ES2921532T3 - Procedimientos de panificación que producen azúcar y mejoran la textura, y productos formados a partir de ellos - Google Patents
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Abstract
Se proporcionan novedosos productos y métodos de panadería criados en levadura y otros para hacer esos productos. Los productos se forman a partir de la masa que comprende una amiloglucosidasa térmicamente estable, y una amiloglucosidasa degradante de almidón crudo y/o una amilasa anti-estalle. El nivel de azúcar agregado incluido en la masa puede reducirse sustancialmente, e incluso eliminarse, al tiempo que logra un producto dulce. Además, el producto de panadería resultante está libre o al menos sustancialmente libre de fructosa. El producto horneado final también tendrá propiedades de textura mejoradas, incluida la firmeza superior, la resiliencia y la adhesividad y se puede hacer con una cantidad reducida de levadura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimientos de panificación que producen azúcar y mejoran la textura, y productos formados a partir de ellos
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de formación de un producto de panadería mediante la incorporación de una formulación enzimática específica que genera azúcar durante el horneado, así como a una masa o producto de panadería con levadura que comprende dicha formulación enzimática. Ventajosamente, el producto final está libre de, o sustancialmente libre de, azúcar y fructosa añadidos, sin dejar de tener un sabor y un aroma iguales o mejores que los productos equivalentes hechos con azúcar añadido. Además, la presente invención mejora significativamente la calidad de la textura y la vida útil de los productos de panadería gracias a las interacciones sinérgicas de las enzimas incluidas.
Descripción de la técnica previa
Los productos de panadería son generalmente atractivos para los consumidores debido a su frescura y sabor dulce. En los productos de la técnica previa, esto se debe a la adición de azúcares, como sacarosa, jarabe de maíz de alta fructosa, miel, etc., a los ingredientes utilizados para formar los productos.
La técnica previa relevante incluye el documento US5589207Aque trata de una masa leudada con levadura congelada que comprende harina, una amiloglucodisasa que es activa hasta 80 ° a 85 ° C y una amilasa que se declara activa hasta 55 ° a 60 °C.
El documento US2009/0297659A1 se divulga un procedimiento de elaboración de productos de panadería, que comprende amilasa maltogénica.
El documento CA2268966A1 se refiere al retraso en el endurecimiento de los productos de panadería y divulga que la glucoamilasa puede liberar moléculas de glucosa dando lugar a un producto más dulce.
El documento WO2013/028071 se refiere al uso de una mezcla de enzimas para evitar el endurecimiento del pan, en la que la mezcla de enzimas comprende amilasa maltogénica y amiloglucosidasa.
Gerrard et al. han publicado en la revista de ciencia de los cereales (vol. 26, número 2, p. 201-209) sobre el papel de las maltodextrinas en el endurecimiento del pan y el uso de la alfa-amilasa y la glucoamilasa en el mismo.
Recientemente, el azúcar añadido ha sido señalado como uno de los ingredientes más insalubres de los alimentos. Los azúcares añadidos contienen altos niveles de fructosa (generalmente el 50 %), que se ha asociado a potenciales riesgos para la salud. La fructosa se metaboliza en el hígado, dando lugar a productos finales nocivos como los triglicéridos, el ácido úrico y los radicales libres. Esto puede provocar dolencias como la enfermedad del hígado graso no alcohólico, el aumento del colesterol LDL, las enfermedades cardiovasculares, la gota y/o el aumento de los triglicéridos, entre otras cosas.
Por lo tanto, sería preferible evitar la adición de azúcares añadidos, especialmente la fructosa
- que contienen azúcares añadidos, a estos productos. Sin embargo, el sabor dulce es deseable para que los productos sean apetecibles, por lo que limitarse a no añadir azúcar llevaría a que los productos tuvieran un sabor pobre y carecieran de atractivo para el consumidor. El uso de productos edulcorantes artificiales en lugar de azúcar conlleva sus propios problemas, como potenciales problemas de salud, un sabor que no resulta atractivo para algunas personas, y el etiquetado de ingredientes poco amigable para el consumidor. Además, aunque los alcoholes de azúcar se han convertido en una forma popular de endulzar los productos, su sabor no es tan atractivo como el de los azúcares típicos, y muchas personas no pueden digerir correctamente los alcoholes de azúcar.
