Enzimas en aplicaciones de molinería y panadería: Estudio comparativo de sus funcionalidades

Transcripción

1 Enzimas en aplicaciones de molinería y panadería: Estudio comparativo de sus funcionalidades 1

2 Enzimas estudiadas Alpha-amilasa Xilanasa Glucosa-oxidasa y Hexosa oxidasa Lipasas Transglutaminasa Amilasa bacteriana 2

3 Parte 1 Teoría 3

4 1. Funcionalidad de la α-amilasa Función de la α-amilasa Provee azúcar fermentable para la levadura y el aumento de volumen Mejora la estructura de la miga Aumenta el color de la corteza Corrige la concentración Almidón C2 Levadura 4

5 Funcionalidad de la α-amilasa Substrato de amilasa = almidón dañado Cadena de almidón deteriorada Alm idon : Am ilasa + am ylopectina Granulo de almidón 5

6 Funcionalidad de la α- Amilasa Diferente tipos de amilasas α-amilasa α-amylase Glucoamilasa Glucoamylase Pullullanase Pullulanasa β-amilasa β-amylase 6

7 Funcionalidad de la α- Influencia de la α-amilasa Amilasa En el volumen Y en el color de la corteza 7

8 2. Funcionalidad de la Función de la xilanasa Xilanasa Fortalecer la red de gluten (efecto en el volumen, retención de agua) Estabilizar la variación de la calidad Mejorar la tolerancia de la masa y la manejabilidad 8

9 Mecanismo de la xilanasa Funcionalidad de la Xilanasa La Xilanasa va a dividir la larga e insoluble cadena de arabinoxylan y crear fragmentos solubles Proteina + arabinoxylan Insoluble arabinoxylan Soluble Red de Gluten Xylanase + 9

10 Funcionalidad de la Xilanasa 10

11 Hidrólisis del Arabinoxylan 11

12 12

13 Efecto endo-xilanasa = efecto deseado 13

14 Efecto de Exo-xilanasa = efecto no deseado 14

15 Funcionalidad de la Xilanasa Mecanismo de Endo-xilanasa Interacción del arabinoxylan soluble con la red de gluten más red Red de gluten + arabino-xylans Soluble H2 H2 Red compleja H2 H2 15

16 Funcionalidad de la Influencia de la xilanasa Xilanasa volume (ml) % +21% +19% +14% +9% +6% +1% ppm 16

17 Xilanasa: bacteriana contra fungal puro endo contra endo + exo Comparación de Xilanasas (70 min prueba) volume (ml) Dose (g/100 kg) bacteriano fung 1 fung 2 17

18 3. Funcionalidad de la xidasa Mecanismo de la xidasa Reacción de oxidación identica a la funcionalidad del acido ascorbico xidación de los grupos de sulfhidril durante la mezcla H-S S-H S S 18

19 Funcionalidad de la xidasa Substrato de Glucosa oxidasa = glucosa Substrato de Hexosa oxidasa = hexosa H C HCH HCH HCH HCH CH 2 H glucosa C H HCH GX HCH 2 H 2 2 HCH HCH Acido Glutónico CH 2 H Agua xigenada 19

20 4. Funcionalidad de la Lipasa Substrato de lipasa = triglicéridos presentes por naturaleza en la harina (1-1,5%) monogliceridos Polar-lípidos también presentes en la harina molécula con una parte de polarización mas fuerte como el Datem o SSL G L Y C E R L H H H H C C C H R R Ácido graso Ácido graso C (CH 2 ) n CH 3 Ácido graso G L Y C E R L H H H H C C C H H H C (CH 2 ) n CH 3 Ácido graso 20

21 Cualidades: Acomplejamiento de Amilasa Extremo Hydrofílico Amilasa Extremo Lipofílico 21

22 Impacto de la gelatinización del almidón Calentamiento en presencia de agua Sin monoglicéridos: estiramiento de la amilasa y retrogradacion Almidón crudo Con monoglicéridos: reducción del estiramiento de la amilasa => menos retrogradación 22

23 Funcionalidad de la Phospho-lipasa Substrato de lipasas = Grasa naturalmente presente en la harina (2-3%) G L Y C E R L Triglicérido H H H H C C C H R R Á cid o g raso Á cid o g raso C (C H 2 ) n C H 3 H H H H H H H Digalactosil-diglicérido APLAR PLAR APLAR Lecitina P - N PLAR + 23

24 APLAR Phospho-Lipasa transforma la Lecitina y el DiGalactosil- Diglycerido en Lyso-Lecitina y DiGalactosilMonoglycerido Estos productos tienen un fuerte efecto de emulsificación idéntico al Datem o SSL H DATEM APLAR CH 2 CHH C CH 3 CH 2 C CH CH CH H CH 3 C PLAR CH 2 CH C C - 3 Na + PLAR SSL 24

25 5. Transglutaminasa Proteína = larga cadena de aminoácidos Ácido glutámico glutamina prolina Leucina Lysine Cysteina 25

26 Mecanismo de la transglutaminasa Interacción de la glutamina con los residuos de lisina. Inter- y intra- conexión molecular. Funcionalidad de la Transglutaminasa 26

27 6. Funcionalidad de la amilasa bacteriana Comparación de la amilasa fungal y bacteriana Amilasa fungal y bacteriana: Actividad en relación a temperatura Actividad (%) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Amilasa fungal Amilasa bacteriana Temperatura ( C) 27

28 Funcionalidad de la amilasa bacteriana Substrato de la amilasa bacteriana = almidón gelatinizado Almidón intacto Almidón hinchado Almidón gelatinizado < 75 C C 28

29 Funcionalidad de la amilasa bacteriana Mecanismo de la amilasa bacteriana Corta las cadenas de amilasa y amilopectina Reduce la retrogradación de la amilasa y amilopectina Reduce la sinéresis del almidón con el gluten Reduce el envejecimiento del pan Gluten BA BA Amilopectina amorfa Leached amylose 29

30 PARTE 2 Practica 30

31 Corrección de la harina estándar: ascórbico, amilasa, xilanasa Enzyme efficiency Acide asc. Amylase Xylanase Dose (g/100 kg farine) min. Proofing min. Proofing Cost

32 tras enzimas Enzyme efficiency 70 min. Proofing 120 min. Proofing Cost Volume (ml) Acide asc. Amylase Xylanase GX HX Lipase TG Dose (g/100 kg flour) cost (Euro) 32

33 ptimización del ingrediente estándar utilizado en la harina Volume (ml) Enzyme efficiency min. Proofing 120 min. Proofing Cost cost (Euro) Acide asc. Amylase Xylanase Asc + xyl + amyl Dose (g/100 kg flour) 33

34 Efecto adicional de la enzima sobre esta mezcla optimizada del ingrediente estandar utilizado en la harina. Volume (ml) Enzyme efficiency: on flour treated with asc. + amyl. + xyl min. Proofing 120 min. Proofing Cost cost (Euro) Asc. + Amyl + xyl GX HX TG Lipase Dose (g/100 kg flour) 34

35 Conclusiones La corrección más eficiente es la mezcla de Ácido ascórbico, Alfa amilasa y Xilanasa. La xidasa es costosa pero puede ser útil cuando la tolerancia adicional es necesaria. La Phospho-Lipasa es útil en proceso de larga fermentación pero depende fuertemente de la composición de la harina. La Transglutaminasa como tal o enzima de la corrección estándar no mejora perceptiblemente la harina. 35

36 Resumen de la funcionalidad de las enzimas Pan Masa Volumen Blandura Absorción Tolerancia Xilanasa bacteriana Amilasa fungal (-) (-) xidasas Lipasa Transglutaminasa + Amilasa bacteriana

37 Aviso de copyright BELDEM SA., Groot Bijgaarden, 2003 Esta presentación PowerPoint puede ser utilizada, modificada y copiada a condición que se observen los siguientes términos : 1.Si utiliza esta presentación en su totalidad o en parte, sea original o modificada, deberá incluir el aviso de Empresa, Autor y fecha con un tamaño de letra por lo menos de 10 puntos en cada diapositiva; 2.Deberá incluir esta diapositiva con las condiciones de copyright una vez en cada documento (por cual se refiere a un fichero electrónico o una reproducción derivada de ese fichero); 3.Si modifica la presentación, deberá indicarlo claramente; 4.No podrá distribuir la presentación electrónicamente a través de una red (por ejemplo, bandeja HTTP o FTP) sin permiso explicito del autor. "Usar y distribuir la presentación" significa hacerlo para cualquier finalidad, consistiendo (pero sin limitación) en visionarla o presentarla a una audiencia en una conferencia. Si utiliza esta presentación, el autor apreciara que lo avisen. También deberá ser informado de cualquier error o omisión que se descubra en la presentación. 37