при какой температуре в пшеничном тесте наиболее активна бета амилаза

При какой температуре в пшеничном тесте наиболее активна бета амилаза

Учёные выяснили степень активности действия амилазы на крахмал в зависимости от температуры. В 4 пробирки налили по 5 мл 5% раствора крахмала. Через 10 минут в каждую пробирку капают по 0,5 мл разбавленной слюны и добавляют по 2 капли йода.

№ пробирки	Температура	Окраска с йодом	через 20 минут не идёт
3	39 °С	проявившееся синее окрашивание со временем исчезает
4	23 °С	проявившееся синее окрашивание со временем исчезает Выберите верные утверждения. 1) Амилаза наиболее активна при температуре 39 °С 2) Йод является реакцией на крахмал. Исчезновение окраски раствора говорит о разложении крахмала 3) Активность пищеварительных ферментов может зависеть от кислотности среды 4) Амилаза наиболее активна при температуре 100 °С 5) Активность пищеварительных ферментов может зависеть от количества воздействующих веществ 1) Амилаза наиболее активна при температуре 39 °С. 2) Йод является реакцией на крахмал. Исчезновение окраски раствора говорит о разложении крахмала. Ответы 3) и 5), поскольку данных показателей нет в таблице. Ответ 4), поскольку уже при 40 °С ферменты (белки) денатурируют. Почему ответ 1 верный,если при температуре 23 градуса активность больше? при 23 градусах активность ниже, т.к. реакция идет дольше α-Амилаза принадлежит к числу ферментов с достаточно высокой термостабильностью. Мезофильные бактерии продуцируют фермент, стабильный при температуре до 80°С, чаще не выше 70°С. Амилаза термофилов может обладать поразительной стабильностью. Так α-амилаза В. licteniformis, выпускаемая в виде коммерческого препарата Термамил, в присутствии 1 мМ СаС12 и 31,5% крахмала не теряет активности при 90° С, а при 100°С время полуинактавации составляет более 3 ч. Вам выводы нужно сделать по конкретной таблице, по конкретному опыту. В таком случае я делаю вывод, что при 100 C активность наивысшая. Источник Ингредиенты в производстве хлеба Ферменты (энзимы) – это белки, служащие катализаторами (ускорителями) биологических реакций. Как правило, они носят названия, которые заканчиваются на «-аза» (лактаза, протеаза, амилаза и т. д.). Под биологическими реакциями понимаются реакции, происходящие в живых организмах. Например, когда мы едим, нам необходимо попробовать ее на вкус. Если бы в наших организмах не было ферментов, вкусовые качества приходилось бы распознавать неделями, а не в течение часа. Каждый фермент работает для определенного вида реакций: например, лактаза действует в реакциях с участием лактозы. Каждый фермент обладает активным центром, где к нему прикрепляются молекулы вещества-подложки. Активный центр любого энзима обладает формой, позволяющей взаимодействовать только с определенными видами веществ – примерно как в картинке-пазле, где друг с другом состыкуются только определенные частицы. Для разных видов ферментов существуют оптимальные уровни температуры и кислотности. Ферменты в хлебопечении В процессе производства хлеба происходит несколько реакций, ускоряемых с помощью действия ферментов. Первая из них – выделение сахара из крахмала. Затем сахар должен быть расщеплен на несколько простых сахаров, которые могут вступать в реакцию с дрожжами во время процесса ферментации (подъема теста). Крахмал состоит из большого числа частиц глюкозы, связанных между собой, но дрожжи не могут вступать в реакцию с крахмалом, пока он не расщеплен на глюкозные составляющие. Расщепление крахмала с помощью ферментов может происходить двумя способами: либо путем механического расщепления, либо путем загустевания. На первый взгляд, расщепление крахмала видится чем-то наподобие его разрушения в процессе выпечки, но это не так. Это значит лишь то, что некоторые частицы разрушаются, разбиваются или расщепляются в процессе помола муки. Некоторый процент наличия расщепленного крахмала в муке даже желателен: если разрушено примерно 6%, то все в пределах нормы. В составе теста, при производстве хлеба, необходимо присутствие нескольких ферментов, чтобы расщепить крахмал на несколько видов простого сахара, способных вступать в реакцию с дрожжами. Это составной процесс с участием таких ферментов, как альфа- и бета-амилаза. Наличие данных веществ позволяет расщеплять крахмал и получать сахар для ферментации дрожжей. Крахмал может существовать в двух различных формах: в виде неразветвленных (амилоза) либо разветвленных цепей (амилопектин). Ферменты, способные расщеплять крахмал, называются амилазами. Как уже говорилось выше, есть два вида амилазы для расщепления разных видов крахмала: альфа-амилаза и бета-амилаза. Альфа-амилаза В тесте должно содержаться некоторое количество альфа-амилазы для расщепления крахмала в виде амилопектина, однако при избытке этого фермента крахмал может полностью раствориться. Частицы альфа-амилазы могут реагировать с крахмалом на протяжении всей цепи молекул и создавать более мелкие цепочки различной длины. Полученные цепочки могут содержать один фрагмент молекулы (глюкоза), два фрагмента (мальтоза) или объединяться в более сложные конструкции, называемые декстринами и состоящие из нескольких фрагментов глюкозы. В составе теста бета-амилаза может расщеплять декстрины с получением мальтозы. Бета-амилаза В зернах злаков и муке всегда содержится определенное количество бета-амилазы – фермента, способного расщеплять амилозу с получением сахара. Бета-амилаза вступает в контакт с цепями амилозы и расщепляет их на молекулы мальтозы – дисахарида, состоящего из двух частиц глюкозы. При участии бета-амилазы может начаться расщепление амилопектина с одного конца молекулы, но этот фермент не способен разбить цепь частиц, так что на моменте объединения в цепи процесс останавливается. Однако при расщеплении крахмала с помощью бета-амилазы образуется смесь из мальтозы и более крупных декстринов. Дрожжи образуют фермент, называемый мальтазой и способный расщеплять мальтозу на молекулы глюкозы с последующей ферментацией. Когда крахмал полностью переработан в простые виды сахара, с ними вступают в реакцию другие ферменты, содержащиеся в дрожжах. В результате образуются спирт и углекислый газ: данный этап хлебопечения называется ферментацией. Сахар (сахароза) не может образовываться напрямую под влиянием фермента, содержащегося в дрожжах и называемого зимазой: до этого другой дрожжевой фермент должен расщепить сахарозу на глюкозу и фруктозу. Затем под влиянием зимазы происходит ферментация этих сахаров. Что такое крахмал? Крахмал принадлежит к группе химических соединений, известных как углеводы. Они получили свое название, поскольку в их состав входит всего три элемента: углерод, водород и кислород. Чистый сухой крахмал представляет собой белый порошок, состоящий из гранул. В пшеничной муке содержится 70-73% крахмала и от 8 до 14,5% белка. Если посмотреть на муку под микроскопом, то можно увидеть множество клеток – структур, по форме напоминающих кирпичики. В каждой клетке можно увидеть гранулу крахмала, окруженную слоем похожего на стекло белка. Разные типы крахмала обладают различной структурой. Частицы картофельного крахмала имеют овальную форму, пшеничного – овальную либо круглую, но меньшего размера, кукурузный крахмал имеет жесткую структуру. Крахмал является сложным углеводом: он состоит из множества молекул сахара, соединенных между собой. Существует два основных его вида – амилоза и амилопектин. Крахмал – основной углевод, содержащийся в злаках (пшенице, кукурузе, овсе, рисе, ячмене), корнеплодах (картофеле, маниоке, колоказии) и бобовых (горохе, фасоли). В цельных пшеничных зернах его процент составляет 60-70%. Он содержится в эндосперме – той части зерна, из которой получают белую муку. Крахмал и продукты его переработки используются в пищевой, пивоваренной, фармацевтической, бумажной промышленности при создании клейких веществ. В пищевой промышленности крахмал применяется в качестве загустителя, наполнителя, вязкого вещества либо стабилизатора в различных видах продукции: супах, концентратах для заварного крема, начинках для пирогов, колбасных и других мясных изделиях, мороженом, соусах и подливах и разрыхлителях для теста, для производства хлеба и детского питания. Крахмал в производстве хлебобулочных изделий При нагревании крахмал взаимодействует с водой, его гранулы впитывают воду и набухают. В результате полученные частицы лопаются, и внутреннее содержимое гранул формирует толстый слой желеобразной массы: это мы можем видеть на примере соуса или подливы. Такой процесс называется загустеванием или желатинизацией. В производстве хлеба используется меньшее количество воды, чем при изготовлении соусов, потому полученная масса не загустевает полностью: гранулы крахмала лопаются, однако большая их часть не превращается в однородную желеобразную субстанцию и соприкасается друг с другом по краям. Во время выпечки крахмал взаимодействует с глютеном. Глютен расщепляется и выделяет воду, которая впитывается частицами крахмала. Затем глютен оседает и становится твердым: именно поэтому буханки хлеба не теряют форму после того, как их достанут из печи. Если рассмотреть под микроскопом, как поднимается тесто, то можно увидеть цепочки глютена, формирующиеся в двух направлениях: вниз по диагонали и перпендикулярно полю зрения. Среди его частиц можно увидеть гранулы крахмала и дрожжей, причем последние являются самыми мелкими по размеру. Также крахмал служит источником «питания» дрожжей в процессе ферментации. Как уже объяснялось выше, альфа- и бета-амилаза взаимодействуют в процессе превращения крахмала в сахар. Полученный сахар питает дрожжи при ферментации, в результате из них выделяется углекислый газ: именно он «поднимает» тесто и формирует окончательную хлебную структуру. Крахмал, глютен и углекислый газ, получаемый при ферментации дрожжей, взаимодействуют при производстве привычного для нас хлеба – с корочкой и пузырчатой структурой. Также крахмал играет важную роль при удержании воды в некоторых видах хлебобулочных изделий, таких как торты. Для некоторых видов тортов используется хлорированная мука. Соединения хлора несколько меняют свойства крахмала, и потому пекарь может включать в рецепт больше сахара и жира (например, сливочного масла). В таких случаях лучше всего подходит мягкая пшеничная мука с пониженным содержанием белка: меньший процент крахмала оказывается расщепленным, из-за чего готовые изделия оказываются более объемными, с более мягкой корочкой. В свою очередь, например, печенье содержит много сахара и мало жидкости (воды). Эти факторы замедляют желатинизацию крахмала, и он не влияет на структуру уже готового печенья. Чтобы освежить хлеб, его подогревают в печи. Гранулы крахмала заново впитают воду, набухнут, в результате буханка будет выглядеть свежей. Источник: The Baking Industry Research Trust (BIRT) Перевод: Янина Крупина Источник Е1100 пищевая добавка Описание Пищевая добавка Е1100 (амилазы) — относится к текстураторам, подсластителям, улучшителям муки и хлеба, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов. Амилаза — фермент, производимый в организме человека поджелудочной железой и слюнными железами. Необходим для нормального пищеварения, содержится в большинстве панкреатических препаратов (мезим, панкреатин, креон и т.д.). Расщепляет крахмал в составе пищи до олигосахаридов. Внешне выглядит как аморфные порошки от белого до желтовато-коричневого цвета, янтарные пасты или водные растворы от янтарного до коричневого цвета. Растворим. в воде; практически нерастворим в этаноле, хлороформе, эфире. α-Амилазы устойчивы до pH 5,7 (ячменного солода); 5,2 (бактериальная); 3,5–4,5 (грибная). Оптимум действия р-амилазы при pH 4,8–5,0, стабильность при pH 4,5–8,0. Оптимум активности глюкоамилазы при рН 4,0–5,0 и температуре 50–60 °C, обладает высокой кислото- и термостойкостью. Катализируемые реакции: α-амилаза — эндогидролиз 1,4-α-Б-глюкозидных связей в полисахаридах, содержащих более двух 1,4-α-связанных D-глюкозных единиц, с образованием мальтозы и глюкозы; р-амилаза — гидролиз 1,4-α-Б-глюкозидных связей с образованием мальтозы; глюкоамилаза — гидролиз концевых 1,4-, а также 1,6-связанных α-D-глюкозных остатков с образованием β-D-глюкозы. α-Амилаза обнаружена в организме животных, в высших растениях, микромицетах и бактериях; р-амилаза и глюкоамилаза распространены в тканях высших растений. Получение Контролируемой ферментацией Aspergillus oryzae, Bacillus Subtilis, Aspergillus awamori и т.