Outre l'amidon, les protéines, les lipides et les cendres, les principaux composants de la farine panifiable contiennent également une catégorie de polysaccharides non amylacés, dont le composant le plus important est l'arabinoxylane, dont la teneur représente environ 1,5% à 2,5% de la quantité totale de farine. Bien que la teneur de cet ingrédient ne soit pas élevée, il peut absorber et retenir son propre poids de 10 à 15 fois l'eau, de sorte qu'il ne peut être ignoré dans le processus de cuisson.

Rôle de la xylanase dans la boulangerie

1.1 Le mécanisme de la xylanase en boulangerie

En fonction de sa solubilité dans l'eau, l'arabinoxylane peut être divisé en deux catégories : l'arabinoxylane soluble dans l'eau et l'arabinoxylane insoluble dans l'eau. L'arabinoxylane insoluble dans l'eau représente environ 70%~75% de la teneur totale en arabinoxylane. Des études expérimentales ont prouvé que l'arabinoxylane soluble dans l'eau a un effet positif sur la qualité du pain, tandis que l'arabinoxylane insoluble dans l'eau a un effet négatif sur la qualité du pain.

La xylanase peut hydrolyser la liaison (l→4)-β-D-glycosidique de l'arabinoxylane, transformant l'arabinoxylane insoluble en arabinoxylane hydrosoluble à haut poids moléculaire, et une hydrolyse supplémentaire transformera l'arabinoxylane hydrosoluble à bas poids moléculaire.

1.2 Le rôle de la xylanase dans la phase de panification

Dans le processus de mélange de la pâte, l'arabinoxylane insoluble bloque une grande quantité d'eau, de sorte que le gluten ne peut pas être bien formé, et les grandes molécules d'arabinoxylane insoluble ne sont pas propices à la stabilité de la pâte.

Lors de l'utilisation de la xylanase, pendant le processus de mélange de la pâte, la xylanase décompose l'arabinoxylane insoluble en arabinoxylane soluble et améliore l'absorption de l'eau ; la dégradation appropriée de l'arabinoxylane fait diminuer la viscosité de l'arabinoxylane attachée au film de gluten, ce qui favorise l'augmentation de l'extensibilité de la pâte ; L'arabinoxylane soluble et l'agent oxydant en augmentation constante dans le pain provoqueront une gélification par oxydation, ce qui augmentera la rétention d'eau et l'élasticité de la pâte. Par conséquent, l'ajout raisonnable de xylanase peut donner à la pâte une sensation de sécheresse, une bonne ductilité, une bonne plasticité et une bonne opérabilité mécanique.

Mais l'ajout excessif de xylanase entraînera une hydrolyse supplémentaire de l'arabinoxylane soluble à grande molécule en xylan hydrosoluble à faible molécule, qui libérera excessivement de l'eau, ce qui rendra la pâte trop molle et trop collante, et les performances du traitement mécanique deviendront médiocres.

1.3 Le rôle de la xylanase dans la levée et la cuisson du pain

Si l'on ajoute raisonnablement de la xylanase à la pâte, la siccité, l'élasticité et la ductilité sont meilleures, de sorte que la phase de levée présente une bonne rétention des gaz et une bonne tolérance à la levée. La phase de cuisson du pain est la continuation de la phase de levée, qui est la période d'expansion rapide de la pâte, et l'élasticité, la ductilité et les propriétés de rétention d'air de la pâte sont très importantes à ce stade, ce qui sera directement lié à la qualité finale du produit cuit.

L'ajout raisonnable de xylanase dans la pâte du four permet une montée rapide, le volume des produits de boulangerie augmente ; l'élasticité et la stabilité des bulles sont bonnes, le pain retient mieux les gaz, la structure du produit de boulangerie est améliorée, les trous d'air sont uniformes, les parois des trous d'air sont minces.

1.4 Le rôle de la xylanase sur les produits finis du pain

Bien que la xylanase soit inactivée au cours de la phase de cuisson du pain, elle est une substance active au cours de la phase de pétrissage, de levée et au début de la phase de cuisson, et a toujours un effet sur le produit final cuit. Le vieillissement du pain comporte généralement deux aspects : la repousse de l'amidon et la migration de l'humidité.

L'ajout de xylanase peut réduire la migration de l'eau dans le pain, car après l'ajout de xylanase en quantité adéquate, de l'arabinoxylane plus soluble est généré, l'arabinoxylane peut se gélifier avec l'agent oxydant dans le pain, augmentant les propriétés de rétention d'eau du pain et réduisant la migration de l'eau dans le pain.

Sources et propriétés des xylanases couramment utilisées dans la farine

2.1 Sources et classifications des xylanases couramment utilisées dans la farine

Aujourd'hui, les xylanases couramment utilisées dans la farine sont toutes issues de la fermentation microbienne et peuvent être classées en xylanases bactériennes et xylanases fongiques en fonction des micro-organismes de fermentation. Selon que les gènes des micro-organismes de fermentation ont été modifiés ou non, elles peuvent être classées en xylanases génétiquement modifiées et en xylanases traditionnelles non génétiquement modifiées.

2.2 pH optimal des xylanases de différentes sources

Fig. Variation de l'activité xylanase en fonction du pH pour deux xylanases

La figure montre que les différentes sources de xylanases sont adaptées à différentes valeurs de pH, les champignons possédant la meilleure vitalité dans les environnements acides, tandis que les xylanases bactériennes ont une plus grande adaptabilité au pH et peuvent maintenir une bonne vitalité dans des environnements faiblement acides à neutres. Par conséquent, la xylanase provenant d'une source appropriée peut être sélectionnée en fonction de la formulation et du processus de fabrication des produits de boulangerie.

Conclusion.

L'ajout rationnel de xylanase peut jouer les rôles suivants : elle peut réduire la viscosité de la surface de la pâte à cuire, augmenter la ductilité et l'élasticité, et donc améliorer l'opérabilité mécanique de la pâte ; elle peut augmenter le volume des produits finis cuits ; elle peut améliorer l'organisation des produits finis cuits, de manière à rendre la paroi des trous d'air internes des produits mince et uniformément fine ; elle peut réduire la migration de l'humidité des produits finis cuits, et donc réduire la perte d'humidité dans le processus de stockage des produits, et retarder le vieillissement des produits cuits.