IV. Ứng dụng enzyme amylase trong công nghiệp thực phẩm
e. ứng dụng enzyme amylase trong sản xuất bánh mỳ
Nguyên liệu
Bột mì là nguyên liệu chính để sản xuất bánh, được chế biến từ hạt lúa mì. Bột mì có hai loại: bột mì trắng và bột mì đen. Bột mì trắng được sản xuất từ hạt lúa mì trắng, bột mì đen được sản xuất từ hạt lúa mì đen. Nguồn nguyên liệu chủ yếu của nước ta là nhập từ nước ngoài (nhập bột mì và lúa mì) và ta chỉ nhập loại lúa mì trắng. Lúa mì trắng có hai loại: loại cứng và loại mềm. Lúa mì cứng có chất lượng cao hơn.
Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Saccharomyces cerevisiae.
Phụ gia bánh mì là một hỗn hợp chứa rất nhiều chất hoạt tính nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein của bột để tạo nên một khung protein vững chắc có thể chứa khí
34 của quá trình lên men. Hàm lượng sử dụng chất phụ gia sẽ tùy theo chất lượng bột. và enzyme được xem như một chất phụ gia cho vào quá trình làm bánh để làm tăng chất lượng bánh mỳ.
Quá trình tham gia của enzyme amylase
Trong sản xuất bánh mỳ, người ta sử dụng enzyme nhằm giải quyết một số vấn đề sau:
- Làm tăng thể tích bánh.
- Làm màu sắc của bánh đẹp hơn. - Làm tăng mùi thơm cho bánh.
Trong quá trình sản xuất bánh mỳ, người ta sử dụng cả enzyme α -amylase và β- amylase. Các loại enzyme này tham gia thủy phân tinh bột để tạo thành đường. Nhờ đó, nấm men Saccharomyces cerevisae sẽ dễ dàng chuyển hóa chúng thành cồn, CO2, làm tăng thể tích của bánh và tạo ra màu sắc, hương vị tốt cho bánh.
Nguồn amylase thường sử dụng là từ malt. Tuy nhiên trong những năm gần đây, nguồn nguyên liệu malt dần dần được thay thế bằng nguồn nguyên liệu từ nấm sợi. Các chế phẩm enzyme từ nấm sợi có ưu điểm là trong chế phẩm này không chỉ chứa amyase mà còn chứa cả protease và một số enzyme khác rất có lợi cho quá trình lên men. Chế phẩm enzyme từ nấm sợi chủ yếu thu nhận từ Aspergillus oryzae. Enzyme amylase từ nấm sợi có pH hoạt động tối ưu là 4,5-5,5.
Trong quá trình sử dụng chế phẩm enzyme, người ta cho sulphat amon vào bột như một chất đệm cho enzyme amylase hoạt động. Người ta thường tạo chất đệm cho amylase bằng cách trộn lượng amylase và tinh bột theo tỷ lệ 1:1. Hỗn hợp này có tác dụng ổn định hoạt tính amylase không thay đổi trong thời gian một năm bảo quản. Khi cho hỗn hợp này vào bột để làm bánh mỳ thì chất lượng bánh sẽ tăng lên rất nhiều (tăng thể tích, độ xốp, tăng khả năng giữ hình bánh, tăng mức ổn định cấu trúc ruột bánh và giảm quá trình làm khô bánh). Ngoài ra khi sử dụng chế phẩm enzyme sẽ làm giảm tiêu hao nấm men lỏng đến 20%.
Các kết quả nghiên cứu động học của các phản ứng xảy ra trong sản xuất bánh mỳ cho thấy rằng, lượng đường có sẵn trong bột mỳ không đủ cho sự chuyển hóa hóa học cũng như các chuyển hóa sinh học để đảm bảo chất lượng của bánh mỳ.
Mặt khác chất lượng bánh mỳ không chỉ phụ thuộc vào lượng CO2 tạo ra nhiều hay ít, mà phụ thuộc vào động thái của quá trình tạo ra nó. Nếu lượng CO2 tạo ra chỉ từ lượng đường có sẵn trong bột mỳ thì lượng CO2 này sẽ đạt cực đại ở giờ đầu tiên và giờ thứ hai của quá trình lên men, sau đó lượng khí sẽ giảm vì thế bánh mỳ sẽ không đảm bảo được chất lượng. Trong công nghệ sản xuất bánh mỳ, lượng khí CO2 phải được tạo ra liên tục từ giờ đầu tiên đến giờ cuối cùng của quá trình sản xuất. Đặc biệt là quá trình tạo CO2 phải được ổn định 10 -15 phút đầu khi đưa bánh vào lò nướng.
Khi trong bột có β-amylase hoạt động thì tạo thành CO2 trong quá trình nhào bột xảy ra theo chiều hướng tăng và đạt cực đại ở giờ thứ tư của quá trình lên men. Quá trình này rất thuận lợi và hoàn toàn phù hợp với những yêu cầu kỹ thuật của sản xuất
35 bánh mỳ. Như vậy, việc duy trì sự tạo thành lượng khí liên tục là do hoạt động của enzyme amylase khi ta đưa vào bột trong quá trình nhào bột.
Công nghệ sản xuất bánh mỳ của một số nước sử dụng chế phẩm enzyme như: - Ở Nga, ngưởi ta sử dụng chế phẩm có tên thương mại là Amilorizin – P810X. Chế phẩm này được sản xuất từ nấm sợi Aspergillus oryzae chủng 476-1, chế phẩm enzyme này chứa cả amylase và protease, thường ở dạng cô đặc tinh khiết và dạng bột.
- Ở Mỹ, các chế phẩm enzyme thường ở dạng hạt, hãng sản xuất chế phẩm enzyme dùng cho bánh mỳ lớn nhất ở Mỹ là hang Rom và Khaac. Enzyme có tên thương mại là GUMASE NR – 150.
- Ở Nhật, tuy bánh mỳ không phải là lương thực chính nhưng những cơ sở sản xuất bánh mỳ ứng dụng enzyme rất có hiệu quả. Các chế phẩm enzyme sử dụng là hỗn hợp amylase và protease.
- Ở Anh, người ta sử dụng chế phẩm enzyme amylase chủ yếu từ nấm sợi
Aspergillus oryzae bằng phương pháp nuôi cấy chìm, enzyme protease và amylase thường được rách riêng biệt.