д., экстракцией ячменного солода. История В 1833 году французский химик Ансельм Пайа описал диастазу – фермент, расщепляющий крахмал до мальтозы. Таким образом, амилазы стали первыми изученными ферментами. Согласно другим данным, амилазу в 1814 году открыл академик петербургской Академии наук К. С. Кирхгоф. Именно амилаза приводит к появлению сладковатого вкуса при длительном пережёвывании крахмалосодержащих продуктов (например, из риса или картофеля), но без добавления сахара. Амилаза присутствует в слюне (птиалин), где начинает процесс пищеварения. Расщепляет α-1,4-гликозидную связь. Классификация Существует 3 разновидности амилаз — альфа-, бета- и гамма-амилазы: α-Амилаза α-Амилаза (1,4-α-D-глюкан-глюкагоногидролаза, гликогеназа; шифр КФ — 3.2.1.1) является кальций-зависимым ферментом. К этому типу относятся амилаза слюнных желёз и амилаза поджелудочной железы. Она способна гидролизовать полисахаридную цепь крахмала и других длинноцепочечных углеводов в любом месте. Таким образом, процесс гидролиза ускоряется и приводит к образованию олигосахаридов различной длины. У животных α-амилаза является основным пищеварительным ферментом. Активность α-амилазы оптимальна в нейтральной среде (pH = 6,7—7,0). Фермент обнаружен также у растений (например, в овсе), в грибах (в аскомицетах и базидиомицетах) и бактериях (Bacillus). β-Амилаза β-Амилаза (1,4-α-D-глюкан-мальтогидролаза; шифр КФ — 3.2.1.2) присутствует у бактерий, грибов и растений, но отсутствует у животных. Она отщепляет вторую с конца α-1,4-гликозидную связь, образуя, таким образом, дисахарид мальтозу. При созревании фруктов β-амилаза расщепляет плодовый крахмал на сахара́, что приводит к сладкому вкусу зрелых плодов. В семенах β-амилаза активна на стадии, предшествующей прорастанию, тогда как α-амилаза важна при непосредственно прорастании семени. β-Амилаза пшеницы является ключевым компонентом при образовании солода. Бактериальная β-амилаза участвует в разложении внеклеточного крахмала. γ-Амилаза γ-Амилаза (1,4-α-D-гликан-глюкогидролаза, глюкан-1,4-α-глюкозидаза, амилоглюкозидаза, экзо-1,4-α-глюкозадаза, глюкоамилаза, лизосомальная α-глюкозидаза; шифр КФ — 3.2.1.3) отщепляет последнюю α-1,4-гликозидную связь, приводя к образованию глюкозы. Кроме этого, γ-амилаза способна гидролизовать α-1,6-гликозидную связь. В отличие от других амилаз, γ-амилаза наиболее активна в кислых условиях (при pH = 3). Метаболизм и токсичность Доказательства того, что какие-либо ферменты, используемые в пищевых технологиях, вредны сами по себе, отсутствуют, тем более что в большинстве случаев ферменты в процессе обработки инактивируются. Однако остаётся возможность образования токсинов во время роста микроорганизмов, используемых для биосинтеза ферментов. Гарантировать отсутствие микотоксинов и патогенных микроорганизмов должен изготовитель препарата. Применение Основными областями использования амилаз являются хлебопечение, пивоварение, производство спирта и крахмалопаточная промышленность. Крахмал — один из главных компонентов теста, при ферментативном воздействии на который можно добиться изменения свойств теста и улучшения качества хлеба. Ферментные препараты, проявляющие амилолитическую активность, являются активными биокатализаторами, многократно увеличивающими скорость гидролиза крахмала, что приводит к увеличению газо-и сахарообразующей способности муки. Вследствие этого добавление амилазы из микромицетов в количестве 0,002–0,004 % от массы муки приводит к повышению скорости брожения теста, увеличению удельного объёма хлеба, улучшению физико-механических свойств мякиша, более интенсивной окраске хлебной корки, улучшению вкуса и аромата изделия, продлению его свежести. Высокая активность α-амилазы, полезная в процессе брожения, может сыграть отрицательную роль при выпечке хлеба вследствие её дезагрегирующего действия на клейстеризованный крахмал. Например, хлеб из муки из проросшего зерна, содержащего высокоактивную α-амилазу, получается низкого качества с липким мякишем. В отличие от термостабильной α-амилазы муки, грибная α-амилаза обладает низкой термостабильностью, при выпечке хлеба она быстро инактивируется ещё до момента клейстеризации крахмала. Поэтому в хлебопечении рекомендуется использовать грибную амилазу. Конечными продуктами действия амилазы на крахмал являются мальтоза и глюкоза. Это имеет положительное значение при использовании дрожжей с низкой мальтазной активностью. Крахмал и крахмалсодержащее сырьё (кукуруза, картофель) — прекрасные источники Сахаров, получаемых в виде патоки (сиропов) и глюкозы. Технология этих продуктов включает две основные стадии: клейстеризацию крахмала и разжижение крахмального клейстера; гидролиз (осахаривание) крахмала. Для расщепления крахмала применяют три метода: кислотный, кислотно-ферментативный и ферментативный. При кислотном методе как разжижение крахмального клейстера, так и осахаривание крахмала осуществляется одним катализатором — соляной кислотой; при кислотно-ферментативном — разжижение осуществляют соляной кислотой, а гидролиз — амилазой; при ферментативном — обе стадии ведут под действием амилазы. Катализаторами служат α- и β-амилазы ячменного солода, глюкоамилазы микромицетов, бактериальная α-амилаза. Отношение различных фракций углеводов в патоке можно менять в широких пределах, используя специфичность действия α-амилазы, β-амилазы и глюкоамилазы. Карамельную патоку получают путём гидролиза крахмала соляной кислотой, глюкозную — кислотно-ферментативным или ферментативным способом с использованием глюкоамилазы, мальтозную — используя в качестве исходного сырья кукурузную муку, а в качестве катализатора — α- и β-амилазы ячменного солода. При использовании препаратов глюкоамилазы важно обращать внимание на присутствие в них трансгликозидаз, заметно понижающих выход глюкозы. Задача пивоварения — получить высокий выход экстрактивных веществ из перерабатываемого сырья. Основным сырьём в пивоварении является ячменный солод. Выход экстракта находится в тесной взаимосвязи с активностью амилаз, образованных при солодоращении. Поскольку солодоращение с экономической точки зрения имеет ряд серьёзных недостатков, важной проблемой пивоваров является частичная замена солода несоложёным сырьём. С этой целью в затор вносят некоторое количество определённых ферментных препаратов, в том числе с амилазной активностью. Кроме того, ферменты в пивоварении применяются для стабилизации качества пива, улучшения его вкуса, аромата, стойкости при хранении. В технологии спирта при переработке зерна хлебных злаков и картофеля основная задача — полностью перевести крахмал в сбраживаемые сахара. Для этого на спиртозаводах применяют бактериальную α-амилазу, а также глюкоамилазу. Последний фермент относительно кислото- и термостабилен и способен гидролизовать α-1,6-гликозидные связи. Поскольку гидролиз декстринов в сбраживаемый сахар является лимитирующей реакцией процесса брожения, то высокая активность глюкоамилазы обусловливает существенное сокращение длительности брожения. При 72-х часовом брожении расход α-амилазы должен составлять 1,5–2,0 ед АС, глюкоамилазы — 6,0–6,2 ед ГлА на 1 г перерабатываемого крахмала сырья. Препарат α-амилазы рекомендуется подавать в две точки технологической схемы: 0,5 ед АС на разжижение подвариваемой массы и 1 ед АС на 1 г крахмала при осахаривании вместе с глюкоамилазой. Среди других способов использования амилаз можно назвать изготовление стиральных порошков (для отстирывания пятен крахмала) и средств для мытья посуды, кормовых добавок для животных; производство тканей, а также медицину (для диагностики заболеваний). Товарные формы Ферментные препараты, в том числе мультэнзимные композиции. Правовой статус Пищевая добавка Е1100 не входит в перечень разрешённых к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации, Евросоюзе, США. Разрешена в Канаде, Австралии и Новой Зеландии. Источник Химический состав муки (часть 3) Химический состав муки Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. В пониженных сортах муки увеличивается содержание углеводов, жира, золы, белков и питательных веществ. Особенности состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства. К органическим веществам пшеничной муки относятся белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, ферменты, витамины, пигменты и некоторые другие вещества; к неорганическим – минеральные вещества и вода. Азотистые и белковые вещества Азотсодержащие вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества такие, как аминокислоты и амиды, содержатся в небольшом количестве (2-3% от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, там больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота. В муке содержатся белки: проламины (35.6%), глютелины (28.2%), глобулины (12.6%), альбумины (5.2%). Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8.7%. Роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и их физико-химические свойства определяют свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношений дисульфидных и сульфигидрильных группировок в молекуле белка зависит его вторичная и третичная структуры, а также технологические свойства белков муки. При замесе теста белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей способностью поглощать воду отличаются белки пшеничной и ржаной муки, они впитывают до 300% воды от своей массы. Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30С. Глиадин и глютенин в воде нерастворимы, и поэтому при отмывании клейковины являются основными ее компонентами. Эти белки находятся в эндосперме зерна и поэтому их больше содержится в муке высших сортов. Соотношение глиадина и глютенина в пешничной муке примерно одинаковое. Альбумин и глобулин содержатся в белке зародыша и алейронового слоя зерна, поэтому их больше содержится в муке низких сортов. Ценным специфическим свойством глиадина и глютенина является их способность образовывать клейковину. Клейковина образуется при отмывании пшеничного теста в воде. Клейковина содержит 65-70% влаги и 30-35% сухих веществ. Сухие вещества клейковины на 80-85% состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Качество клейковины характеризуется цветом, эластичностью (способностью клейковины восстанавливать свою форму после растягивания), растяжимостью (способностью растягиваться на определенную длину) и упругостью (способностью оказывать сопротивление при деформации). Количество клейковины и ее свойства определяют хлебопекарное достоинство муки и качество хлеба. Для разной выпечки нужны определенные свойства клейковины. Считается, что, чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в сильной клейковине. Значительная часть белков муки в воде не растворяется, но хорошо в ней набухает. Белки хорошо набухают при температуре 30С, поглощая при этом воды в 2-3 раза больше из собственной массы. Необратимая денатурация (изменение естественной структуры белка) происходит под действием некоторых реагентов или при нагревании свыше 60С. Денатурированный белок теряет способность к растворимости и набуханию. Значительная денатурация портит хлебопекарные свойства белков (клейковина становится неэластичной и рвется на короткие фрагменты). Во время выпечки хлеба белки денатурируют полностью, свернувшийся белок образует при этом прочный каркас, закрепляющий форму изделия. Углеводы В составе муки преобладают углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, арабиноза, галактоза), дисахариды (сахароза, раффиноза и мальтоза) и полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы, целлюлоза и пентозаны). Крахмал – важнейший углевод муки, является сложным карбогидратом. Содержится в виде зерен, размер и форма которых отличаются в разных видах муки и сортов. Размер и целостность крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее разрушаются ферментами в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна. В крахмальных зернах содержится также небольшое количество кислот (фосфорной, кремниевой и жирных кислот). Крахмал очень хорошо адсорбирует жидкость, он может связать большое количество воды даже при 30, т.