Применение ферментных препаратов в хлебопечении

метки: Производство, Крахмал, Белков, Хлебопекарный, Препарат, Фермент, Ферментный, Амилаза

Хлеб и продукты хлебопекарной промышленности играют огромную роль в нашей жизни. Хлеб занимает важное место в пищевом рационе человека, особенно в нашей стране, где производство хлеба связано с глубокими и давними традициями.

Хлеб — полезный биологический продукт, который содержит большое количество веществ, необходимых для организма человека. Это белки, белковые соединения, высокомолекулярные жиры, крахмал, а также витамины. Особенно в хлебе много содержится витаминов группы В, необходимых для нормального функционирования нервной системы человека.

Основной целью технологического процесса производства хлеба является получение продукта высокого качества. Однако достижение данной цели затрудняется из-за возникновения ряда проблем, связанных с нестабильностью свойств сырья и общей тенденцией к снижению его качества, что приводит к экономическим потерям.

В настоящее время, для решения данного ряда проблем активно применяются ферменты и ферментные препараты различного действия, активность использования которых объясняется в универсальности их действия, возможности модификации всех компонентов муки, в природном происхождении ферментов.

Целью работы является анализ применения ферментов и ферментных препаратов в производстве хлеба.

фермент хлеб технологический

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Ферменты и ферментные препараты на их основе являются вспомогательными средствами технологического процесса производства хлебобулочных изделий. Их функциональная особенность состоит в форсировании и направленном регулировании биохимических процессов, протекающих при производстве. Преимуществом использования ферментных препаратов является [1]:

• ? узкая специфичность действия;
• ? проявление активность в строго определенной последовательности;
• ? проявление активности при определенных параметрах процесса.

Необходимость применения в хлебопечении экзогенных ферментов связана в основном с недостатком облигатных ферментов, особенно в муке высших сортов, при получении которых удаляются периферийные части зерна, содержащие значительное количество ферментов зерна.

Таблице 1, Таблица 1

Основные направления использования ферментов при производстве хлеба

Цель применения	Ферменты
Увеличение объема, улучшение цвета корки, продление срока хранения хлеба	б-Амилазы, глюкоамилазы
Увеличение пористости и объема хлеба вследствие уменьшения вязкости и увеличения пластичности теста	Протеазы
Увеличение стабильности теста, пористости и объема, замедление черствения хлеба с повышенным содержанием структурных полисахаридов	Гемцеллюлазы, целлюлазы
Увеличение стабильности теста, улучшение цвета и состояния корки, структуры и цвета мякиша, замедление черствения	Липазы
Регуляция реологических свойств теста путем укрепления клейковины	Липоксигеназы, глюкозооксидазы и каталазы

Для хлебопекарной промышленности наибольшее значение имеют гидролазы — класс ферментов, ускоряющих реакции гидролиза; применяются также оксидоредуктазы (ускоряют окислительно-восстановительные процессы) и трансферазы (способствуют протеканию реакций переноса различных группировок в молекулах) [1, 3].

2. АМИЛОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ И ПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ

2.1 Амилолитические ферменты

Амилолитические ферменты ( амилазы ) — группа ферментов, относящаяся к классу гидролаз и катализирующие реакции гидролиза крахмала — растительного полисахарида сложного строения, состоящего из 10-20 % амилозы и 80-90 % амилопектина (Рис. 1.) [4, 5].

Рис. 1 Амилоза (1) и амилопектин (2)

В зависимости от типа разрываемой связи и ее расположения в молекуле субстрата (крахмала) амилазы делятся на: б- и в-амилазы, глюкоамилаза, пуллуланаза, изоамилаза и другие [6].

Механизм действия амилолитических ферментов на крахмал представлен на Рис. 2.

Амилолитические ферменты являются основной группой ферментов, используемых для интенсификации процесса приготовления теста и улучшения качества хлеба. Ферментативное воздействие на крахмал способствует увеличению количества сахаров в тесте, что приводит к интенсификации процесса брожения, усилению газообразования на этапе окончательной расстойки и на ранних стадиях выпечки. В свою очередь, это приводит к увеличению объема изделий, улучшению пористости и текстуры мякиша [2].

