Fenomen enzymów piekarskich

Enzymy to proteiny, które przyspieszają reakcję metaboliczną. Stanowią je wyciągi z roślin, zwierząt, grzybów lub bakterii, które człowiek wykorzystuje od tysiącleci do wytwarzania serów, piwa i innych produktów, w tym ciasta żytniego i pszennego. Jak zatem widać, enzymy są od dawna powszechnie stosowane w technologii spożywczej. Można zaryzykować twierdzenie, iż każda nieekologiczna mąka wykorzystywana w piekarstwie ma ich dodatek.

Przedsiębiorcy produkujący enzymy dwoją się i troją, aby: wytwarzać coraz lepsze wyroby spożywcze, zastępując syntetyczne dodatki chemiczne oraz redukując konsumpcję energii i wody (nawet o połowę) pozyskiwać preparaty niepowodujące drugorzędnych reakcji i takie, które nie powodują powstawania niepożądanych produktów ubocznych zanieczyszczających środowisko produkować wyroby coraz lepiej zaspokajające specyficzne potrzeby klientów. Znajomość podstawowych wiadomości teoretycznych z zakresu enzymologii jest niezbędna podczas praktycznego stosowania tych substancji w przemyśle spożywczym.

CZYM SĄ ENZYMY?

życia na Ziemi. Proces ten nosi nazwę katalizy. Poszczególne enzymy katalizują specyficzne reakcje biochemiczne. Niektóre cechuje specyficzność absolutna, tj. katalizują jeden określony rodzaj reakcji. Wyróżnia się trzy inne specyficzności tej grupy substancji, opisane w podręcznikach biochemicznych. Enzymy składają się z części białkowej i niebiałkowej, ta druga to często witamina. Białka enzymatyczne są wytwarzane w organizmach żywych pod nadzorem układu genetycznego. Zbudowane są z tzw. aminokwasów, w ich skład wchodzą cztery podstawowe pierwiastki: węgiel, tlen, wodór i azot, niektóre zawierają także siarkę. Węglowodany natomiast są zbudowane tylko z trzech pierwiastków: tlenu, węgla i wodoru. Z punktu widzenia regulacji prawnych (rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1332 2008 z 1 grudnia 2008 r.) enzym spożywczy oznacza produkt otrzymywany z roślin, zwierząt lub n dr inż. Henryk Piesiewicz

mikroorganizmów lub produktów z nich pochodzących, w tym produkt otrzymany w procesie fermentacji z wykorzystaniem mikroorganizmów: zawierający jeden lub większą ilość enzymów zdolnych do katalizy określonej reakcji biochemicznej oraz dodawany do żywności w celu spełnienia funkcji technologicznej na jakimkolwiek etapie produkcji, przetwórstwa, przygotowania, obróbki pakowania, transportu lub przechowywania środków spożywczych. Stosowanie substancji pomocniczych w przetwórstwie żywności nie jest uregulowane przepisami prawnymi Unii Europejskiej i dlatego państwa członkowskie mogą ustanowić własne przepisy. W Polsce nie istnieją przepisy regulujące zasady stosowania substancji pomocniczych w procesie przetwarzania żywności. Jedyne warunki, których spełnienie oznacza, że dana substancja może być zakwalifikowana jako substancja pomocnicza, to: MistrzBranzy.pl 57

WAŻNE DATY Z HISTORII ENZYMÓW

2000 lat przed Chrystusem – Egipcjanie i Sumerowie stosują fermentację w celu otrzymywania piwa, chleba i serów; 80 lat przed Chrystusem – wnętrzności cielaków służą do fabrykacji serów (chymozyna); 1878 r. – zidentyfikowano składniki komórek drożdżowych prowokujące fermentację.

Wilhelm Kühne po raz pierwszy użył terminu enzym (z języka greckiego „wewnątrz drożdży”); 1926 r. – J.B. Summer jako pierwszy uzyskał enzym w czystej postaci. Wyizolował i skrystalizował ureazę z kanawalii (ang. jack beans). Jako pierwszy wykazał, iż enzymy są białkami; Lata 80. XX w. – opracowano technologie enzymatyczne w celu poprawienia trawienia i dyspozycyjności niektórych pokarmów przeznaczonych dla zwierząt; 1982 r. – pierwsze zastosowanie alfa-amylazy jako produktu inżynierii genetycznej; 1988 r. – chymozyna rekombinowana dozwolona w Szwajcarii do stosowania w przemyśle spożywczym; 1969 r. – dokonano pierwszej syntezy chemicznej enzymu. Wykorzystanie technik inżynierii genetycznej zwiększyło efektywność produkcji enzymów, przyczyniło się również do poprawy właściwości enzymów, a to dzięki zastosowaniu inżynierii białek oraz tzw. ewolucyjnego projektowania; 1990 r. – dwa dodatki służące do transformacji genetycznej uzyskały pozwolenie.