е при температуре теста. Крахмальное зерно состоит из двух полисахаридов: амилозы, которая образует внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляет 1:3 или 1:3.5. Молекула амилозы состоит из 300-800 глюкозных остатков, образующие прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектиновый набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1:10. При клейстеризации крахмальные зерна сильно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Эта температура зависит от природы крахмала, от рН среды, от электролитов. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50-55С, пшеничный при 62-65С, кукурузный при 69-70С. Это влияет на качество теста и хлебобулочных изделий. Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала. От состояния крахмальных зерен зависит влагопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура мякиша, вкус, аромат, пористость и скорость черствения изделия. При брожении и расстойки теста часть крахмалов под действием 3-амилазы превращаются в мальтозу. Образование мальтозы необходима для нормального брожения теста и качества хлеба. При выпекании изделия крахмал клейстеризуется, связывая до 80% влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения выпечки крахмальный клейстер подвергается старению, что является основной причиной черствения выпечки. Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2.3% клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта – 0.1-0.15%. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки, но увиливает перистальтику кишечника, нормализует липидный и углеводный обмен в организме. Клетчатка хорошо впитывает влагу и повышает водопоглотительную способность муки, особенно обойной. Гемицеллюлозы – это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Организмом гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет разное количество пентозанов: в муке высшего сорта содержится 2.6% всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта – 25.5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду в 10-15 раз больше, чем масса самих пентозанов. Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под действием окислителей превращаются в плотные гели. Пшеничная мука содержит 0.8-2% слизей, ржаная – почти в 2 раза больше. Липиды Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях. Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2.7%, а в пшеничной муке – 1.6-2%. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопродеиды) и углеводами (гликолипиды). Связанные белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства. Жиры – сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2% жира. Жир, который находится в муке, имеет жидкую консистенцию. Он содержит в основном ненасыщенные жирные кислоты: олеиновую, линолевую и линоленовую. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины. При хранении муки жир легко разлагается, что может вызвать прогоркание и порчу муки. К липоидам муки относятся фосфатиды – сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием. В муке содержится 0.4-0.7% фосфатидов, они относятся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белкам (липопротеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины являются гидрофильными коллоидами, они хорошо набухают в воде. Так как лецитины являются поверхностно-активными веществами, они служат хорошими эмульгаторами и улучшителями хлеба. К растворимым в жирах пигментам относятся каратиноиды и хлорофилл. Цвет каратиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла – зеленый. Каратиноиды способны в животном организме превращаться в витамин А. Наиболее известные каратиноиды представляют собой ненасыщенные улеводороды. При окислении или восстановлении каратиноидные пигменты переходят бесцветные вещества. На этом свойстве основам процесс отбеливания пшеничной сортовой муки. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как она снижает ее витаминную ценностью. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке отсутствуют. Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных) веществ. Минеральные вещества зерна сосредоточены в основном в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0.3-0.5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки. Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15%). В небольших количествах содержатся микроэлементы (медь, марганец и цинк). Содержание железа в золе разных сортов муки 0.18-0.26%. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ. В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, находящиеся главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. В муке высоких сортов ферментов содержится меньше, чем в низких сортах муки. Ферменты – вещества белковой природы, способные ускорять различные реакции. Действие ферментов специфично. Каждый фермент катализирует только определенную реакцию для одного вещества, а чаще для группы веществ сходного строения. Все ферменты чувствительны к температуре и кислотности среды. Для каждого фермента есть оптимальные условия, при которых он наиболее активен. Нагревание до 70-80С разрушает почти все ферменты, они свертываются и теряют каталитические свойства. На активность многих ферментов влияет присутствие определенных химических веществ. Некоторые из них активируют ферменты (активаторы), другие – снижают их активность (ингибиторы). Ферментная активность муки зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также уменьшается. Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14.5 и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замес в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты – гидролазы – разлагают сложные вещества на более простые водорастворимые продукты гидролиза. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью. Автолиз – это саморазложение. Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того, чтобы регулировать автлитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, которые действуют на белки, крахмал и другие компоненты муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты. Протеолитические ферменты (протеиназы) действуют на белки и продукты их гидролиза. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков, их активность невысокая. Считается, что зерновые протеиназы не разрушают полностью белковую молекулу, но изменяют ее сложную структуру, от этого меняются свойства белков и самого теста. Значительно активны протеиназы зерна проресшего, несозревшего и зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Повышенная активность протеиназ ухудшает качество клейковины, лишает ее эластичности, упругости и способности к набуханию. Умеренное воздействие протеиназ на белки необходима для «созревания» теста. Клейковина становится более пластичной, что улучшает структуру пористости и повышает объем хлеба. Зерновые протеиназы активны при pH 4-5.5 и температуре 35-37С. Активность протеиназ сильно снижается окислителями, например, йодата калия, который применятеся для улучшения качества хлеба при переработке слабой муки, а также при добавлении поваренной соли. Активность протеиназ значительно увеличивается в присутствии восстановителей, например, глютатиона, который содержится в дрожжах и способен улучшить качество хлеба при переработке муки с чрезмерно сильной клейковиной. Липоксигеназа относится к окислительно к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперикиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Оптимальными параметрами для активности липоксигеназы является температура 30-40С и pH 5-5.5. Гидроперекиси, которые образуются из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями, и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины. Амилолитические ферменты – альфа- и бета-амилазы – действуют на крахмал. Альфа- и бета-амилазы находятся в муке в связанном с белками состоянии и после протеолиза расщепляются. Альфа-амилаза превращает крахмал в декстрины, образуя небольшое количество мальтозы. Бета-амилаза действует на крахмал или декстрины, образуя значительное количество мальтозы. При совместном действии двух типов амилаз крахмал гидролизуется почти полностью, так как декстрины распадаются довольно легко. Особенно легко распадается до сахаров клейстеризованный крахмал, так как рыхлые набухшие крахмальные зерна быстро поддаются действию ферментов. Бета-амилаза содержится в муке всех видов и сортов, а альфа-амилаза в муке из несозревшего или проросшего зерна. В ржаной муке нормального качества всегда содержится альфа-амилаза, что значительно влияет на ее хлебопекарные свойства. Альфа-амилаза более чувствительна к кислотности среды и менее чувствительна к температуре по сравнению с бета-амилазой. Температура инактивации этих ферментов в зависимости от кислотности среды соответственно равна 70-95 и 60-84С. Оптимальная температура осахаривания пшеничного крахмала под совместным действием альфа- и бета-амилаз 63-65С. В кислой среде амилазы инактивируются при более низкой температуре. Активность альфа-амилазы снижается в присутствии 2% хлористого натрия или 2% хлористого кальция, т.е в кислой среде. Технологическое значение обеих амилаз различно. Во время брожения теста бета-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахара нет в рецепте). Осахаривающее влияние бета-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии альфа-амилазы. Дек c трины, образуемые альфа-амилазой, осахариваются бета-амилазой значительно легче, чем крахмал. Повышенная активность альфа-амилазы может привести к излишнему образованию декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся. Липаза расщепляет жиры муки на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы низкая. Чем больше выход муки, тем выше активность липазы. Липаза действует при pH 8.0. Образующиеся свободные жирные кислоты окисляются, и это может влиять на качество муки и теста. Липоксигеназа участвует в окислении жирных кислот с образованием гидроперекисей. Наиболее активно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав муки. Фермент активен при 30-40С и pH 5-5.5. Липоперекиси могут влиять на качество клейковины. Тирозиназа (полифенолоксидаза) окисляет аминокислоту тирозин в меланины (темноокрашенные вещества), которые вызывают потемнение мякиша хлеба. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (примерно в 2 раза выше, чем у нормальной муки. Полифенолоксидаза активна при 40-50С и pH 7-7.5. При pH Свеже смолотая мука не так хороша для выпекания хлеба, так как глютен еще слабый и неэластичный, и цвет может быть желтоватым. Когда мука «состаривается» несколько месяцев, кислород в воздухе позволяет белкам созреть, они становятся сильнее и более эластичными, а также цвет муки немного отбеливается. Для состаривания муки производители добавляют химические добавки, чтобы добиться этого результата за более короткие сроки. Броматы, особенно бромат калия, добавляются в муку для созревания белков глютена, но не отбеливают муку в достаточной степени. Использование броматов уменьшается, так как они могут влиять на здоровье. Вместо них во многих странах используют аскорбиновую кислоту (витамин С). Хлорин добавляют для созревания белков глютена и отбеливания муки. Некоторые производители обогащают муку полезными веществами – витаминами и минералами, чтобы компенсировать их потерю при очистки оболочек зерна. В хлебопекарную муку могут добавлять улучшители для усиления глютена, помощи ферментации дрожжами и уменьшению черствления изделий. Источник Читайте также: судебные приставы кто это и чем занимается Рубрики Обзоры сказок Статьи Свежие записи Урок мудрости: почему грязного и вода не очистит, чистый в огне не сгорит Поговорка ‘Кто не работает, тот и не ест’: Зачем нужно учиться и трудиться Загадочная поговорка: Имеющий дойную корову всегда будет иметь сметану Поговорим о поговорке: почему давшему быка на убой не дали для поджарки и легкого Почему шутки могут привести к ссоре: урок мудрости для детей Вам также может понравиться Урок мудрости: почему грязного и вода не очистит, чистый в огне не сгорит Привет, друзья! Сегодня мы с вами поговорим о замечательной Поговорка ‘Кто не работает, тот и не ест’: Зачем нужно учиться и трудиться Привет, дорогие дети! Сегодня я хочу рассказать вам Загадочная поговорка: Имеющий дойную корову всегда будет иметь сметану Дорогие дети, сегодня мы поговорим о загадочной поговорке « Поговорим о поговорке: почему давшему быка на убой не дали для поджарки и легкого Привет, дорогие дети! Сегодня мы поговорим о забавной Политика конфиденциальности Правообладателям Контакты © 2026 Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