Наиболее активно применяемыми для повышения качества хлеба и продления срока его хранения являются препараты б-амилазы.

Рис. 2 Механизм действия амилолитических ферментов на крахмал

Рассмотрим данную группу ферментов более подробно, а также их применение в хлебопечении.

б-Амилаза

б-Амилазы и играют ведущую роль в предотвращении черствения хлеба образующиеся под их действием декстрины препятствуют ретроградации крахмала (образованию новых водородных связей между цепочками олигосахаридов) и возникновению поперечных связей между молекулами крахмала и белков клейковины, ведущих к кристаллизации структуры [2].

В настоящее время для увеличения объема хлеба, продления срока его хранения, улучшения цвета корки хлеба и его аромата применяют б-амилазы растительного происхождение — образующиеся в проросшем зерне (солоде), и микробного происхождения — синтезируются бактериями и грибного.

Известно, что грибная б-амилаза, обладая более низкой термостабильностью по сравнению с бактериальной, проявляет максимальную активность в температурном диапазоне 40…50 °С, т.е. до начала клейстеризации крахмала. Таким образом, к моменту, когда крахмал станет доступен для действия ферментов, активность грибной амилазы (и, соответственно, ее эффективность) будет невысока [3].

Напротив, термостабильная бактериальная амилаза может сохранять свою активность и при 80…110 °С [8], предотвращая таким образом ретроградацию крахмала и агрегацию его структурных компонентов, но за счет накопления растворимых декстринов может придать хлебу избыточную влажность и липкость, что недопустимо для некоторых видов изделий [2].

Установлено, что эффективность б-амилаз различного происхождения для замедления кристаллизации крахмала снижается в ряду: бактериальная > грибная > зерновая [12].

мальтогенная амилаза

Высокая эффективность мальтогенной амилазы в отношении сохранения свежести хлеба объясняется также ее способностью гидролизовать крахмал с получением специфических продуктов — мальтоолигосахаридов, которые обладают способностью замедлять кристаллизацию крахмала [2].

Важным свойством бактериальной мальтогенной амилазы является ее пониженная термостабильность. Фермент проявляет максимальную активность при температуре 60…70 °C и инактивируется на заключительных стадиях выпечки, обеспечивая интенсивный гидролиз крахмала без риска передозировки препарата и получения изделий с влажным липким мякишем [10, 11].

Глюкоамилаза, Глюкоамилаза —

2.2 Амилолитические ферментные препараты

Таблице 2, Таблица 2

Характеристика ферментных препаратов на основе амилолитических ферментов.

Наименование препарата	Оптимум действия	Ферментативная активность	Рекомендации к применению
	pH	T, 0C
1	2	3	4	5
Амилоризин П10х (Россия)	4,7-5,5	40-45	б-амилаза (протеиназа)	Переработка муки с упругой недостаточно эластичной клейкавиной; с пониженной сахарообразуюей и автолитической активностью до 30%
Амилосубтилин Г10х (Россия)	5,8-6,2	65-70	б-амилаза (протеаз, в-глюканаза)
AMG 10000 BG	—	—	Глюкоамилаза	Производство высокоосахаренных полуфабрикатов; обеспечение интенсивнсификации газообразования; ускорение процесса брожения; получение изделий с более интенсивным цветом корки
Глюкоамилаза	4,2-4,5	60-65	грибная и бактериальная б-амилаза	Производство высокоосахаренных полуфабрикатов; приготовление сред для активации дрожжей
Gryndamul MAX-LIFE U4 (фирма Danisco)	—	—	Грибная б-амилаза	Увеличение срока хранения; улучшение показателей стабильности теста
1	2	3	4	5
Gryndamul MAX- LIFE U4 (фирма Danisco)	—	—	б-амилаза	Замедление черствения. Наиболее эффективен для ускоренных процесов
Fungamyl BG	4,5-5,0	53-55	б-амилаза, низкий уровень глюкоамилазной и протеиназной активности	Переработка муки с сильной и средней по силе клейковиной; для муки с пониженным содержанием клейковины для муки, с пониженной автолитической активностью
Bioferm P	—	—	То же
Gryndamul A 1000 (фирма Danisco)	—	—	То же
Fungamyl 2500 BG	—	—	б-амилаза	Переработка муки с сильной и средней по силе клейковиной; с нормальной и пониженной автолитической активностью, газо- и сахароудерживающей способностью
Fungamyl Super AX	4,5-5,0	50	То же
BioBace 721	—	—	То же
Gryndamul S100 (фирма Danisco)	—	—	б-амилоли-тический комплекс
Novomil 1500 MG	5,8-6,0	54-76	б-амилаза	Переработка муки любого качества, замедление ретроградации крахмала при хранении

