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Jan Schalski, Dipl.-Ing. (FH) Lebensmitteltechnologie, Leiter QM & QS, DÜBÖR Groneweg GmbH & Co. KG, Bad Salzuflen
Moderne Backbetriebe stehen vor vielen Herausforderungen, um im heutigen Marktumfeld wirtschaftlich erfolgreich sein zu können. Eine der Grundvoraussetzungen sind bestmöglich standardisierte und reibungslose Produktionsprozesse, um Lebensmittel in höchster Qualität zu einem wettbewerbsfähigen Preis herstellen zu können. Was dabei in vielen Fällen übersehen wird? – Trennmittel und Schneidöle haben daran oftmals einen bedeutenden Anteil!
Auf den Einsatz von Trennmitteln und Schneidölen kann bei der Herstellung von Lebensmitteln – insbesondere Backwaren – heutzutage vielfach nicht mehr verzichtet werden. Ohne die „unsichtbaren Helfer“ wäre innerhalb einer modernen Fertigungsanlage wohl kein kontinuierlich gesicherter Betrieb möglich. Im Folgenden sollen diese beiden Produktgruppen daher einmal näher betrachtet werden.
Formtrennmittel
Trennmittel kommen überall dort zum Einsatz, wo Lebensmittel eine feuchte, zum Kleben neigende Oberfläche besitzen. Die Verwendung von Trennmitteln verhindert genau dieses Kleben an Oberflächen von Formen, Maschinenteilen und Verpackungsmaterialien. Davon betroffen sind sowohl Herstellungsprozesse wie auch die Fertigwaren selbst.
Die weiterhin stattfindende Verlagerung der Lebensmittelherstellung hin zur gewerblichen und industriellen Fertigung stellt neue bzw. veränderte Herausforderungen an moderne Trennmittel. Technologische Fortschritte in der Lebensmittelindustrie verändern dabei auch die Anforderungen an die Leistung der Trennmittel. Der Trend geht daher oftmals weg vom Allround-Produkt hin zu einem auf das Trennproblem maßgeschneidertes Spezial-Trennmittel.
Formtrennmittel sind dabei von den Produkttrennmitteln abzugrenzen.
Während Produkttrennmittel das Bestreben der Anhaftung einzelner Partikel von Lebensmitteln aneinander selbst herabsetzen (z. B. Verhindern des Zusammenklumpens von Teilchen während Transport oder Lagerung), erleichtern Formtrennmittel das Lösen eines Lebensmittels von Oberflächen oder aus Behältnissen. Durch das Aufbringen von Formtrennmitteln auf Oberflächen wird das Anhaften oder Anbacken verhindert. Beispielsweise seien hier das Trennen beim Backen eines Kuchens in einer Backform oder das Trennen von an Oberflächen anhaftenden Zuckermassen bei der Süßwarenherstellung genannt. Zudem werden Produkttrennmittel einem Lebensmittel direkt zugegeben, Formtrennmittel hingegen werden auf die relevanten Oberflächen (z. B. in die Backform) appliziert. Dies hat auch lebensmittelrechtliche Folgen, auf die im Laufe dieser Publikation näher eingegangen werden soll.
Im Weiteren liegt das Augenmerk dieses Fachartikels primär auf den Formtrennmitteln. Der Einsatz von Trennmitteln ist im Bereich der Backbranche bei vielen Produkten unerlässlich. Ohne Trennmittel kommt es in vielen Prozessen, sei es beim Kontakt von freigeschobenen Teiglingen oder des Backguts mit den Oberflächen von Backformen, -blechen oder Bändern zu massiven Klebeproblemen. Als Resultat kommt es dann zu Anlagenstörungen bzw. -ausfällen sowie zu Verlusten im Materialeinsatz. Ein Beispiel: Backformen müssen oftmals nach Entfernen des Backgutes direkt wieder einsatzbereit sein. Kommt es hier aufgrund unzureichender Trennung zu in den Formen verbleibenden Backgut-Resten, führt dies zu Prozessproblemen bei nachfolgenden Formenumläufen sowie zu Qualitätseinbußen bei Backwaren (z. B. Löcher in der Kruste) selbst. Derartige Qualitätseinbußen werden üblicherweise vom Kunden nicht akzeptiert und führen zu negativen Folgen in den qualitätssichernden Prozessen eines Unternehmens.
