Для чего применяют фермент нейтраза
Протеолитические ферментные препараты в биотрансформации продуктов переработки зерновых и бобовых культур
Ферментативная модификация белков растительного сырья, в том числе и белков зерновых и бобовых культур, представляет собой важный этап в перспективных технологиях глубокой переработке растительного сырья. Ферментативный способ модификации растительных белков является предпочтительнее физико-химической модификации, поскольку его преимуществом являются мягкие режимы проведения реакций, возможность регулирования степени гидролиза, определенная направленность и сохранение биологической ценности [1, 4, 7–9]. В результате модификации белковых компонентов зерна и продуктов его переработки с применением ферментных препаратов протеолитического действия могут быть получены продукты гидролиза с определенным профилем пептидов и набором аминокислот, обладающие специфическими свойствами [1, 2, 7, 11].
Установлено, что для применения белковых гидролизатов необязательно получать их с высокой глубиной гидролиза, так как пептиды также хорошо усваиваются организмом [4, 7]. Гидролизаты белков делятся на 2 большие группы: частично гидролизованные белки, полностью гидролизованные белки. Каждый из гидролизатов обладает определенными свойствами, которые обусловливают область их применения. Полностью гидролизованные белки обладают низкой антигенной активностью, что дает возможность использовать их в гипоаллергенных детских диетах.
Такие гидролизаты содержат свободные аминокислоты и короткие пептиды. Частично гидролизованные белки включают в себя широкий спектр продуктов гидролиза. В их состав входят: фракция свободных аминокислот и коротких пептидов; достаточно большое количество олигопептидов; существенное количество высокомолекулярных продуктов гидролиза. Их характеризуют как слабо- и среднегидролизованные белки. Гидролизаты, относящиеся к этой группе, существенно не различаются между собой, их используют в качестве легкоусвояемого источника аминного азота в специализированных диетах [7].
Протеолитические ферментные препараты наряду с амилазами являются лидерами мирового рынка, на их долю приходится 25%. Однако российский рынок остается ненасыщенным, наиболее значимыми предприятиями в области производства ферментных препаратов в России являются ООО «ПО «Сиббиофарм», НПЦ «АгроСистема», ООО «Агрофермент». При этом следует подчеркнуть, что отечественные ферментные препараты пользуются спросом в кормопроизводстве, промышленные предприятия пищевых отраслей отдают предпочтение импортной продукции [10].
Целью исследования являлась оценка эффективности протеолитических ферментных препаратов бактериального и грибного происхождения при действии на различные природные субстраты: тритикалевые и ржаные отруби, соевый шрот, цельносмолотые семена нута.
В качестве ферменных препаратов использовали:
Все ферментные препараты рекомендованы для гидролиза биополимеров зернового сырья.
Активность протеаз определяли по накоплению аминного азота в процессе протеолиза методом формольного титрования. Содержание растворимого белка по методу Лоури. Фракционный состав простых белков по Осборну [5].
Молекулярную массу продуктов протеолиза определяли методом гель-хроматографии [6] на колонке с TSK gel Toyopearl HW-55F, гель этой марки позволяет разделять белки с молекулярной массой от 1000 до 700000 Да. Предварительно колонку откалибровали для определения свободного (Vсв.) и общего (Vобщ.) объема колонки. Свободный объем определяли по выходу декстрана синего (молекярная масса около 2 млн Дальтон). Он составил 44 мл. Общий объем – по выходу тирозина. Он составил 140 мл. Для определения молекулярной массы белков графическим методом колонку маркировали стандартными метчиками с известной молекулярной массой фирмы «Merck» (Германия).
На первом этапе работы изучали общее содержание белка и фракционный состав растворимых белков тритикалевых и ржаных отрубей, а также соевого шрота и цельносмолотого нута – как объектов ферментативной биотрансформации под действием микробных ферментных препаратов (табл. 1–3).
