ENZIM ROTI

Pertama-tama perlu dicatat bahwa enzim adalah protein dan bahwa mereka adalah spesifik substrat. Ini berarti bahwa enzim tertentu hanya akan bekerja pada substrat tertentu dan hanya melakukan pekerjaan yang sangat khusus. Kedua hal itu harus diingat bahwa, meskipun mereka ambil bagian dalam kimia (enzim) reaksi, mereka tidak berubah selama reaksi itu. Mereka adalah apa yang kita sebut katalis biologis yang mempercepat atau memfasilitasi reaksi kimia.

Karena mereka adalah protein, mereka panas sensitif dan semua enzim memiliki suhu optimum dan pH untuk aktivitas. Dalam rentang itu, kegiatan meningkat dengan suhu sampai titik denaturasi tercapai. Pada saat itu enzim akan kehilangan fungsinya. Terlepas dari suhu dan pH, enzim juga tergantung pada ketersediaan air, jumlah enzim yang digunakan, ketersediaan substrat dan waktu yang diizinkan untuk reaksi.

Enzim adalah senyawa biologis, biasanya protein, yang mempercepat konversi satu substansi ke lain. Kehadiran mereka mempercepat laju reaksi kimia dan mereka sering spesifik dan bertindak atas hanya satu substrat, atau mengkatalisasi hanya satu jenis reaksi, di substrat yang berbeda, tetapi terkait,.

Pada dasarnya enzim dapat menghidrolisis substrat polimer dalam dua cara. Exo-enzim menghapus unit polimer tunggal dari ujung rantai polimer, sedangkan endo-enzim dapat pecah obligasi internal yang secara acak pada setiap titik di sepanjang rantai.

Aktivitas enzim tergantung pada suhu. Enzim yang digunakan dalam baking biasanya stabil pada suhu kamar dan tingkat aktivitas enzim berfungsi dengan masing-masing 10 ° C meningkat hingga suhu denaturasi, di mana enzim adalah tidak aktif. Kebanyakan enzim tidak aktif di atas 60 ° C. Pengecualian akan bakteri α-amilase, yang mempertahankan aktivitasnya hingga 85 ° C.

aktivitas enzim adalah pH bergantung; akan ada optimum pH di mana aktivitas maksimum tercapai. Enzim biasanya stabil pada nilai pH antara 4 dan 9. Sebagian adonan memiliki nilai pH antara 5 dan 6. Ada jarang masalah denaturasi enzim karena pH. Namun, keasaman tidak mempengaruhi ionisasi kelompok di situs aktif enzim, render enzim lebih atau kurang efektif, tergantung pada pH adonan. Kegunaan dari aktivitas enzimatik yang diberikan sebagian bergantung pada pencocokan optimal pH enzim dengan pH adonan.

aktivitas enzim tergantung pada konsentrasi enzim dan substrat. Sebuah konsentrasi yang lebih tinggi dari enzim akan meningkatkan laju reaksi meskipun tidak dalam proporsi langsung ke substrat ketersediaan. Jumlah waktu enzim dan substrat bersama-sama secara langsung mempengaruhi tingkat reaksi.

Banyak enzim memerlukan kehadiran kelompok non-protein, atau koenzim, menjadi aktif. Ada juga senyawa yang bertindak sebagai inhibitor dari aktivitas enzim dengan mengikat reversibel atau ireversibel pada enzim dan / atau substrat atau dalam beberapa cara kerja enzim menghambat. oksidator, seperti bromates dan iodates, dan beberapa ion logam berat, memiliki efek ini.

Ada 3 kelompok utama dari enzim yang biasa ditemui dalam baking: enzim yang menghidrolisis karbohidrat (amilase, selulase, pentosanases), enzim yang menghidrolisis protein (protease) dan enzim yang mempengaruhi lemak dan minyak (lipase, lipoxygenases).

Enzim yang menghidrolisis karbohidrat

Amilase dibagi menjadi α-amilase dan β-amilase.

Dua amilase yang umum untuk industri kue, α-amilase dan β-amilase juga dikenal sebagai α-1,4-glukan glucanohydrolase dan α-1,4-glukan maltohydrolase.

Amilase mengubah pati menjadi gula: dalam α-amilase akan membelah pati secara acak (disebut 1-4 obligasi di pati) sedangkan β-amilase hanya bisa memenggal dua unit gula pada saat itu pada akhir rantai pati. Biasanya ada cukup β-amilase hadir dalam tepung tapi kadang-kadang penambahan α-amilase diperlukan. The α-amilase akan memotong pati menjadi unit yang lebih kecil yang disebut dekstrin dan aktivitas lebih α-amilase ada, semakin baik untuk β-amilase karena ada lebih ekstremitas tersedia. Jadi substrat untuk β-amilase adalah salah pati atau dekstrin dan produk adalah maltosa.