Препараты с амилолитической активностью используют при получении пшеничных и ржаных сортов хлеба. Их добавляют в заварки при приготовлении жидких дрожжей, а также в ржаные закваски, опару и тесто. Наиболее широко в технологии хлеба используют амилолитические препараты микробного происхождения. В Украине и России выпускаются препараты Амилоризин П10х, Амилосубтилин Г10х, Глюкоаваморин Г20х, Глюкоамилаза очищенная, Глюконигрин Г20х, Амилонигрин Г10х и Г20х.

Широко используются также препараты амилолитических ферментов датской фирмы Новозим (Novozymes A/S).

Аналогом Амилоризина является препарат Фунгамил БГ (Fungamyl BG), который добавляется в количестве 0,2…1,0 г/100г муки и проявляет оптимальную активность при рН 4,5…5,0 и температуре 53…55 ⁰ С. Препарат Новамил (Novamil) содержит мальтогенную амилазу бактериального происхождения. Препарат проявляет максимальную активность при выпекании тестовых заготовок. Он способствует накоплению мальтозы и декстринов, углублению клейстеризации крахмала и замедлению его ретроградации при хранении хлеба. Новамил может использоваться в производстве изделий из цельносмолотого зерна. При хранении полученного с применением Новамила хлеба в полиэтиленовых пакетах он сохраняет свежесть в течение 72 часов [1, 2].

Применение ферментного препарата глюкоамилазы AMG 1100BG (фирмы Novozymes) положительно влияет на органолептические показатели качества хлеба и замедляет его черствение, о чем свидетельствует повышенная сжимаемость мякиша изделий и усиливает цвет корки хлеба. Этот препарат инактивируется при выпечке [13].

Комплексная пищевая добавка Глюкоамилонигрин на основе б-амилазы, глюкоамилазы и мальтазы может использоваться для сохранения свежести изделий, полученных из муки высших сортов по опарной и безопарной технологии [14].

Датская фирма «Danisco» также выпускает ферментные препараты амилолитического действия серии Гриндамил: GRINDAMYL A, GRINDAMYL MAX-LIFE, GRINDAMYL POWERFresh [2].

3. ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ И ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ

3.1 Протеолитические ферменты

Протеолитические ферменты ( протеазы ) — группа ферментов, относящихся к классу гидролаз и катализирующих реакцию гидролиза пептидной связи в молекулах белков и пептидов [6, 14].

протеиназы

Рис. 3 Механизм действия протеолитических ферментов на белок

Протеолитические ферменты применяют для регулирования структурно-механических свойств клейковины с целью понижения силы муки. Их использование позволяет уменьшить вязкость теста, сделать его более пластичным и эластичным, сократить время замеса, необходимую для формирования в тесте оптимальной газоудерживающей способности. Протеолитические ферменты применяются при производстве хлебобулочных изделий, технология которых требует особенно легкого, подвижного и растяжимого теста. [2, 14].

Следует отметить, что слишком интенсивный гидролиз белков на стадиях брожения и расстойки может привести к тому, что тесто станет липким и мягким, а изделия получатся низкого объема с грубой пористостью [10].

В связи с этим необходимо использовать термостабильную протеазу, максимальная активность которой наблюдается при повышенной температуре, что снижает риск чрезмерного разжижения теста. Проведенные исследования показали, что в этом случае полученные образцы хлеба отличаются более эластичным мякишем и дольше сохраняют свежесть по сравнению с контрольными образцами [3].

3.2 Протолитические ферментные препараты

В хлебопекарной промышленности применяют ферментные препараты на основе протеолитических ферментов грибного и бактериального происхождения. Бактериальные протеазы резко увеличивают растяжимость клейковины, уменьшая ее эластичность. Грибные протеазы увеличивают растяжимость клейковины постепенно, улучшая ее эластичность. В качестве препаратов нейтральной бактериальной протеазы могут применяться препараты Протосубтилин Г10Х и Г20Х отечественного производства, а также препарат Нейтраза датской фирмы Novozymes [2].

