient (z.B. Backpulver). Lockerungsarten Stärke ist ein Polysaccharid, welches je nach Pflanzenart zu circa 20 % aus der wasserlöslichen, unverzweigten Amylose und zu circa 80 % aus dem wasserunlöslichen, verzweigten Amylopektin besteht. Bei Temperaturen ab circa 53 °C (in Abhängigkeit der Korngröße) beginnt die Stärke unter Quellung zu verkleistern, da die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen gelöst bzw. zerstört werden, wobei im Stärkekorn Amylose eine wässrige Form annimmt. Wird die Temperatur wieder gesenkt, so kommt es zu einer Neubildung der Wasserstoffbrücken, wodurch ein Gel oder eine Art Kleister entsteht. Stärkeverkleisterung Phänomen Lebensmittelwissenschaftliches Beim Abrösten verkleistert die Stärke des Mehles und das Klebereiweiß gerinnt. Damit das Eiweiß der Eier nicht auch gerinnt, werden diese samt Milch erst nach dem Abrösten hinzugegeben. Der Wasserdampf dehnt sich stark aus, kann aber Für 11 Waffeln aufgrund der dampfundurchlässigen 300 g Vollei Schicht, die beim 200 g Weizenmehl Backen aus der verkleisterten Stärke 200 g Milch und dem geronnenen 200 g Wasser Eiweiß der Eier entsteht, nicht 100 g Butter entweichen. So kommt 100 g Zucker die Lockerung von Gebäcken aus Prise Salz / Aromen Brandmasse zustande. Vorgang Die lockere und leichte Textur, die durch physikalische Lockerung entsteht, wird dabei als eine der wesentlichsten Eigenschaft von Brandmassen angesehen. Die Herstellung der klassischen Ofengebäcke wie Windbeutel, Eclairs, Kränze, Spritzkuchen sowie Krapfen basiert auf der charakteristischen Zubereitungsweise der Brandmassen. Dabei stellen die Windbeutel eine der bekanntesten Gebäcke dieser Art dar. Herstellung von Waffeln aus Brandmasse Waffeln aus Brandmasse Niels Schirrmeister und Sandra Kiesler Arbeitsmaterialien Prof. Dr. J. Meyser am Waffelstand Zutaten zur Verkostung der Waffeln Zutaten zur Herstellung einer Brandmasse Erklärung zur Herstellung der Brandmasse Reflexion der „Langen Nacht der Wissenschaften“ Am Tag der „Langen Nacht der Wissenschaften“, am 28. Mai 2011, begannen wir um circa 17 Uhr mit dem Aufbau unseres Standes im Franklingebäude der Technischen Universität Berlin. Unser Thema war die Herstellung von „Waffeln aus Brandmasse“. Nach einstündigem Aufbau und dem Zusammentragen der entsprechenden Zutaten für die Brandmasse sowie der Herstellung einer ersten Brandmasse empfingen wir gegen 18 Uhr die ersten Gäste. Unser Stand fand regen Anklang unter den Besuchern, da einem Großteil der Besucher die Herstellung von Waffeln mit Brandmasse nicht geläufig war. Die wenigsten Besucher hielten es für möglich, dass aus einer Brandmasse sehr geschmackvolle und fluffige Waffeln hergestellt werden können. Zudem waren die Besucher erstaunt, dass die Brandmasse ohne den Einsatz von chemischen oder biologischen Teiglockerungsmitteln auskommt. Wir konnten die Gäste mit einer Kostprobe von frischgebackenen Waffeln überzeugen. Mithilfe unserer reichhaltigen Präsentationsmaterialen (Plakate, Flyer, Bücher und Ordner) war es uns möglich den Besuchern ein fundiertes Fachwissen zu den Themen Stärkeverkleisterung und physikalische Teiglockerung am Beispiel der Waffel aus Brandmasse zu vermitteln. Dank des zuvor erstellten Flyer und des Infostandes mit entsprechender Fachlektüre beziehungsweise selbst erstellten Informationsmaterials in Form eines Ordners war den Besuchern die Möglichkeit gegeben, sich auch selbstständig einen Überblick über das Thema zu verschaffen. Dies erwies sich als sehr vorteilhaft, da wir zeitweise einen sehr großen Andrang zu verzeichnen hatten, sodass wir keine Zeit fanden, auf alle Nachfragen persönlich einzugehen. Gegen 22:30 Uhr kamen die letzten Gäste. Wir schätzen unsere Präsentation des Themas und der dazugehörigen Kostprobe als sehr gelungen ein. Abschließend wollen wir einen Dank an all diejenigen richten, die uns an diesem Abend unterstützt haben. Fazit des Seminars FD 3 Fazit des Seminars FD 3 Rückblickend kann festgestellt werden, dass das Seminar FD 3 eine sehr gute Gelegenheit darstellte, einen Einblick in unser späteres berufliches Tätigkeitsfeld zu erlangen. Dabei muss an dieser Stelle vor allem der inhaltliche Aufbau desSeminars positiv hervorgehoben werden: Ausgehend vom Thema wurden wir, wie es auch später in unserem beruflichen Alltag der Fall sein wird, dazu angeleitet, uns vertieft in das ausgewählte Thema hinein zu arbeiten. Nützlich war hierbei vor allem die Anleitung zur Anfertigung einer Sachanalyse, mit der wir die Komplexität unseres Themas erst richtig erfassen konnten. Entsprechend der Aufgabe eines Lehrers / einer Lehrerin, kondensierten wir die Sachanalyse auf das Wichtigste, fertigten eine didaktische Reduktion auf Basis der Bedingungsanalyse an, entwarfen eine Reihe von Arbeitsblätternsowiezwei Modelle. Bei all diesen Schritten konnten wir stetig den Bezug zu unserem späteren Berufsalltag als Lehrer/in erkennen. Zudem sorgte insbesondere das ausgewogene Verhältnis von theoretischen und praktischen Arbeitsphasendafür, dass die Seminarstunden fortwährendaufgelockert wurden. Darüber hinaus hat uns der Gedanke an die abschließende Präsentation an der „Langen Nacht der Wissenschaft“zusätzlich motiviert, dassThema mit größtmöglicher Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit auszuarbeiten. Das Seminar FD 3 verfolgte demzufolge ein greifbares Ziel, was insbesondere deswegen positiv hervorzuheben ist, da es im Vergleich zu anderen Seminaren unseres Studiums eine Ausnahme darstellt. Kritisiert werden kann lediglich, dass die Themenauswahl zu Beginn des Semesters nicht zu Gunsten unsererseits verlief und wir infolgedessen kleine Startschwierigkeiten hatten. Diese konnten jedoch schnell wieder behoben werden, so dass wir rückblickend sogar sagen können, dass das Alternativthema die bessere Wahl war. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Seminar FD 3 einen in jeder Arbeitsphase erkennbaren Bezug zu unserem späteren beruflichen Alltag herstellen konnte und wir im Rahmen dessen, die erforderlichen Arbeitsschritte zur fachlichen sowie didaktischen Aufbereitung eines Unterrichtsthemas kennen lernten konnten.