α-amilase adalah endo-enzim yang menyerang keterkaitan dalam struktur molekul. Secara acak memotong pati rantai di interior a-1,4-glikosidik keterkaitan memproduksi rantai pendek dari molekul glukosa atau dekstrin. β-amilase adalah exo-enzim dan bersatu unit maltosa dari ujung non-mengurangi molekul pati. Agar enzim ini untuk fungsi, granula pati harus pecah sehingga molekul pati individu tersedia untuk tindakan enzimatik.

Tergantung pada asal mereka, α- dan β-amilase perbedaan acara di pH dan suhu optima, termostabilitas, dan stabilitas kimia lainnya. Mereka tidak memerlukan koenzim untuk kegiatan, meskipun aktivitas α-amilase ditingkatkan dengan kehadiran kalsium.

PH optimum untuk α-amilase adalah 4.5 dan tidak aktif pada pH 3,3-4,0. Ketergantungan pH ini mengurangi khasiat enzim ini di sourdoughs. beta-amilase aktif di berbagai pH yang lebih luas, 4,5-9,2, dengan optimum pH 5,3. α-Amilase relatif termostabil hingga 70 ° C, sedangkan β-amilase kehilangan sekitar setengah dari aktivitasnya pada suhu ini.amilase jamur adalah yang paling stabil suhu, diikuti oleh sereal amilase, sementara amilase bakteri stabil pada suhu tinggi. enzim stabilitas baru menengah telah dikembangkan yang aktif di atas suhu gelatinisasi pati (60 ° C), tetapi benar-benar tidak aktif pada tahap akhir baking (80-90 ° C). Tujuannya adalah untuk memaksimalkan efek anti-staling tanpa membuat bergetah, produk lengket.

suplementasi amilase dapat terjadi di pabrik tepung atau di toko roti di adonan dan spons. Malted tepung barley telah digunakan sebagai bahan dalam roti selama lebih dari satu abad. Hari ini, malted tepung barley, malt tepung terigu, jamur dan bakteri α-amilase yang digunakan. Penggunaan amilase menyediakan sumber gula untuk fermentasi ragi. gula yang meningkat juga meningkatkan rasa dan meningkatkan warna kerak. Melalui modifikasi pati, amilase meningkatkan retensi kelembaban, memiliki efek remah-pelunakan dan menurunkan staling.

Tepung cenderung kekurangan α-amilase dan miller akan melengkapi tepung dengan α-amilase. Aktivitas diastatic dari tepung dinyatakan dengan jumlah jatuh atau jumlah Hagberg. Sebuah tepung yang baik memiliki sejumlah jatuh antara 200 dan 250 detik. The α-amilase yang miller akan menambah dapat berasal dari tiga sumber yang berbeda: sumber sereal (malted barley), sumber jamur (Aspergillius oryzae) atau sumber bakteri (Bacillus subtilis). amilase bakteri yang mengubah sifat pada suhu yang relatif tinggi dan beberapa akan tetap di roti setelah dipanggang. enzim akan terus mencincang pati dalam roti panggang. Pati adalah salah satu pemain utama dalam mekanisme staling, enzim bakteri digunakan sebagai pelunak remah karena mereka akan terus bekerja sementara roti duduk di rak supermarket. Namun ada bahaya untuk itu: roti menjadi lebih lembut dan lebih lembut, menjadi lebih dan lebih bergetah dan tidak jarang bahwa itu akan meratakan, runtuh saat itu duduk di rak dalam hal ada terlalu banyak amilase bakteri yang tersisa di roti .

amilase jamur bekerja persis cara kerja bakteri dan amilase sereal yang sama. namun mereka denaturasi pada suhu yang lebih rendah.

Juga selulase milik kelompok enzim yang akan menghasilkan, seperti amilase, glukosa karena selulosa juga merupakan polimer glukosa. Namun ikatan antara unit glukosa β, 1-4 obligasi. Perbedaan yang tampaknya kecil dalam obligasi dalam selulosa membuat perbedaan besar dalam struktur fisik dari polimer dan kerentanan untuk enzim. The alfa, 1-4 obligasi di pati menanamkan struktur melingkar, heliks untuk amilosa, sedangkan β yang, 1-4 hasil linkage dalam polimer selulosa linear diperpanjang. Amilase dapat menghidrolisis pati tetapi tidak dapat menghidrolisis selulosa sama sekali. Untuk memecah selulosa, selulase yang diperlukan dan mereka tidak memecah pati. Ini menggambarkan selektivitas enzim dalam hal kemampuan mereka untuk mengikat dan menghidrolisis substrat hanya tertentu dengan orientasi spasial yang unik.

Tidak seperti pati selulosa datang dalam beberapa bentuk kimia dan membutuhkan sejumlah signifikan lebih besar dari enzim dan proses untuk memecahnya menjadi glukosa.Misalnya selulosa diubah dari bentuk kristal ke keadaan amorf, diikuti oleh konversi menjadi selobiosa. Akhirnya, selobiosa diubah menjadi dua unit glukosa. Dalam proses ini, endoglucanases menghidrolisisnya daerah amorf oleh hidrolisis acak obligasi β-glukosida.

