Bakeenzymer

• Baking er en fellesbetegnelse for produksjon av bakervarer som brød, kaker, småkaker, kjeks, kjeks, kjeks, tortillas osv.
• Enzymer er blitt svært viktige for bakerbransjen.
• I bakervarer brukes enzymer til å produsere produkter av jevn kvalitet ved å muliggjøre bedre deighåndtering, gi fettavvisende egenskaper og kontrollere krummestruktur, farge, smak, fuktighet og volum.
• Avhengig av hvilke råvarer som brukes i bakervarer, kan amylaser, hemicellulaser, lipaser, oksidaser, kryssbindingsenzymer og proteaser brukes i bakervarer.

Bruk av enzymer i bakeriindustrien

• Bakeenzymer brukes som tilsetningsstoffer i mel og i deigkondisjoneringsmidler for å erstatte kjemiske ingredienser.
• Bruk av ulike typer enzymer :
  - Amylaser: omdanner stivelse til sukker og produserer dekstriner.
  - Oksidaser: styrke og bleke deigen
  - Hemicellulaser: for å forbedre glutenstyrken
  - Proteaser: redusere elastisiteten til glutenet.
• Alle disse enzymene spiller sammen en viktig rolle når det gjelder å opprettholde volum, mykhet i krummen, sprøhet i skorpen, farge eller bruning av skorpen og opprettholdelse av ferskhet.

Bruk av bakeenzymer i brødbakingen

• Brød er et produkt av en blanding av mel, vann, salt, gjær og andre ingredienser.
• Prosessen med å lage brød inkluderer:
  - For å lage en deig som hever lett.
  - For å lage godt brød må deigen være elastisk nok til å utvide seg under gjæringen.
  - Brøddeigen må være elastisk.
• I flere tiår har alfa-amylaser blitt brukt til å lage brød.
• På grunn av den raske utviklingen innen bioteknologi har nye enzymer nylig blitt gjort tilgjengelig for bakeriindustrien.
  - Xylanase: forbedrer deigens bearbeidbarhet.
  - Lipase: glutenforsterkende effekt, noe som resulterer i en mer stabil deig og en bedre krummestruktur, på samme måte som DATEM eller SSL/CSL.

Bruk av bakeenzymer i kake- og muffinsproduksjon

• Kaker lages ved å blande ingrediensene til en flytende deig og tilsette luft slik at det dannes en mousse.
• Luften utvider seg under stekingen, og moussen blir til en svamp.
• Emulgatorer tilsettes for å lette luftopptaket og forbedre dispersjonen av fett i deigen, og for å stabilisere ekspanderende gassbobler i deigen under steking.
• Disse emulgatorene kan erstattes av en kommersiell lipase i kakeproduksjonen.
• Etter steking fører dette til en økning i kakens spesifikke volum og bevaring av en fin krummestruktur.
• Matkvaliteten og den opplevde ferskheten blir også bedre.
• Hvis mengden egg reduseres, vil kvaliteten på kaken forringes.
• Dette kan avhjelpes ved å tilsette fosfolipase.
• Fosfolipaser øker kakevolumet og forbedrer kakeegenskapene under lagring, blant annet ved å øke kohesjonen, fleksibiliteten og elastisiteten.
• Stivelsesnedbrytende enzymer forhindrer at kaken blir bedervet.
• Amylase kan brukes i en kakepulverbalsam, noe som kan forbedre krummens mykhet og produktets holdbarhet.

Bruk av enzymer i produksjon av kjeks, kjeks og kjeks

• Produksjonen av kjeks består vanligvis av flere faser, som blanding, hviling, bearbeiding og til slutt baking.
• Natriummetabisulfitt (SMS) brukes i dag i bakeindustrien for å gjøre kakedeigen mykere.
• Det brukes i industrien for å redusere krymping av deigbiter og uregelmessig størrelse på bakevarer.
• Protease kan brukes i kjeks for å øke deigens strekkbarhet.
  - Proteaser hydrolyserer de indre peptidbindingene i glutenproteinene, mens SMS øker elastisiteten ved å bryte disulfidbindingene.
  - Konsistensen på kjeksen blir også mer åpen og mør.

