Backenzyme

• Backen ist eine allgemeine Bezeichnung für die Herstellung von Backwaren wie Brot, Kuchen, Keksen, Crackern, Biskuits, Plätzchen, Tortillas usw.
• Enzyme gewinnen für die Backindustrie zunehmend an Bedeutung.
• Beim Backen werden Enzyme eingesetzt, um Produkte von gleichbleibender Qualität herzustellen, indem sie eine bessere Teighandhabung ermöglichen, fettabweisende Eigenschaften verleihen und Krumenstruktur, Farbe, Geschmack, Feuchtigkeit und Volumen steuern.
• Abhängig von den in den Backwaren verwendeten Rohstoffen können Amylasen, Hemicellulasen, Lipasen, Oxidasen, Vernetzungsenzyme und Proteasen in Backwaren zum Einsatz kommen.

Anwendung von Enzymen in der Backwarenindustrie

• Backenzyme werden als Mehlzusatz und in Teigverbesserern verwendet, um chemische Zutaten zu ersetzen.
• Verwendung verschiedener Enzymtypen:
  · Amylasen: Stärke in Zucker umwandeln und Dextrine produzieren.
  · Oxidasen: den Teig festigen und bleichen
  · Hemicellulasen: zur Verbesserung der Glutenstärke
  · Proteasen: Reduziert die Elastizität des Glutens.
• Alle diese Enzyme zusammen spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung des Volumens, der Weichheit der Krume, der Knusprigkeit der Kruste, der Farbe oder Bräunung der Kruste und der Bewahrung der Frische.

Anwendung von Backenzymen bei der Brotherstellung

• Brot ist das Backprodukt einer Mischung aus Mehl, Wasser, Salz, Hefe und anderen Zutaten.
• Der Prozess der Brotherstellung umfasst:
  · Um einen Teig herzustellen, der leicht aufgeht.
  · Um gutes Brot zu backen, muss der Teig dehnbar genug sein, damit er sich während der Gärung ausdehnt.
  · Der Brotteig muss elastisch sein.
• Seit Jahrzehnten werden Alpha-Amylasen zur Herstellung von Brot verwendet.
• Aufgrund der rasanten Entwicklung in der Biotechnologie stehen der Backwarenindustrie seit Kurzem neue Enzyme zur Verfügung.
  · Xylanase: verbessert die Maschinengängigkeit des Teiges.
  · Lipase: glutenstärkende Wirkung, die zu einem stabileren Teig und einer besseren Krumenstruktur führt, ähnlich wie DATEM oder SSL/CSL.

Einsatz von Backenzymen bei der Kuchen- und Muffinherstellung

• Kuchen werden hergestellt, indem die Zutaten zu einem flüssigen Teig vermischt und Luft hinzugefügt wird, sodass eine Mousse entsteht.
• Beim Backen dehnt sich die Luft aus und die Mousse verwandelt sich in einen Biskuit.
• Emulgatoren werden zugesetzt, um die Luftaufnahme zu erleichtern, die Verteilung der Fette im Teig zu verbessern und die sich beim Backen ausbreitenden Gasbläschen im Teig zu stabilisieren.
• Diese Emulgatoren können bei der Kuchenherstellung durch eine handelsübliche Lipase ersetzt werden.
• Dies führt nach dem Backen zu einer Vergrößerung des spezifischen Volumens des Kuchens und zum Erhalt einer feinen Krumenstruktur.
• Auch die Qualität und das Frischegefühl der Lebensmittel werden verbessert.
• Bei einer Reduzierung der Eiermenge verschlechtert sich die Qualität des Kuchens.
• Abhilfe schafft hier die Zugabe von Phospholipase.
• Phospholipasen erhöhen das Volumen des Kuchens und verbessern seine Eigenschaften während der Lagerung, wie beispielsweise erhöhte Kohäsion, Flexibilität und Elastizität.
• Stärkeabbauende Enzyme verhindern das Altbackenwerden des Kuchens.
• Amylase kann in einem Kuchenpulver-Conditioner verwendet werden, wodurch die Weichheit der Krume und die Haltbarkeit des Produkts verbessert werden können.

Anwendung von Enzymen bei der Herstellung von Keksen, Plätzchen und Crackern

• Die Herstellung von Keksen umfasst im Allgemeinen mehrere Phasen wie Mischen, Ruhen, Verarbeiten und schließlich Backen.
• Natriummetabisulfit (SMS) wird derzeit in der Backindustrie verwendet, um den Keksteig weicher zu machen.
• Es wird in der Industrie verwendet, um das Schrumpfen von Teigstücken und die unregelmäßige Größe von Backwaren zu reduzieren.
• Protease kann in Crackern verwendet werden, um die Dehnbarkeit des Teiges zu erhöhen.
  · Proteasen hydrolysieren die internen Peptidbindungen von Glutenproteinen, während SMS die Elastizität durch Aufbrechen der Disulfidbindungen erhöht.
  · Auch die Textur der fertigen Kekse wird offener und zarter.