Применение ферментных препаратов протеолитического действия положительно влияет на основные показатели выпечки изделий при переработки муки с крепкой, кототкорвущейся клейковиной клейковиной, а также улучшению качества бездрожжевых слоеных и мучных кондитерских изделий. Использование ферментных препаратов данного типа ферментов приводит к расслаблению теста, увеличению его эластичности и растяжимости, увеличивает обьем хлеба, обеспечивает гладкую поверхность изделий [1].

Таблице 3, Таблица 3

Характеристика ферментных препаратов на основе протеолитических ферментов

Наименование препарата	Оптимум действия	Назначение
	pH	T, 0C
Пропоризин П10х грибная протеаза A. oryzae (Россия)	3,0-4,5	До 60	При переработки муки с сильной, короткорвущейся клейковиной, из перегретого зерна
Прототосубтилин Г10х бактериальная протеаза B. Subtilis(Россия)	7,0-7,7	45-50	При переработки муки с сильной, короткорвущейся клейковиной, из перегретого зерна; для муки с пониженной активностью ферментов, при производстве бездрожжевых слоеных и мучных кондитерских изделий
Нейтраза бактериальная (Neutrase 1,5 MG и 5MG) (фирма Novozymes)	5,5-7,5	45-55
Gryndamyl PR протеаза (фирма Danisco)			При переработки муки с сильной клейковиной; идля муки с пониженной активностью ферментов. Улучшает структуру теста, повышает эластичность, улучшает форму и поверхность

4. ЦИТОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ И ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ

4.1 Гемицеллюлазные ферменты

Цитолитические ферменты — группа ферментов, гидролизирующих не крахмальные полисахариды, к которым относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, гумми- и пектиновые вещества. К данной группе ферментов относятся целлюлазы, гемцеллюлазы и пентозаназы. Рассмотрим наиболее подробно гемцеллблазные ферменты в хлебопечении.

Гемицеллюлазы — группа ферментов, относящихся к классу гидролаз и катализирующих реакцию гидролиза гемицеллюлозы — полисахариды клеточных стенок растений, соединяющих клетки с образованием тканей (т.н. некрахмальные полисахариды).

Преобладающими гемицеллюлозами злаковых культур являются пентозаны, в частности, арабиноксиланы, составляющие 1,5…3 % пшеничной и около 8 % ржаной муки [2].

Пентозаны пшеничной муки представлены водорастворимой и нерастворимой фракциями [1].

Обе фракции негативно влияют на реологические свойства теста, обусловливая его устойчивость к растяжению. Нерастворимые пентозаны образуют с белками клейковины поперечные связи, оказывая тем самым отрицательное влияние на формирование клейковинного каркаса при замесе, упругие свойства теста и качество хлеба. Растворимые пентозаны обладают высокой водосвязывающей способностью, поглощая семикратное количество влаги по сравнению со своей массой, тем самым изменяя водопоглотительную способность теста [3, 10]. Отрицательное воздействие некрахмальных полисахаридов на свойства теста и качество изделий (особенно при производстве хлеба из цельносмолотого зерна или с добавлением отрубей) стало основной причиной использования ферменных препаратов гемицеллюлаз [16].

ксиланазами

Схема гидролиза гемицеллюлозы, основным компонентом которых служит арабиноксилан, представлена на Рис. 4.

Рис. 4 Механизм действия фермента ксиланазы на арабиноксилан

Продукты частичного гидролиза ксиланов имеют высокую водоудерживающую способность. Таким образом, образуется водонасыщенный развитый клейковинный каркас. Ксиланоолигосахариды препятствуют взаимодействию крахмала с белками клейковины, что замедляет процесс черствения хлеба [17].

4.2 Гемицеллюлазные ферментные препараты

В хлебопекарной промышленности используются (гемицеллюлазные) ксиланазные препараты как грибного, так и бактериального происхождения, которые обладают разной селективностью. Установлено, что препараты бактериального происхождения легче гидролизуют нерастворимую фракцию пентозанов, тогда как грибные препараты — растворимую [2].