№ пробирки

Температура

Окраска с йодом

через 20 минут не идёт

39 °С

проявившееся синее окрашивание со временем исчезает

23 °С

проявившееся синее окрашивание со временем исчезает

Выберите верные утверждения.

1) Амилаза наиболее активна при температуре 39 °С

2) Йод является реакцией на крахмал. Исчезновение окраски раствора говорит о разложении крахмала

3) Активность пищеварительных ферментов может зависеть от кислотности среды

4) Амилаза наиболее активна при температуре 100 °С

5) Активность пищеварительных ферментов может зависеть от количества воздействующих веществ

1) Амилаза наиболее активна при температуре 39 °С.

2) Йод является реакцией на крахмал. Исчезновение окраски раствора говорит о разложении крахмала.

Ответы 3) и 5), поскольку данных показателей нет в таблице.

Ответ 4), поскольку уже при 40 °С ферменты (белки) денатурируют.

Почему ответ 1 верный,если при температуре 23 градуса активность больше?

при 23 градусах активность ниже, т.к. реакция идет дольше

α-Амилаза принадлежит к числу ферментов с достаточно высокой термостабильностью. Мезофильные бактерии продуцируют фермент, стабильный при температуре до 80°С, чаще не выше 70°С. Амилаза термофилов может обладать поразительной стабильностью. Так α-амилаза В. licteniformis, выпускаемая в виде коммерческого препарата Термамил, в присутствии 1 мМ СаС12 и 31,5% крахмала не теряет активности при 90° С, а при 100°С время полуинактавации составляет более 3 ч.

Вам выводы нужно сделать по конкретной таблице, по конкретному опыту.

В таком случае я делаю вывод, что при 100 C активность наивысшая.

Источник

Ингредиенты в производстве хлеба

Ферменты (энзимы) – это белки, служащие катализаторами (ускорителями) биологических реакций. Как правило, они носят названия, которые заканчиваются на «-аза» (лактаза, протеаза, амилаза и т. д.).