Vom Einsatz des richtigen Trennmittels hängt auch die Oberflächenbeschaffenheit des Backgutes ab. Hier seien insbesondere die Aspekte der Gebäckporung, die gleichmäßige Bräunung sowie die Lagerstabilität des Gebäcks genannt.
Backwaren, die abschließend mit einem Schokoladenüberzug veredelt werden, benötigen möglichst wenig bis keine Gebäckporung, damit die Schokolade nicht in der Porung versickert und eine in sich geschlossene, gleichmäßige Überzugsschicht bildet.
Um eine bestmögliche Trennleistung zu erreichen, müssen Formtrennmittel in der Lage sein, einen möglichst homogenen Film zwischen der (Formen-)Oberfläche und dem Backgut selbst zu bilden. Das Trennmittel wird als Film auf die Oberfläche einer Backform oder eines Backblechs aufgetragen, sodass Poren und andere Unebenheiten verschlossen werden. Resultat dieses Auftragens soll eine möglichst glatte Oberfläche sein, die über die gesamte Backphase erhalten bleibt. Weiterhin ist eine gute Haftung des Trennmittels auf der Oberfläche erwünscht. Dies ist insbesondere bei Backformen mit senkrechten Wänden wichtig, um auch hier einen homogenen Film zu garantieren. Hinzu kommt auch das Erfordernis einer gewissen Haftfähigkeit bei höheren Temperaturen, da gerade in industriellen Backprozessen die Backformen zumeist nie bis auf Raumtemperatur abkühlen, bevor sie wieder mit Trennmittel und Teig / Backgut befüllt werden. Haftet das Trennmittel nicht optimal und läuft in die unteren Formenecken, kommt es in der Folge zu einem Gebäckfehler: Es entsteht ein sogenannter Frittiereffekt. Das Zuviel an Fett kocht in diesem Bereich der Form regelrecht auf. Hierdurch bilden die Gebäcke an diesen Stellen eine sehr grobe, offenporige Oberfläche aus. Es entsteht, besonders bei Broten, durch das überschüssige Öl (Frittierung) eine Glaskruste, das Gebäck wird später nicht optimal entkapselt und sorgt beim Schneiden für Schäden am Messer und Gebäck.
Im Bereich der Formtrennmittel lassen sich drei Gruppen unterscheiden:
- Einfache Trennmittel mit geringer Viskosität auf Basis von pflanzlichen Ölen und Lecithinen;
- Hochleistungstrennmittel mit geringer oder hoher Viskosität auf Basis von pflanzlichen Ölen, Wachsen, Lecithinen und Antioxidantien;
- Trenn-Emulsionen mit zumeist höherer Viskosität auf Basis von pflanzlichen Ölen, Wasser, Wachsen und Emulgatoren zur Stabilisierung der Emulsionen.
Die Auswahl des richtigen Trennmittels hängt von mehreren Faktoren ab:
- Dem zu trennenden Produkt und dessen Rezeptur,
- der Backtemperatur sowie
- dem Material der Formen oder Bleche.
Während z. B. bei Brot und Brötchen, die weniger zum Kleben neigen, bereits sehr einfache Formtrennmittel oder auch Emulsionen einen guten Trenneffekt leisten, ist dies bei stark eiweiß- und zuckerhaltigen Massen oder Teigen deutlich anders. Hierfür werden viskosere Hochleistungstrennmittel mit Wachs und Lecithin benötigt.
Auch die Haltbarkeit des Produktes spielt eine wichtige Rolle bei der Wahl des optimalen Trennmittels. Während Brote und Brötchen eher zum kurzfristigen Verzehr bestimmt sind, gilt für Dauerbackwaren, wie z. B. Kekse oder Lebkuchen, nicht selten ein Mindesthaltbarkeitsdatum von 12 Monaten. Daher sind bei Dauerbackwaren mit längerer Haltbarkeit deutlich oxidationsstabilere Hochleistungstrennmittel notwendig, um keinen unerwünschten ranzigen Fehlgeschmack über die Lagerzeit des Gebäcks auszulösen.