Содержание общего белка в тритикалевых и ржаных отрубях закономерно больше, чем его содержание в целом зерне. Следует отметить, что в целом количество белка в отрубях с драных систем превышает содержание белка с размольных систем на 1,5–2,0%.
Для тритикалевых и ржаных отрубей характерно преобладание альбумино-глобулиновой фракции на долю которой приходится в среднем 58,8 %. Следует отметить высокое содержание белка в нерастворимом остатке, как для тритикалевых, так и для ржаных отрубей (около 20 %). Это свидетельствует о том, что ржаные и тритикалевые отруби могут служить дополнительным источником белка.
Аналогичные исследования, проведенные на соевом шроте и цельносолотом нуте показали, что общее содержание белка в соевом шроте составило 38,2 %, в семенах нута – 23,7%
Фракционный состав растворимых белков соевого шрота и семян нута представлен в таблице 3.
Приведенные данные свидетельствуют о высоком содержании глобулиновой фракции, при этом если общее содержание белка в соевом шроте выше, чем в семенах нута, но количество глобулинов наоборот больше в семенах нута – примерно на 5,5%. Содержание белка в нерастворимом остатке находится на достаточно высоком уровне в 13%.
На следующем этапе изучали основные кинетические характеристики реакций протеолиза исследуемых ферментных препаратов при действии на различные природные субстраты. Состав зернового субстрата, который представляет сложную гетерогенную систему, может оказывать влияние на характер протекания процесса протеолиза, и изменять кинетические параметры ферментативной реакции, которые были определены при действии на стандартный субстрат, заявленные фирмами- производителями.
Температурные оптимумы и оптимумы рН действия ферментных препаратов изучали в диапазоне от 20 до 70ºС, рН от 3,0 до 8,5 с использованием 0,1 М цитратно-фосфатного и фосфатного буферов. Для выявления оптимальной дозировки фермента использовали диапазон конечных концентраций в инкубационной смеси от 0,25 до 1,25 ед. ПС/ г отрубей (шрота, зерна). Насыщающую концентрацию субстрата – в диапазоне от 20 до 120 мг/мл.
Проведенные исследования показали, что при действии всех исследуемых ферментных препаратов на тритикалевые и ржаные отруби начальная скорость ферментативной реакции (V0) составила 30 мин. Оптимумы температуры и рН при действии Нейтразы 1,5МG – 50ºС и 5,5; Алкалазы FG – 45ºС и 6,5; Протеазы GC-106 – 50ºС и 5,5–6,0; Дистицим Протацид Экстра – 40ºС и 3,5 соответственно. Оптимальной дозировкой ферментного препарата для Нейтразы 1,5МG и Алкалазы FG – 0,5 ед. ПС/г отрубей; для Протеазы GC-106 и Дистицим Протацид Экстра – 0,75 ед. ПС/г отрубей.
При аналогичных исследованиях, когда в качестве субстрата выступали соевый шрот и цельносмолотые семена нута, начальная скорость ферментативной реакции (V0) также составила 30 мин. Оптимумы температуры и рН для всех ферментных препаратов лежат в диапазоне 40–50ºС и 5,0–6,5 соответстенно, за исключением Дистицим Протацид Экстра, для которого оптимум рН составил 3,5 для обоих субстратов. Оптимальной дозировкой ферментного препарата для Нейтразы 1,5МG и Алкалазы FG – 0,8 ед. ПС/г соевого шрота и 1,0 ед. ПС/г семян нута; для Протеазы GC-106 и Дистицим Протацид Экстра – 0,6 ед. ПС/г соевого шрота и 0,8 ед. ПС/г семян нута соответственно. Насыщающая концентрация субстрата во всех вариантах составила 100 мг/мл.
