Alte enzime utilizate in panificatie

Sulfhidriloxidaza

Obţinută din Aspergillus niger şi adăugată la aluat fie singură, fie împreună cu glucozoxidaza, a fost prezentată ca un întăritor al aluaturilor moi.

Sulfhidriloxidaza catalizează formarea legăturilor –S–S– din grupările tiol ale proteinei. Este posibil ca sulfhidriloxidaza să aibă afinitatea limitată pentru grupele –SH din gluten.

Testarea sulfhidriloxidazei a demonstrat faptul că singură nu are influenţă asupra bucăţii de aluat, tăriei aluatului sau asupra toleranţei la frământare (Maarten van Oort, 1996).

Polifenoloxidaza

Polifenoloxidazele sunt responsabile pentru aşa-numita brunificare enzimatică. În panificaţie acest lucru se realizează numai cu pâinile de secară, de tip pâine neagră de Westfalia, cu timpi de panificaţie foarte lungi, la temperaturi relativ scăzute. Rata de îmbrunare este mai mare în maiaua acidă.

Colorarea excesivă poate fi prevenită prin introducerea metabisulfitului de sodiu sau a acidului ascorbic.

Polifenoloxidaza exogenă are influenţă asupra proprietăţilor reologice ale aluatului pâinii (Maarten van Oort, 1996).

Peroxidaza

Este numele generic dat unui grup de enzime care catalizează reacţii de oxido-reducere după reacţia generală:

ROOH + AH ® H2 + ROH + A

Peroxidazele(POX; Ec 1.11.1.7) pot cataliza un număr larg de reacţii separate. Cu câteva excepţii, majoritatea lor sunt hemproteine care se găsesc în plante, mucegaiuri, bacterii şi drojdii.

Adăugarea peroxidazei în sistemul aluat poate induce implicarea grupărilor feruloil, esterificate de reziduuri de arabinoză, în gelatinizarea oxidativă a pentozanilor.

Deşi efectul de îmbunătăţire al proprietăţilor reologice ale aluatului a fost demonstrat, reacţiile care au loc în aluat sunt puţin înţelese. Implicarea peroxidazei în întărirea aluatului are loc prin agregarea proteinelor, prin legarea încrucişată a glucidelor între ele şi cu proteinele.

Ascorbat oxidaza

Ascorbat oxidaza sau acid ascorbic oxidaza catalizează oxidarea, cu ajutorul oxigenului molecular, a acidului ascorbic, care se adaugă curent în panificaţie. Acidul ascorbic este transformat în acid L-dehidroascorbic, care la rândul său oxidează glutationul, în prezenţă de glutation reductază. (Launay, B.Bure, J., 1973). Glutationul oxidat devine în acest caz indisponibil pentru a participa la reacţii de tipul: 2 G-SH ® 2 G-S-S-G cu proteinele, consecinţa fiind o “întărire” a aluatului (glutenului).

Hexozoxidaza

Hexozoxidaza (HOX; EC 1.1.3.5) catalizează conversia unui număr de mono- şi oligoglucide la lactonele corespunzătoare, cu hidroliza în continuare, la acizii aldobionici respectivi, concomitent cu formarea H2O2. Reacţia catalizată de HOX poate fi reprezentată astfel:

D-glucoză + O2 ® d-D-gluconolactonă + H2O2

D-galactoză + O2 ® g-D-galactogalactonă + H2O2

Hexozoxidaza a fost izolată din doua specii de alge roşii Iridophycus flaccidum (Bean şi Hassid, 1956) şi Chondrus crispus (Sullivan şi Ikawa, 1973; Kerchensteiner, 1978).

Hexozoxidaza a fost purificată din alga roşie Chondrus crispus. Prin utilizarea acestei enzime în sistemul aluat, s-a obţinut o scădere a concentraţiei de grupări tiol libere, probabil din cauza formării punţilor disulfurice dintre proteine, în fracţia glutenică. S-a găsit o bună corelaţie între reducerea conţinutului de grupări tiol şi creşterea tăriei aluatului, aşa cum reiese din măsurători la extensograf. Rezultatele au fost confirmate de probe de coacere. Sunt necesare studii viitoare pentru a se vedea dacă formarea legăturilor disulfurice este singura explicaţie pentru funcţionalitatea enzimei. Efectele sale benefice se pot datora, de asemenea, gelatinizării pentozanilor sau cuplării proteine-pentozani. Hexozoxidaza a fost comparată cu glucozoxidaza, care este preferată în mod obişnuit, ca alternativă enzimatică la agenţii de oxidare chimici, utilizaţi pentru îmbunătăţirea calităţii pâinii. Se presupune că mecanismul de acţiune al hexozoxidazei în aluat este identic cu cel al glucozoxidazei, dar hexozoxidaza este mai eficientă, la aceeaşi doză, din cauza spectrului mai larg al substratului utilizat şi a afinităţii mai mari pentru glucoză (valoare Km mai mică).O analiză a mono- şi diglucidelor din făină şi din aluat arată că afinitatea HOX de a utiliza maltoza, o face utila în mod special, ca un ameliorator oxidativ pentru îmbunătăţirea calităţii pâinii (Poulsen şi Hostrup, 1998).

