Vom Bauchgefühl zur messbaren Teigentwicklung
Die Dissertation „Engineering the gluten matrix: Advanced insights into formation and shear stress dynamics“ von Leonhard Maria Vidal widmet sich einer zentralen Frage der Backtechnologie: Wie entsteht ein stabiles, gastragfähiges Glutennetzwerk – und wie lässt sich dessen Entwicklung objektiv messen?
Die Arbeit wurde 2025 an der Technischen Universität München eingereicht und verbindet klassische Backwarenkunde mit moderner Rheologie und Mikroskopie.
Ein neues Analyseprinzip: Kneten, messen und backen im selben Gerät
Kern der Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Inline-Scherknetverfahrens in einem handelsüblichen Rheometer. Statt mehrere Geräte und große Mehlmengen zu benötigen, gelingt es damit, Teigentwicklung, Gärung und sogar Backprozesse in einem einzigen System und mit weniger als 0,5 Gramm Mehl zu analysieren.
Durch gezielte Scherbelastung und Ruhephasen kann ein Glutennetzwerk erzeugt werden, das in seinen Eigenschaften klassisch geknetetem Teig entspricht. Die Arbeit zeigt, dass sich der Entwicklungszustand des Teigs über rheologische Kennwerte wie Netzwerk-Konnektivität und viskoelastische Module präzise bestimmen lässt – unabhängig vom subjektiven Eindruck.
Was beim Kneten wirklich passiert
Ein zentrales Ergebnis der Dissertation ist die detaillierte Beschreibung der energieabhängigen Netzwerkbildung. Knetenergie wirkt nicht nur mechanisch, sondern verändert die räumliche Anordnung der Glutenproteine. Unter Scherbelastung richten sich Proteinstränge aus, bilden zusätzliche Bindungen und führen zu dem, was als Strain Hardening bezeichnet wird: Der Teig wird mit zunehmender Dehnung widerstandsfähiger.
Diese Strukturverfestigung ist entscheidend dafür, ob ein Teig Gas halten kann oder während der Gare und des Ofentriebs kollabiert. Die Arbeit zeigt, dass sich dieses Verhalten direkt mit der Proteinqualität des Mehls verknüpfen lässt – nicht allein mit dem Proteingehalt.
Mikroskopischer Blick ins Glutennetz
Besonders innovativ ist die Kombination von Rheometer und konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie. Dadurch konnte das Glutennetz erstmals inline, also ohne Probentransfer und ohne Störung des Knetprozesses, mikroskopisch untersucht werden.
Die Auswertung zeigte eine hohe Anzahl stabiler Netzwerkknoten bei optimal entwickelten Teigen. Unterschiede zwischen Mehlen lassen sich so nicht nur messen, sondern auch sichtbar machen – ein wichtiger Schritt, um technologische Eigenschaften besser zu verstehen und zu vergleichen.
Gärung und Backen im Mikroformat – mit realistischen Ergebnissen
Im nächsten Schritt übertrug Vidal das Verfahren auf mikroanalytische Backversuche. Sowohl mit Hefe als auch mit chemischen Triebmitteln konnten Volumenzunahmen von 80 bis 95 Prozent erzielt werden – Werte, die klassischen Backversuchen sehr nahekommen.
Damit zeigt die Arbeit, dass sich Backeigenschaften wie Volumen, Gasrückhaltevermögen und Krume bereits mit minimalem Rohstoffeinsatz vorhersagen lassen. Für Mühlen, Produktentwicklung und Qualitätskontrolle eröffnet das neue Möglichkeiten.
Warum das für Bäcker und Konditoren relevant ist
Auch wenn die Arbeit im wissenschaftlichen Umfeld angesiedelt ist, bestätigt sie viele handwerkliche Erfahrungen – und liefert die physikalische Erklärung dazu. Sie zeigt, warum Mehle mit ähnlichem Proteingehalt völlig unterschiedlich reagieren können und warum Knetintensität, Teigtemperatur und Prozessführung entscheidend sind.
Besonders relevant ist der Nachweis, dass Proteinqualität und Netzwerkstruktur wichtiger sind als reine Zahlenwerte. Für das Bäckerhandwerk bedeutet das: Wer Teigentwicklung versteht, kann gezielter steuern, statt nur zu korrigieren.
Die Dissertation liefert kein neues Rezept – aber ein präziseres Verständnis dessen, was im Teig passiert. Sie zeigt, wie moderne Messtechnik helfen kann, Qualität vorherzusagen, Prozesse zu stabilisieren und Rohstoffe gezielter einzusetzen. Für das Bäcker- und Konditorenhandwerk ist das ein wichtiger Schritt hin zu mehr Prozesssicherheit bei gleichbleibender handwerklicher Freiheit.
Engineering the gluten matrix: Advanced insights into formation and shear stress dynamics, Leonhard Maria Vidal