На заключительном этапе работы ферментативный гидролиз природных субстратов под действием исследуемых ферментных препаратов проводили при оптимальных условиях в течении 2-х часов. Оценку степени гидролиза и молекулярную массу продуктов протеолиза осуществляли методом гель-хроматографии. Для этого на колонку, заполненную гелем TSK gel Toyopearl HW-55F, наносили 5 мл супернатанта. Элюцию проводили дистиллированной водой. Фракционирование проб осуществляли на коллекторе фракций при 40 С в холодильной камере «Colora». Объем собираемых фракций – 4 мл. Регистрацию оптической плотности элюата во всех фракциях осуществляли при длине волны 280 нм на спектрофотометре.
В качестве контроля использовали водную вытяжку из исходного субстрата (тритикалевые и ржаные отруби; соевый шрот и цельносмолотый нут – гидромодуль 1:10). Результаты фракционирования продуктов протеолиза методом гель-хроматографии на колонке с Toyopearl gel HW-55F и соотношение фракций с различной молекулярной массой представлены в таблице 4.
Анализ полученных данных показывает, что все анализируемые ферментные препараты активно гидролизуют белки, при этом образуются продукты протеолиза различной молекулярной массы, варьируемой от 700000 до 1000 Дальтон. Изучение картины элюции позволило выявить семь основных пиков, которые характерны для белков с определенной молекулярной массой.
Значительную часть анализируемых белков составляют агломераты белков с молекулярной массой 700000 ÷ 350000 для всех вариантов. Необходимо также отметить, что соотношения различных фракций в разных вариантах сильно отличаются и зависят как от используемого ферментного препарата, его специфичности действия, так и от типа субстрата, то есть от природы белкового комплекса, его доступности для протеолитических ферментов. Однако выявлена общая тенденция, связанная с тем, что во всех гидролизатах, полученных с использованием ферментных препаратов на основе бактериальных протеаз, преобладают высоко- и средне – молекулярные продукты протеолиза; а при использовании микробных ферментных препаратов грибных протеаз, преобладают низкомолекулярные пептиды и аминокислоты.
Проведенные исследования показали, что ферментные препараты бактериального происхождения – «Нейтраза MG1,5» и «Алкалаза FG» имеют примерно одинаковую эффективность при гидролизе белков продуктов переработки зерновых и бобовых культур, при этом преимущественно (около 40 % от общего количества) образуются продукты протеолиза с молекулярной массой 300000 ÷ 50000 Да. Накопление низкомолекулярных продуктов протеолиза с молекулярной массой менее 25000 Да в наибольшей степени характерно для «Нейтраза MG1,5» при действии на белки ржаных отрубей; менее 1000 Да на белки тритикалевых отрубей.
Ферментные препараты грибного происхождения – «Протеаза GC-106» и «Дистицим Протацид Экстра», как отмечалось выше, проявляют высокую эффективность при гидролизе белков всех исследуемых зерновых субстратов с образованием большого количества низкомолекулярных продуктов протеолиза: с молекулярной массой менее 25000 Да – от 36 % для «Дистицим Протацид Экстра» при гидролизе белков нута и до 48,5 % для «Протеаза GC-106» при гидролизе белков соевого шрота.
Таким образом, исследуемые ферментные препараты могут быть использованы для направленной ферментативной модификации продуктов переработки зерновых и бобовых культур с целью получения белковых гидролизатов с определенным соотношением высоко-, средне-, низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Они могут быть использованы при производстве широкого спектра продуктов питания общего, функционального и лечебно-профилактического назначения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Витол И.С. Ферменты и их применение в пищевой промышленности / И.С. Витол, И.Б. Кобелева, С.Е. Траубенберг. – М.: ИК мгУПП. – 2000. – 82 с.
2. Витол, И.С. Ферментативная модификация муки тритикале с использованием протеолитических ферментных препаратов /И.С. Витол, Г.П. Карпиленко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2015. – № 9. – С.17–22.
3. Мелешкина Е.П. Тритикале (технологии переработки). Монография / Е.П. Мелешкина, Г.Н. Панкратов, И.А. Панкратьева, Л.В. Чиркова, Р.Х. Кандроков, И.С. Витол, Н.А. Игорянова, О.В. Политуха, Д.Г. Туляков (под ред. Е.П. Мелешкиной). – М.: Изд-во ФЛИНТА. – 2018. – 188 с. ISBN 978–5–9765–3813–9.