Das Material der bei der Herstellung verwendeten Formen oder Bleche hat ebenfalls einen Einfluss auf die Wahl des optimalen Formtrennmittels:
Speziell mit Teflon beschichtete Formen oder Bleche besitzen eine sehr glatte Oberflächenstruktur. Sowohl zur Unterstützung einer optimalen Trennung als auch zur Verlängerung der Lebensdauer der Formen oder Bleche wird bei diesem Anwendungsfall der sparsame Einsatz eines Hochleistungstrennmittels empfohlen. Emulsionen dürfen bei Teflon-basierten Beschichtungen keinesfalls zum Einsatz kommen. Besitzt der Bäcker einen Stikkenofen unter Verwendung von Lochblechen ist es von hoher Bedeutung, dass die Öffnungen („Löcher“) in den Blechen sich nicht durch Verharzungsrückstände des Trennmittels zusetzen. Neben einer regelmäßigen Reinigung der Lochbleche (z. B. mithilfe einer Blechputzmaschine) empfiehlt sich die Verwendung von dünnflüssigen, wachshaltigen Trennmitteln mit erhöhter Oxidationsstabilität.
Applikation
Moderne Prozesse stellen vielfältige Anforderungen an Formtrennmittel und Schneidöle. Die Applikation der Formtrennmittel und Schneidöle erfolgt primär über manuelle oder vollautomatisierte Sprüheinrichtungen. Seltener ist auch ein kontaktbasiertes Aufbringen, z. B. über spezielle Bürsten bei der Stahlbandbeölung, anzutreffen. Zum manuellen Aufbringen werden in der Regel Handsprühgeräte benutzt. Diese arbeiten entweder nach dem „Airless“- oder nach dem „Airmix“-Verfahren.
Beim „Airless“-System wird das Trennmittel ohne Luftzerstäubung auf die Formen oder Bleche aufgetragen. Dieses System eignet sich lediglich für dünnflüssige Trennmittel und erlaubt keine sehr präzise Auftragung.
Beim „Airmix“-System wird das Trennmittel durch Düsen mit einem Luftstrahl sehr fein auf die entsprechenden Formen und Bleche verteilt. Da bei diesem System Druckluft und Trennmittel bzw. Schneidöl bis hin zur Düse getrennte Zuführungswege besitzen, können die Applikationsmenge sowie der Sprühdruck sehr genau reguliert werden, sodass die Dosierung als Resultat sehr exakt erfolgen kann. Zudem lassen sich mit diesem Verfahren auch Trennmittel mit hoher Viskosität gut aufbringen.
In der industriellen Backwarenherstellung erfolgt die Beölung in der Regel automatisch. Die Formen werden im Durchlauf mit dem Trennmittel besprüht. Durch entsprechenden Technologieeinsatz ist eine sehr zielgenaue und sparsame Auftragung möglich. Vorteile dieses Systems sind unter anderem die Dosierung einer gleichbleibend konstanten Menge sowie die punktgenaue Auftragung dieser. Als Resultat erhält der Backbetrieb einen Beölungsprozess mit optimalem, wirtschaftlichem Trennmitteleinsatz und eine geringstmögliche Verschmutzung der Bleche und Formen sowie der umliegenden Produktionsumgebung.
Schneidöle
Auch die in Backbetrieben verwendeten Schneidöle sind im weitestgehenden Sinne den Trennmitteln zuzuordnen. Schneidöle werden einerseits bei der Herstellung von Schnittbrot in dünner Schicht auf die Messer – insbesondere Kreis- und Sichelmesser – der Brotschneidemaschinen aufgetragen. Sie sollen verhindern, dass sich Krumenreste an den Schneideflächen festsetzen können und dadurch einen sauberen Schnitt erschweren. Ein Übergang des Schneidöls auf die geschnittenen Brotscheiben ist dabei nicht erwünscht.