Ферментативный гидролиз некрахмальных полисахаридов, как правило, приводит к улучшению реологических свойств теста и качества готовых изделий. Но во многом положительный эффект от применения ксиланаз определяется их специфичностью [17].

С целью увеличения длительности хранения хлеба препараты гемицеллюлаз используют совместно с амилолитическими ферментами. Датская компания Novozymes A/S производит препарат Fungamyl Super, проявляющий амилолитическую и пентозаназную активность. Этот препарат улучшает водопоглотительную способность муки и повышает эластичность клейковины. Препарат рекомендуется использовать при переработке муки с пониженной газообразующей способностью и низкой автолитической активностью. Ферменты инактивируются в процессе выпечки хлеба. При использовании препарата Фунгамил и препарата Новамил, содержащего бактериальную мальтогенную б-амилазу, срок сохранения свежести хлеба без упаковки увеличивается с 12 до 96 часов, улучшаются реологические свойства хлеба: набухаемость мякиша хлеба увеличивается на 30…40%, а его сжимаемость — на 17…44%. При добавлении препаратов гемицеллюлаз «Veron НЕ» и «Veron ST», производимых немецкой корпорацией Rohm. Tech. Inc. Malden, к пшеничной муке с добавлением 30% муки из цельносмолотого зерна увеличивает объем хлеба и срок его хранения [2, 17].

Aspergillus oryzae

Ферментные препараты фирмы Danisco GRINDAMYL H, GRINDAMYL XV и GRINDAMYL S, обладающие гемицеллюлазной активностью и воздействующие на нерастворимые ксиланы и пентозаны, применяют для регулировки водопоглотительной способности муки, улучшения его реологических свойств (снижения вязкости), увеличения стабильности тестовых заготовок при расстойке [2].

Увеличение выпуска хлеба с повышенным содержанием структурных полисахаридов и длительным сроком хранения неизбежно расширяет применение препаратов цитолитического типа.

5. ЛИПОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ И ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ

5.1 Липолитические ферменты

Липолитические ферменты ( липазы ) — группа ферментов, катализирующие реакции гидролитического расщепления жиров с образованием моно- и диглицеридов и свободных жирных кислот, при этом наибольшее сродство фермент проявляет к эфирным связям, расположенным на внешней части молекулы триглицерида [6].

Механизм действия липолитических ферментов представлен на Рис. 5.

В хлебопечении препараты липазы начали использовать намного позднее, чем другие. В пшеничной муке субстратом для действия липаз являются собственные липиды муки, содержание которых может достигать до 2…3 % от ее массы, а также жировые продукты, присутствующие в рецептуре [15].

Установлено, что применение препаратов липазы приводит к улучшению реологических свойств теста, увеличению удельного объема изделий, улучшению структуры и цвета мякиша. Также есть сведения, что липазы способствуют замедлению черствения хлеба, что можно объяснить действием продуктов гидролиза — моноглицеридов и жирных кислот, которые, образуя комплексы с амилозой, замедляют ее ретроградацию [18].

Однако ввиду крайне незначительного содержания липидов в муке и, соответственно, количества образующихся поверхностно-активных веществ, есть основания полагать, что происходит модификация не только крахмальной, но и белковой составляющей муки. Предполагается, что липазы изменяют взаимодействия между белками и липидами муки, улучшая качество клейковины [19].

липоксигеназа

Рис. 5 Механизм действия ферментов липазы и липоксигеназы [10]

Следует отметить, что применение ферментных препаратов на основе липоксигеназы, требует определенной осторожности, т.к. возможно окисление жирных кислот.

5.2 Липолитические ферментные препараты

Рассмотрим некоторые примеры ферментных препаратов липолитического действия.

Так, например, ферментные препараты Grindamyl Exel фирмы Danisco и Липопан (Novozymes), обладающие липолитической активностью, улучшают структурно-механические свойства хлебного мякиша и отбеливают его, продлевают срок свежести хлеба. Особенно эффективно использование ферментов липазы совместно с б-амилазой, ксиланазой, что позволяет получить хлеб, способный сохранять свежесть до 9 суток [2].