4. Милорадова Е.В. Некоторые аспекты создания импортозамещающих технологий продуктов переработки сои / Е.В. Милорадова // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2008. – № 11. – С. 65–67.
5. Нечаев А.П. Пищевая химия. Лабораторный практикум / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова, В.В. Колпакова, И.С. Витол, И.Б. Кобелева, С.М. Северененко, И.В. Вяльцева. – СПб.: ГИОРД. – 2006. – 304 с.
6. Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот / Л.А. Остерман. – М.: Наука, 1985. – 536 с.
7. Римарева Л.В. Ферментные препараты и биокаталитические процессы в пищевой промышленности / Л.В. Римарева. Е.М. Серба, Е.Н. Соколова, Ю.А. Борщева, Н.И. Игнатова // Вопросы питания. – 2017. – Т. 86. – № 5. – С. 63–74.
8. Румянцева Г.Н. Влияние ферментных препаратов протеолитического действия на белоксодержащее сырье / Г.Н. Румянцева, М.Н. Евсеичева // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2005. – № 2. – С. 48.
9. Телишевская Л.Я. Белковые гидролизаты: получение, состав, применение и их применение /Л.Я. Телишевская. М.: Аграрная наука. – 2000. – 259 с. ISBN 5–94129–001–2.
10. Толкачева А.А. Ферменты промышленного назначения – обзор рынка ферментных препаратов и перспективы его развития / А.А. Толкачева, Д.А. Черенков, О.С. Корнеева, П.Г. Пономарев // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2017. – Т. 79. – № 4. – С. 197–203. DOI: 10.20914/2310– 1202–2017–4–197–203.
11. Meleshkina E.P. Innovative Trends in the Development of Advanced Triticale Grain Processing Technology / G.N. Pankratov, I.S. Vitol, R.H. Kandrokov, D.G. Tulyakov // Foods and Raw Materials. – 2017. – Vol. 5. – Issue 2. – РР. 70–82. DOI: 10.21179/2308–4057–2017–2–70–82.
И.С. Витол, Е.П. Мелешкина
ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН,
г. Москва, Россия
Рекомендации к назначению ферментных препаратов при синдромах нарушенного пищеварения и всасывания
Пищеварение — это процесс, обеспечивающий пополнение энергетических и пластических ресурсов организма за счет переработки различных пищевых субстратов, поступающих в пищеварительный тракт. В его осуществлении принимают участие прежде всего пищеварительны
Пищеварение — это процесс, обеспечивающий пополнение энергетических и пластических ресурсов организма за счет переработки различных пищевых субстратов, поступающих в пищеварительный тракт. В его осуществлении принимают участие прежде всего пищеварительные железы, в секрете которых содержатся ферменты (табл. 1).
Нарушение процессов пищеварения (мальдигестия) и всасывания (мальабсорбция) являются наиболее распространенными синдромами в практике врача-терапевта и гастроэнтеролога. Их развитие может быть обусловлено недостаточной продукцией пищеварительных ферментов или снижением их активности. Механизмы нарушений процессов пищеварения и всасывания многообразны и определяются в первую очередь заболеваниями, лежащими в их основе (табл. 2).
Клинические проявления синдромов мальдигестии и мальабсорбции зависят также и от механизмов их развития (табл. 3).