Под биологическими реакциями понимаются реакции, происходящие в живых организмах. Например, когда мы едим, нам необходимо попробовать ее на вкус. Если бы в наших организмах не было ферментов, вкусовые качества приходилось бы распознавать неделями, а не в течение часа. Каждый фермент работает для определенного вида реакций: например, лактаза действует в реакциях с участием лактозы.

Каждый фермент обладает активным центром, где к нему прикрепляются молекулы вещества-подложки. Активный центр любого энзима обладает формой, позволяющей взаимодействовать только с определенными видами веществ – примерно как в картинке-пазле, где друг с другом состыкуются только определенные частицы. Для разных видов ферментов существуют оптимальные уровни температуры и кислотности.

Ферменты в хлебопечении

В процессе производства хлеба происходит несколько реакций, ускоряемых с помощью действия ферментов. Первая из них – выделение сахара из крахмала. Затем сахар должен быть расщеплен на несколько простых сахаров, которые могут вступать в реакцию с дрожжами во время процесса ферментации (подъема теста).

Крахмал состоит из большого числа частиц глюкозы, связанных между собой, но дрожжи не могут вступать в реакцию с крахмалом, пока он не расщеплен на глюкозные составляющие. Расщепление крахмала с помощью ферментов может происходить двумя способами: либо путем механического расщепления, либо путем загустевания. На первый взгляд, расщепление крахмала видится чем-то наподобие его разрушения в процессе выпечки, но это не так. Это значит лишь то, что некоторые частицы разрушаются, разбиваются или расщепляются в процессе помола муки. Некоторый процент наличия расщепленного крахмала в муке даже желателен: если разрушено примерно 6%, то все в пределах нормы.

В составе теста, при производстве хлеба, необходимо присутствие нескольких ферментов, чтобы расщепить крахмал на несколько видов простого сахара, способных вступать в реакцию с дрожжами. Это составной процесс с участием таких ферментов, как альфа- и бета-амилаза. Наличие данных веществ позволяет расщеплять крахмал и получать сахар для ферментации дрожжей.

Крахмал может существовать в двух различных формах: в виде неразветвленных (амилоза) либо разветвленных цепей (амилопектин). Ферменты, способные расщеплять крахмал, называются амилазами. Как уже говорилось выше, есть два вида амилазы для расщепления разных видов крахмала: альфа-амилаза и бета-амилаза.

Альфа-амилаза

В тесте должно содержаться некоторое количество альфа-амилазы для расщепления крахмала в виде амилопектина, однако при избытке этого фермента крахмал может полностью раствориться.

Частицы альфа-амилазы могут реагировать с крахмалом на протяжении всей цепи молекул и создавать более мелкие цепочки различной длины. Полученные цепочки могут содержать один фрагмент молекулы (глюкоза), два фрагмента (мальтоза) или объединяться в более сложные конструкции, называемые декстринами и состоящие из нескольких фрагментов глюкозы. В составе теста бета-амилаза может расщеплять декстрины с получением мальтозы.

Бета-амилаза

В зернах злаков и муке всегда содержится определенное количество бета-амилазы – фермента, способного расщеплять амилозу с получением сахара. Бета-амилаза вступает в контакт с цепями амилозы и расщепляет их на молекулы мальтозы – дисахарида, состоящего из двух частиц глюкозы.

При участии бета-амилазы может начаться расщепление амилопектина с одного конца молекулы, но этот фермент не способен разбить цепь частиц, так что на моменте объединения в цепи процесс останавливается. Однако при расщеплении крахмала с помощью бета-амилазы образуется смесь из мальтозы и более крупных декстринов. Дрожжи образуют фермент, называемый мальтазой и способный расщеплять мальтозу на молекулы глюкозы с последующей ферментацией. Когда крахмал полностью переработан в простые виды сахара, с ними вступают в реакцию другие ферменты, содержащиеся в дрожжах. В результате образуются спирт и углекислый газ: данный этап хлебопечения называется ферментацией. Сахар (сахароза) не может образовываться напрямую под влиянием фермента, содержащегося в дрожжах и называемого зимазой: до этого другой дрожжевой фермент должен расщепить сахарозу на глюкозу и фруктозу. Затем под влиянием зимазы происходит ферментация этих сахаров.

Что такое крахмал?

Крахмал принадлежит к группе химических соединений, известных как углеводы. Они получили свое название, поскольку в их состав входит всего три элемента: углерод, водород и кислород. Чистый сухой крахмал представляет собой белый порошок, состоящий из гранул. В пшеничной муке содержится 70-73% крахмала и от 8 до 14,5% белка.

Если посмотреть на муку под микроскопом, то можно увидеть множество клеток – структур, по форме напоминающих кирпичики. В каждой клетке можно увидеть гранулу крахмала, окруженную слоем похожего на стекло белка. Разные типы крахмала обладают различной структурой. Частицы картофельного крахмала имеют овальную форму, пшеничного – овальную либо круглую, но меньшего размера, кукурузный крахмал имеет жесткую структуру.

Крахмал является сложным углеводом: он состоит из множества молекул сахара, соединенных между собой. Существует два основных его вида – амилоза и амилопектин. Крахмал – основной углевод, содержащийся в злаках (пшенице, кукурузе, овсе, рисе, ячмене), корнеплодах (картофеле, маниоке, колоказии) и бобовых (горохе, фасоли). В цельных пшеничных зернах его процент составляет 60-70%. Он содержится в эндосперме – той части зерна, из которой получают белую муку.

Крахмал и продукты его переработки используются в пищевой, пивоваренной, фармацевтической, бумажной промышленности при создании клейких веществ. В пищевой промышленности крахмал применяется в качестве загустителя, наполнителя, вязкого вещества либо стабилизатора в различных видах продукции: супах, концентратах для заварного крема, начинках для пирогов, колбасных и других мясных изделиях, мороженом, соусах и подливах и разрыхлителях для теста, для производства хлеба и детского питания.

Крахмал в производстве хлебобулочных изделий

При нагревании крахмал взаимодействует с водой, его гранулы впитывают воду и набухают. В результате полученные частицы лопаются, и внутреннее содержимое гранул формирует толстый слой желеобразной массы: это мы можем видеть на примере соуса или подливы. Такой процесс называется загустеванием или желатинизацией. В производстве хлеба используется меньшее количество воды, чем при изготовлении соусов, потому полученная масса не загустевает полностью: гранулы крахмала лопаются, однако большая их часть не превращается в однородную желеобразную субстанцию и соприкасается друг с другом по краям.

Во время выпечки крахмал взаимодействует с глютеном. Глютен расщепляется и выделяет воду, которая впитывается частицами крахмала. Затем глютен оседает и становится твердым: именно поэтому буханки хлеба не теряют форму после того, как их достанут из печи.

Если рассмотреть под микроскопом, как поднимается тесто, то можно увидеть цепочки глютена, формирующиеся в двух направлениях: вниз по диагонали и перпендикулярно полю зрения. Среди его частиц можно увидеть гранулы крахмала и дрожжей, причем последние являются самыми мелкими по размеру.

Также крахмал служит источником «питания» дрожжей в процессе ферментации. Как уже объяснялось выше, альфа- и бета-амилаза взаимодействуют в процессе превращения крахмала в сахар. Полученный сахар питает дрожжи при ферментации, в результате из них выделяется углекислый газ: именно он «поднимает» тесто и формирует окончательную хлебную структуру.

Крахмал, глютен и углекислый газ, получаемый при ферментации дрожжей, взаимодействуют при производстве привычного для нас хлеба – с корочкой и пузырчатой структурой. Также крахмал играет важную роль при удержании воды в некоторых видах хлебобулочных изделий, таких как торты. Для некоторых видов тортов используется хлорированная мука. Соединения хлора несколько меняют свойства крахмала, и потому пекарь может включать в рецепт больше сахара и жира (например, сливочного масла). В таких случаях лучше всего подходит мягкая пшеничная мука с пониженным содержанием белка: меньший процент крахмала оказывается расщепленным, из-за чего готовые изделия оказываются более объемными, с более мягкой корочкой. В свою очередь, например, печенье содержит много сахара и мало жидкости (воды). Эти факторы замедляют желатинизацию крахмала, и он не влияет на структуру уже готового печенья.

Чтобы освежить хлеб, его подогревают в печи. Гранулы крахмала заново впитают воду, набухнут, в результате буханка будет выглядеть свежей.

Источник: The Baking Industry Research Trust (BIRT)

Перевод: Янина Крупина

Источник

Е1100 пищевая добавка

Описание

Пищевая добавка Е1100 (амилазы) — относится к текстураторам, подсластителям, улучшителям муки и хлеба, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов. Амилаза — фермент, производимый в организме человека поджелудочной железой и слюнными железами. Необходим для нормального пищеварения, содержится в большинстве панкреатических препаратов (мезим, панкреатин, креон и т.д.). Расщепляет крахмал в составе пищи до олигосахаридов. Внешне выглядит как аморфные порошки от белого до желтовато-коричневого цвета, янтарные пасты или водные растворы от янтарного до коричневого цвета. Растворим. в воде; практически нерастворим в этаноле, хлороформе, эфире. α-Амилазы устойчивы до pH 5,7 (ячменного солода); 5,2 (бактериальная); 3,5–4,5 (грибная). Оптимум действия р-амилазы при pH 4,8–5,0, стабильность при pH 4,5–8,0. Оптимум активности глюкоамилазы при рН 4,0–5,0 и температуре 50–60 °C, обладает высокой кислото- и термостойкостью.