• Die Verwendung von Papain mit einem oxidierenden Enzym (wie Glucoseoxidase) kann die Herstellung von Keksen erleichtern.
• Hersteller zur Nachahmung der Wirkung von Sulfit im Zellstoff.
• Durch die Kombination von Papain und Glucoseoxidase wird die Teigkonsistenz rasch auf das gewünschte Niveau reduziert.
• Hemicellulose und celluloseabbauende Enzyme machen den Teig weicher und benötigen weniger Wasser,
  weniger Energieeinsatz, was letztlich zu erhöhten Emissionen der Anlage führt.
• Durch den Einsatz von Hemicellulasen im Crackerzellstoff kann es zu einem teilweisen Abbau der Hemicellulose kommen, wodurch die Bindungskapazität des Wassers reduziert wird.
  · Es steht mehr Wasser zur Verfügung und es entsteht eine weichere Paste.
  · Verkürzt die Kochzeit und verbessert die Qualität durch gleichmäßigeres Garen, was weniger Kontrollvorgänge erfordert.

• Bei der Herstellung von Keksen spielen Alpha-Amylasen eine untergeordnete Rolle.
• Sie sind in der Lage, aus beschädigter Stärke Dextrine zu produzieren und spielen eine Rolle bei der enzymatischen Bräunung während des Backens, was zu dunkleren Keksen führt.
• Die Zugabe einer α-Amylase (Pilz) kann die Hemmwirkung verstärken und einen auflockernden Effekt sowie eine verbesserte Geschmacksentwicklung bewirken.
• . Verbessert die Wasserverteilung im Teig, dadurch höhere Gleichmäßigkeit und somit weniger Kontrollprobleme nach dem Backen.

• Der Einsatz einer Pentosanase verringert die Rissbildung in Crackern durch Senkung des Wassergehalts und ist insbesondere bei Rezepturen mit niedrigem Fett- und/oder hohem Ballaststoffgehalt sinnvoll.
• Fettarme und/oder faserreiche Zellstoffe erfordern eine höhere Wasserzugabe, um eine gute Maschinengängigkeit zu erreichen.
• Auch dieses Wasser muss während des Kochens entfernt werden, was die Kochzeit verlängert.
• Durch die Zugabe von Hemicellulasen wird die Wasserbindungskapazität verringert, so dass mehr Wasser für eine einfachere Verarbeitung zur Verfügung steht.

Verwendung von Backenzymen in Tortilla

• Mehltortillas werden aus Weizenmehl, Wasser, Backfett und Salz, Konservierungsmitteln, Triebmitteln, Reduktionsmitteln und Emulgatoren hergestellt.
• Der Flug der Tortillas nimmt die Stärke in die amorphe Phase auf und stört die Kristallisation des Amylopektins nicht wesentlich.
• Alpha-Amylase kann Amylose teilweise hydrolysieren, wobei die Stärke eine Brücke zum kristallinen Bereich bildet und Amylopektin-Äste hervortreten.
• Durch Stärkehydrolyse werden die starre Struktur und die Plastizität von Stärkepolymeren während der Lagerung verringert.
• Die Flexibilität der Tortillas resultiert aus der kombinierten Funktionalität von Amylose-Gel und Amylopektin, das das Stärkekorn während der Lagerung verfestigt.

FAQ zu Backenzymen

Enzyme werden in der Backbranche häufig verwendet. Die erste Grundzutat eines Kuchens ist Mehl. Im Durchschnitt enthält Mehl 82% Stärke, 12% Protein und 3% Ballaststoffe. Mehl enthält in Gegenwart von Wasser auch natürliche Enzyme. Diese sind an dem Prozess beteiligt, durch den der Teig seine richtige Konsistenz erhält. Zu diesen Enzymen gehören Amylasen, die ein Substrat für die Hefeenzyme produzieren, die die alkoholische Gärung durchführen, Proteasen, die das Teigvolumen erhöhen, und Xylanasen, die die Elastizität des Teigs erhöhen.

Ein wichtiger Teil der Entwicklung eines Enzymsystems für einen Kunden besteht darin, zu bestimmen, wo dieses Material am besten benötigt wird. Ich denke, man kann mit Sicherheit sagen, dass es in den meisten Fällen während der Teigzubereitung und vielleicht auch während der Gärung des Teigs funktioniert. Dann hacken Sie die kleinen Stärkestücke. Aber eigentlich funktioniert es nur, wenn Sie es aus dem Ofen nehmen.

Und mit der Zeit könnten die größeren Stärkemoleküle kristallisieren oder sich umkehren wollen. Aber die kleinen Stärkestücke, die Sie beim Mischvorgang erzeugt haben, sind immer noch da und bereit, diese Kristallisation zu verhindern. Das ist richtig. Die aktive Wirkung des Enzyms tritt während der Herstellung des Teiges ein. Aber die Funktionalität tritt nach dem Backen ein.

Das war eine der Herausforderungen bei der vorzeitigen Freisetzung der Enzyme, denn man weiß nicht, dass in einem Ball und einem Fermentationsprozess etwas passiert ist und ob dieser deaktiviert ist. Man möchte die Enzyme im Produkt nach dem Kochen nicht aktivieren.