Pentosan adalah polisakarida terdiri terutama dari gula lima karbon xilosa dan arabinosa. Sementara mereka yang hadir dalam tepung gandum dalam jumlah yang sangat kecil, sekitar 2 sampai 3 persen, mereka account untuk sebanyak seperempat dari penyerapan air dari adonan yang terbuat dari tepung terigu. Hal ini meningkatkan viskositas adonan dan negatif mempengaruhi volume roti. Pentosanases membelah rantai polisakarida sehingga mengurangi viskositas dan meningkatkan volume yang roti.

Enzim yang menghidrolisis protein

Enzim yang menghidrolisis protein disebut protease. Lokasi serangan selalu di ikatan peptida antara akhir amino dari satu asam amino dan akhir karboksil dari asam amino yang berdekatan. Seperti halnya dengan enzim lain juga di sini ada 2 jenis: exo-protease dan endo-protease. The exo-protease dibagi lagi menjadi dua kelompok: karboksi-peptidases jika mereka bekerja di ujung karboksi dari protein atau amino-peptidases jika mereka bekerja di ujung amino dari molekul.

Protease akan bereaksi dengan protein dan melemahkan mereka. Akibatnya waktu pencampuran akan berkurang, machinability akan ditingkatkan serta aliran pan (adonan akan mengisi lebih mudah bentuk panci). Efek ini dicapai dengan melanggar rantai protein yang panjang, memotong ikatan peptida, ke dalam unit yang lebih kecil.

Protein terdiri dari rantai panjang asam amino. enzim proteolitik, atau protease, termasuk proteinase dan peptidase. Proteinase membagi protein di CO-NH hubungan, menciptakan polipeptida, peptida dan peptones. Ini kemudian lanjut dihidrolisis menjadi asam amino oleh peptidases.

Protease yang "lebih" spesifik daripada amilase. The spesifisitas enzim pati merendahkan tergantung pada jenis hubungan antara unit glukosa individu mereka dapat menghidrolisisnya. Protein Namun, semua obligasi ikatan peptida tetapi protein dengan suatu terdiri dari sekitar 20 asam amino yang berbeda dan bukan unit kimia tunggal seperti glukosa dalam pati. Oleh karena karakteristik dari berbagai asam amino menambahkan tingkat tambahan kompleksitas protein. Hasilnya adalah "tinggi" tingkat spesifisitas enzim protease.

Selain memasok amilase, tepung barley malt juga pernah diandalkan untuk enzim proteolitik, tetapi ini telah digantikan oleh protease dari tanaman dan sumber jamur.Penambahan protease memungkinkan produksi roti kecepatan tinggi dengan mengurangi waktu pencampuran yang dibutuhkan untuk mencapai adonan lentur. Sebuah protease bertindak untuk mengurangi ukuran dan kemampuan mengikat molekul gluten. Aksi mereka memiliki banyak efek yang sama seperti pereduksi, kecuali efeknya bersifat permanen; tidak dapat dibalik dengan penambahan agen oksidasi.

Enzim yang mempengaruhi lemak dan minyak

Jumlah atom karbon dalam rantai asam lemak dapat berkisar dari 4 sampai 24. Asam lemak jenuh mengandung semua ikatan tunggal antara atom karbon. Asam lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan ganda antara atom karbon. Asam lemak tak jenuh tunggal hanya berisi satu ikatan ganda dan asam lemak tak jenuh ganda memiliki lebih dari satu. Ikatan ganda dapat di cis atau konfigurasi trans. Bentuk cis umumnya ditemukan di naturee sementara bentuk trans, yang kurang kimia reaktif dari dua, biasanya hasil dari proses hidrogenasi.

Lipase menghilangkan asam afatty dari tulang punggung gliserol. Its pH optimum umumnya 7 - 8. Kebanyakan enzim lipase remover dua asam lemak luar, meninggalkan tengah salah satu yang melekat gliserol. Akibatnya dua asam lemak bebas dan monogliserida sebuah terbentuk. Asam ini lemak bebas cenderung chemiclly reaktif terutama ketika mereka tidak jenuh. Asam lemak tak jenuh bebas dapat bereaksi dengan oksigen di udara dan menyebabkan ketengikan.

Lipoxygenase digunakan di toko roti dan ditemukan dalam tepung kedelai. Enzim ini akan memutihkan tepung. Tepung mengandung pigmen kekuningan yang akan dipecah oleh lipoxygenase. Akibatnya satu akan mendapatkan remah putih.

Memahami fungsi enzim dalam makanan yang dipanggang

Banyak desainer produk makanan pertimbangkan enzim menggunakan baru dan inovatif. Meskipun hal ini benar bagi banyak kategori, industri kue sebenarnya memiliki sejarah panjang studi enzim dan aplikasi. Bahkan, beberapa referensi dengan penggunaan enzim ditambahkan dalam makanan roti yang berusia lebih dari 100 tahun.