Комплексный таблетированный хлебопекарный улучшитель GRINDAMYL POWER Bake 4401 Tab помимо липазной обладает также амилазной и гемицеллюлазой активностью. Он применяется как при безопарных ускоренных, так и при традиционных опарных способах тестоприготовления. Рекомендуется для массовых сортов хлеба или изделий с низким содержанием жира в рецептуре. При минимальной дозировке (16…32 г на 100 кг муки) GRINDAMYL POWER Bake 4401 Tab позволяет получить максимальную эффективность по улучшению свойств полуфабрикатов и качества готовых изделий: улучшить реологические свойства теста; ускорить процессы брожения и созревания теста и окончательную расстойку тестовых заготовок; повысить стабильность тестовых заготовок при расстойке; увеличить удельный объем изделий; улучшить структуру мякиша, цвет и состояние верхней корочки. Применение этого препарата делает качество хлеба менее зависимым от хлебопекарных свойств муки.

Липазы с успехом применяются в хлебопечении вместо эмульгаторов. Так ферментный препарат фирмы Novozymes A/S Lipopan F BG (Липопан Ф БГ) содержащий липазу грибного происхождения (продуцент Aspergillus oryzae), гидролизующую 1,3-эфирные связи в триглицеридах, проявляет избирательную активность по отношению к фосфолипидам, гликолипидам и триглицеридам. Может быть использован для полной или частичной замены пищевых эмульгаторов. Липопан Ф БГ улучшает свойства теста при механической обработке, повышает его стабильность, улучшает качество готовых изделий. При применении препарата липазы Новозим 766 БГ (Новозаймс А/С) улучшаются свойства клейковины, увеличивается удельный объем готовых изделий, структурно-механические свойства мякиша, замедляется процесс черствения хлеба [2].

6. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ И ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ИХ ОСНОВЕ

6.1 Оксиредуктазы

Оскиредуктазы — группа ферментов, катализирующие окислительно восстановительные реакции, к которым относятся такие ферменты, как полифенол, липоксигеназа, глюкозооксидаза и каталаза [1].

Рассмотрим каждый фермент более подробно.

Полифенолоскидаза в муке способна катализировать окисление тирозина с образованием меланоидов — продуктов реакции меланоидинообразования, вызывающих потимнение мякиша хлеба. Однако данный фермент проявляет негативное действие по отношению к муке, поэтому ферментные препараты на его основе мало применимы в хлебопечении.

Липоксигеназа также относится к классу окислительно-восстановительных ферментов. О механизме ее действия в процессе приготовления хлеба подробно говорилось в предыдущем разделе.

Глюкозооксидаза — фермент, катализирующий окисление глюкозы кислородом с образованием г-глюконолактона, который спонтанно превращается в глюконовую кислоту и пероксид водорода — активный окислитель (Рис. 6).

Свободная перекись водорода, не участвующая в окислительных процессах (избыточная), должна быть удалена из системы, что достигается с помощью каталазы, разлагающей перекись на воду и кислород. Улучшение качества хлеба с глюкозооксидазой достигается при ее совместном применении с аскорбиновой кислотой, которая в процессе переходит в дегидро-L-аскарбиноаую кислоту, окислительно воздействующую через ряд сопряженных реакций на белково-протеиназный комплекс муки, что приводит к улучшению свойств теста. Система, включающая глюкозооксидазу, может активно действовать при наличии глюкозы, которая появляется при гидролизе сахарозы и мальтозы дрожжевыми ферментами инвертазой и мальтазой. Поэтому применение глюкозооксидазы эффективно при высокой ферментативной активности дрожжей. Для повышения в среде содержания мальтозы вводят препарат грибной ( мальтогенной) б-амилазы. Окислению сульфгидрильных групп белка препятствуют ассоциированные с ним ксиланы. Для повышения доступности белка используют ксиланазы. Значительное увеличение удельного объема хлебобулочных изделий наблюдается при использовании комплексного улучшителя, включающего глюкозооксидазу, каталазу, аскорбиновую кислоту, грибную амилазу и ксиланазу. С целью предотвращения черствения хлеба такая мультиэнзимная композиция может быть дополнена бактериальной б-амилазой [2].

