Препараты с α-амилазой

23.10.2014

Эти препараты нашли в хлебопекарной промышленности наиболее широкое применение. Активность их зависит от происхождения — из культур плесневых грибов или бактериальных культур, а также от условий культивирования — поверхностные или глубинные.
Эффективным улучшителем при приготовлении пшеничных сортов хлеба является амилоризин П10х.
Препарат получают культивированием плесневого гриба Asp. oryzae поверхностным способом. Он содержит α-амилазу, катализирующую гидролиз крахмала до мальтозы и декстринов с различной молекулярной массой, а также эндо- и экзопротеазы, которые участвуют в гидролитическом расщеплении высокомолекулярных белков до пептидов и аминокислот. В препарат входят и другие ферменты, например гуммифермент β-эндополиглюконаза) и др.
Амилоризин Г10x выделен из глубинной культуры гриба Asp. oryzae, он культивируется на жидкой питательной среде. Глубинный метод культивирования гриба применяется в США, Японии, Англии, Франции, Дании и других странах.
Ферментные препараты воздействуют на основные компоненты муки — углеводы и белки, гидролизуя их, в результате в среде увеличивается содержание питательных веществ, которые ассимилируются дрожжами и молочнокислыми бактериями, что способствует интенсификации процесса брожения.
На хлебопекарных предприятиях ферментный препарат амилоризин П10х применяется на разных стадиях технологического процесса. Его вносят в заварку при приготовлении жидких дрожжей, в опару или тесто.
Добавление ферментного препарата амилоризина П10x в дозировке 0,007 0,015 % к массе муки в заварку при приготовлении жидких дрожжей улучшает их качество, повышает содержание аминного азота и редуцирующих сахаров в питательной среде, повышает подъемную силу и бродильную активность дрожжей, что сокращает продолжительность брожения жидкой опары. Интенсификация процесса брожения позволяет снизить дозировку дрожжей на 15—20 %.
Внесение ферментного препарата повышает газообразующую способность опары путем увеличения содержания сбраживаемых сахаров [90]. Показано, что активное газообразование в опаре начинается спустя 2 ч после замеса и становится более интенсивным в последующие часы.
α-Амилазный препарат Г10х также повышает бродильную активность дрожжевых клеток, что интенсифицирует процесс сахарообразования в опаре и тесте и увеличивает их газообразующую способность. Данный препарат изменяет физические свойства теста, которые определялись с помощью валориграфа. При дозировке препарата 0,005 % к массе муки тесто несколько разжижается, снижается его формоудерживающая способность.
Для повышения формоустойчивости теста можно применять совместное внесение ферментного препарата и перекиси кальция. Это снижает расплываемость теста более чем в 1,5 раза.
Внесение соли, сахара, бромата калия, аскорбиновой кислоты, этилового спирта на активность α-амилазы препарата влияния не оказывает.
При выработке хлебобулочных изделий с ферментным препаратом качество их улучшается: увеличивается удельный объем хлеба, повышается пористость, улучшается внешний вид, усиливается интенсивность окраски корок, улучшаются вкус и аромат изделий.
В. Л. Кретовичем и Р. Р. Токаревой показано, что образование красящих веществ корки и ароматических веществ хлеба является результатом окислительно-восстановительного взаимодействия восстанавливающих сахаров и аминосоединений. При этом из сахара образуются фурфурол и оксиметилфур фурол, а из аминокислоты соответствующий альдегид.
Ферментный препарат ускоряет процесс образования в тесте и хлебе восстанавливающих сахаров и растворимых форм азота источников образования красящих и ароматических веществ хлеба.
Определение летучих карбонильных соединений с помощью газового хроматографа показывает, что внесение амилоризина П10x увеличивает их содержание (табл. 86).