Existe la necesidad de un proceso para formar estos productos que no requiera la inclusión de los azúcares añadidos. Además, sería muy deseable que los productos finales no contuvieran fructosa, o que fuesen sustancialmente libres de ella, y que al mismo tiempo tuvieran un sabor atractivo y dulce.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de formación de un producto de panadería, donde el procedimiento comprende proporcionar una masa que comprende:
levadura;
una cantidad inicial de azúcar comprendida entre cero y menos del 1 % en peso, y un nivel de fructosa menor que 0,2 % en peso, sobre el peso total de la masa inicial;
una fuente de almidón; una amiloglucosidasa termoestable que presenta una actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón, que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCh, una actividad enzimática residual de 25 % a 90 % después de 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima en el intervalo de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; y una
amiloglucosidasas que degradan el almidón crudo que tienen una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5, y una temperatura óptima que es menor que 65 °C a un pH de 4,5;
y
hornear la masa durante un tiempo y a una temperatura suficientes para obtener el producto de panadería, teniendo dicho producto de panadería una cantidad final de azúcar mayor que la cantidad inicial de azúcar.
La invención también proporciona una masa útil para formar un producto de panadería con levadura y que comprende una fuente de almidón, levadura y agua, caracterizada porque dicha masa comprende
una cantidad inicial de azúcar comprendida entre cero y menos del 1 % en peso, y un nivel de fructosa menor que 0,2 % en peso, sobre el peso total de la masa inicial;
una amiloglucosidasa termoestable que presenta una actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón y que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCl2, una actividad enzimática residual del 25 % al 90 % tras 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; y
una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo, que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5 y una temperatura óptima menor que 65 °C a un pH de 4,5,
En otra realización, la invención proporciona un producto de panadería con levadura formado por harina, levadura y agua, caracterizado porque dicho producto comprende:
una amiloglucosidasa inactivada y termoestable derivada de una amiloglucosidasa termoestable que presenta actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón y que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCh, una actividad enzimática residual del 25 % al 90 % tras 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo inactivada derivada de una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5 y una temperatura óptima que es menor que 65 °C a un pH de 4,5;
al menos un 5 % en peso de azúcares totales, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso; y
menos del 0,5 % en peso de fructosa, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso.
Otra mejora es que el producto de panadería comprende una disminución de la firmeza de la miga de al menos aproximadamente 50 %, preferentemente de al menos aproximadamente 75 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 90 % y aproximadamente 100 %, cuando se compara con el mismo producto formado a partir de ingredientes en los que se incluye un 8 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales y sin las formulaciones enzimáticas de la presente invención o con un producto enzimático estándar del mercado actual contra el endurecimiento, como el Ultra Fresh Premium 250 de Corbion ilustrado en la Figura 7 y la Figura 11.
El producto de panadería comprende además una mejora de la resiliencia de la miga de al menos 10 %, preferentemente de al menos aproximadamente 15 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 20 % y aproximadamente 28 %, cuando se compara con el mismo producto formado a partir de ingredientes en los que se incluye 8 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales y con una enzima convencional, como la AMG 1100 de Novozymes, o un producto enzimático contra el endurecimiento estándar del mercado actual, como la Ultra Fresh Premium 250 de Corbion ilustrada en la Figura 2 y la Figura 12.