Andererseits erfolgt die Anwendung im Bereich der Teigteilmaschinen. Das Schneidöl sorgt hier durch einen homogenen Schmierfilm für einen reibungslosen Lauf der am Prozess der Teigteilung beteiligten mechanischen Bauteile.
Ein weiterer Anwendungsbereich liegt im Bereich der Beölung von Teigtrichtern. Das Schneidöl (in diesem Fall auch als Gleitöl bezeichnet) wird an die Wandung des Teigtrichters appliziert und sorgt für ein anhaftungsfreies, gleichmäßiges Hinabgleiten und Verarbeiten der Teige im Trichter.
Inhaltsstoffe
Zur Herstellung von Formtrennmitteln und Schneidölen kann eine Reihe von Rohstoffen eingesetzt werden. Die unten stehende Tabelle zeigt eine Auswahl möglicher Inhaltsstoffe auf.
Auswahl möglicher Inhaltsstoffe von Formtrennmitteln
Die Basis für Formtrennmittel und Schneidöle bilden pflanzliche Öle. Zumeist handelt es sich hierbei um raffinierte Öle oder Fette, die ggf. noch weitere spezifische Herstellungsverfahren, wie z. B. Fraktionierung oder Umesterung, durchlaufen haben können. Tierische Fette oder Öle auf Mineralölbasis (z. B. Paraffinöl) kommen heutzutage üblicherweise nicht mehr zum Einsatz.
Die Rohstoffgruppe der Wachse erbringt die eigentliche Trennleistung bei Formtrennmitteln. Ziel ist die Bildung eines homogenen, geschlossenen Trennfilms über den gesamten Backprozess. Der Anteil an Wachsen hat Einfluss auf die Trennleistungsintensität und die Viskosität des Formtrennmittels. Die Höhe der Viskosität entscheidet auch über das Haftungsvermögen des Trennfilms an der Formenwandung, insbesondere bei noch warmen Formen. Je mehr Wachs enthalten ist, desto besser ist die Oberflächenhaftung. Darüber hinaus reduzieren enthaltene Wachse die Gefahr von Verharzungen, sodass die Backformen oder -bleche häufiger verwendet werden können, bevor sie einer gründlichen Reinigung und einer neuen Behandlung mit Trennmitteln unterzogen werden müssen. Dies gilt insbesondere bei zuckerreichen Feinen Backwaren.
Wachsester werden bei (dünn)flüssigen Formtrennmitteln eingesetzt, da ihr Einsatz keine Viskositätserhöhung im Formtrennmittel zur Folge hat. Auch erfolgt bei ihrem Einsatz keine Trübung des Formtrennmittels. Die mit Wachsestern hergestellten Formtrennmittel eignen sich insbesondere für Weiß- und Lochbleche, da sich deren Löcher in diesem Fall nicht mit Trennmittelrückständen zusetzen.
Die Emulgatoren, exemplarisch sei hier das Lecithin genannt, sorgen ebenfalls für eine Trennwirkung. Dies beruht auf der Verbesserung der Benetzbarkeit von Oberflächen und der daraus resultierenden Verteilung des Trennmittels auf der Formenunterlage.
Trennemulsionen können ohne den Einsatz von Emulgatoren nicht ohne Weiteres hergestellt werden. Emulgatoren sorgen hier für eine stabile Emulsionsbildung der Wasser- und Öl-Phasen über die Lagerzeit bis hin zur Verwendung.
Antioxidantien wie beispielsweise Tocopherole erhöhen die Oxidationsstabilität von Formtrennmitteln und Schneidölen. Öle und Fette werden unter Zugabe von Antioxidantien über die Lagerzeit nicht so schnell ranzig und sind stabiler gegenüber hohen thermischen Belastungen, insbesondere während des Backprozesses. Auch erhöht sich damit die Lagerfähigkeit der damit hergestellten Backware.
Qualitätsparameter
Als wichtige Qualitätsparameter für Formtrennmittel und Schneidöle kommen folgende Parameter in Betracht:
- Viskosität: Abgestimmt auf die jeweilige Anwendung gilt die Viskosität als Maß für die Fließeigenschaften eines Trennmittels.
