Методические предпосылки регулирования активности ферментов

24.10.2014

Для правильного использования ферментных препаратов как улучшителей муки необходимо знать биохимические особенности как этих препаратов, так и муки, к которой добавляются эти улучшители. Пробные выпечки из муки без добавления улучшителя и с добавлением различного количества того или иного препарата не могут дать полного представления об улучшителе.
При рассмотрении этих вопросов нельзя также не учитывать, что ферментные препараты практически никогда не содержат только какой-нибудь один фермент, а всегда являются комплексными, включая в себя, по крайней мере, два-три фермента.
Прилагаемая к вырабатываемым препаратам характеристика их активности, выражаемая в международных единицах (α-амилазы, например, или протеазы) не всегда правильно характеризует технологический эффект этого препарата при использовании его в хлебопечении. Так, например, выражаемая в международных единицах величина протеолитической активности ферментных препаратов плесневых грибов лишь частично характеризует способность этих препаратов воздействовать на пшеничные белки; способность к гидролизу гемоглобина (или казеина), используемая для оценки протеолитических ферментов, не соответствует степени их влияния на клейковину, так как механизм расщепления белковых веществ в этих процессах не одинаков. Ферментные препараты, применяемые в хлебопечении, лучше характеризовать по активности их α-амилазы, выраженной в единицах Сандстедта, Книн и Блиша (ОКБ), поскольку в этих же единицах выражается и амилолитическая активность муки.
Ниже приводится принципиальная схема исследования влияния ферментных препаратов на хлебопекарные свойства пшеничной муки.
1. Влияние ферментного препарата на интенсивность брожения теста и накопление сбраживаемых сахаров. При проведении этих опытов следует применять стандартную рецептуру приготовления теста, типичную для выработки данного вида изделий, качество которых намечено улучшить прибавлением ферментного препарата. Наряду с этой стандартной рецептурой, используемой для контроля, в нее включают различное количество ферментного препарата (от минимальной дозы до максимальной), абсолютные величины которого принимаются или по рекомендации фирмы-изготовителя, или по литературным данным.
Различные ферментные препараты значительно отличаются друг от друга по входящим в их состав компонентам и их активности. Поэтому необходимо рекомендовать не только весовые дозировки препарата, но и характеризовать его активность в пересчете на массу муки, в которую он будет добавлен.
Интенсивность брожения контрольного образца и опытных образцов определяется по методике, изложенной ранее. Необходимо учитывать как общую сумму выделяемой углекислоты в течение всего технологического процесса, так и интенсивность брожения, т. е. количество выделявшегося углекислого газа за единицу времени.
Особое внимание следует обратить на завершающую стадию технологического процесса, т. е. на процесс расстойки, так как часто только на этой ступени и проявляется положительное влияние ферментного препарата. Накопление повышенного количества сбраживаемых сахаров под влиянием амилолитического ферментного препарата может стимулировать брожение в этот период времени, когда дрожжи проявляют свою максимальную жизнедеятельность и им необходимы соответствующие источники материала для сбраживания.
В ряде случаев, однако, при изучении процесса брожения теста с добавлением амилолитических ферментных препаратов нельзя выявить каких-либо улучшающих особенностей этих препаратов по сравнению с контрольными. В контрольном образце и в тесте с добавлением амилолитических ферментов выделяется одинаковое количество углекислого газа или спирта. Это наблюдается тогда, когда включенное в рецептуру теста количество дрожжей будет полностью обеспечено сбраживаемыми сахарами за счет сахарозы, входящей в рецептуру, или за счет мальтозы, образующейся в результате воздействия собственных амилолитических ферментов муки. В этом случае добавление ферментных препаратов в тесто не влияет на интенсивность брожения.
2. Влияние ферментного препарата на газоудерживающую способность и формоустойчивость теста. Для выяснения влияния добавленного ферментного препарата на газоудерживающую способность теста достаточно исследовать только заключительную стадию тестоведения — расстойку; именно на расстойке проявляется положительное или отрицательное влияние интенсификации ферментативных процессов при добавлении ферментных препаратов. Определение эффективности сбраживания описанным выше методом, показывающим соотношение объема теста с объемом выделенного углекислого газа, дает хорошее представление об изменении реологических свойств теста под действием того или иного ферментного препарата по сравнению с контрольным. Наряду с этим показатель расплываемости теста при расстойке будет характеризовать его формоустойчивость — важный показатель при производстве штучных подовых изделий.
3. Влияние ферментных препаратов на качество хлеба. Завершающим этапом исследования влияния ферментных препаратов на хлебопекарные свойства муки является оценка качества выпеченного хлеба. Наряду с определением основного показателя, т. е. объема полученного хлеба и его производных (объем хлеба из 100 г муки, пористость, удельный объем), для решения вопроса о суммарном воздействии ферментных препаратов существенное значение имеют показатели, характеризующие мякиш хлеба.
К этим показателям относятся упруго-эластичные свойства мякиша и содержание водорастворимых веществ в нем. Последний имеет особо существенное значение при исследовании амилолитических ферментных препаратов; их активность, особенно если они были получены из бактерий, настолько высока, что при большой дозировке их получается хлеб с дефектным мякишем, аналогичным мякишу хлеба, выработанного из проросшего зерна.
Дополнительным показателем, характеризующим качество полученного хлеба, является содержание в нем отдельных карбонильных соединений, обусловливающих как интенсивность брожения, так и интенсивность процессов меланоидинообразования в процессе выпечки, зависящее, в свою очередь, от наличия продуктов гидролиза белковых веществ и полисахаридов, а также от типа последних (пентозы, гексозы).
Результаты исследования по данной схеме позволят определить технологический эффект изучаемых ферментных препаратов. Для более правильного использования ферментных препаратов необходимо провести еще дополнительные опыты с целью определения степени воздействия того или иного ферментного препарата на белковые вещества муки. Прежде всего, следует установить возможное влияние изучаемого препарата на нативную (неизмененную в процессе брожения) клейковину пшеницы. При проведении этих опытов добавляют ферментный препарат в без-дрожжевое тесто; для получения более резко выраженного эффекта рекомендуется отмывать клейковину не по ГОСТу, т. е. через 20 мин после замеса, а через 1—3 ч автолиза теста при температуре брожения. Качество отмытой клейковины определяется обычными методами (при помощи пластометра, прибора УРК, расплываемости шарика клейковины).
Желательно проводить одновременно и определение расплываемости шарика теста или реологических свойств теста по экстенсографу. Полученные в результате всех исследований данные характеризуют степень влияния ферментного препарата на белковые вещества клейковины и теста в целом.