Sin embargo, otra mejora del producto de panadería es la disminución de la adhesividad de la miga en al menos un 10 %, preferentemente en al menos aproximadamente 25 %, y más preferentemente entre aproximadamente 25 % y aproximadamente 50 %, en comparación con el mismo producto formado a partir de ingredientes en los que se incluyó una enzima convencional, como la AMG 1100 de Novozymes, como se ilustra en la Figura 3.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un gráfico que compara la capacidad de producción de azúcar de una amiloglucosidasa RSD convencional (AMG 1100) con una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG) del ejemplo 1;
la figura 2 es un gráfico que compara las capacidades de modificación de la resiliencia del pan de una amiloglucosidasa RSD convencional (AMG 1100) con una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG) del ejemplo 1;
la figura 3 es un gráfico que compara las capacidades de modificación de la adhesividad del pan de una amiloglucosidasa RSD convencional (AMG 1100) con una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG) del ejemplo 1;
la figura 4 es un gráfico que ilustra que tanto una amiloglucosidasa RSD convencional (AMG 1100) como una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG) pueden utilizarse para producir pequeñas cantidades de azúcar durante las etapas de mezclado y fermentación de la masa del ejemplo 2;
la figura 5 es un gráfico que ilustra las cantidades totales de glucosa producidas por una amiloglucosidasa RSD (AMG 1100), o una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG), o la combinación de ambas en el pan terminado del Ejemplo 2;
la figura 6 es un gráfico que ilustra que una cantidad significativa de glucosa sólo puede ser producida por una amiloglucosidasa termoestable (Po-AMG), mientras que la amiloglucosidasa convencional (AMG 1100) no fue capaz de producir una cantidad significativa de glucosa durante el horneado del Ejemplo 2;
la figura 7 es un gráfico que muestra los efectos de la reducción del azúcar añadido (en este caso, sacarosa) en las fórmulas de masa, sobre el rendimiento de las enzimas contra el endurecimiento en términos de reducción de la firmeza de la miga del ejemplo 3;
la figura 8 es un gráfico que muestra los efectos de la reducción del azúcar añadido (en este caso la sacarosa) en las fórmulas de la masa, sobre el rendimiento de las enzimas contra el endurecimiento en términos de la cantidad del producto final de la enzima (es decir, la maltosa) producida en el pan del ejemplo 3;
la figura 9 es un gráfico que compara los contenidos de glucosa, fructosa y maltosa en diferentes formulaciones de pan del ejemplo 4;
la figura 10 es un gráfico del dulzor relativo de las diferentes formulaciones de pan del ejemplo 4;
la figura 11 es un gráfico de la firmeza de las diferentes formulaciones de pan del ejemplo 4;
la figura 12 es un gráfico de la resiliencia de las diferentes formulaciones de pan del ejemplo 4;
la Figura 13 muestra los resultados sensoriales comparando un pan de control con el pan de prueba formulado en el Ejemplo 5;
la figura 14 proporciona los resultados de la evaluación sensorial que muestran el dulzor de un pan de control comparado con el pan de prueba formulado en el ejemplo 5;
la figura 15 muestra los resultados de la preferencia sensorial de un pan de control en comparación con el pan de prueba formulado en el ejemplo 5; y
la figura 16 es un gráfico que muestra el contenido de azúcar de un pan de control comparado con un pan de prueba de acuerdo con la invención del ejemplo 5.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En más detalle, la presente invención se refiere a formulaciones de masa novedosas, así como a procedimientos novedosos de elaboración de productos de panadería con levadura y otros productos de panadería con estas formulaciones. Estos productos incluyen los seleccionados del grupo que consiste en panes, pretzels, ponqués ingleses, bollos, panecillos, tortillas (tanto de maíz como de harina), masa de pizza, roscas y bollitos.
En la Tabla 1 se exponen los ingredientes y sus Intervalos preferidos, que no forman parte de la invención.
Tabla 1
(Continuación)
En una realización particularmente preferida, el azúcar añadido es aproximadamente el 0 % en peso, y en otra realización el azúcar añadido es el 0 % en peso.
Las MANUs y AGUs son medidas de la actividad enzimática de una amilasa y una amiloglucosidasa, respectivamente. Como se utiliza en el presente documento, una unidad de MANU (Unidad de Amilasa Maltogénica Novo) se define como la cantidad de enzima necesaria para liberar un pmol de maltosa por minuto a una concentración de 10 mg de sustrato de maltotriosa (Sigma M 8378) por ml de amortiguador citrato 0,1 M, pH 5,0 a 37 C durante 30 minutos. Una unidad de AGU (Unidad de Amiloglucosidasa) se define como la cantidad de enzima necesaria para hidrolizar 1 pmol
de maltosa por minuto a una concentración de sustrato de 100 milimoles de maltosa en un amortiguador de acetato 0,1 M, pH 4,3 a 37 C. En cualquier caso, las cantidades de maltosa en emoles pueden determinarse comparando la solución final con una solución estándar de maltosa.
