Ud over stivelse, protein, lipid, aske indeholder hovedkomponenterne i bagemel også en klasse af komponenter til ikke-stivelsespolysaccharider, den vigtigste komponent er arabinoxylan, indholdet af denne komponent tegner sig for ca. 1,5% til 2,5% af den samlede mængde mel. Selv om indholdet af denne ingrediens ikke er højt, kan det absorbere og låse deres egen vægt 10-15 gange vandet, så i bageprocessen kan det ikke ignoreres.

Xylanases rolle i bagning

1.1 Mekanismen bag xylanase i bagning

Ifølge arabinoxylans vandopløselighed kan det opdeles i: vandopløseligt arabinoxylan og vanduopløseligt arabinoxylan, hvoraf vanduopløseligt arabinoxylan udgør ca. 70%~75% af det samlede indhold af arabinoxylan. Eksperimentelle undersøgelser har vist, at vandopløseligt arabinoxylan har en positiv effekt på brødkvaliteten, mens vanduopløseligt arabinoxylan har en negativ effekt på brødkvaliteten.

Xylanase kan hydrolysere den (l→4)-β-D-glykosidiske binding af arabinoxylan, hvilket får det uopløselige arabinoxylan til at blive til højmolekylært vandopløseligt arabinoxylan, og yderligere hydrolyse vil blive til lavmolekylært vandopløseligt arabinoxylan.

1.2 Xylanases rolle i brødpiskningen

I processen med at blande dejen låser uopløseligt arabinoxylan en stor mængde vand, så gluten ikke kan dannes godt, og store molekyler af uopløselige arabinoxylanmolekyler er ikke befordrende for dejens stabilitet.

Når man bruger xylanase, nedbryder xylanase under dejens blandingsproces det uopløselige arabinoxylan til opløseligt arabinoxylan og forbedrer absorptionen af vand; den korrekte nedbrydning af arabinoxylan får viskositeten af arabinoxylan, der er bundet til glutenfilmen, til at falde, hvilket fremmer forøgelsen af dejens strækbarhed; den stadigt stigende opløselige arabinoxylan og oxidationsmidlet i brødets oxidationsgel Den stigende opløselige arabinoxylan og oxidationsmidlet i brødet vil have oxidativ gelering, hvilket vil øge dejens vandholdighed og elasticitet. Derfor kan en rimelig tilsætning af xylanase få dejen til at føles tør, have god duktilitet, plasticitet og god mekanisk funktionsevne.

Men overdreven tilsætning af xylanase vil gøre det store molekyleopløselige arabinoxylan yderligere hydrolyseret til lavmolekylært vandopløseligt xylan, som vil frigive for meget vand, hvilket gør dejen for blød og klæbrig, og den mekaniske forarbejdningsevne bliver dårlig.

1.3 Xylanases rolle i brødets hæve- og bagefase

Rimeligt tilsat xylanase dej, tørhed, elasticitet, duktilitet er bedre, så stigningsfasen har god gasholdning og stigningstolerance. Brødets bagetrin er fortsættelsen af hævetrinnet, som er perioden med hurtig udvidelse af dejen, og dejens elasticitet, duktilitet og luftholdende egenskaber er meget vigtige i denne fase, som vil være direkte relateret til den endelige kvalitet af det bagte produkt.

Rimelig tilsætning af xylanasedej i ovnen stiger hurtigt godt, volumenet af bagte produkter steg; elasticitet og boblestabilitet er god, brødets gas holder bedre, forbedrer strukturen i det bagte produkt, så lufthullerne er ensartede, lufthuller tynd væg.

1.4 Xylanases rolle i brødets slutprodukter

Selvom xylanase inaktiveres i brødets bagetrin, er det et aktivt stof i dejens slagfase, hævetrinnet og det tidlige bagetrin, og det har stadig en effekt på det bagte slutprodukt. Ældning af brød involverer normalt to aspekter, stivelsestilvækst og fugtmigration.

Tilsætning af xylanase kan reducere vandmigrationen i brød, fordi der efter tilsætning af xylanase i den rette mængde dannes mere opløseligt arabinoxylan, og arabinoxylan kan danne gel med oxidationsmidlet i brødet, hvilket øger brødets vandholdende egenskaber og reducerer vandmigrationen i brødet.

Kilder og egenskaber ved xylanaser, der ofte bruges i mel

2.1 Kilder og klassifikationer af xylanaser, der almindeligvis anvendes i mel

I dag er xylanaser, der almindeligvis anvendes i mel, alle fra mikrobiel fermentering, som kan kategoriseres i bakterielle xylanaser og svampexylanaser alt efter de fermenterende mikroorganismer. Alt efter om fermenteringsmikroorganismernes gener er blevet modificeret eller ej, kan de klassificeres i genetisk modificeret xylanase og traditionel ikke-genetisk modificeret xylanase.

2.2 Optimal pH for xylanaser fra forskellige kilder

Fig. Variation af xylanaseaktivitet med pH for to xylanaser

Af figuren kan man se, at forskellige kilder til xylanaser er tilpasset forskellige pH-værdier, hvor svampe har den bedste vitalitet i sure miljøer, mens bakterielle xylanaser har en bredere pH-tilpasningsevne og kan opretholde en god vitalitet i svagt sure til neutrale miljøer. Derfor kan xylanase fra en passende kilde vælges i henhold til formuleringen og processen for bageriprodukter.

Konklusion.

Den rationelle tilsætning af xylanase kan spille følgende roller: det kan reducere viskositeten på bagedejens overflade, øge duktiliteten og elasticiteten og dermed forbedre dejens mekaniske funktionsevne; det kan øge volumenet af de bagte slutprodukter; det kan forbedre organiseringen af de bagte slutprodukter for at gøre væggen i de indre lufthuller i produkterne tynde og ensartet fine; det kan reducere migrationen af fugt fra de bagte slutprodukter og dermed reducere tabet af fugt i processen med produktopbevaring og forsinke ældningen af bagte produkter.