Bahkan tanpa track record ini, enzim yang menarik bahan fungsional untuk berbagai alasan. Enzim, misalnya, alami komponen dari banyak bahan roti. Jika enzim ditambahkan, sering dihancurkan oleh panas dari proses pembakaran. Dalam kedua kasus, desainer dapat memperoleh manfaat fungsional enzim tetap menjaga "label bersih" gambar untuk produk jadi. Enzim juga yang khusus untuk fungsi tertentu, menghilangkan kekhawatiran tentang efek tak diinginkan.

Namun demikian, mendapatkan hasil maksimal dari enzim dalam produk roti memerlukan beberapa perencanaan pada bagian dari desainer dan pemahaman yang lebih baik dari apa yang enzim dapat dilakukan.

Apa enzim?

Karena mereka terdiri dari rantai asam amino yang panjang, enzim diklasifikasikan sebagai protein dan berbagi banyak kualitas protein-seperti. Molekul enzim, bagaimanapun, dilipat ke dalam struktur globular spesifik tiga dimensi. Dalam lipatan ini berkerut adalah rongga yang cocok dengan fitur eksternal dari molekul substrat - lemak, protein atau pati, misalnya - banyak seperti cocok kunci ke kunci.

Ketika situs aktif enzim ini bertemu dengan molekul substrat yang sesuai, mereka sementara mengikat untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Dengan membentuk kompleks, enzim menurunkan energi yang dibutuhkan untuk reaksi tertentu untuk mengambil tempat. Reaksi ini dapat baik memecah molekul substrat atau bergabung dengan molekul lain. Selain itu, kompleks ini akan membatasi reaksi obligasi tertentu pada molekul substrat.

aktivitas enzim sangat spesifik. Tergantung pada struktur tiga dimensi, sebuah enzim tertentu dapat menghidrolisis atau mensintesis hanya satu jenis molekul. Lainnya kurang spesifik untuk jenis tertentu dari molekul, tetapi mempromosikan reaksi kimia tertentu pada seluruh kelas senyawa berbagi elemen struktur umum. Apapun reaksi, enzim itu sendiri akan tetap tidak berubah dan ini adalah mengapa enzim dianggap katalis.

Enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran "ase" ke akhir substrat. Untuk mempermudah, nama substrat sering disingkat. Dalam aplikasi kue, jenis umum dari enzim yang paling sering digunakan adalah karbohidrase, protease dan lipoxygenases.

pati segregasi

Karbohidrase menghidrolisisnya hubungan glikosida karbohidrat. linkage ini secara khusus mengacu pada ikatan antara mengurangi gugus fungsional satu gula molekul dan -OH (hidroksil) kelompok molekul lain - biasanya molekul gula, juga. Amilase adalah karbohidrase yang menawarkan jumlah terbesar dari fungsi potensial dalam makanan roti. Ini menghidrolisisnya amilosa dan amilopektin dalam pati, serta turunannya seperti dekstrin dan oligosakarida.

The hidrolisis enzim α-amilase pati menjadi dekstrin larut. dekstrin ini selanjutnya dapat dihidrolisis oleh β-amilase untuk menghasilkan maltosa, dan / atau amiloglukosidase untuk menghasilkan glukosa. Karena pati ada sebagai granula padat, amilase harus bertindak atas granula pati yang rusak (karena banyak yang selama penggilingan tepung) atau butiran yang telah gelatinized oleh kelembaban dan panas (seperti ketika adonan dicampur dan panggang).

Gula yang dihasilkan dari aktivitas amilase bertindak sebagai makanan untuk ragi dalam produk ragi-mengangkat. Akibatnya, keberadaan enzim ini dalam proporsi yang tepat adalah penting untuk generasi karbon dioksida. Sebagian tepung secara alami mengandung kedua α- dan β-amilase. The β-amilase adalah, bagaimanapun, satu-satunya alami ada dalam jumlah yang cukup. Dengan demikian, mengendalikan kekuatan dengan gas dari adonan membutuhkan ditambahkan α-amilase.

Amilase juga dapat mempengaruhi konsistensi adonan. Rusak granula pati menyerap air lebih dari butiran utuh. Kemampuan ini berkurang ketika butiran rusak ditindaklanjuti oleh amilase. Dengan kemampuan mereka untuk melumpuhkan air berkurang, butiran rusak melepaskan air gratis yang melembutkan adonan dan membuatnya lebih mobile.

Fungsi ketiga amilase adalah kemampuan mereka untuk menghambat staling. Seiring waktu, remah perusahaan produk panggang karena satu set kompleks perubahan yang mencakup rekristalisasi (atau retrogradation) dari amilopektin di pati. Dengan menghidrolisa amilopektin menjadi unit yang lebih kecil, bakteri α-amilase dapat menjaga kelembutan dan memperpanjang umur simpan.

