Функциональные ферменты
Если раньше, как правило, использовались природные ферменты в виде солода (включая амилазы, протеазы и пентозаназы), сегодня почти все ферменты, добавляемые в хлебопекарные улучшители, смеси или муку, производятся синтетическим путем, либо из бактериальных, либо из грибных культур, которые в болшинстве случаев генетически модифицируются для получения конкретных специфических энзимов и дальнейшего производства ферментов. Эти ферменты называются функциональными, техническими или экзогенными, в зависимости от источника. Большинство из них не встречается в природе.
Поскольку ферменты представляют собой белковые соединения, они денатурируют (коагулируют) при температуре выше 50–60 °C и прекращают свою активность. Вот почему ранее не было необходимости декларировать ферменты в качестве добавок в хлебобулочных изделиях. Между тем, существует множество функциональных ферментов (например, термопротеаз), которые остаются эффективными значительно выше этих температур и, таким образом, могут выдерживать температуры, которые возникают в хлебобулочных изделиях при выпечке. Температура в сердцевине хлеба обычно достигает 98 °C.
Даже если эти функциональные ферменты деактивируются при нагревании, ферментные структуры практически не изменяются, особенно на поверхностях корки хлеба, которые не контактируют с водяным паром во время выпечки (например, формовой хлеб). Ферменты уже не являются технологически эффективными, но сохраняют свой аллергенный потенциал, хотя и крайне сниженный.
По состоянию на 2016 год насчитывалось около 10000 природных и около 240 коммерчески доступных функциональных ферментов. На сегодняшний день их количство многократно увеличилось, но актуальные данные не раскрываются производителями. Доступные в настоящее время лабораторные методы не позволяют сканировать образец на ферменты. Каждый индивидуальный фермент нужно искать целенаправленно и комплексно. Поскольку никто, кроме производителей пищевых продуктов, не знает точных спецификаций используемых ферментов и, таким образом, правильное указание на такие «добавки» невозможно, уместно лишь в соотвествии с общими требованиями указывать в маркировке использование технических ферментов.
Около 80 процентов всех ферментов, используемых в пищевой промышленности, производятся с помощью генной инженерии.
Производство компонентов для хлебобулочных смесей австрийской фимры Пфанль.
Как ферменты работают в выпечке?
Амилазы являются наиболее известными и наиболее часто используемыми ферментами. Они превращают крахмал муки в декстрины и сахара, которыми затем питаются дрожжи, тем самым улучшается объем хлеба, структура теста, поверхность и цвет корочки.
Протеазы расщепляют протеин в муке и ослабляют структуру клейковины. Это делает тесто более эластичным, его легче обрабатывать.
Ксиланазы – важные компоненты пекарных ферментов. Они разрушают слизстые вещества, присутствующие в муке, и способствуют образованию плотной, однородной связи и построению структуры клейковины, что обеспечивает высокую стабильность теста и улучшенный объем выпечки.
После амилаз средней термостабильности, которые, среди прочего, снижают эластичность теста и, таким образом, облегчают производство выпечки с длительным сроком хранения, и различные гемицеллюлазы, например, сульфгидрилоксидазы и карбоксилэстеразы.
Эстеразы, такие как триациллипаза, фосфолипаза и галактолипаза, превращают липоиды муки или добавленные жиры в моно- и диглицериды или аналогичные вещества, улучшают эмульгирование. Таким образом, они служат эквивалентной, но значительно более дешевой альтернативой сложному эфиру диацетилвинной кислоты (DAWE, E 472e), используемому во многих хлебопекарных смесях. Однако, если содержание жира превышает один процент, также могут выделяться жирные кислоты, что увеличивает риск быстрого прогоркания.
Foto: Ulmer Spatz
Наиболее распространенные ферменты для хлебопекарных улучшителей и средств обработки муки и их эффекты приведены в таблице:
| ФЕРМЕНТ | ФУНКЦИЯ |
| Грибная-α- амилаза | Расщепление крахмала в декстрины (полисахариды) для питания дрожжей, улучшения разрыхления теста и увеличения объема хлеба |
| Бактериальная α-амилаза | Снижение вискозности теста, улучшение колера корочки и подъема теста в печи |
| α-амилаза (термостойкая) | Улучшение длительности хранения (медленное черствение) |
| β-амилаза | Расщепление декстринов в мальтозу (дисахариды, моносахариды) в качестве питания для дрожжей, подъем выпечки в печи, продление срока хранения |
| Амилоглюкозидаза (глюкоамилаза) | Расщепление крахмала на виноградный сахар, улучшение вкуса и цвета корочки |
| Целлюлаза | Улучшение способности связывать воду в тесте, улучшение замеса и структуры теста |
| Фуранозидаза, арабинофуранозидаза | Улучшение способности связывать воду в тесте и улучшение структуры теста |
| Феруловая кислота и эстераза кумаровой кислоты | Улучшение способности связывать воду в тесте и улучшение структуры теста |
| Глюкотрансфераза | Улучшение способности связывать воду в тесте |
| Глутатионоксидаза | Усиление протеинов |
| Гликолипаза, галактолипаза | Стабильность теста и увеличение объема продукта |
| β-глюканаза | Снижение вязкости теста, улучшение структуры хлеба |
| Оксидаза глюкозы, оксидаза галактозы, оксидаза гексозы | Улучшение структуры теста |
| Гемицеллюлаза, пентозаназа, ксиланаза | Улучшение водосвязывающей способности теста, его структуры, замеса и объема хлеба. |
| Лакказа, полифенолоксидаза | Улучшение структуры теста |
| Липаза | Улучшение аромата, стабильности теста и объема хлеба |
| Липоксигеназа, липоксидаза | Улучшение структуры теста, осветление хлебного мякиша |
| экзо пептидаза | Улучшение аромата |
| Пероксидаза | Усиление структуры клейковины |
| Фосфолипаза | Улучшение структуры мякиша и объема пор |
| Протеаза, протеиназ | Ослабление структуры клейковины, улучшение адгезионной эластичности и потемнение корочки |
| Пуллуланаза | Изменение структуры теста и водопоглощамемости |
| Сульфгидрилоксидаза | Укрепление каркаса клейковины |
| Сульфгидрилтрансфераза | Укрепление каркаса клейковины |
| Transglutaminase | Укрепление каркаса клейковины, улучшение свойств теста |
Russian