Катализируемые реакции: α-амилаза — эндогидролиз 1,4-α-Б-глюкозидных связей в полисахаридах, содержащих более двух 1,4-α-связанных D-глюкозных единиц, с образованием мальтозы и глюкозы; р-амилаза — гидролиз 1,4-α-Б-глюкозидных связей с образованием мальтозы; глюкоамилаза — гидролиз концевых 1,4-, а также 1,6-связанных α-D-глюкозных остатков с образованием β-D-глюкозы.

α-Амилаза обнаружена в организме животных, в высших растениях, микромицетах и бактериях; р-амилаза и глюкоамилаза распространены в тканях высших растений.

Получение

Контролируемой ферментацией Aspergillus oryzae, Bacillus Subtilis, Aspergillus awamori и т.д., экстракцией ячменного солода.

История

В 1833 году французский химик Ансельм Пайа описал диастазу – фермент, расщепляющий крахмал до мальтозы. Таким образом, амилазы стали первыми изученными ферментами. Согласно другим данным, амилазу в 1814 году открыл академик петербургской Академии наук К. С. Кирхгоф. Именно амилаза приводит к появлению сладковатого вкуса при длительном пережёвывании крахмалосодержащих продуктов (например, из риса или картофеля), но без добавления сахара. Амилаза присутствует в слюне (птиалин), где начинает процесс пищеварения. Расщепляет α-1,4-гликозидную связь.

Классификация

Существует 3 разновидности амилаз — альфа-, бета- и гамма-амилазы:

α-Амилаза

α-Амилаза (1,4-α-D-глюкан-глюкагоногидролаза, гликогеназа; шифр КФ — 3.2.1.1) является кальций-зависимым ферментом. К этому типу относятся амилаза слюнных желёз и амилаза поджелудочной железы. Она способна гидролизовать полисахаридную цепь крахмала и других длинноцепочечных углеводов в любом месте. Таким образом, процесс гидролиза ускоряется и приводит к образованию олигосахаридов различной длины. У животных α-амилаза является основным пищеварительным ферментом. Активность α-амилазы оптимальна в нейтральной среде (pH = 6,7—7,0). Фермент обнаружен также у растений (например, в овсе), в грибах (в аскомицетах и базидиомицетах) и бактериях (Bacillus).

β-Амилаза

β-Амилаза (1,4-α-D-глюкан-мальтогидролаза; шифр КФ — 3.2.1.2) присутствует у бактерий, грибов и растений, но отсутствует у животных. Она отщепляет вторую с конца α-1,4-гликозидную связь, образуя, таким образом, дисахарид мальтозу. При созревании фруктов β-амилаза расщепляет плодовый крахмал на сахара́, что приводит к сладкому вкусу зрелых плодов. В семенах β-амилаза активна на стадии, предшествующей прорастанию, тогда как α-амилаза важна при непосредственно прорастании семени.

β-Амилаза пшеницы является ключевым компонентом при образовании солода. Бактериальная β-амилаза участвует в разложении внеклеточного крахмала.

γ-Амилаза

γ-Амилаза (1,4-α-D-гликан-глюкогидролаза, глюкан-1,4-α-глюкозидаза, амилоглюкозидаза, экзо-1,4-α-глюкозадаза, глюкоамилаза, лизосомальная α-глюкозидаза; шифр КФ — 3.2.1.3) отщепляет последнюю α-1,4-гликозидную связь, приводя к образованию глюкозы. Кроме этого, γ-амилаза способна гидролизовать α-1,6-гликозидную связь. В отличие от других амилаз, γ-амилаза наиболее активна в кислых условиях (при pH = 3).

Метаболизм и токсичность

Доказательства того, что какие-либо ферменты, используемые в пищевых технологиях, вредны сами по себе, отсутствуют, тем более что в большинстве случаев ферменты в процессе обработки инактивируются. Однако остаётся возможность образования токсинов во время роста микроорганизмов, используемых для биосинтеза ферментов. Гарантировать отсутствие микотоксинов и патогенных микроорганизмов должен изготовитель препарата.

Применение

Основными областями использования амилаз являются хлебопечение, пивоварение, производство спирта и крахмалопаточная промышленность.

Крахмал — один из главных компонентов теста, при ферментативном воздействии на который можно добиться изменения свойств теста и улучшения качества хлеба. Ферментные препараты, проявляющие амилолитическую активность, являются активными биокатализаторами, многократно увеличивающими скорость гидролиза крахмала, что приводит к увеличению газо-и сахарообразующей способности муки. Вследствие этого добавление амилазы из микромицетов в количестве 0,002–0,004 % от массы муки приводит к повышению скорости брожения теста, увеличению удельного объёма хлеба, улучшению физико-механических свойств мякиша, более интенсивной окраске хлебной корки, улучшению вкуса и аромата изделия, продлению его свежести. Высокая активность α-амилазы, полезная в процессе брожения, может сыграть отрицательную роль при выпечке хлеба вследствие её дезагрегирующего действия на клейстеризованный крахмал. Например, хлеб из муки из проросшего зерна, содержащего высокоактивную α-амилазу, получается низкого качества с липким мякишем. В отличие от термостабильной α-амилазы муки, грибная α-амилаза обладает низкой термостабильностью, при выпечке хлеба она быстро инактивируется ещё до момента клейстеризации крахмала. Поэтому в хлебопечении рекомендуется использовать грибную амилазу. Конечными продуктами действия амилазы на крахмал являются мальтоза и глюкоза. Это имеет положительное значение при использовании дрожжей с низкой мальтазной активностью.

Крахмал и крахмалсодержащее сырьё (кукуруза, картофель) — прекрасные источники Сахаров, получаемых в виде патоки (сиропов) и глюкозы. Технология этих продуктов включает две основные стадии: клейстеризацию крахмала и разжижение крахмального клейстера; гидролиз (осахаривание) крахмала. Для расщепления крахмала применяют три метода: кислотный, кислотно-ферментативный и ферментативный. При кислотном методе как разжижение крахмального клейстера, так и осахаривание крахмала осуществляется одним катализатором — соляной кислотой; при кислотно-ферментативном — разжижение осуществляют соляной кислотой, а гидролиз — амилазой; при ферментативном — обе стадии ведут под действием амилазы. Катализаторами служат α- и β-амилазы ячменного солода, глюкоамилазы микромицетов, бактериальная α-амилаза. Отношение различных фракций углеводов в патоке можно менять в широких пределах, используя специфичность действия α-амилазы, β-амилазы и глюкоамилазы. Карамельную патоку получают путём гидролиза крахмала соляной кислотой, глюкозную — кислотно-ферментативным или ферментативным способом с использованием глюкоамилазы, мальтозную — используя в качестве исходного сырья кукурузную муку, а в качестве катализатора — α- и β-амилазы ячменного солода. При использовании препаратов глюкоамилазы важно обращать внимание на присутствие в них трансгликозидаз, заметно понижающих выход глюкозы.

Задача пивоварения — получить высокий выход экстрактивных веществ из перерабатываемого сырья. Основным сырьём в пивоварении является ячменный солод. Выход экстракта находится в тесной взаимосвязи с активностью амилаз, образованных при солодоращении. Поскольку солодоращение с экономической точки зрения имеет ряд серьёзных недостатков, важной проблемой пивоваров является частичная замена солода несоложёным сырьём. С этой целью в затор вносят некоторое количество определённых ферментных препаратов, в том числе с амилазной активностью. Кроме того, ферменты в пивоварении применяются для стабилизации качества пива, улучшения его вкуса, аромата, стойкости при хранении. В технологии спирта при переработке зерна хлебных злаков и картофеля основная задача — полностью перевести крахмал в сбраживаемые сахара. Для этого на спиртозаводах применяют бактериальную α-амилазу, а также глюкоамилазу. Последний фермент относительно кислото- и термостабилен и способен гидролизовать α-1,6-гликозидные связи. Поскольку гидролиз декстринов в сбраживаемый сахар является лимитирующей реакцией процесса брожения, то высокая активность глюкоамилазы обусловливает существенное сокращение длительности брожения. При 72-х часовом брожении расход α-амилазы должен составлять 1,5–2,0 ед АС, глюкоамилазы — 6,0–6,2 ед ГлА на 1 г перерабатываемого крахмала сырья. Препарат α-амилазы рекомендуется подавать в две точки технологической схемы: 0,5 ед АС на разжижение подвариваемой массы и 1 ед АС на 1 г крахмала при осахаривании вместе с глюкоамилазой.