Satu teori di balik ini menunjukkan bahwa amilopektin masih mengkristal pada tingkat yang sama dengan enzim ditambahkan, tetapi bahwa panjang rantai disingkat mempertahankan fleksibilitas yang lebih besar dan kelembutan saat mengkristal. Teori lain adalah bahwa rantai amilopektin yang disingkat memiliki kecenderungan lebih rendah untuk retrograde. Either way, enzim harus terus menghidrolisisnya pati setelah dipanggang selesai. Fakta bahwa bakteri α-amilase lebih stabil secara termal dibanding sumber α-amilase lainnya adalah alasan itu digunakan.

Karena enzim aktif dalam produk panggang selesai, adalah mungkin untuk aktivitas enzim untuk pergi terlalu jauh. Daripada mempertahankan kelembutan, remah benar-benar dapat menjadi bergetah. The mulai dosis enzim sangat penting untuk mencegah ini. Untuk jaminan yang lebih besar terhadap overdosis, amiloglukosidase atau pullulanase dapat ditambahkan bersama dengan α-amilase. Enzim ini tidak memberikan kontribusi terhadap anti-staling ketika digunakan sendiri, namun membantu mencegah gumminess bila dikombinasikan dengan amilase tersebut.

Sebuah penggunaan akhir untuk amilase dalam produk bakery adalah untuk menggantikan kalium bromat, agen pengoksidasi yang memperkuat helai gluten. Diperkuat gluten menghasilkan adonan dengan peningkatan retensi gas dan, akibatnya, volume yang lebih tinggi dalam produk jadi. Berdasarkan berbagai penelitian kesehatan, penggunaan bromat adalah pada penurunan tajam. oksidan lainnya - seperti asam askorbat - dapat mempromosikan volume yang sebanding, tetapi mereka tidak memberikan pertandingan langsung untuk bromate. Untuk mengimbangi, α-amilase dapat ditambahkan dengan asam askorbat untuk meningkatkan volume dan meningkatkan kualitas remah. Roti mungkin baik menambah α-amilase dan asam askorbat secara terpisah atau pilih campuran kustom menampilkan campuran mengoptimalkan dari dua komponen.

Amilase bukan satu-satunya karbohidrase berguna dalam produk roti. Pentosanases juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan kualitas. Kedua gandum dan tepung gandum mengandung pentosan. Ini polisakarida non-pati sangat hidrofilik dan memberikan kontribusi yang signifikan terhadap sifat penyerapan air dari adonan. Dalam gandum produk berbasis tepung, pentosan juga mengganggu perkembangan volume.

Menambahkan pentosanase untuk produk gandum berbasis tepung dapat meningkatkan volume produksi oleh menghidrolisa yang pentosan ini. Pada saat yang sama, meskipun, dihidrolisis pentosan akan melepaskan air, membuat adonan sangat kendur. Bila menggunakan pentosanase, penyerapan air dari adonan harus disesuaikan dengan kompensasi.Jika adonan terlalu kendur, tidak hanya akan menjadi sulit untuk mesin, tapi manfaat volume bangunan pentosanase tidak akan terjadi.

Dalam roti gandum, yang pentosan dalam tepung gandum sangat penting untuk struktur bangunan karena konten gluten tepung gandum yang tidak cukup. Jika konten pentosan terlalu tinggi, meskipun, itu akan bersaing untuk air dengan pati dan mencegah dari pembengkakan dan gelatinizing benar. Pentosanase akan membantu mengontrol konten pentosan sehingga ada cukup untuk membangun struktur, tetapi tidak begitu banyak seperti untuk mengganggu fungsi pati. Pentosanases yang menghidrolisis selulosa juga tersedia. Ini dapat ditambahkan ke produk-serat tinggi bakery untuk membantu meningkatkan kualitas makan mereka dengan memecah rantai selulosa panjang yang berkontribusi seperti pasir mulut nuansa.

protein pemangkasan

Protease menghidrolisis ikatan peptida antara gugus amino dari satu asam amino dan gugus karboksil dari asam amino berikutnya dalam protein. Dalam adonan, ini berfungsi untuk melemahkan rantai gluten. Hal ini dapat mempengaruhi adonan dalam dua cara, tergantung kapan protease yang ditambahkan. Jika protease diperbolehkan untuk menghidrolisis sebagian dari adonan awal proses - ditambahkan ke spons putih pan roti, misalnya - itu akan mengurangi pencampuran waktu yang diperlukan untuk mengembangkan adonan. Selain awal dari protease untuk adonan lengkap, bagaimanapun, akan menyebabkan gluten untuk menjadi terlalu lemah untuk membangun struktur benar, sehingga kursus, tidak merata remah.