Además de los ingredientes de la Tabla 1, la masa incluirá una fuente de almidón, como las seleccionadas del grupo que consiste en harina de trigo, harina de centeno, harina de avena, harina de cebada, harina de triticale, harina de arroz, almidón de tapioca, almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de arroz, almidón de patata, harina de maíz y harina de patata. La fuente de almidón se incluirá típicamente para proporcionar niveles de aproximadamente 50 % a aproximadamente 95 % en peso de almidón, y preferentemente de aproximadamente 65 % a aproximadamente 85 % en peso de almidón, en base al peso total de la harina tomada como 100 % en peso. Cuando la harina es la fuente de almidón, esto típicamente dará como resultado niveles de harina de entre aproximadamente 40 % y aproximadamente 70 % en peso de harina, y preferentemente de entre aproximadamente 50 % y aproximadamente 60 % en peso de harina, en base al peso total de la masa tomado como 100 % en peso.
La levadura utilizada puede ser cualquier levadura utilizada convencionalmente en productos de panadería con levadura, siendo preferidas las levaduras en crema y comprimidas. Los reforzadores de la masa adecuados incluyen los seleccionados del grupo que consiste en estearoil lactilato de sodio, monoglicéridos etoxilados, ésteres diacetil tartáricos de monoglicéridos y diglicéridos (DATEM), y sus mezclas.
Los inhibidores de moho preferidos incluyen los seleccionados del grupo que consiste en propionato de calcio y/o sodio, sorbato de potasio, vinagre, concentrado de jugo de pasas y mezclas de los mismos. El aceite o la grasa preferidos se seleccionan del grupo formado por el aceite de soja, el aceite de soja parcialmente hidrogenado, la manteca de cerdo, el aceite de palma, el aceite de maíz, el aceite de semilla de algodón, el aceite de canola y sus mezclas.
Los mejoradores de la harina adecuados incluyen los seleccionados del grupo que consiste en ácido ascórbico, bromato de potasio, yodato de potasio, azodicarboamida, peróxido de calcio y mezclas de los mismos. Aunque se puede utilizar cualquier emulsificante convencional, los emulsificantes preferidos son el monoestearato de polioxietilen sorbitano (normalmente denominado Polisorbato 60) y los monoglicéridos, como los monoglicéridos en polvo e hidratados, los monoglicéridos citrados y los monoglicéridos succinilados.
Amiloglucosidasas termoestables
La masa también incluirá una amiloglucosidasa termoestable. La amiloglucosidasa termoestable utilizada en la presente invención debería seleccionarse de manera que esté activa y disponible para actuar sobre el almidón a medida que éste se gelatiniza durante el proceso de horneado. Es decir, la mayor parte del almidón presente en la masa antes del horneado está en forma de gránulo de almidón, sobre el que no actúan fácilmente las enzimas. El almidón crudo comienza a gelatinizarse a aproximadamente 65 °C y suele estar completamente gelatinizado a aproximadamente 85 °C. El almidón gelatinizado es más fácilmente hidrolizado en glucosa por las amiloglucosidasas. Así, la amiloglucosidasa termoestable seleccionada debería ser lo suficientemente estable al calor como para poder actuar sobre el almidón de la masa a medida que ésta se convierte en pan (es decir, debería ser activa, o al menos parcialmente activa, desde aproximadamente 65 C hasta aproximadamente 85 C). Al mismo tiempo, se prefiere que la amiloglucosidasa termoestable seleccionada sea inactivada al final del horneado (es decir, entre aproximadamente 95 C y aproximadamente 100 °C), ya que la actividad residual de la amiloglucosidasa en los productos totalmente horneados puede afectar negativamente a la calidad del producto final durante su vida útil.
Así, las amiloglucosidasas termoestables para su uso en la presente invención tendrán una semivida (T1/2) de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 85 C, preferentemente de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 20 minutos a aproximadamente 85 C, y más preferentemente de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 85 C. Estos valores se obtienen a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCh.
La amiloglucosidasa termoestable tiene una temperatura óptima de 70 °C a 85°C, y preferentemente de aproximadamente 75 C a aproximadamente 80 °C, cuando se ensaya a un pH de aproximadamente 4,5. Tal y como se utiliza en el presente documento, la "temperatura óptima" de una enzima se refiere a la temperatura a la que la actividad de la enzima es máxima en la condición de ensayo designada.