Среди других способов использования амилаз можно назвать изготовление стиральных порошков (для отстирывания пятен крахмала) и средств для мытья посуды, кормовых добавок для животных; производство тканей, а также медицину (для диагностики заболеваний).

Товарные формы

Ферментные препараты, в том числе мультэнзимные композиции.

Правовой статус

Пищевая добавка Е1100 не входит в перечень разрешённых к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации, Евросоюзе, США. Разрешена в Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

Источник

Химический состав муки (часть 3)

Химический состав муки

Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. В пониженных сортах муки увеличивается содержание углеводов, жира, золы, белков и питательных веществ.

Особенности состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства.

К органическим веществам пшеничной муки относятся белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, ферменты, витамины, пигменты и некоторые другие вещества; к неорганическим – минеральные вещества и вода.

Азотистые и белковые вещества

Азотсодержащие вещества муки в основном состоят из белков. Небелковые азотистые вещества такие, как аминокислоты и амиды, содержатся в небольшом количестве (2-3% от общей массы азотистых соединений). Чем выше выход муки, там больше содержится в ней азотистых веществ и небелкового азота.

В муке содержатся белки: проламины (35.6%), глютелины (28.2%), глобулины (12.6%), альбумины (5.2%). Среднее содержание белковых веществ в пшеничной муке 13-16%, нерастворимого белка 8.7%.

Роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и их физико-химические свойства определяют свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношений дисульфидных и сульфигидрильных группировок в молекуле белка зависит его вторичная и третичная структуры, а также технологические свойства белков муки.

При замесе теста белки набухают, адсорбируя большую часть влаги. Большей способностью поглощать воду отличаются белки пшеничной и ржаной муки, они впитывают до 300% воды от своей массы. Оптимальная температура для набухания белков клейковины 30С.

Глиадин и глютенин в воде нерастворимы, и поэтому при отмывании клейковины являются основными ее компонентами. Эти белки находятся в эндосперме зерна и поэтому их больше содержится в муке высших сортов. Соотношение глиадина и глютенина в пешничной муке примерно одинаковое. Альбумин и глобулин содержатся в белке зародыша и алейронового слоя зерна, поэтому их больше содержится в муке низких сортов.

Ценным специфическим свойством глиадина и глютенина является их способность образовывать клейковину. Клейковина образуется при отмывании пшеничного теста в воде. Клейковина содержит 65-70% влаги и 30-35% сухих веществ. Сухие вещества клейковины на 80-85% состоят из белков и различных веществ муки (липидов, углеводов), с которыми глиадин и глютенин вступают в реакцию. Белки клейковины связывают около половины всего количества липидов муки. В состав клейковинного белка входит 19 аминокислот. Клейковина разного качества имеет одинаковый аминокислотный состав, но разную структуру молекул. Качество клейковины характеризуется цветом, эластичностью (способностью клейковины восстанавливать свою форму после растягивания), растяжимостью (способностью растягиваться на определенную длину) и упругостью (способностью оказывать сопротивление при деформации).

Количество клейковины и ее свойства определяют хлебопекарное достоинство муки и качество хлеба. Для разной выпечки нужны определенные свойства клейковины.

Считается, что, чем больше дисульфидных связей возникает в молекуле белка, тем выше упругость и ниже растяжимость клейковины. В слабой клейковине дисульфидных и водородных связей меньше, чем в сильной клейковине.

Значительная часть белков муки в воде не растворяется, но хорошо в ней набухает. Белки хорошо набухают при температуре 30С, поглощая при этом воды в 2-3 раза больше из собственной массы.

Необратимая денатурация (изменение естественной структуры белка) происходит под действием некоторых реагентов или при нагревании свыше 60С. Денатурированный белок теряет способность к растворимости и набуханию. Значительная денатурация портит хлебопекарные свойства белков (клейковина становится неэластичной и рвется на короткие фрагменты). Во время выпечки хлеба белки денатурируют полностью, свернувшийся белок образует при этом прочный каркас, закрепляющий форму изделия.

Углеводы

В составе муки преобладают углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, арабиноза, галактоза), дисахариды (сахароза, раффиноза и мальтоза) и полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы, целлюлоза и пентозаны).

Крахмал – важнейший углевод муки, является сложным карбогидратом. Содержится в виде зерен, размер и форма которых отличаются в разных видах муки и сортов. Размер и целостность крахмальных зерен влияет на консистенцию теста, его влагоемкость и содержание в нем сахара. Мелкие и поврежденные зерна крахмала быстрее разрушаются ферментами в процессе приготовления хлеба, чем крупные и плотные зерна. В крахмальных зернах содержится также небольшое количество кислот (фосфорной, кремниевой и жирных кислот).

Крахмал очень хорошо адсорбирует жидкость, он может связать большое количество воды даже при 30, т.е при температуре теста.

Крахмальное зерно состоит из двух полисахаридов: амилозы, которая образует внутреннюю часть крахмального зерна, и амилопектина, составляющего его наружную часть. Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаков составляет 1:3 или 1:3.5.

Молекула амилозы состоит из 300-800 глюкозных остатков, образующие прямые цепи. Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение и содержат до 6000 глюкозных остатков. При нагревании крахмала с водой амилоза переходит в коллоидный раствор, а амилопектиновый набухает, образуя клейстер. Полная клейстеризация крахмала муки, при которой его зерна теряют форму, осуществляется при соотношении крахмала и воды 1:10.

При клейстеризации крахмальные зерна сильно увеличиваются в объеме, становятся рыхлыми и более податливыми действию ферментов. Температура, при которой вязкость крахмального студня наибольшая, называется температурой клейстеризации крахмала. Эта температура зависит от природы крахмала, от рН среды, от электролитов. Ржаной крахмал клейстеризуется при температуре 50-55С, пшеничный при 62-65С, кукурузный при 69-70С. Это влияет на качество теста и хлебобулочных изделий.

Присутствие поваренной соли значительно повышает температуру клейстеризации крахмала.

От состояния крахмальных зерен зависит влагопоглотительная способность теста, процессы его брожения, структура мякиша, вкус, аромат, пористость и скорость черствения изделия. При брожении и расстойки теста часть крахмалов под действием 3-амилазы превращаются в мальтозу. Образование мальтозы необходима для нормального брожения теста и качества хлеба.

При выпекании изделия крахмал клейстеризуется, связывая до 80% влаги, находящейся в тесте, что обеспечивает образование сухого эластичного мякиша хлеба. Во время хранения выпечки крахмальный клейстер подвергается старению, что является основной причиной черствения выпечки.

Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2.3% клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта – 0.1-0.15%. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки, но увиливает перистальтику кишечника, нормализует липидный и углеводный обмен в организме. Клетчатка хорошо впитывает влагу и повышает водопоглотительную способность муки, особенно обойной.

Гемицеллюлозы – это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Организмом гемицеллюлозы не усваиваются.

Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет разное количество пентозанов: в муке высшего сорта содержится 2.6% всего количества пентозанов зерна, а в муке II сорта – 25.5%. Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые пентозаны хорошо набухают в воде, поглощая воду в 10-15 раз больше, чем масса самих пентозанов.

Растворимые пентозаны или углеводные слизи дают очень вязкие растворы, которые под действием окислителей превращаются в плотные гели. Пшеничная мука содержит 0.8-2% слизей, ржаная – почти в 2 раза больше.

Липиды

Липидами называются жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все липиды нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях. Общее содержание липидов в целом зерне пшеницы около 2.7%, а в пшеничной муке – 1.6-2%. В муке липиды находятся как в свободном состоянии, так и в виде комплексов с белками (липопродеиды) и углеводами (гликолипиды). Связанные белками клейковины липиды значительно влияют на ее физические свойства.

Жиры – сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В пшеничной и ржаной муке различных сортов содержится 1-2% жира. Жир, который находится в муке, имеет жидкую консистенцию. Он содержит в основном ненасыщенные жирные кислоты: олеиновую, линолевую и линоленовую. Гидролиз жира во время хранения муки и дальнейшие превращения свободных жирных кислот существенно влияют на кислотность, вкус муки и на свойства клейковины. При хранении муки жир легко разлагается, что может вызвать прогоркание и порчу муки.

К липоидам муки относятся фосфатиды – сложные эфиры глицерина и жирных кислот, содержащие фосфорную кислоту, соединенную с каким-либо азотистым основанием. В муке содержится 0.4-0.7% фосфатидов, они относятся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белкам (липопротеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины являются гидрофильными коллоидами, они хорошо набухают в воде. Так как лецитины являются поверхностно-активными веществами, они служат хорошими эмульгаторами и улучшителями хлеба.

К растворимым в жирах пигментам относятся каратиноиды и хлорофилл. Цвет каратиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла – зеленый. Каратиноиды способны в животном организме превращаться в витамин А. Наиболее известные каратиноиды представляют собой ненасыщенные улеводороды. При окислении или восстановлении каратиноидные пигменты переходят бесцветные вещества. На этом свойстве основам процесс отбеливания пшеничной сортовой муки. Во многих странах отбеливание муки запрещено, так как она снижает ее витаминную ценностью. Жирорастворимым витамином муки является витамин Е, остальные витамины этой группы в муке отсутствуют.