Препараты с α-амилазой

Исследование качественного состава сахаров и количественного содержания летучих альдегидов с помощью хроматографии на бумаге показывает, что в опаре, приготовленной с ферментным препаратом амилоризином П10х, существенно повышается содержание глюкозы и мальтозы, что интенсифицирует процесс брожения. Установлено, что мякиш контрольного хлеба содержит мальтозу, опытного — мальтозу и глюкозу. Содержание летучих альдегидов при внесении препарата увеличивается как в корке, так и в мякише хлеба в связи с интенсификацией реакции меланоидинообразования благодаря повышенному содержанию сахаров и аминосоединений.
Амилоризин П10х наряду с амилолитическими соединениями содержит и протеолитические ферменты, под действием которых происходят изменения белковой фракции муки.
Препараты с α-амилазой

И. П. Кузьминой с сотр. установлено, что внесение ферментного препарата значительно изменяет структурно-механические свойства клейковины — наблюдается ее расслабление. Это подтверждается исследованиями свойств клейковины по показанию прибора ПЭК-3А и растяжимости, а также белковых веществ муки но растворимости их в 0,05 М. уксусной кислоте (табл. 87).
Растворимость белков в слабой уксусной кислоте увеличивается и меняется соотношение высокомолекулярных и низкомолекулярных фракций в сторону повышения содержания высокомолекулярных, определяемых методом гельфильтрации на сефадексе Г-100.
С учетом таких изменений клейковины установлена целесообразность применения препарата при переработке муки с излишне упругой, короткорвущейся клейковиной. Добавление ферментного препарата при приготовлении хлеба из муки с короткорвущейся клейковиной значительно улучшает качество хлеба. Контрольный хлеб имеет бледную, бугристую корку и глубокие разрывы, а хлеб с препаратом — правильную, без разрывов форму и яркоокрашенную корку.
Воздействие ферментов на белковые вещества снижает расход энергии на замес теста. Установлено, что необходимое количество энергии па замес можно снизить на одну треть.
Исследование действия протеолитического комплекса амилоризина П10х на сохранение свежести хлеба показывает, что увеличение их дозы способствует повышению степени сохранения свежести хлеба (табл. 88).
Препараты с α-амилазой