Рис. 6 Механизм действия фермента глюкозооксидазы [2]

6.2 Ферментные препараты на основе оксиредуктаз

Характеристика некоторых ферментных препаратов но основе окислительно-восстановительных ферментов представлена в Таблице 4.

Таблица 4

Характеристика ферментных препаратов на основе окислительно-восстановительных ферментов

Наименование препарата	Эффективность действия
Глюзим 500 5MG (фирма Novozymes)	Для переработки муки с пониженным содержанием клейковины и муки со слабой клейковиной при производстве хлеба, булочных и сдобных сортов изделий.
Глюзим 2500 ВG (фирма Novozymes)
Глюзим Моно 10000 ВG грибная глюкооксидаза (фирма Novozymes)
Gryndamyl Sure протеаза (фирма Danisco)	Окисляет тиоловые группы в клейковине. Облегчает разделку теста и повышает его стабильность. Способствует замене химических окислителей.

Фирма Danisco выпускает препарат глюкозооксидазы GRINDAMYL SURE bake. Фирмой Novozymes A/S производится ферментный препарат глюкозооксидазы Глюзим с сопутствующим ферментом каталазой. Ферменты используются также для улучшения качества хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов. При замораживании теста вследствие образования кристаллов льда происходит повреждение дрожжевых клеток и разрушение трехмерной структуры белков, приводящее к ослаблению клейковины. Поэтому замороженные хлебобулочные полуфабрикаты требуют более длительной выдержки перед выпечкой, а изделия из замороженного теста часто имеют недостаточный объем и неудовлетворительное качество. Этого можно избежать путем добавления ферментов, способствующих усилению газообразования в тесте и упрочнению структуры клейковины. Наиболее часто применяют такие ферменты как б-амилаза, ксиланаза и глюкозооксидаза или различные композиции этих ферментов. При выпечке хлеба из теста, замороженного сразу после замеса, и хранившегося в течение 14 недель при 18 ⁰ С, было отмечено значительное увеличение объема и улучшение структуры мякиша (увеличение общей деформации и эластичности) при включении в рецептуру теста, помимо аскорбиновой кислоты и эмульгатора, ксиланазы и грибной б-амилазы. При включении в рецептуру хлеба помимо аскорбиновой кислоты и эмульгатора, ксиланазы, грибной б-амилазы и глюкозооксидазы наблюдалось еще большее увеличение его объема, но только при условии хранения замороженных полуфабрикатов не более 40 дней. При большем сроке хранения объем выпеченного хлеба был меньше, чем в случае использования только ксиланазы и грибной б-амилазы. Добавление ферментов дает не такой выраженный эффект, если тесто подвергается замораживанию после полной или частичной расстойки. Однако и в этом случае при добавлении ксиланазы, грибной б-амилазы и глюкозооксидазы объем булочных изделий, выпеченных после двухмесячного хранения в замороженном состоянии, был на 30% больше, чем объем изделий, не содержавших ферменты. Замороженные после частичной выпечки и хранившиеся 3 месяца при температуре 18⁰ С багеты имели больший объем и лучший цвет при добавлении в тесто ксиланазы и грибной б-амилазы [2].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Опираясь на вышеизложенную информацию, следует отметить, что ферменты занимают важное место среди добавок в хлебопечении. Универсальности их действия, действие на различные компоненты муки, влияние на ферментные комплексы муки позволяет воздействовать на самые разные стадии процесса приготовления качественного хлеба с продолжительным сроком хранения. Активность их применения объясняется широким выбором ферментных препаратов способных получать хлеб высокого качества с хорошими хлебопекарными свойствами, а также увеличить скорость приготовления, что немаловажно для ритма жизни современного человека. Ведь хлеб всегда был не только традиционным продуктом, но и продуктом первой необходимости.

Таким образом, такие хлебопекарные улучшители, как ферментные препараты — это эффективное средство регулирования технологического процесса и прогнозирования качества готовой продукции, экономии сырьевых ресурсов.

Отмечу, что и сам потребитель относится к применению ферментов положительно, в отличие каких-либо химических реагентов, так как имеет природное происхождение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/rol-belkov-i-krahmala-v-hlebopekarnom-proizvodstve/

1. Степычева, Н. В. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Ч. 1. Основы технологии хлебопекарного производства / Н. В. Степычева. — Иваново: ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2005. — 152 с.