Namun demikian, protease dapat ditambahkan ke seluruh adonan kemudian, pada tahap pencampuran. Ini tidak akan mengurangi waktu pencampuran karena enzim tidak akan memiliki cukup waktu untuk menghidrolisisnya banyak gluten. Namun, sebagai hidrolisis terjadi melalui pembentukan, floor time dan pemeriksaan, protease yang akan membantu meningkatkan aliran adonan. Prosedur ini dapat digunakan untuk menghilangkan pan pendek mengisi dalam (non-spons) sistem adonan lurus atau untuk membantu aliran pan roti dan muffin Inggris.

Aplikasi lain untuk protease dalam menggantikan natrium sulfida di adonan kerupuk. adonan kerupuk mengandung kadar rendah lemak dan air, membuat mereka agak kaku.kekakuan ini membuat sulit untuk laminasi adonan menjadi lapisan dan lembar ke cracker ketipisan. Natrium sulfat menghidrolisisnya jembatan disulfida pada molekul gluten, mengurangi ketahanan terhadap perpanjangan dan membuat adonan yang dihasilkan lebih plastik.

Sulfat memiliki efek samping yang tidak diinginkan, namun. Mereka memecah vitamin B2, menghambat reaksi pencoklatan yang diinginkan dalam produk panggang, dan merupakan pemasaran tidak-tidak karena beberapa konsumen menunjukkan reaksi alergi terhadap substansi. Bahkan, banyak negara telah melarang atau sedang mempertimbangkan melarang penggunaan sulfat dalam produk roti. Menambahkan protease untuk rumus dan memungkinkan cukup waktu bagi enzim untuk bertindak (sulfat, dengan perbandingan, bereaksi lebih cepat) bisa mencapai kemampuan kerja yang diinginkan dalam adonan tanpa efek samping negatif.

katalis ikatan-bangunan

Sementara protease membantu membuat adonan lebih kendur, lipoxygenases dapat membantu melakukan hal yang sebaliknya. Lipoxygenases mengkatalisis penambahan molekul oksigen untuk asam lemak tak jenuh ganda untuk membentuk peroksida seperti asam indeterminateness. Ini kemudian akan berinteraksi dengan rantai samping gluten, membuat gluten lebih hidrofobik dan, kemudian, lebih kuat. Dengan gluten kuat, adonan akan memiliki sifat gas-retensi yang lebih baik dan meningkatkan toleransi terhadap pencampuran.

Di satu sisi, lipoxygenases menawarkan hasil yang serupa dengan yang diperoleh dengan penguat adonan seperti natrium stearoil-2-laktilat, tetapi mereka juga menawarkan manfaat tambahan. Meskipun mekanisme yang tepat di belakang itu tidak sepenuhnya dipahami, lipoxygenase dapat memutihkan pigmen tepung larut dalam lemak untuk menghasilkan remah lebih putih dalam roti selesai dan gulungan.

Pemahaman dan enzim memilih

Memahami apa jenis enzim lakukan untuk produk roti adalah langkah pertama dalam seleksi enzim. Mengingat bagaimana tindakan enzim spesifik, setelah hasil yang diinginkan ditentukan, enzim untuk menggunakan akan menjadi keputusan mudah. Faktor-faktor lain dalam pemilihan enzim dan penggunaan yang tidak begitu mudah. Ini termasuk sumber enzim dan bentuk, kekuatan aktivitas enzim dan berapa banyak untuk digunakan, dan kondisi di mana enzim akan digunakan dan ditangani. Amilase digunakan dalam makanan roti berasal dari tiga sumber utama.

1. bahan malt. Seperti disebutkan sebelumnya, tepung berisi alami amilase. Hal yang sama berlaku untuk sereal selain gandum. Ketika kernel sereal menjadi lembab dan berkecambah, itu mengalami peningkatan dramatis dalam α-amilase. Akibatnya, biji-bijian malting seperti barley dan gandum dapat dijadikan sebagai dasar untuk banyak bahan α-amilase yang mengandung. tepung malt adalah yang paling sering digunakan oleh pabrik untuk standarisasi konten α-amilase dari tepung terigu, meskipun juga sering ditemukan sebagai bahan dalam kerupuk dan roti tertentu. Hal ini dibuat dari gandum atau barley yang telah berkecambah, dikeringkan dan tanah untuk tepung kehalusan. ekstrak malt dan sirup mulai dengan barley perkecambahan. Daripada menggiling biji setelah pengeringan, bahan-bahan ini dibuat melalui serangkaian ekstraksi dan konsentrasi langkah cair yang melestarikan aktivitas α-amilase gandum ini. sirup malt Diastatic dibuat dengan cara yang sama, tapi mulai dengan campuran jagung dan barley. Hal ini menyebabkan sirup diastatic memiliki kurang dari rasa malt disumbangkan oleh sirup biasa dan ekstrak, namun memberikan tingkat yang sama dari aktivitas enzim. Proses non-diastatic sirup malt mirip, tapi menghasilkan bahan tanpa aktivitas amilase. Ini kemudian digunakan untuk manfaat non-enzim terkait seperti rasa dan ditingkatkan warna kerak.
2. amilase jamur. Selama pertumbuhan, jamur tertentu mensintesis α-amilase. Budaya dari Aspergillus oryzae diekstrak, terkonsentrasi dan dikeringkan untuk menghasilkan amilase jamur. Ini tersedia baik dalam bentuk tablet siap digunakan dan dicampur untuk kegiatan yang telah ditentukan dengan tepung atau pati untuk menghasilkan bentuk bubuk. amilase jamur dapat digunakan untuk membakukan tepung terigu, namun yang paling sering ditambahkan pada fasilitas produksi untuk membantu dengan pendingin adonan.
3. amilase bakteri. bakteri tertentu, seperti subtillis Bacillus, juga mensintesis α-amilase. Ini dapat diekstraksi dan dikeringkan seperti amilase jamur. amilase bakteri, bagaimanapun, cenderung lebih stabil secara termal dan, oleh karena itu, berguna untuk menjaga kelembutan dalam produk panggang selesai.