При синдромах мальдигестии и мальабсорбции нередко развиваются специфические синдромы, обусловленные дефицитом в организме некоторых витаминов и микроэлементов. Например, дефицит ретинола (витамин А) сопровождается развитием гемералопии (куриная слепота), ксерофтальмии, кератомаляции, гиперкератоза; дефицит никотинамида (витамин РР) — дерматита, диареи, деменции и потери массы тела; дефицит цианкобаламина (витамин В12) — болезненной нейропатии, атаксии, парастезии, нарушением температурной чувствительности, макроцитарной анемии; дефицит аскорбиновой кислоты (витамин С) — кровоизлияниями под надкостницу и в основании волосяных фолликулов; дефицит железа — мышечной слабости, глоссита, колонихий, микроцитарной анемии и др. Основным направлением в лечении больных с синдромами нарушенного пищеварения и всасывания, особенно при невозможности устранения причин их развития, является заместительная терапия ферментами, иногда витаминами и микроэлементами.
В настоящее время в распоряжении врача имеется большое количество ферментных препаратов, отличающихся количеством входящих компонентов, степенью энзимной активности, способами производства и формами выпуска. Все ферменты условно можно разделить на две группы: панкреатин в чистом виде и панкреатин + компоненты желчи + гемицеллюлаза. Панкреатин содержит три фермента: липазу, протеазу и амилазу. Препарат считается эффективным, если в 1 г панкреатина содержится около 40 000 ЕД липазы (единицы Международной фармацевтической федерации). Липаза участвует в гидролизе эмульгированного желчью нейтрального жира, преимущественно в двенадцатиперстной кишке, так как при поступлении липазы в тощую кишку ее активность резко снижается. Протеазы в панкреатине преимущественно состоят из трипсина, под его влиянием белки, в основном животного происхождения, расщепляются на аминокислоты; кроме того, трипсин по принципу обратной связи участвует в регуляции панкреатической секреции. Амилаза расщепляет внеклеточные полисахариды (крахмал, гликоген) и практически не участвует в гидролизе растительной клетчатки. Препараты панкреатина не оказывают влияния на функцию желудка, печени, моторику билиарной системы и кишечника, но снижают секрецию панкреатического сока.
В состав ряда современных ферментных препаратов наряду с панкреатином входят желчные кислоты (желчь) и гемицеллюлаза. Препараты, содержащие желчные кислоты, увеличивают панкреатическую секрецию и холерез, стимулируют моторику кишечника и желчного пузыря. Желчные кислоты увеличивают осмотическое давление кишечного содержимого, а в условиях микробной контаминации кишечника происходит их деконъюгация с последующим развитием осмотической и секреторной диареи. Желчные кислоты вступают в энтерогепатическую циркуляцию и метаболизируются в печени, что увеличивает ее функциональную нагрузку. Деконъюгированные желчные кислоты повреждают слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.
Ферментные препараты, содержащие желчные кислоты, не следует назначать при остром и хроническом панкреатите, при гепатите и циррозе печени, диарее, язвенной болезни и воспалительных заболеваниях кишечника.
Наличие в ферментном препарате гемицеллюлазы обеспечивает расщепление полисахаридов растительного происхождения.
При назначении того или иного ферментного препарата необходимо прежде всего учитывать его состав.
Вторым фактором, определяющим активность лечения, является форма выпуска препарата. Большинство ферментных препаратов выпускаются в виде драже или таблеток диаметром 5 (и более) мм в кишечнорастворимых оболочках, что защищает ферменты от высвобождения в желудке и разрушения соляной кислотой желудочного сока. Из желудка одновременно с пищей могут эвакуироваться в двенадцатиперстную кишку твердые частицы, диаметр которых составляет не более 2 мм. Более крупные частицы, в частности ферментные препараты в таблетках или драже, эвакуируются в межпищеварительный период, когда пищевой химус уже покинул двенадцатиперстную кишку. В результате препараты не смешиваются с пищей и не участвуют в пищеварении. Для обеспечения быстрого и «гомогенного» смешивания с пищевым химусом были созданы высокоактивные полиферментные препараты в виде микротаблеток (панцинтрат) и микросфер (креон), диаметр которых не превышает 2 мм. Препараты заключены в желатиновую капсулу, которая разрушается в желудке, содержимое (микротаблетки и микросферы) смешивается с пищевым химусом и вместе с ним постепенно поступает в двенадцатиперстную кишку. При pH дуоденального содержимого выше 5,5 оболочки микросфер и микротаблеток растворяются и ферменты начинают действовать на большой поверхности, аналогично физиологическим процессам пищеварения.