Lactaza

Lactaza este utilizată în aluaturile care conţin lapte şi derivate din lapte, în vederea scindării lactozei şi a utilizării produselor rezultate, respectiv: glucoza în fermentaţie şi galactoza în reacţiile de formare a melanoidinelor (Banu şi alţii, 1987). Astfel, glucoza este fermentată de drojdie, crescând cantitatea de gaze formate în aluat, în timp ce galactoza participă în reacţia de formare a melanoidinelor, rezultând produse cu coajă intens colorată, cu aromă si gust plăcute.

Deşi adaosul de lactază în aluatul preparat cu produse şi subproduse de lapte îmbunătăţeşte capacitatea aluatului de a forma gaze, el nu înlocuieşte adaosul de preparate amilolitice, la prelucrarea făinurilor cu capacitate redusă de formare a glucidelor.

Lactaza este obţinută din Aspergillus oryzae şi Aspergillus niger sau din bacteriile lactice din genul Lactobacillus. Lactazele fungice şi bacteriene au proprietăţi asemănătoare. Cantităţi egale din cele două enzime formează în aluat cantităţi diferite de gaze, lucru care se poate datora pH-ului optim de acţiune diferit al acestora. Astfel, lactaza fungică are pH-ul optim 4,5 – 5,5, adică apropiat de cel din aluat, în timp ce lactaza bacteriană are pH-ul optim 7.

Efecte ale adaosului de lactază sunt evidente în timpul dospirii finale şi în prima parte a coacerii. Adaosul de lactază este însoţit de creşterea volumului pâinii şi de intensificarea culorii cojii.

Hidroliza lactozei se poate face în aluat, în prezenţa lactazei sau înaintea preparării aluatului. În ultimul caz, laptele şi produsele lactate sunt hidrolizate mai întâi enzimatic şi se introduc, sub formă de hidrolizate, în aluat.

Transglutaminaza

Modificarea proteinelor de către enzime, cum ar fi transglutaminază (TG) a devenit de mare interes pentru cercetătorii din domeniul alimentar (Larree şi altii, 1993; Sakamoto şi alţii, 1994; Chobert şi alţii, 1996; Dickinson şi Yamamoto, 1996). Enzima TG (R-glutaminil-peptidă: amină g-glutamiltransferază; EC 2.3.2.13) poate cataliza transformarea proteinelor solubile, în polimeri proteici cu masă moleculară mare (HMW) insolubili, prin formarea de legături încrucişate covalente nedisulfurice.

Transglutaminaza catalizează formarea legăturilor covalente încrucişate nedisulfurice, dintre resturile glutaminil legate de peptidă şi grupările e-amino ale resturilor de lizină din proteine. Legarea încrucişată, împreună, a proteinelor glutenului de grâu de către transglutaminază prezintă un interes deosebit, din cauza conţinutului mare de glutamină (Hozova, B., Jancovicova, J., Dodok, L., Buchtova, V., Staruch, L., 2002).

S-a studiat posibilitatea utilizării transglutaminazei pentru a reface tăria glutenului, influenţat drastic negativ de către proteazele ploşniţei. Astfel, s-au realizat amestecuri ale unei făini obţinute din grâu cu atac de ploşniţă (Eurygaster spp.), cu făinuri din grâu sănătos (Augusta şi Sharpshooter). În vederea testării posibilităţii utilizării transglutaminazei pentru a contracara efectele de hidroliză ale proteazelor din ploşniţa cerealelor asupra proteinelor glutenice, s-a adăugat transglutaminază la amestecuri de făinuri. Aceasta arată faptul că enzima a reconstruit în mod substanţial, structura aluatului hidrolizat de către enzimele proteolitice ale ploşniţei de grâu (Koksel şi alţii, 2001).

Transglutaminaza microbiană este o enzimă care catalizează reacţia de transfer a grupărilor acil, între grupările gama-carboxiamidă a resturilor de glutamină peptidic legată şi aminele primare. În această idee s-a efectuat un studiu care a examinat eficienţa folosirii transglutaminazei pentru fortifierea proteinelor alimentare, prin legarea covalentă a aminoacizilor esenţiali limitativi. În reacţiile care folosesc esterul etilic al L-metioninei ca substrat, conţinutul de metionină al a 1 şi b-cazeinei şi al proteinelor de soia 7 S şi 11 S au crescut cu 200, 150, 240 şi, respectiv 350 % faţă de materialele initiale. Pe gluten de grâu a fost testată încorporarea lizinei şi s-a observat o creştere de 5,1 ori a conţinutului de lizină. Aceste rezultate sugerează că transglutaminaza poate fi un mijloc de îmbunătăţire a compoziţiei în aminoacizi a proteinelor alimentare (Ikura şi alţii, 1981).

Pe lângă transaminaza microbiană, aceste enzime pot fi obţinute din surse animale şi vegetale. Transglutaminaza oferă avantaje în panificaţie, în special, în procesul tehnologic cu două faze. Combinaţiile cu acid L-ascorbic şi proteaze dau rezultate reologice şi tehnologice optime.