Seperti amilase, protease untuk aplikasi bakery dapat diekstraksi dari kedua jamur dan bakteri - paling sering dengan spesies yang sama yang digunakan untuk produksi α-amilase. Berbagai jenis protease memiliki mekanisme katalitik yang berbeda. Mekanisme yang berbeda terutama mengontrol bagaimana enzim merespon kondisi pH yang berbeda.

1. Asam protease dapat ditemukan di tepung dan memiliki optimum pH rendah. Mereka diduga mellow gluten selama jangka panjang, rendah pH fermentasi spons asin cracker.
2. Sulphydryl protease yang ditemukan dalam banyak bahan berbasis gandum seperti tepung dan malt. Mereka juga diekstrak dari nanas batang (bromelain) dan pepaya (papain). Sulphydryl protease memiliki pH kisaran optimum dari sekitar 3,5 menjadi hampir 8,5.
3. protease serin sering disebut protease alkalin karena aktivitas mereka adalah optimum di atas pH 7,5.
4. protease netral membuat sebagian besar protease tersedia secara komersial. Di sini, pH optimum dalam kisaran sempit sekitar 7.

Lipoxygenases tidak tersedia dalam bentuk terkonsentrasi seperti protease dan amilase. Mereka menambahkan sebagai konstituen alami penuh lemak dan tepung kedelai lemaknya. tepung ini sering ditawarkan dengan bahan-bahan fungsional lainnya seperti kalsium peroksida untuk oksidasi tambahan, fosfat dikalsium untuk pengkondisian adonan, dan tepung jagung untuk meningkatkan penyerapan dan campuran toleransi.

masalah aktivitas

Karena mereka merupakan komponen alami dari tepung kedelai, aktivitas lipoksigenase tidak seperti standar seperti itu dengan tablet, bubuk, dll tersedia dengan amilase dan protease. Meskipun tingkat aktivitas bentuk olahraga standar ini, desainer produk masih mungkin bingung dengan metode yang berbeda dari pengukuran aktivitas. Aktivitas amilosa ekstrak malt dan sirup, misalnya, biasanya dinyatakan sebagai derajat Lintner, sementara sumber amilase terkonsentrasi sering dinyatakan dalam Sandstedt-Kneen-Blish (SKB) unit.

Di atas jumlah yang luar biasa dari tes standar, pemasok enzim individu sering memiliki metode khusus untuk menentukan aktivitas enzim. Ini menyajikan sebuah tantangan untuk desainer produk mencoba untuk membandingkan kegiatan dalam rangka untuk memprediksi tingkat penggunaan dan dampak biaya.

Tujuan dari sebagian besar metode pengukuran aktivitas enzim adalah untuk menentukan seberapa cepat enzim mengubah molekul substrat untuk molekul produk. Karena itu, pengukuran aktivitas sering memiliki sedikit hubungannya dengan aktivitas enzim dalam pelaksanaannya, terutama di produk panggang. Desainer mungkin akan ingin membuat tes sendiri dengan menguji enzim pada tingkat yang berbeda di adonan yang sebenarnya. Efek yang diamati kemudian dapat berhubungan dengan jumlah enzim ditambahkan.

Dengan menggunakan tingkat aktivitas per gram dari enzim sebagai unit pengukuran, desainer produk akan memiliki dasar umum untuk membandingkan enzim. Selain itu, pengukuran aktivitas akan mencakup berat badan yang dapat langsung berhubungan dengan harga bahan dalam rangka untuk menentukan biaya gelar yang diberikan efektivitas.

Faktor yang mempengaruhi kinerja enzim

Ketika membuat tes untuk membandingkan aktivitas enzim dan ketika mempersiapkan untuk menempatkan enzim untuk bekerja dalam formula, ingat bahwa kondisi pertemuan adonan melalui proses akan sangat mempengaruhi aktivitas enzim.