Третьим фактором, определяющим активность ферментных препаратов, является интрадуоденальный уровень pH и эффективная моторика двенадцатиперстной кишки, обеспечивающая длительный контакт ферментов с пищевым химусом. Если pH дуоденального содержимого снижается до 3,5 и ниже, то происходит необратимая инактивация липазы и трипсина, преципитация желчных кислот, влекущая за собой нарушение эмульгирования и всасывания жиров. Основными причинами падения pH в двенадцатиперстной кишке являются избыточный бактериальный рост в кишке, гиперацидоз, снижение секреции бикарбонатов. Для повышения pH в дуоденуме используют блокаторы H2-рецепторов гистамина (ранитидин, фамотидин), иногда блокаторы протонной помпы (омепразол и др.), антацидные препараты (маалокс, гастал и др.) и обязательно проводят деконтаминацию двенадцатиперстной кишки антибактериальными препаратами (бисептол и др.), а иногда антипаразитарными (метронидазол и др.) средствами.
Дозы препаратов и продолжительность лечения определяют индивидуально, в зависимости от ведущего механизма данного нарушения. Эффективность ферментных препаратов иногда может зависеть от моторных нарушений верхних отделов пищеварительного тракта. Для устранения этих расстройств чаще всего используют прокинетики типа мотилиум (10 мг за 15 минут до еды три-четыре раза в день).
Важнейшим фактором, определяющим успех терапии, является правильный выбор ферментного препарата, его дозы и продолжительности лечения. При выборе препарата учитывается характер заболевания и механизмы, лежащие в основе нарушений пищеварения (табл. 5).
Основной недостаток ферментной терапии в том, что ее активность порой зависит от других патогенетических механизмов. Эффект терапии ферментными препаратами может быть повышен путем устранения синдрома избыточной микробной контаминации двенадцатиперстной и других отделов тонкой кишки путем проведения курсов антимикробной терапии, а при закислении дуоденума — путем восстановления нужного pH с помощью блокаторов H2-рецепторов гистамина и антацидных средств (маалокс и др.).
Hlebinfo.ru – рецепты хлеба, оборудование для пекарни и дома
Все от выпечки хлеба и кондитерских изделий до открытия мини пекарни – хлебопекарное оборудование, хлебопечка, сборник рецептов и рецептур, школа пекарей
Сырье и ингредиенты
Хлебопекарные улучшители. Ферменты, эмульгаторы, ферментоактивное сырье.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Hlebinfo.ru. Сегодня мы расскажем о ферментах, эмульгаторах, ферментоактивном сырье.
Ферменты.
В настоящее время ферментные препараты (амилазы Е1100, протеазы Е1101, глюкозооксидазы Е1102, инвертазы Е1103, липазы Е1104, лизоцим Е 1105) исключены из списка разрешенных пищевых добавок (постановление от 26 мая 2008 г.№32 дополнения и изменения №1 К СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок», постановление от 23 декабря 2010 г. №168 об утверждении СанПиН 2.3.2.2795-10 «Дополнения и изменения №3 К СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок»). Поэтому ферменты включают в состав большинства хлебопекарных улучшителей не в качестве пищевых добавок, а в качестве так называемых «технологических вспомогательных средств».
Согласно определению, технологическими вспомогательными средствами называются любые вещества или материалы (исключая оборудование и посуду), которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и при производстве пищевых продуктов для выполнения определенных технологических целей; технологические вспомогательные средства (или их производные) в ходе технологического процесса удаляются, хотя остаточные количества их могут оставаться в готовом продукте при условии отсутствия недопустимого риска для здоровья человека, и что они не оказывают какой-либо технологический эффект в конечном пищевом продукте.