Vor Jahrzehnten wusste man nicht wirklich, wie und wann man sie einsetzen sollte. Bäcker haben viele schlechte Erfahrungen gemacht, weil sie entweder die falsche Art von Enzym oder zu viel davon verwendet haben. Ein extremes Beispiel ist, wenn man zu viel Amylase in den Teig geben musste. Diese Amylase würde anfangen, die Stärke in alle Richtungen aufzuspalten. Und am Ende könnte man einen fast flüssigen Teig haben. Das ist also ein extremes Beispiel für den übermäßigen Einsatz eines Enzyms. Die meisten heute erhältlichen Amylasen sind so konzipiert, dass sie beim Backen deaktiviert werden.

Welches Enzym kann ein Bäcker verwenden, um das Volumen zu erhöhen?

Es gibt viele Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Aspekten des Backens. Dies gilt auch für die Art und Weise, wie Enzyme mit Backwaren interagieren. Um ein Beispiel zu nennen: Es gibt mehrere Möglichkeiten, das Volumen zu beeinflussen. Eines der Enzyme, mit denen wir arbeiten, ist eine Klasse von Enzymen, die Proteasen genannt werden.

Und anstatt Kohlenhydrate oder Stärke abzubauen, wie wir es bei Amylase besprochen haben, bauen die Rübenenzyme das Protein ab, sie bauen das Gluten ab. Sie können also das Glutennetzwerk schwächen. Wenn Sie also genau die richtige Menge an Enzymen haben, können Sie möglicherweise die Spannung im Teig verringern und ihn etwas mehr aufgehen lassen. Das ist also ein möglicher Ansatz.

Ein anderer Ansatz wäre, ein Enzym zu verwenden, das Kohlenhydratfragmente produziert, damit die Hefe ihre Nahrung verwerten kann und die Hefe produktiver wird, indem sie mehr Gas produziert. Und dann hat man mehr Druck, um das Volumen zu erhöhen. Ich denke, was ich sagen möchte, ist, dass es viele Wechselwirkungen gibt und wir versuchen, dies im Hinterkopf zu behalten, wenn wir ein Enzymsystem entwickeln.

Selten entwickeln wir ein Enzymsystem mit einem einzigen Enzymtyp oder ein Enzym, das gemessen wird, indem wir versuchen, mehrere Funktionen gleichzeitig zu beeinflussen. Und es hängt sehr stark von der spezifischen Anwendung ab. Es hängt vom vom Kunden verwendeten Verfahren ab.

Habt ihr etwas für meinen zuckerarmen Teig?

Denn Sie wissen ja, Sie können nicht mehr Hefe hinzufügen, und mehr Jahre hinzuzufügen ist auch keine Lösung. Die von Aaron Clinton vorgeschlagene Lösung bestand also darin, dem Gerstenbrei ein Enzym hinzuzufügen, die Kohlenhydrate aufzuspalten und diesen Nahrungsmitteln mehr Nährstoffe zu geben. Wir müssen vielleicht an mehr Stellschrauben drehen, als nur Kohlenhydratfragmente oder Hefe hinzuzufügen. Wir müssen vielleicht auch mit anderen Merkmalen experimentieren, um es zu einem vollen Erfolg zu machen. Aber ja, die Logik, die Sie dargelegt haben, ist absolut richtig. Es ist die Art von Sache, bei der Sie ein Enzym verwenden können, um ein Problem zu lösen, das Sie hier haben.

Sie haben viele Anfragen zu den Backenzymen?

Ja, es kommt sehr häufig vor, dass Industriebäcker aufgrund von Schwankungen bei der Mehlversorgung in Schwierigkeiten geraten. Und sie haben vielleicht ein Rezept und einen Prozess, der so aufgebaut ist, dass wir beispielsweise eine Unterregel entwickeln, die die Abhängigkeiten jeder einzelnen perfekt ausfüllt, perfekt geformt, im ganzen Blech. Und dann kommt eine neue Charge Mehl und plötzlich sind die Formen nicht mehr voll und der Teig ist zu fest.

Wir können Lieferanten mit speziell entwickelten Werkzeugen ausstatten, mit denen sie diese Dehnbarkeit modulieren können, um Schwankungen beim gelieferten Mehl auszugleichen. Manchmal machen wir das für einen Kunden, und es muss nur einmal gemacht werden, und er ist mit der Leistung seines Teigs zufrieden. In anderen Fällen müssen wir einem Bäcker zeigen, wie man dieses spezielle Werkzeug benutzt, und er passt die verwendete Menge an, wenn sich die Mehlsorte ändert.

Wir haben gebrauchsfertige Produkte, die unsere Kunden ausprobieren können, um zu sehen, ob das ihr Problem löst. Aber wir formulieren ihnen auch gerne eine spezielle Lösung dafür. Diese spezielle Lösung bedeutet, dass man die Backenzyme nicht in jeder Produktion verwendet. Es wäre in der Produktion. Der Teig scheint mehr Buckie zu sein.