2. Капрельянц Л.В. Использование ферментов в хлебопечении // Харчова наука і технологія. 2009. № 1(6).

С. 34-38.

3. Van Oort, M. Enzymes in bread making / M. van Oort // Enzymes in Food Technology / Ed. by R. J. Whitehurst, M. van Oort. — 2 ^nd ed. — Chichester : Wiley-Blackwell, 2009. — P. 103-143. — ISBN 978-1-4051-8366-6.

4. BeMiller, J. Whistler, R. Starch: chemistry and technology / James BeMiller, Roy Whistler; 3th edition;

— Ed.: Elsevier Inc., 2009. — P. 900. illus.

5. Williams, T. Functional Ingredients / T. Williams, G. Pullen // Technology of Breadmaking / Ed. by S. P. Cauvain, L. S. Young. — 2 ^nd ed. — Berlin : Springer, 2007. — P. 51-91.

6. Грачева, И. М. Технология ферментных препаратов / И. М. Грачева, А. Ю. Кривова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Элевар, 2000. — 512 с. : ил. -Structural changes in the wheat dough and bread with the addition of alpha-amylases / W. Bіaszczak [et. al] // European Food Research and Technology. — Vol. 219 (2004).

— № 4. — P. 348-354.

7. Impact of thermostable amylases during bread making on wheat bread crumb structure and texture / B. Lagrain [et. al] // Food Research International. — Vol. 41 (2008).

— № 8. — P. 819-827

8. Maltogenic amylase has a non-typical impact on the molecular and rheological properties of starch / P. Leman [et. al] // Carbohydrate Polymers. — Vol. 62 (2005).

— № 3. — P. 205-213.

9. Enzymes in Breadmaking / H. Goesaert [et. al] // Bakery Products : Science and Technology / Ed. by Y. H. Hui. — Oxford : Blackwell Publishing, 2006. — P. 337-364.

10. Nagarajan, D. R. Purification and characterization of a maltooligosaccharide-forming б-amylase from a new Bacillus subtilis KCC103 / D. R. Nagarajan, G. Rajagopalan, C. Krishnan // Applied Microbiology and Biotechnology. — Vol. 73 (2006).

— № 3. — P. 591-597.

11. Pateras, I. M. C. Bread spoilage and staling / I. M. C. Pateras // Technology of Breadmaking / Ed. by S. P. Cauvain, L. S. Young. — 2 ^nd ed. — Berlin : Springer, 2007. — P. 275-298.

12. Колупаева, Т. Амилолитические ферменты в производстве пшеничного хлеба / Т. Колупаева, М. Клевец // Хлебопродукты. — 2010. — № 5. — С. 39-41.

13. Жмурина, С. В. Ферментные препараты протеолитического действия и хлебопекарные свойства муки / С. В. Жмурина, В. Н. Красильникова, М. Н. Куткина // Хлебопечение России. — 2000. — № 6. — С. 28-29.

14. Enzymes in Industry: Production and Applications / Ed. by W. Aehle. — 3 ^rd ed., completely rev. — Weinheim : Wiley-VCH, 2007. — 508 p.

15. Katina, K. High-Fibre Baking / K. Katina // Bread Making: Improving Quality / Ed. by S. P. Cauvain. — Cambridge : Woodhead Publishing, 2003. — P. 469-480 — ISBN 1-85573-553-8.

16. Кислухина, О. В. Ферменты в производстве пищи и кормов / О. В. Кислухина. — М.: ДеЛи принт, 2002. — 336 с. ISBN 5-94343-021-0.

17. D’Appolonia, B. L. Bread staling / B. L. D’Appolonia // Cereal Chemistry. — Vol. 58 (1981).

— № 3. — P. 186-190.

18. Qi Si, J. Synergistic effect of enzymes for breadbaking / J. Qi Si // Cereal Foods World. — Vol. 42 (1997).

— № 10. — P. 802-807.

19. Chung, O. K. Wheat flour lipids in breadmaking / O. K. Chung, Y. Pomeranz, K. F. Finney // Cereal Chemistry. — Vol. 55 (1978).

— № 5. — P. 598-618.