Chodzi o jeden z enzymów przeznaczonych do wyrobu serów w Stanach

Zjednoczonych i drożdży piekarskich stosowanych w Wielkiej Brytanii; 2004 r. – powstają pierwsze enzymy zaprojektowane za pomocą komputera.

• substancja nie występuje w produkcie końcowym lub są obecne tylko pozostałości substancji lub ich pochodnych • pozostałości substancji lub jej pochodnych obecne w produkcie końcowym nie mają wpływu technologicznego na produkt. We Francji substancja pomocnicza nosi miano au iliaire, a w języku angielskim processing ads. Współczesne preparaty enzymatyczne pochodzą od zwierząt i roślin, w większości jednak pozyskiwane są z mikroorganizmów. Producenci pieczywa, stosując substancje pomocnicze w postaci enzymów, nie mają obowiązku wymieniać ich na etykiecie.

KWESTIA ALERGENNOŚCI

Do dzisiaj nie stwierdzono przypadku alergii po konsumpcji pozostałości po enzymach w środkach spożywczych. W istocie ich zawartość jest tak niska, iż jest wysoce nieprawdopodobne, aby mogły prowokować alergie. Dodatek enzymu wynosi maksymalnie 100 p.p.m. (100 części wagowych enzymu na milion części produktu), czyli np. 100 g enzymu na tonę mąki lub 100 mg enzymu ma kilogram mąki. Białka enzymatyczne w substancjach po-

mocniczych ulegają denaturacji podczas wypieku i tracą aktywność, nie oddziałują więc na właściwości produktu. Jeżeli jest inaczej, to taki enzym w świetle prawa unijnego nie jest traktowany jako substancja pomocnicza, lecz jako dodatek, tak jak np. monogliceryd. Tak zachowują się enzymy otrzymywane z niektórych bakterii, których nie niszczy wysoka temperatura (95 C), utrzymująca się w środku chleba podczas wypieku. Enzymy, jak wszystkie białka, mogą być przyczyną reakcji alergicznych u osób uczulonych na ekspozycję wielkich ilości tych substancji. Z tego powodu ich producenci podejmują różne środki bezpieczeństwa oraz wytwarzają je, nadając formę ciekłą, granulowaną lub w postaci preparatów umieszczonych na specjalnych nośnikach, które eliminują narażenie personelu. 58 Mistrz Branży Pieczywo odkryte na nowo 2021

PRODUCENCI ENZYMÓW PIEKARSKICH

Na świecie jest wielu producentów preparatów enzymatycznych przeznaczonych dla przemysłu spożywczego, w tym także dla piekarstwa. Najbardziej znani w Europie to: AB Enzymes, Stern Enzym, uest, Gist Brocades, Grinstet (Danisco), Roehm Enzyme, Lallemand (z siedzibą w Kanadzie). Roehm Enzyme (Ferment) to samodzielna jednostka należąca do grupy przedsiębiorstw Huls – oferuje enzymy z serii eron, Corolase, Rohacent, Rohapect. W końcu lat 80. ubiegłego wieku firma Roehm Ferment proponowała aż 10 preparatów w Polsce, były to m.in.: eron AC – przeznaczony głównie do poprawienia właściwości gazotwórczych mąki (o wysokiej liczbie opadania), eron A – preparat enzymatyczny o wysokiej efektywności w poprawianiu objętości chleba i stabilizujący właściwości reologiczne ciasta, eron BR – specjalny preparat enzymatyczny stosowany łącznie z kwasem askorbinowym do zastępowania bromianów, Gluzym – glukooksydaza katalizująca reakcję utleniania glukozy do kwasu glukonowego, która podobnie jak katalaza rozkłada wodę utlenioną do tlenu i wody, przeznaczona jest m.in. do wzmacniania odporności kęsów ciasta na mechaniczne wstrząsy, Neutraza – preparat o aktywności proteolitycznej, w Europie stosowany głównie jako czynnik zwiększający zawartość peptydów w cieście – substancji pośrednio wzbogacających aromat pieczywa. Obecnie produkty z serii eron proponuje firma AB Enzymes. Ich najnowszym wyrobem jest eron Ryeo oferowany do produkcji chleba żytniego w warunkach przemysłowych i rzemieślniczych. Dzięki temu preparatowi ciasto nie jest kleiste i ma suchą strukturę. Producenci odsyłają po więcej informacji na jej temat pod adres e mailowy: veron@abenzymes.com. Zdumiewa liczba placówek zaangażowanych w produkcję preparatów enzymatycznych dla przemysłu spożywczego, w tym dla piekarstwa. Głównie wchodzą one w skład tzw. grup przedsiębiorstw lub innych struktur organizacyjnych. Na ogół każda firma proponuje szeroki wachlarz preparatów enzymatycznych do