Увеличение количества протеолитических ферментов, вносимых с препаратом, повышает эффективность их действия.
При увеличении дозы протеолитических ферментов с 0,12 до 4,6 ед. сжимаемость мякиша через 2 ч хранения повышается: более чем на 20%, через 24 ч хранения — более чем на 44% и через 48 ч — более чем на 71 %. Возрастает также показатель атакуемости крахмала мякиша хлеба β-амилазой при увеличении дозы протеолитических ферментов.
Согласно теории Эрландера процесс черствения хлеба затормаживается при образовании комплексов между крахмалом и белком. Для повышения комплексообразующей способности белковых веществ и крахмала при приготовлении хлеба клейковину предварительно подвергали действию ферментного препарата и добавляли в тесто. Процесс черствения хлеба с добавлением такой клейковины замедляется на 2—3 сут. Предполагается, что клейковина, ослабленная протеолитическими ферментами препарата, приобретает большую способность к образованию комплексов с крахмалом.
Повышение протеолитической активности препарата амилоризина П10х может существенно улучшить качество хлеба и удлинить срок сохранения его свежести, Н. П. Волкова, В. Е. Сивер и Р. Д. Поландова отмечают, что применение амилоризина ПЮх замедляет процесс черствения хлеба на 6 ч.
Амилосубтилин Г10x — амилолитический ферментный препарат бактериального происхождения. В отличие от ферментов плесневых грибов этот препарат оказывает более сильное гидролитическое воздействие на крахмал, белки и другие составные части муки.
Этот ферментный препарат начали применять в последние годы в хлебопекарной промышленности наряду с амилоризином П10х. Амилосубтилин Г10x получают из глубинной культуры бактерий Вас. subtilis. Он содержит α-амилазу, протеазу, β-эндополиглюканазу и другие ферменты.
Бактериальная α-амилаза, гидролизующая крахмал, характеризуется высокой термостабильностью и преобладанием декстринирующей способности над осахаривающей. Под воздействием бактериальной амилазы из клейстеризованного крахмала пшеничной муки наряду с мальтозой образуются высокомолекулярные декстрины, содержащие в своем составе от трех до десяти остатков глюкозы.
В мучных суспензиях при воздействии грибной и солодовой α-амилазы продуктом гидролиза является мальтоза, а при воздействии бактериальной α-амилазы — высокомолекулярные олигосахариды. Считается, что наличие олигосахаридов в мякише хлеба положительно влияет на сохранение его свежести
Содержание редуцирующих сахаров повышается при прогревании водно-крахмальной смеси с амилосубтилином Г10x. Установлено, что нагревание смеси с амилосубтилином Г10x до 60 °C повышает количество сахаров в 4 раза, а при совместном добавлении препарата и β-амилазы в 11 раз.
Внесение амилосубтилина Г10x в заквашенные заварки существенно влияет на качество полуфабрикатов. Улучшаются бродильная активность и подъемная сила жидких дрожжей, ускоряется процесс кислотонакопления в заварках и заквасках, опаре и тесте, сокращается продолжительность расстойки тестовых заготовок. При добавлении препарата улучшается качество хлеба: увеличивается удельный объем и повышается сжимаемость его мякиша. Отмечается, что при хранении хлеба после выпечки часть бактериальной α-амилазы сохраняется в активном состоянии и продолжает частично гидролизовать крахмал хлебного мякиша до полисахаридов, растворимых в воде и неспособных к ретроградации, т. е. к образованию кристаллической структуры крахмала, которая является причиной черствения хлеба.
Известно, что при хранении хлеба крахмал — углеводный компонент — изменяется. Степень воздействия ферментого препарата на крахмал определяли по общему содержанию водорастворимых углеводов, а также их отдельных фракций. При хранении хлеба без ферментного препарата содержание водорастворимых углеводов через 3 ч после выпечки составляло 8,4%, через 3 сут — 6%, т. е. снижалось. На основе анализов установлено, что изменяются высокомолекулярные фракции водорастворимых углеводов — амило- и эритродекстрины. Количество декстринов, имеющих меньшую молекулярную массу (ахроодекстрины, а также олиго- и моносахариды), оставалось без изменения.
Добавление амилосубтилина Г10x повышает содержание водорастворимых углеводов в мякише свежевыпеченного хлеба. При хранении хлеба наблюдается дальнейшее увеличение их содержания. Высокомолекулярные декстрины, образующиеся в большом количестве при ферментативном гидролизе крахмала муки под воздействием бактериальной амилазы, придают мягкость мякишу хлеба и способствуют более продолжительному сохранению свежести хлеба.
Содержание редуцирующих сахаров в хлебе с препаратом после 40-138 ч хранения было в 1,5 раза больше, чем в контрольном. Это свидетельствует о частичном сохранении термостабильности бактериальной амилазы после выпечки и продолжающемся гидролизе пшеничного крахмала в мякише готовых изделий.
Изучение процесса сахарообразования в период прогрева теста показывает, что амилазы муки теряют свою активность при 80 °C, грибные α-амилазы при 85 °С, а бактериальная α-амилаза сохраняет частично активность и при 90 °С.
Последующими работами показано, что фермент не полностью инактивируется при выпечке, что иногда приводит к получению липкого, заминающегося мякиша. При правильно подобранной дозировке препарата частичное воздействие его в процессе хранения может замедлить черствение хлеба.
Исследование процесса черствения хлеба путем определения изменения состояния влаги при хранении показывает, что эти изменения связаны с высвобождением части воды при ретроградации крахмала; предполагается, что вода взаимодействует с клейковинными белками.
Замедление черствения хлеба с препаратом объясняется изменением соотношения свободной и связанной влаги в период его хранения. Добавление препарата повышает долю связанной влаги в свежевыпеченном хлебе при его хранении.
Степень сохранения свежести хлеба повышается при совместном применении амилосубтилина Г10x и диацетилвиннокислого эфира моноглицеридов (МГС-ДВ). При их внесении сжимаемость мякиша хлеба через 72 ч примерно такая же, как контрольного образца после 24 ч хранения.
Эффективность действия ферментных препаратов повышается при их предварительном прогреве. При таком воздействии в белковой молекуле фермента происходят конформационные изменения, способствующие повышению активности препарата и в конечном результате улучшению качества хлеба
Эффективность улучшающего качество хлеба действия ферментных препаратов амилоризина П10х и амилосубтилина Г10х повышается при добавлении их в заварку совместно с термофильной молочнокислой закваской. Внесение в опару заварки, заквашенной термофильными молочнокислыми бактериями и осахаренной ферментными препаратами повышает газоудерживающую, газообразующую и формоудерживающую способность теста и улучшает качество хлеба из пшеничной муки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: