Utilizarea proteazelor in panificatie

Proteazele constituie un grup omogen de enzime hidrolitice care diferă între ele prin sursa de obţinere, specificitatea de substrat, mecanismul de reacţie, dependenţa activităţii enzimatice şi a stabilităţii, de pH şi temperatură. Activitatea lor poate fi blocată, iniţiată sau inhibată într-o anumită proporţie de agenţi fizici, chimici sau biologici. Condiţiile de hidroliză, precum şi randamentul operaţiei în sine depind de natura, caracteristicile şi gradul de puritate a preparatului comercial utilizat.

Studiile realizate până în prezent au demonstrat că enzimele proteolitice prezintă doar patru mari tipuri de activităţi catalitice, cele implicând serin-proteazele fiind predominante. Studiile realizate în cazul serin-enzimelor au relevat spre exemplu, că în ciuda provenienţei lor diferite (microbiană sau animală), mecanismele catalitice rămân aceleaşi, situsurile catalitice sunt alcătuite din aceleaşi secvenţe de aminoacizi, diferenţele referindu-se doar la aşezarea lor geometrică în raport cu anumite repere ale situsului catalitic (conformaţia situsului catalitic diferă). Principalele surse de proteaze studiate până în acest moment sunt prezentate în tabelul alăturat.

Cele mai ieftine surse de proteaze sunt constituite de produsele din malţ. Datorită activităţilor amilazice conexe asociate acestora, preparatele pe bază de malţ nu corespund întotdeauna cerinţelor procesului tehnologic, motiv pentru care sunt utilizate pe scară redusă în panificaţie (Jurcoane ş colab., 2004). Pe de altă parte, bromelina şi papaina determină proteolize puternice ale glutenului, greu de controlat. Cele mai folosite proteaze sunt cele provenite din A. oryzae (pH optim la 5,5) şi B. subtilis (pH optim la 7). 

Surse de proteaze studiate

(Jurcoane şi colab, 2004)

SURSĂ

TIP

REFERINŢĂ

 

Vegetală

 

Papaină, Ficină, Bromelină

Kruger (1971);

El-Dash şi Johnson (1967)

Yoshinaka şi Ikeda (1969)

Shimada şi altii (1982)

 

 

Fungică

Alcalază, Termitază

Asperillus oryzae

Aspergillus flavus

Aspergillus sojae

Aspergillus niger

Rhyzopus oryzae

 

Uhlig şi Sproessler (1971)

Barrett (1975)

Gabor şi altii (1982)

Asp şi altii (1986)

 

 

 

 

Bacteriană

Bacillus subtilis

Bacillus pumillus

Bacillus amyloliquefaciens

Bacillus thermoproteolyticus

Bacillus amylosacchariticus

Bacillus stearothermophylus

Bacillus licheniformis

Streptomyces sp.

 

 

Belloc (1974)

Gabor şi alţii (1982)

Wootton şi alţii (1982)

 

Diferitele tipuri de proteaze au diferite mecanisme catalitice, caracterizate de valoarea de pH la care activitatea acestora atinge optimul. Astfel, proteazele pot fi:

– proteaze acide – se pot găsi în făină şi au un pH optim de acţiune scăzut; ele sunt utilizate pentru înmuierea glutenului, în timpul fermentaţiilor lungi, la pH scazut al aluaturilor pentru crackers;

– proteaze sulfhidril – se găsesc în multe ingrediente pe bază de cereale, cum ar fi făina şi malţul; de asemenea, sunt extrase din tulpini de ananas (bromelină) şi papaia (papaină); proteazele sulfhidril au un domeniu optim de pH cuprins între 3,5 şi 8,5;

– serin proteaze – sunt denumite, adeseori, proteaze alcaline, din cauză că activitatea lor este optimă la pH 7,5;

– proteaze neutre – sunt cele mai multe din proteazele disponibile în comerţ; pH-ul optim este în jur de 7 (Jurcoane şi colab., 2004, 2006).

Adaosul de proteaze în panificaţie se face în cazul făinurilor cu gluten puternic, sau în cazul făinurilor normale în scopul modelării anumitor parametri reologici, pentru o serie de procese tehnologice specifice cum sunt cele pentru obţinerea de biscuiţi, vafe, napolitane, sărăţele etc (Tamba-Berehoiu, R., Popa, N.C., Popescu, S., Stan, V., Balan, D., Iancu, A., 2005).

Atunci când se urmăreşte reducerea timpilor de frământare, numărul legăturilor peptidice care trebuie hidrolizate este mic, motiv pentru care se utilizează doze relativ scăzute de enzimă, adăugate în maia. Dacă se urmăreşte slăbirea aluatului, adaosul se face în aluat folosind însă doze de 2 – 3 ori mai mari. Acţiunea proteazei adăugate, continuă în timpul prelucrării aluatului, a dospirii, precum şi în partea iniţială a coacerii (Booth, M.R., Melvin, M.A., 1979). Ca urmare a creşterii extensibilităţii la adaosul de proteaze, creşte capacitatea de retenţie a gazelor şi implicit volumul şi porozitatea produselor. Efectul variază în funcţie de doza utilizată şi de provenienţa enzimelor, cele mai bune rezultate înregistrându-se în cazul proteazei fungice.

Asupra porozităţii pâinii proteaza bacteriană are efect negativ chiar la doze mici, de 2,5 unităţi H/100 g făină, în timp ce pentru proteaza din Aspergillus oryzae efectul nu este semnificativ, chiar la doze de 600 unităţi H/100 g făină. Slăbirea aluatului de către protează îmbunătăţeşte structura, textura şi moliciunea miezului (Bordei şi alţii, 2000).

În general, preparatele folosite în panificaţie conţin amestecuri de endo- şi exopeptidaze. Primele influenţează proprietăţile reologice ale aluaturilor, iar exopeptidazele contribuie la formarea de aminoacizi liberi, deoarece participă în ciclul de reacţii Maillard, la îmbunătăţirea caracteristicilor organoleptice ale produsului finit (aromă, culoare). În plus, aminoacizii constituie o importantă sursă de azot pentru drojdie şi au un efect stimulator asupra activităţii acesteia (Gupta, R.B., Batey, I.L., MacRitchie. F., 1992).

Pe piaţa românească se găsesc o serie de preparate comerciale pe bază de proteaze precum: Promod 223P (biscuiţi), Promod 388P, Promod 451P, Proteinase 18 şi Proteinase 05, Panazyme 77A, Veron W, Veron P.

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s