ZASTOSOWANIE PRODUKT GŁÓWNE ENZYMY FUNKCJA I EFEKT

Chleb, bułki, polepszacze piekarskie Seria Sternzym

Amylaza, ksylanaza, karboksylesteraza, oksydaza Zwiększa siłę rozrostu, stabilizuje właściwości ciasta

Herbatniki, krakersy Sternzym BK Proteaza, ksylanaza Rozmiękcza gluten, stabilizuje kształt, brązowieje

Wafle Sterzym LQ Proteaza, ksylanaza Rozkłada gluten, wypuszcza wodę, ułatwia rozcinanie

Skórka chleba Sterzym T Amylaza, ksylanaza

Grubsza skórka, mniejszy dodatek wody

Tabela 1. Charakterystyka produktów firmy SternEnzym

• Pasteryzator

• Dojrzewalnik

• Frezer

• Ubijaczka

• Szatkownica

• Rozdrabniacz

• Temperówka do czekolady

• Programowalny kocioł

• Obróbka termiczna

• Schładzacz produktów

cukierniczych

produkcji różnorodnych produktów piekarskich. W tabeli 1 zestawiono wyroby proponowane przez firmę SternEnzym.

SUPERENZYMY – LITERATURA

Niedawno firma uest poszczyciła się wielkim osiągnięciem. Znalazła sposób na produkcję sztucznych enzymów. To nowy trend, który pozwala na wyprodukowanie enzymów bez konieczności wykorzystywania roślin, zwierząt czy drobnoustrojów. Menedżerowie tej firmy określają ten nowy rodzaj enzymów „superenzymami”. Posiadają one nadzwyczajne właściwości. Więcej informacji na temat tego wynalazku można znale ć w artykule pt: The uest for enobiotic Enzymes: From New Enzymes for Chemistry to a Novel Chemistry of Life, opublikowanym po raz pierwszy 15 kwietnia 2020 r. Pasjonatom polecam także artykuł pt.: Markus Jeschek s research while affiliated with Hochschule f r Technik Z rich and other places. Przegląd siedemnastu prac z zakresu „superenzymów”, które ukazały się w latach 2012 2021. W 201 roku na polskim rynku ukazała się nadzwyczajna książka: Enzymy w technologii spożywczej (redakcja naukowa: Robert J. Whitehurst, Maarten an Oort). Jest to doskonałe tłumaczenie z języka angielskiego dokonane przez Agnieszkę Błaszczak (drugie wydanie) pod tytułem: Enzymes in Food Technology, pozycja ta ukazała się w grudniu 2009 r. W powstaniu oryginału uczestniczyło 28 uczonych z 12 krajów, najwięcej z Finlandii ( osób) oraz z Holandii i Danii (po ). Nie ma wśród nich Polaków. Polskie wydanie powstało z inicjatywy Andrzeja Turleja, product managera w Oddziale Przemysłu Spożywczego w Centrum Rozwoju Aplikacji Spożywczych Brenntag Polska Sp. z o.o. Warto dokładnie przestudiować następujące rozdziały: Enzymy wpiekarstwie autorstwa Maarterna van Oarta z Holandii (Baking Technology Group, AB Mauri) GMO a inżynieria białek autorstwa iaoli Liu z Japonii Asparaginaza – enzym redukujący zawartość akryloamidu w produktach spożywczychautorstwa Beate A. Kornbrust, Mary Ann Stringer, Nielsa Erika Krebs Lange, Hanne ang Hendriksen (cała czwórka z Danii). Także w tej książce szczegółowo omówiono regulacje prawne. n

reklama

SORTOWANIE – ZLICZANIE – PAKOWANIE

Oferujemy systemy transportu i sortowania pieczywa w piekarni: przenośniki, windy, karuzele, liczarki bułek – automatyczne i ręczne o wydajności od 10 tysięcy do 30 tysięcy bułek na godzinę.

System sortuje, odlicza i pakuje do koszy, kartonów, innych opakowań.

Liczarki może skonfigurować z proponowaną przez nas pakowaczką lub urządzeniem klienta.