Таким образом, различные амилазы, протеиназы, липазы, гемицеллюлазы и другие ферменты потеряли свои Е-коды и получили законные права для использования в составе хлебопекарных улучшителей.
В настоящее время ферментные препараты выпускаются под различными торговыми названиями, например, Новозим 677 (ферментный препарат липазы), Фунгамил 2500 BG (ферментный препарат амилазы), Пентопан 500 BG (ферментный препарат пентозаназы) и т.д.
Редкий комплексный улучшитель не содержит в своем составе тех или иных ферментов. Влияние ферментов на муку и тесто весьма многообразно, и если ферментные препараты подобраны правильно, положительный эффект от их применения практически гарантирован.
Благодаря активному использованию ферментных препаратов удается корректировать хлебопекарные свойства муки в довольно широких пределах. Использование ферментов позволяет во многих случаях сократить продолжительность технологического процесса и заметно улучшить качество готовой продукции.
Ферментные препараты позволяют оптимизировать сахарообразующую способность муки и формоустойчивость тестовых заготовок при расстойке и выпечке. Под влиянием ферментов повышается удельный объем изделий, улучшается структура пористости мякиша, окраска корок, сроки сохранения свежести, вкус и аромат выпечки. Использование ферментных препаратов позволяет наладить выпуск качественной выпечки из замороженного теста.
Наиболее часто в состав улучшителей включают амилазы и гемицеллюлазы, однако и другие группы ферментов находят определенное применение.
За счет использования амилолитических ферментных препаратов (амилаз) повышается сахаробразующая способность муки и, соответственно, бродильная активность дрожжей, увеличивается набухаемость коллоидов муки, улучшается цвет и состояние корочки.
Фермент гемицеллюлаза начинает действовать уже на этапе замеса теста. Под влиянием этого фермента повышается газообразующая способность и улучшается формирование клейковинного каркаса. Гемицеллюлаза способствует заметному росту объема тестовых заготовок во время выпечки. Под воздействием этого фермента увеличиваетя срок свежести хлебобулочных и сдобных изделий.
Препарат фермента глюкозооксидазы Глюзим (Gluzyme BG) действует как добавка окислительного действия. Внесение Глюзима в замес теста способствует укреплению клейковины. Фермент проявляет активность в широком диапазоне кислотности (рН 7-3,5). Во время выпечки глюзим инактивируется.
Ферменты с липолитической активностью (например, Новозим 677) также способствуют укреплению клейковины, увеличивают стабильность теста, повышают объем изделий и улучшают структуру пористости. Липазы целесообразно использовать в улучшителях для теста, содержащего достаточно высокое количество жиров. Промежуточные продукты ферментативного гидролиза жиров (моно и диглицериды жирных кислот) являются прекрасными эмульгаторами, способствующими улучшению реологических свойств теста, формированию нежной высокопористой структуры мякиша, продлению сроков свежести продукции. Использование липаз в составе улучшителей позволяет сократить дозировку жиров. На вкусе и аромате готовых изделий это не отражается, однако калорийность и себестоимость продукта заметно снижаются.
Фермент лизоцим используется для подавления развития картофельной болезни хлеба.
Протеолитические ферменты (Протосубтилин, Протозим, Нейтраза и др.) чаще применяют в составе улучшителей для муки с излишне крепкой короткорвущейся клейковиной. Под влиянием ферментов этой группы происходит изменение структуры клейковинных белков и увеличение содержания низкомолекулярных азотсодержащих веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности бродильной микрофлоры. Улучшители, содержащие протеолитические ферменты, дают хороший эффект при производстве бездрожжевых слоеных изделий и некоторых видов мучных кондитерских изделий.
Очень часто в состав хлебопекарных улучшителей включают не один фермент, а специально подобранную композицию различных ферментов – синергистов. Синергизм проявляется в том, что общее воздействие комплекса ферментов оказывается более высоким, чем простая сумма действия каждого фермента по отдельности.
