Zusätzlich zu Stärke, Eiweiß, Lipid, Asche, die wichtigsten Komponenten der Backen Mehl enthält auch eine Klasse von Komponenten für Nicht-Stärke-Polysaccharide, die wichtigste Komponente ist Arabinoxylan, der Inhalt dieser Komponente macht etwa 1,5% bis 2,5% der Gesamtmenge des Mehls. Obwohl der Inhalt dieser Zutat ist nicht hoch, aber es kann absorbieren und sperren ihr eigenes Gewicht 10-15 mal das Wasser, so in den Backprozess kann nicht ignoriert werden.

Die Rolle der Xylanase beim Backen

1.1 Der Mechanismus der Xylanase beim Backen

Je nach Wasserlöslichkeit von Arabinoxylan kann man zwischen wasserlöslichem Arabinoxylan und wasserunlöslichem Arabinoxylan unterscheiden, wobei das wasserunlösliche Arabinoxylan etwa 70%~75% des Gesamtgehalts an Arabinoxylan ausmacht. Experimentelle Studien haben bewiesen, dass sich wasserlösliches Arabinoxylan positiv auf die Brotqualität auswirkt, während wasserunlösliches Arabinoxylan einen negativen Einfluss auf die Brotqualität hat.

Xylanase kann die (l→4)-β-D-glykosidische Bindung von Arabinoxylan hydrolysieren, wodurch sich das unlösliche Arabinoxylan in hochmolekulares, wasserlösliches Arabinoxylan verwandelt, und eine weitere Hydrolyse führt zu niedermolekularem, wasserlöslichem Arabinoxylan.

1.2 Die Rolle der Xylanase in der Phase des Brotbackens

In den Prozess der Teig mischen, unlösliche Arabinoxylan, sperren eine große Menge an Wasser, so dass die Gluten kann nicht gut gebildet werden, und große Moleküle von unlöslichen Arabinoxylan Moleküle sind nicht förderlich für die Stabilität des Teigs.

Bei der Verwendung von Xylanase während des Mischvorgangs des Teigs zersetzt Xylanase das unlösliche Arabinoxylan in lösliches Arabinoxylan und verbessert die Absorption von Wasser; der ordnungsgemäße Abbau von Arabinoxylan bewirkt, dass die Viskosität von Arabinoxylan, das an den Kleberfilm gebunden ist, abnimmt, was die Erhöhung der Dehnbarkeit des Teigs fördert; Das zunehmende lösliche Arabinoxylan und das Oxidationsmittel im Brot führen zu einer oxidativen Gelierung, die das Wasserhaltevermögen und die Elastizität des Teigs erhöht. Daher kann die angemessene Zugabe von Xylanase den Teig trocken, gut dehnbar, plastisch und gut mechanisch verarbeitbar machen.

Ein übermäßiger Zusatz von Xylanase führt jedoch dazu, dass das großmolekulare, lösliche Arabinoxylan weiter zu niedermolekularem, wasserlöslichem Xylan hydrolysiert wird, das übermäßig viel Wasser freisetzt, wodurch der Teig zu weich und klebrig wird und sich die mechanische Verarbeitungsleistung verschlechtert.

1.3 Die Rolle der Xylanase in der Phase des Aufgehens und Backens von Brot

Angemessen zugesetzte Xylanase Teig, Trockenheit, Elastizität, Duktilität sind besser, so dass der Aufstieg Bühne hat eine gute Gas halten und steigen Toleranz. Die Backphase des Brotes ist die Fortsetzung der Aufgehphase, d.h. die Zeit der schnellen Ausdehnung des Teiges, und die Elastizität, Dehnbarkeit und Luftaufnahmeeigenschaften des Teiges sind in dieser Phase sehr wichtig, was in direktem Zusammenhang mit der Endqualität des gebackenen Produktes steht.

Angemessene Zugabe von Xylanase Teig in den Ofen schnellen Anstieg gut, das Volumen der gebackenen Produkte erhöht; Elastizität und Blase Stabilität ist gut, das Brot Gas halten besser, verbessern die Struktur des gebackenen Produkts, so dass die Luft-Löcher sind einheitlich, Luft-Löcher dünne Wand.

1.4 Die Rolle der Xylanase bei den Brotendprodukten

Obwohl Xylanase in der Backphase des Brotes inaktiviert wird, ist sie in der Teigschlagphase, der Aufgehphase und der frühen Backphase eine aktive Substanz, die sich immer noch auf das gebackene Endprodukt auswirkt. Die Alterung von Brot umfasst in der Regel zwei Aspekte: das Nachwachsen von Stärke und die Migration von Feuchtigkeit.

Der Zusatz von Xylanase kann die Wasserwanderung im Brot verringern, da nach der Zugabe von Xylanase in der richtigen Menge mehr lösliches Arabinoxylan entsteht, das mit dem Oxidationsmittel im Brot gelieren kann, wodurch die Wasserhalteeigenschaften des Brotes erhöht und die Wasserwanderung im Brot verringert wird.

Quellen und Eigenschaften der üblicherweise in Mehl verwendeten Xylanasen

2.1 Quellen und Klassifizierungen von Xylanasen, die üblicherweise in Mehl verwendet werden

Die heute üblicherweise in Mehl verwendeten Xylanasen stammen alle aus mikrobieller Fermentation und können je nach den fermentierenden Mikroorganismen in bakterielle Xylanasen und Pilz-Xylanasen eingeteilt werden. Je nachdem, ob die Gene der fermentierenden Mikroorganismen verändert wurden oder nicht, lassen sie sich in gentechnisch veränderte Xylanasen und herkömmliche, nicht gentechnisch veränderte Xylanasen einteilen.

2.2 Optimaler pH-Wert von Xylanasen aus verschiedenen Quellen

Abb. Veränderung der Xylanaseaktivität mit dem pH-Wert für zwei Xylanasen

Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass verschiedene Xylanasequellen an unterschiedliche pH-Werte angepasst sind, wobei Pilze die beste Vitalität in saurem Milieu besitzen, während bakterielle Xylanasen eine breitere pH-Anpassungsfähigkeit aufweisen und eine gute Vitalität in schwach saurem bis neutralem Milieu beibehalten können. Daher kann die Xylanase aus einer geeigneten Quelle entsprechend der Formulierung und dem Verfahren für Backwaren ausgewählt werden.

Schlussfolgerung.

Die rationelle Zugabe von Xylanase kann die folgenden Funktionen erfüllen: Sie kann die Viskosität der Oberfläche des Backteigs verringern, die Dehnbarkeit und Elastizität erhöhen und so die mechanische Funktionsfähigkeit des Teigs verbessern; sie kann das Volumen der gebackenen Endprodukte erhöhen; sie kann die Organisation der gebackenen Endprodukte verbessern, um die Wand der inneren Luftlöcher der Produkte dünn und gleichmäßig fein zu machen; sie kann die Migration von Feuchtigkeit aus den gebackenen Endprodukten verringern und so den Verlust von Feuchtigkeit im Prozess der Produktlagerung verringern und die Alterung der gebackenen Produkte verzögern.