- Oxidationsstabilität: Ist ein Maß für die Anfälligkeit eines Fettes zum Ranzigwerden. An Backwaren anhaftende Reste eines Trennmittels dürfen besonders bei Dauerbackwaren über die Lagerzeit nicht zu sensorischen Abweichungen (ranzig) führen.
- Jodzahl: Als Maß für den Anteil an ungesättigten Fettsäuren. Das Trennmittel wird beim Backen längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt. Hierbei neigen ungesättigte Fettsäuren zur Fettpolymerisation und die Trennmittel werden stark zähflüssig.
- Rauchpunkt: Da häufig Anbacktemperaturen von 210°– 230 °C gefahren werden, benötigen viele Backbetriebe für derartige Prozesse hitzeresistente Trennmittel.
- Gute Versprühbarkeit: Zur optimalen Dosierung der Trennmittel sind die Applikationsmaschinen mit feinen Sprühdüsen ausgestattet. Diese Düsen dürfen beispielsweise durch feste Bestandteile nicht verstopfen.
Lebensmittelrechtliche Betrachtung
In lebensmittelrechtlichen Fachkreisen hat sich die Meinung etabliert, dass es sich bei Formtrennmitteln in lebensmittelrechtlicher Hinsicht um Verarbeitungshilfsstoffe handelt.
Der Begriff des Verarbeitungshilfsstoffes ist dabei gesetzlich definiert in Artikel 3 Abs. 2 lit. b) VO (EU) 1333/2008. Diese Legaldefinition kennt drei Tatbestandsmerkmale, die kumulativ erfüllt sein müssen, um einen Stoff als Verarbeitungshilfsstoff zu qualifizieren. Hiernach hat ein Stoff im konkreten Anwendungsfall die Eigenschaft eines Verarbeitungshilfsstoffes, wenn er
a) nicht als Lebensmittel verzehrt wird,
b) bei der Verarbeitung von Rohstoffen, Lebensmitteln oder deren Zutaten aus technologischen Gründen während der Be- oder Verarbeitung verwendet wird und
c) unbeabsichtigte, technisch unvermeidbare Rückstände des Stoffes oder seiner Derivate im Enderzeugnis hinterlassen kann, sofern diese Rückstände gesundheitlich unbedenklich sind und sich technologisch nicht auf das Enderzeugnis auswirken.
Die kennzeichnungsrechtliche Folge für das damit hergestellte Endprodukt ist in der EU-Lebensmittelinformationsverordnung (LMIV) 1169/2011 reguliert. Darin ist zunächst einmal festzustellen, dass der Begriff des Verarbeitungshilfsstoffes innerhalb der LMIV vom Zutatenbegriff ausgenommen ist. Das ergibt sich aus dem Wortlaut des Artikels 9 Abs. 1 lit. c) VO (EU) 1169/2011, der Verarbeitungshilfsstoffe und Zutaten eindeutig begrifflich trennt. Bereits aus dieser Abgrenzung ist resultierend abzuleiten, dass Verarbeitungshilfsstoffe nur dann in das Zutatenverzeichnis eines Lebensmittels aufzunehmen sind, wenn sie aus einem Stoff bestehen, oder einen Stoff oder ein Derivat eines Stoffes enthalten, der in Anhang II zur Verordnung genannt ist (sog. Allergene) und zudem als solche oder in veränderter Form im Enderzeugnis vorhanden sind. Konkretisiert wird diese Kennzeichnungserleichterung nochmals durch Artikel 20 lit. b) ii) und lit. d), der Zusatzstoffe, die als Verarbeitungshilfsstoffe verwendet werden, und andere Stoffe, soweit sie wie Verarbeitungshilfsstoffe eingesetzt werden, von der Kennzeichnung im Zutatenverzeichnis ausnimmt.
Eine abschließende lebensmittelrechtliche Bewertung obliegt jedoch immer dem Verwender unter Betrachtung der jeweiligen Prozesse bei der die Formtrennmittel und / oder Schneidöle eingesetzt werden.