Мука состоит в основном из органических веществ и небольшого количества минеральных (зольных) веществ. Минеральные вещества зерна сосредоточены в основном в алейроновом слое, оболочках и зародыше. Особенно много минеральных веществ в алейроновом слое. Содержание минеральных веществ в эндосперме невелико (0.3-0.5%) и повышается от центра к периферии, поэтому зольность служит показателем сорта муки. Большая часть минеральных веществ муки состоит из соединений фосфора (50%), а также калия (30%), магния и кальция (15%). В небольших количествах содержатся микроэлементы (медь, марганец и цинк). Содержание железа в золе разных сортов муки 0.18-0.26%. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней находится минеральных веществ.

В зернах хлебных злаков содержатся разнообразные ферменты, находящиеся главным образом в зародыше и периферийных частях зерна. В муке высоких сортов ферментов содержится меньше, чем в низких сортах муки.

Ферменты – вещества белковой природы, способные ускорять различные реакции. Действие ферментов специфично. Каждый фермент катализирует только определенную реакцию для одного вещества, а чаще для группы веществ сходного строения.

Все ферменты чувствительны к температуре и кислотности среды. Для каждого фермента есть оптимальные условия, при которых он наиболее активен. Нагревание до 70-80С разрушает почти все ферменты, они свертываются и теряют каталитические свойства. На активность многих ферментов влияет присутствие определенных химических веществ. Некоторые из них активируют ферменты (активаторы), другие – снижают их активность (ингибиторы).

Ферментная активность муки зависит от условий произрастания, хранения, режимов сушки и кондиционирования зерна перед помолом. Повышенная активность ферментов отмечена у муки, полученной из несозревшего, проросшего, морозобойного зерна. Высушивание зерна при жестком режиме снижает активность ферментов, при хранении муки (или зерна) она также уменьшается.

Ферменты активны только при достаточной влажности среды, поэтому при хранении муки влажностью 14.5 и ниже действие ферментов проявляется очень слабо. После замес в полуфабрикатах начинаются ферментативные реакции, в которых участвуют гидролитические и окислительно-восстановительные ферменты муки. Гидролитические ферменты – гидролазы – разлагают сложные вещества на более простые водорастворимые продукты гидролиза. Активность, с которой происходит разложение сложных нерастворимых веществ муки на более простые водорастворимые вещества под действием ее собственных ферментов, называется автолитической активностью. Автолиз – это саморазложение.

Желательно, чтобы автолитический процесс разложения белков и крахмала теста происходил с определенной, умеренной скоростью. Для того, чтобы регулировать автлитические процессы в производстве хлеба, необходимо знать свойства важнейших ферментов муки, которые действуют на белки, крахмал и другие компоненты муки. К основным гидролитическим ферментам муки относятся протеолитические и амилолитические ферменты.

Протеолитические ферменты (протеиназы) действуют на белки и продукты их гидролиза. Протеиназы типа папаин содержатся в зерне и муке разных злаков, их активность невысокая. Считается, что зерновые протеиназы не разрушают полностью белковую молекулу, но изменяют ее сложную структуру, от этого меняются свойства белков и самого теста. Значительно активны протеиназы зерна проресшего, несозревшего и зерна, пораженного клопом-черепашкой. Слюна этого вредителя содержит сильные протеолитические ферменты, проникающие при укусе в зерно. Повышенная активность протеиназ ухудшает качество клейковины, лишает ее эластичности, упругости и способности к набуханию. Умеренное воздействие протеиназ на белки необходима для «созревания» теста. Клейковина становится более пластичной, что улучшает структуру пористости и повышает объем хлеба.

Зерновые протеиназы активны при pH 4-5.5 и температуре 35-37С. Активность протеиназ сильно снижается окислителями, например, йодата калия, который применятеся для улучшения качества хлеба при переработке слабой муки, а также при добавлении поваренной соли.

Активность протеиназ значительно увеличивается в присутствии восстановителей, например, глютатиона, который содержится в дрожжах и способен улучшить качество хлеба при переработке муки с чрезмерно сильной клейковиной.

Липоксигеназа относится к окислительно к окислительно-восстановительным ферментам муки. Она катализирует окисление кислородом воздуха некоторых ненасыщенных жирных кислот, превращая их в гидроперикиси. Наиболее интенсивно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав жира зерна (муки). Оптимальными параметрами для активности липоксигеназы является температура 30-40С и pH 5-5.5.

Гидроперекиси, которые образуются из жирных кислот под действием липоксигеназы, сами являются сильными окислителями, и оказывают соответствующее влияние на свойства клейковины.

Амилолитические ферменты – альфа- и бета-амилазы – действуют на крахмал. Альфа- и бета-амилазы находятся в муке в связанном с белками состоянии и после протеолиза расщепляются. Альфа-амилаза превращает крахмал в декстрины, образуя небольшое количество мальтозы. Бета-амилаза действует на крахмал или декстрины, образуя значительное количество мальтозы. При совместном действии двух типов амилаз крахмал гидролизуется почти полностью, так как декстрины распадаются довольно легко. Особенно легко распадается до сахаров клейстеризованный крахмал, так как рыхлые набухшие крахмальные зерна быстро поддаются действию ферментов.

Бета-амилаза содержится в муке всех видов и сортов, а альфа-амилаза в муке из несозревшего или проросшего зерна. В ржаной муке нормального качества всегда содержится альфа-амилаза, что значительно влияет на ее хлебопекарные свойства.

Альфа-амилаза более чувствительна к кислотности среды и менее чувствительна к температуре по сравнению с бета-амилазой. Температура инактивации этих ферментов в зависимости от кислотности среды соответственно равна 70-95 и 60-84С. Оптимальная температура осахаривания пшеничного крахмала под совместным действием альфа- и бета-амилаз 63-65С. В кислой среде амилазы инактивируются при более низкой температуре. Активность альфа-амилазы снижается в присутствии 2% хлористого натрия или 2% хлористого кальция, т.е в кислой среде.

Технологическое значение обеих амилаз различно.

Во время брожения теста бета-амилаза осахаривает некоторую часть крахмала с образованием мальтозы. Мальтоза необходима для получения рыхлого теста и нормального качества изделий из муки пшеничной сортовой (если сахара нет в рецепте). Осахаривающее влияние бета-амилазы на крахмал значительно возрастает при клейстеризации крахмала, а также в присутствии альфа-амилазы. Дек c трины, образуемые альфа-амилазой, осахариваются бета-амилазой значительно легче, чем крахмал.

Повышенная активность альфа-амилазы может привести к излишнему образованию декстринов в мякише хлеба. Низкомолекулярные декстрины плохо связывают влагу мякиша, поэтому он становится липким и заминающимся.

Липаза расщепляет жиры муки на глицерин и свободные жирные кислоты. В зерне пшеницы активность липазы низкая. Чем больше выход муки, тем выше активность липазы. Липаза действует при pH 8.0. Образующиеся свободные жирные кислоты окисляются, и это может влиять на качество муки и теста.

Липоксигеназа участвует в окислении жирных кислот с образованием гидроперекисей. Наиболее активно липоксигеназа окисляет линолевую, арахидоновую и линоленовую кислоты, которые входят в состав муки. Фермент активен при 30-40С и pH 5-5.5. Липоперекиси могут влиять на качество клейковины.

Тирозиназа (полифенолоксидаза) окисляет аминокислоту тирозин в меланины (темноокрашенные вещества), которые вызывают потемнение мякиша хлеба. Тирозин образуется при гидролизе белковых веществ, поэтому мука из проросшего зерна или пораженного клопом-черепашкой, где протеолиз идет интенсивно, имеет высокую способность к потемнению (примерно в 2 раза выше, чем у нормальной муки. Полифенолоксидаза активна при 40-50С и pH 7-7.5. При pH

Свеже смолотая мука не так хороша для выпекания хлеба, так как глютен еще слабый и неэластичный, и цвет может быть желтоватым. Когда мука «состаривается» несколько месяцев, кислород в воздухе позволяет белкам созреть, они становятся сильнее и более эластичными, а также цвет муки немного отбеливается.

Для состаривания муки производители добавляют химические добавки, чтобы добиться этого результата за более короткие сроки. Броматы, особенно бромат калия, добавляются в муку для созревания белков глютена, но не отбеливают муку в достаточной степени. Использование броматов уменьшается, так как они могут влиять на здоровье. Вместо них во многих странах используют аскорбиновую кислоту (витамин С).

Хлорин добавляют для созревания белков глютена и отбеливания муки.

Некоторые производители обогащают муку полезными веществами – витаминами и минералами, чтобы компенсировать их потерю при очистки оболочек зерна.

В хлебопекарную муку могут добавлять улучшители для усиления глютена, помощи ферментации дрожжами и уменьшению черствления изделий.

Источник