En una realización, las amiloglucosidasas termoestables utilizadas tendrán una actividad enzimática residual de aproximadamente 25 % a aproximadamente 90 %, preferentemente de aproximadamente 35 % a aproximadamente 70 %, y más preferentemente de aproximadamente 35 % a aproximadamente 60 % después de aproximadamente 15 minutos de incubación a 85 C. Para evitar un impacto negativo en el pan cocido, las amiloglucosidasas termoestables seleccionadas tendrán una actividad enzimática residual menor que aproximadamente el 15 %, preferentemente menor que aproximadamente el 10 %, y más preferentemente menor que aproximadamente el 5 % después de aproximadamente 3 minutos a 100 °C en un amortiguador de pH 5,0 con 0,12 mM de CaCh. Tal como se utiliza en el presente documento, la "actividad enzimática residual" es la actividad enzimática (en MANUs o AGUs, tal como se ha
definido anteriormente) que queda después de que la enzima concreta haya sido sometida a las condiciones establecidas en este párrafo (es decir, "actividad final"). El " % de actividad enzimática residual" se calcula comparando la actividad enzimática (en MANUs o AGUs, tal como se definieron más arriba) que queda después de que la enzima concreta se haya sometido a las condiciones establecidas en este párrafo (es decir, "actividad enzimática final"), con la actividad enzimática (de nuevo, en MANUs o AGUs) de la misma enzima antes de ser sometida a estas condiciones (es decir, "actividad enzimática inicial"). Así,
% de actividad residual = (actividad enzimática final / actividad enzimática inicial) x 100
En una realización, las amiloglucosidasas termoestables utilizadas tendrán un pH óptimo (es decir, el pH en el que la actividad de la enzima es más alta en la condición de ensayo designada) de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 7,0, preferentemente de aproximadamente 4,0 a aproximadamente 6,0, y más preferentemente de aproximadamente 4,5 a aproximadamente 5,5 cuando se ensaya con CaCh 1 mM.
En una realización, la amiloglucosidasa termoestable preferida tendrá un intervalo de estabilidad de pH de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 7,0, preferentemente de aproximadamente 4,0 a aproximadamente 6,0, y más preferentemente de aproximadamente 4,5 a aproximadamente 5,5, La estabilidad de pH se mide incubando primero la enzima particular al pH designado durante 20 horas a 37 °C. A continuación, se analiza la actividad enzimática retenida y se compara con la actividad enzimática original. La amiloglucosidasa termoestable preferida retendrá al menos aproximadamente 70 %, preferentemente al menos aproximadamente 90 %, y más preferentemente de aproximadamente 95 % a 100 % de su actividad original en los intervalos de estabilidad de pH mencionados anteriormente.
Ejemplos específicos de amiloglucosidasas termoestables adecuadas para su uso en la presente invención incluyen amiloglucosidasas derivadas de cepas (es decir, codificadas por una secuencia de ADN encontrada en una de las cepas) seleccionadas del grupo que consiste en:
(a) Penicillium oxalicum (como el Po-AMG que se describe en el documento Internacional No 2011/127802 de Novozymes)
(b) Talaromyces emersonii (como el descrito en el documento internacional No. 2009/028448);
(c) Talaromyces duponti (como el descrito en el documento de EE.UU. No. 4.247.637.);
(d) Talaromyces thermophilius (como el descrito en el documento de EE.UU. No. 4.587.215);
(e) Clostridium thermoamylolyticum (como el descrito en el documento EP 135.138); y
(f) Clostridium thermohydrosulfuricum (como el descrito en el documento Internacional No 1986/001,831).
Aunque lo anterior establece algunas amiloglucosidasas termoestables preferidas, cualquier amiloglucosidasa termoestable que cumpla las propiedades descritas anteriormente puede funcionar con la presente invención. Esto incluye las amiloglucosidasas de cualquier fuente natural, así como las variantes fabricadas mediante modificación genética.
Amiloglucosidasas que degradan el almidón crudo
Una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo está presente en la masa. Una amiloglucosidasa que degrada el almidón crudo actúa sobre las moléculas de almidón crudo. Esta amiloglucosidasa que degrada almidón crudo tiene una temperatura óptima más baja que la primera amiloglucosidasa descrita anteriormente. Además, esta amiloglucosidasa que degrada el almidón crudo sólo necesita ser moderadamente estable desde el punto de vista térmico. Es decir, puede perder la mayor parte de su actividad cuando la temperatura de la masa está por encima de la temperatura de gelatinización del almidón. En una realización preferida, el azúcar es generado por la amiloglucosidasa que degrada almidón crudo sólo en la masa, pero no durante el horneado. Es decir, las enzimas que degradan el almidón crudo (como las que se venden con los nombres AMG 300 y AMG 1100) pierden la mayor parte de su actividad a la temperatura a la que se gelatiniza el almidón.