Waktu adalah penting untuk keberhasilan penerapan banyak enzim. Sederhananya, reaksi kimia harus memiliki cukup waktu untuk melanjutkan. Reaksi katalitik enzim dapat, tentu saja, akan dipercepat dengan meningkatkan tingkat enzim untuk meningkatkan jumlah katalis yang tersedia. Namun, ini bisa menjadi mahal dan, dalam kasus amilase bakteri untuk rak perpanjangan hidup, mungkin karena efek merugikan pada produk jadi.

Perlu diingat juga bahwa amilase hanya dapat bertindak atas granula pati yang rusak atau gelatinized. Sebuah jumlah tertentu dari pencampuran dan / atau pengembangan adonan akan diperlukan sebelum enzim ini mulai bekerja. Sebuah protease akan mulai bertindak secepat adonan dibasahi. Di atas itu kinerja mereka tergantung pada lemak dan gula isi produk. Sebuah amilase yang berkinerja baik dalam roti tidak akan memberikan hasil yang baik di kue misalnya.

Suhu pengaruh aktivitas enzim di kedua dengan cara yang positif dan negatif. Setiap 18 derajat F peningkatan suhu adonan meningkatkan aktivitas enzim hingga dua kali lipat.Pada sisi bawah, kenaikan suhu yang sama juga akan mempercepat laju denaturasi enzim oleh faktor mana saja dari 10 sampai 30 kali lipat. Pada suhu yang cukup tinggi, tingkat denaturasi menangkap dengan laju reaksi, memperlambat dan akhirnya berhenti itu. Sama seperti waktu dan jumlah enzim harus optimal seimbang, sehingga harus waktu dan suhu. Waktu reaksi yang lebih lama benar-benar dapat meningkatkan efisiensi konversi enzim pada suhu yang lebih rendah.

Keasaman, atau pH, mempengaruhi aktivitas enzim. enzim yang berbeda, dan bahkan enzim dari sumber yang berbeda, memiliki rentang pH optimum di mana mereka yang paling aktif. Hal ini telah dibahas sebelumnya untuk protease yang berbeda, tetapi juga berlaku untuk amilase.

Ketika merumuskan, desainer tidak hanya harus menyadari pH awal dari rumus, tetapi bagaimana perubahan dari waktu ke waktu. Misalnya, sebagai leaveners kimia yang dikonsumsi, pH adonan keseluruhan dapat diubah dari kisaran optimum untuk enzim. Hal yang sama berlaku untuk produk ragi-beragi, karena pH dapat berubah secara dramatis sebagai hasil fermentasi dalam produk seperti kerupuk dan roti. Jadi kegunaan dari aktivitas enzimatik yang diberikan sebagian bergantung pada pencocokan optimal pH enzim dengan pH adonan.

Perawatan juga diperlukan ketika menyesuaikan pH susu formula. Kakao bubuk dan bahan-bahan cokelat rasa lainnya memerlukan sistem alkali untuk rasa optimal.Menyesuaikan sistem tersebut menjadi lebih asam untuk enzim dapat mempengaruhi rasa. pengembangan Warna ini sangat terkait dengan pH, dan setiap perubahan akan mempengaruhi warna kerak produk ini.

tingkat garam dapat mempengaruhi aktivitas enzim karena garam dapat membantu menstabilkan enzim tertentu. sebaliknya adalah benar, namun, untuk protease, yang dihambat oleh konsentrasi garam yang tinggi. Ini bisa menjadi hasil dari gluten garam membuat kurang tersedia untuk aksi enzim.

Jika kadar garam tidak dapat disesuaikan, urutan Selain dapat mengatasi keterbatasan ini. Dalam roti spons-dan-adonan, misalnya, enzim dapat ditambahkan ke spons. Karena garam tidak akan ditambahkan sampai tahap adonan, enzim akan memiliki lebih banyak waktu untuk bereaksi tanpa hambatan. Garam juga dapat ditambahkan ke langkah-langkah selanjutnya dalam prosedur pencampuran beberapa tahap untuk produk lain, tapi waktu antara tahapan hampir tidak signifikan karena antara spons dan adonan.

enzim tertentu mungkin memerlukan ion co-faktor untuk aktif. Banyak karbohidrase tidak akan berfungsi tanpa ion kalsium. Zinc diperlukan untuk protease jamur netral.

Enzim adalah memang sangat spesifik, koleksi berguna bahan untuk produk roti. aktivitas enzim itu sendiri berguna, dan banyak aplikasi enzim menawarkan keuntungan bersih-label. Meskipun jumlah enzim yang berbeda dan hiruk-pikuk metode pengukuran aktivitas yang berbeda mungkin tampak menakutkan, desainer produk dapat memilah-milah ini untuk menentukan enzim terbaik dan kondisi enzim yang membutuhkan dalam rumus dan selama pemrosesan untuk efektivitas maksimum. Yang dibutuhkan adalah pemahaman baru tentang bahan-bahan lama.