• Bruk av papain sammen med et oksiderende enzym (for eksempel glukoseoksidase) kan gjøre det enklere å produsere kjeks.
• Produsent for å etterligne effekten av sulfitt i massen.
• Kombinasjonen av papain og glukoseoksidase resulterer i en rask reduksjon av deigkonsistensen til ønsket nivå.
• Hemicellulose- og cellulosenedbrytende enzymer gjør deigen mykere og krever mindre vann,
  mindre energiforbruk, noe som til syvende og sist fører til økte utslipp fra anlegget.
• Bruk av hemicellulaser i krakkermassen kan føre til delvis nedbrytning av hemicellulosen, noe som reduserer vannets bindingsevne.
  - Mer vann er tilgjengelig, og man får en mykere pasta.
  - Korter ned steketiden og forbedrer kvaliteten ved å tilberede mer jevnt, noe som resulterer i færre kontroller.

• Alfa-amylaser spiller en underordnet rolle i produksjonen av kjeks.
• De er i stand til å produsere dekstriner fra skadet stivelse og spiller en rolle i den enzymatiske bruningen under baking, noe som resulterer i mørkere kjeks.
• Tilsetning av a-amylase (sopp) hemmer potensielt kontroll og gir en løsgjørende effekt og forbedret smaksutvikling.
• . Forbedrer vannfordelingen i deigen, noe som gir større ensartethet og dermed færre kontrollproblemer etter steking.

• Bruk av pentosanase reduserer sprekkdannelser i kjeks ved å senke vanninnholdet, og er spesielt nyttig i fettfattige og/eller fiberrike formuleringer.
• Masser med lavt fettinnhold og/eller høyt fiberinnhold krever høyere vanntilsetning for å oppnå god bearbeidbarhet.
• Dette vannet må også fjernes under tilberedningen, noe som øker tilberedningstiden.
• Tilsetning av hemicellulaser gir lavere vannbindingskapasitet, slik at det blir mer vann tilgjengelig for enklere prosessering.

Bruk av bakeenzymer i tortilla

• Meltortillaer lages av hvetemel, vann, bakefett og salt, konserveringsmidler, hevemidler, reduksjonsmidler og emulgatorer.
• Tortillaflygingen inkorporerer stivelsen i den amorfe fasen og forstyrrer ikke krystalliseringen av amylopektin i vesentlig grad.
• Alfa-amylase kan delvis hydrolysere amylose, slik at stivelsen danner en bro til det krystallinske området og utstikkende amylopektingrener.
• Stivelseshydrolyse reduserer stivelsespolymerenes stive struktur og plastisitet under lagring.
• Tortillasens fleksibilitet skyldes den kombinerte funksjonaliteten til amylosegel og amylopektin, som gjør stivelseskornet fastere under lagring.

Vanlige spørsmål om bakeenzymer

Enzymer er mye brukt i bakesektoren. Den første basisingrediensen i kaker er mel. I gjennomsnitt inneholder mel 82% stivelse, 12% protein og 3% fiber. Mel inneholder også naturlige enzymer i nærvær av vann. Disse er involvert i prosessen som gjør at deigen får riktig konsistens. Disse enzymene er blant annet amylaser, som produserer et substrat for gjærenzymer som utfører alkoholgjæring, proteaser, som øker volumet på deigen, og xylanaser, som øker elastisiteten i deigen.

En viktig del av det å designe et enzymsystem for en kunde er å finne ut hvor dette materialet trengs best. Jeg tror det er trygt å si at det i de fleste tilfeller fungerer under tilberedningen av deigen og kanskje også under gjæringen av deigen. Det er da du skal hakke de små stivelsesbitene. Men det fungerer faktisk bare hvis du tar den ut av ovnen.

Og over tid kan de større stivelsesmolekylene krystallisere eller ønske å bli reversert. Men de små stivelsesbitene som du har skapt i blandeprosessen, er fortsatt der og er klare til å forhindre denne krystalliseringen. Det er helt riktig. Den aktive effekten av enzymet skjer under produksjonen av deigen. Men funksjonaliteten oppstår etter bakingen.