В последние годы рынок ферментных препаратов неуклонно расширяется, особенно успешно развивается производство ферментов для хлебопекарной отрасли. Следует иметь в виду, что активность ферментов, выпускаемых различными производителями, не одинакова, поэтому эффект от применения аналогичных по составу улучшителей может быть различным.
Эмульгаторы.
Очень полезные в технологическом отношении добавки. Обычная дозировка эмульгаторов составляет 0,3-1% к массе муки, в некоторых случаях более. Включение эмульгаторов в тесто позволяет решить многие проблемы. За счет высокой поверхностной активности эмульгаторы облегчают смешивание различных компонентов в достаточно однородную и стабильную массу, что способствует формированию теста нужной консистенции, повышает его однородность и пластичность, улучшает пористость и структуру мякиша (мякиш приобретает нежную мелкопористую структуру), замедляет черствение готовых изделий.
Особенно велика роль эмульгаторов в формировании сдобного теста, содержащего большое количество жира. Жир не способен растворяться в воде, однако в присутствии эмульгаторов образуется достаточно устойчивая водно-жировая эмульсия, в результате свойства теста значительно улучшаются. Хорошим эмульгирующим действием обладают обычные куриные яйца, которые издавна добавляли в сдобное тесто.
В настоящее время в качестве эмульгаторов широко используются моно и диглицериды жирных кислот (Е471), моно- и диацетил эфиры винной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот (E472e), полифосфаты (Е 452), лецитин (Е 322) и другие разрешенные для применения в пищевом производстве поверхностно-активные вещества.
Ферментативно-активное сырье.
К этой группе улучшителей относят неферментированный (светлый) солод и соевую муку.
Солод. Солод вырабатывается из пророщенного зерна (семян) различных культур (пшеница, ячмень, рожь, рис и др.). Во время прорастания семян происходит резкое увеличение ферментативной активности. При высушивании и размоле проросших зерен повышенная активность ферментов сохраняется.
Под влиянием ферментов солода увеличивается сахаробразующая способность муки, что приводит к активизации бродильной активности дрожжей. Клейковина становится более растяжимой (слабой), что способствует увеличению газоудерживающей способности муки с крепкой клейковиной.
Недостатком солода является повышенная активности α-амилаз, под действием которых в тесте может накопиться слишком много декстринов. Декстрины придают тесту излишнюю липкость, что отражается и на состоянии мякиша (влажность, залипаемость, недостаточная эластичность).
Соевая мука. Соевая мука является очень интересным ингредиентом. Соя богата особым ферментом – липоксигеназой. Липокигеназа катализирует реакции перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот. Продукты этих реакций обладают выраженным окислительным действием, что способствует разрушению пигментов муки и укреплению клейковины. Под влиянием соевой муки тесто отбеливается, и мякиш готовых изделий становится более светлым. Особенно явно отбеливающий эффект проявляется при интенсивном замесе теста (в условиях активного доступа кислорода).
Кроме отбеливающего действия соевая мука проявляет и эмульгирующий эффект, что способствует улучшению консистенции и реологических свойств теста.
Иногда нас спрашивают, что необходимо добавить в тесто, чтобы мякиш изделий приобрел нужную белизну? Если вас интересует этот вопрос, попробуйте добавит в тесто немного соевой муки и посмотрите что получится.
Спасибо за внимание! Отзывы и замечания по содержанию и изложению темы оставляйте в комментариях, расположенных чуть ниже или отправляйте по эл. почте hlebinfo@mail.ru. Мы будет очень благодарны, если вы поддержите наше начинание и пришлете для публикации материалы, касающиеся теории и практики хлебопечения (фотографии, статьи, заметки, видеоролики). Все материалы будут опубликованы с указанием авторства.
Фото к комментариям присылайте на hlebinfo@mail.ru
Для предотвращения спама, комментарии публикуются после проверки модератором.
Пока ждете ответа на комментарий, можете посмотреть рекламу!