Weiterführende Anforderungen
Vegane Lebensmittel: Im Zuge moderner Ernährungsformen kommt dem Thema der veganen Ernährung bei Endverbrauchern eine immer größere Bedeutung zu. Mehr und mehr Menschen möchten aus diversen ethischen und gesundheitlichen Gründen auf den Verzehr von Lebensmitteln tierischen Ursprungs bewusst verzichten. Der Status eines veganen Lebensmittels setzt voraus, dass für die Herstellung eines Endproduktes sowohl alle Zutaten wie auch alle sonstigen (Verarbeitungs-)Hilfsstoffe frei von jeglichen Inhaltsstoffen tierischen Ursprungs sein müssen. Entsprechend konforme Formtrennmittel und Schneidöle sind am Markt verfügbar.
Allergenfreiheit: Betroffene, die unter einer Lebensmittelallergie oder -intoleranz leiden, sind auf einen sehr bewussten Umgang mit Lebensmitteln angewiesen. Eine sorgfältige Auswahl unter Zuhilfenahme der Allergenkennzeichnung ist für sie unerlässlich. Daher sollte bei der Wahl des bestmöglichen Formtrennmittels oder Schneidöls auch dieser Aspekt eine wichtige Beachtung finden. Einige Hersteller im Markt bieten allergenfreie Formtrennmittel und Schneidöle an, die z. B. für die Herstellung von glutenfreien Backwaren essenziell sind.
Halal / Kosher: Ein weiterer Aspekt bei der Auswahl eines geeigneten Trennmittels ist die Einhaltung religiöser Speisevorschriften. Hierzu zählen für Muslime die Halal-konforme Herstellung und für jüdische Glaubensangehörige der Aspekt der koscheren Herstellung. Sowohl im heutigen europäischen Markt als auch im Exportbereich werden auf derartige Eigenschaften entsprechende Augenmerke seitens der Bäckerei-Kunden und Enderbraucher gelegt.
Zusammenfassung
Die Aufrechterhaltung eines effizienten Herstellungsprozesses ist in vielen modernen Backbetrieben ohne den Einsatz von Formtrennmitteln und Schneidölen nicht ohne Weiteres möglich. Trennmittel und Schneidöle unterstützen in allen Bereichen der Herstellung von der Teigverarbeitung über den Backprozess bis hin zu Schneidprozessen den reibungslosen Ablauf. Für verschiedene Anwendungen und Lebensmittel sind verschiedene Formtrennmittel und Schneidöle am Markt verfügbar. Die Beölung erfolgt dabei in den meisten Fällen über ein technologisches Versprühen der Produkte in die Formen oder auf die Bleche. Basis für die Herstellung sind pflanzliche Öle, die mit weiteren Inhaltsstoffen zu einem optimalen Formtrennmittel oder Schneidöl verarbeitet werden. Lebensmittelrechtlich sind diese Produkte bei sachgemäßer Anwendung als Verarbeitungshilfsstoffe definiert. Weitere Anforderungen an moderne Formtrennmittel stellen die Aspekte vegan, allergenfrei und Halal / Kosher dar, die in den letzten Jahren stark an Bedeutung zugenommen haben.
Quellen:
[1] Coordes, Hanne (2008): Broschüre Nr. 21 „Formtrennmittel“ aus der Reihe „Informationen aus dem Backmittelinstitut“; Backmittelinstitut e.V. (Hrsg.)
[2] Neumann, Ralf (2006); Trennmittel – ein effektiver Beitrag zur Gebäckqualität und Kundenzufriedenheit; bmi aktuell Ausgabe 2 / Sept. 2006, S. 7-9
[3] Berger, Karl-Peter (2014); Formtrennmittel in der Bäckerei; backwaren aktuell 03/2014, S.14-16; Wissensforum Backwaren e.V. (Hrsg.)
[4] Crone, Christof (2014); Formtrennmittel – Verarbeitungshilfstoffe mit Kennzeichnungspflicht?; backwaren aktuell 03/2014, S. 17-21; Wissensforum Backwaren e.V. (Hrsg.)