Las amiloglucosidasas preferidas que degradan el almidón crudo tendrán estabilidad al calor hasta aproximadamente 70 °C, pero preferentemente perderán actividad más bien rápidamente por encima de aproximadamente 70 C. Así, las amiloglucosidasas que degradan el almidón crudo para su uso en la presente invención tienen una semivida (T1/2) de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 20 minutos a 70 °C, preferentemente de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 70 °C, y más preferentemente de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 70 C. Preferentemente, las amiloglucosidasas que degradan almidón crudo utilizadas tendrán una actividad residual de al menos aproximadamente 5 %, preferentemente de al menos aproximadamente 10 %, y más preferentemente de aproximadamente 10 % a aproximadamente 20 % después de aproximadamente 15 minutos a 70 °C. La amiloglucosidasa que degrada almidón crudo tendrá una temperatura óptima de menos de 70 °C, 65 °C, más preferentemente de aproximadamente 40 C a aproximadamente 65 C, más preferentemente de aproximadamente 40 C a aproximadamente 60 C, y aún más preferentemente de aproximadamente 45 C a aproximadamente 55 C, a un pH de aproximadamente 4,5.
Las amiloglucosidasas que degradan almidón crudo adecuadas se divulgan en el documento Internacional No 2012/088303 y Purification and Properties of a Thermophilic Amyloglucosidase from Aspergillus niger, W. Fogarty et.al., Eur J Appl Microbiol Biotechnol (1983) 18:271-27 Se prefieren las producidas a partir de Aspergillus y, en particular, incluye las derivadas de cepas seleccionadas del grupo formado por Aspergillus niger (como la que se vende con el nombre de AMG® 1100, de Novozymes, Dinamarca).
Amilasas contra el endurecimiento
En otra realización, se incluye una amilasa bacteriana o contra el endurecimiento. Se prefiere que la amilasa sea una que se inactive entre aproximadamente 80 C y aproximadamente 90 C, porque la hidrólisis del almidón por la amilasa contra el endurecimiento se produce de forma mucho más eficaz cuando los gránulos de almidón se gelatinizan durante el horneado. La amilasa contra el endurecimiento más preferida es una amilasa maltogénica, más preferentemente una a-amilasa maltogénica, y aún más preferentemente una a-exoamilasa maltogénica. La amilasa más preferida se vende bajo el nombre de NOVAMYL por Novozymes A/S y se describe en el documento de EE.UU. No. RE38,507, Esta amilasa maltogénica es producible por la cepa de Bacillus NCIB 11837, o una codificada por una secuencia de ADN derivada de la cepa de Bacillus NCIB 11837 (la amilasa maltogénica se divulga en el documento de EE.UU. No. 4.598.048 y el documento de EE.UU. No 4.604.355, otra amilasa maltogénica que puede utilizarse en el presente procedimiento es una p-amilasa maltogénica, producible por la cepa de Bacillus NClB 11608 (divulgada en el documento EP 234858). Otra enzima contra el endurecimiento adecuada para su uso en la presente invención está disponible en DuPont Danisco con los nombres POWERFresh® G4 y POWERFresh® G+. Además, la publicación del documento de EE.UU. No. 2009/0297659 divulga amilasas adecuadas.
Algunas de las otras enzimas que pueden incluirse en la invención, además de la amilasa maltogénica, incluyen las seleccionadas del grupo que consiste en amilasas fúngicas, alfa-amilasa bacteriana de Bacillus subtilis, hemicelulasas, xilanasas, proteasas, glucosa oxidasa, hexosa oxidasa, lipasa, fosfolipasa, asparaginasa y celulasas.