Det var en av utfordringene med for tidlig frigjøring av enzymene, fordi folk ikke vet at det har skjedd noe i en kule og en fermenteringsprosess, og om det er deaktivert. De ønsker ikke å aktivere enzymene i produktet etter tilberedning.

For flere tiår siden visste man ikke helt hvordan og når man skulle bruke dem. Bakere har hatt mange dårlige erfaringer med å bruke enten feil type enzym eller for mye av det. Et ekstremt eksempel er når man måtte tilsette for mye amylase i deigen. Denne amylasen ville begynne å bryte ned stivelsen i alle retninger. Og du kunne ende opp med en nesten flytende deig. Så dette er et ekstremt eksempel på overdreven bruk av et enzym. De fleste amylaser som er tilgjengelige i dag, er designet for å deaktiveres under baking.

Hvilket enzym kan en baker bruke for å øke volumet?

Det er mange samspill mellom de ulike aspektene ved baking. Det gjelder også hvordan enzymer interagerer med bakevarer. Hvis jeg skal gi deg et eksempel, er det flere måter å påvirke volumet på. Et av enzymene vi jobber med, er en klasse enzymer som kalles proteaser.

Og i stedet for å bryte ned karbohydrater eller stivelse, som vi snakket om amylase, bryter beteenzymer ned proteinet, de bryter ned gluten. Så de kan svekke glutennettverket. Så hvis du har akkurat den rette mengden enzymer, kan du kanskje redusere spenningen i deigen og få den til å heve litt mer. Så dette er en mulig tilnærming.

En annen tilnærming ville være å bruke et enzym som produserer karbohydratfragmenter, slik at gjæren kan nyttiggjøre seg maten sin og gjøre gjæren mer produktiv ved å produsere mer gass. Og så har du mer trykk for å øke volumet. Så jeg tror det jeg prøver å si, er at det er mange interaksjoner, og det prøver vi å ha i bakhodet når vi designer et enzymsystem.

Det er sjelden vi designer et enzymsystem med én type enzym eller ett enzym som måles ved å prøve å påvirke flere funksjoner samtidig. Og det avhenger veldig mye av den spesifikke applikasjonen. Det avhenger av prosessen som kunden bruker.

Har du noe til deigen min med lite sukker?

For du vet, du kan ikke tilsette mer gjær, og å tilsette flere år er ikke løsningen. Så løsningen som Aaron Clinton foreslo, var å tilsette et enzym til kløveren, kutte opp karbohydratene og gi disse matvarene mer næring. Vi må kanskje skru på flere knapper enn bare å tilføre karbohydratfragmenter eller gjær. Vi må kanskje også leke med andre funksjoner for å gjøre det til en fullstendig suksess. Men ja, logikken du har beskrevet er helt riktig. Det er den typen ting der du kan bruke et enzym for å løse et problem som du har her

Har du mange forespørsler om bakeenzymer?

Ja, det er veldig vanlig at industribakere får problemer på grunn av svingninger i melforsyningen. Og de kan ha en oppskrift og en prosess som er satt opp på en slik måte at vi for eksempel utvikler en underregel som perfekt fyller avhengighetene til hver enkelt, perfekt formet, i hele brettet. Og så kommer det et nytt parti mel, og plutselig er ikke formene fulle lenger, og deigen er for fast.

Vi kan tilby leverandørene formulerte verktøy som gjør det mulig for dem å modulere denne strekkbarheten for å kompensere for variasjoner i det innkommende melet. Noen ganger gjør vi dette for en kunde, og det trenger bare å gjøres én gang, og han er fornøyd med deigens ytelse. I andre tilfeller må vi vise bakeren hvordan han skal bruke dette verktøyet, og han justerer mengden som brukes når meltypen endres.

Vi har ferdige produkter som kundene kan prøve for å se om dette løser problemet deres. Men vi formulerer også gjerne en spesifikk løsning for at de skal gjøre det. Denne spesifikke løsningen betyr at du ikke bruker bakeenzymer i hver produksjon. Det vil være i produksjonen. Deigen ser ut til å være mer Buckie.