Procedimiento de elaboración de productos horneados
Al formar la masa de acuerdo con la invención, los ingredientes mencionados pueden mezclarse simplemente en una etapa utilizando el "proceso de masa sin tiempo", o pueden someterse al "proceso de esponja y masa" En el "proceso de masa sin tiempo", todos los ingredientes se añaden a un recipiente de mezcla al mismo tiempo y se mezclan durante un periodo de tiempo de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 minutos para formar la masa mezclada.
En el proceso de "esponja y masa", una parte de la harina (por ejemplo, el 55-75 % en peso del total de la harina) se mezcla con agua, levadura y, preferentemente, con el reforzador de la masa (si se utiliza) y se deja fermentar durante un periodo de tiempo de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 horas. Esto forma la "esponja" Después de este período de tiempo, los ingredientes restantes se mezclan con la esponja durante un período de tiempo de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos para formar la masa mezclada. La masa mezclada se deja reposar preferentemente durante un periodo de tiempo de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 15 minutos, antes de formar las piezas del tamaño deseado y colocarlas en las bandejas de horneado. A continuación, se deja preferentemente que la masa fermente a una temperatura de aproximadamente 40 C a aproximadamente 50 C, con una humedad relativa de entre 65 % y 95 % aproximadamente, durante un periodo de tiempo de entre 50 minutos y 70 minutos aproximadamente.
Durante la fermentación, las enzimas presentes comenzarán a actuar sobre el almidón. Cualquier amiloglucosidasa que degrada almidón crudo presente comenzará a actuar sobre el almidón crudo, al igual que la amiloglucosidasa termoestable, convirtiendo parte del almidón en glucosa.
Independientemente de la forma de realización, los azúcares (y en particular los azúcares que no son fructosa) se generan durante el proceso de horneado (y preferentemente también durante la fermentación) por la mezcla de enzimas utilizada. Es decir, los ingredientes de partida o la masa contendrán cierta "cantidad inicial" de azúcar.
La cantidad inicial de azúcar es menor que 1 % en peso. En una realización particularmente preferida, la cantidad inicial de azúcar es de aproximadamente 0 % en peso, más particularmente 0 % en peso. Independientemente de la cantidad inicial, tras el horneado el producto final tendrá una cantidad final de azúcar total superior a la inicial. A efectos de la invención, se entiende que el azúcar o los azúcares incluyen la sacarosa, la glucosa, la fructosa, el jarabe de maíz de alta fructosa, la miel, el azúcar moreno, la lactosa, la galactosa, el jarabe de arce y el jarabe de arroz, pero no los alcoholes de azúcar ni los ingredientes edulcorantes artificiales.
En más detalle, en algunas realizaciones, la masa inicial de la invención (es decir, antes de la fermentación) contiene poco o ningún azúcar (más allá de cantidades menores de azúcares que se encuentran en cualquier harina o almidón por naturaleza o que están inherentemente presentes debido al tipo de cualquier harina o almidón utilizado), y particularmente poco o nada de fructosa (es decir, menos del 0,2 % en peso, preferentemente menos del 0,1 %, preferentemente el 0 % en peso, y preferentemente el 0 % en peso de cada una, en base al peso total de la masa
inicial tomada como 100 % en peso). En una realización, la masa inicial también contendrá poca o ninguna glucosa (en las mismas cantidades bajas expuestas anteriormente para la fructosa en la masa inicial). Durante la fermentación, tanto la amiloglucosidasa que degrada el almidón crudo como la amiloglucosidasa termoestable, convertirán cierta cantidad de almidón en glucosa. Después de la fermentación de la masa, los niveles totales de azúcar (es decir, el total de glucosa, fructosa y maltosa) serán típicamente de al menos aproximadamente 1 % en peso, preferentemente de entre aproximadamente 1 % y aproximadamente 2 % en peso, y más preferentemente de entre aproximadamente 2 % y aproximadamente 3 % en peso, en base al peso total de la masa fermentada tomado como un 100 % en peso. Los niveles de glucosa en la masa fermentada serán típicamente de al menos aproximadamente 1 % en peso, preferentemente de aproximadamente 1 % a aproximadamente 2 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 2 % a aproximadamente 3 % en peso, en base al peso total de la masa fermentada tomado como 100 % en peso. Así, la glucosa presente en la masa después de la fermentación aumentará generalmente del 0 % (o cerca del 0 %) a por lo menos aproximadamente 1 %, preferentemente de aproximadamente 1 % al 2 %, y más preferentemente del 2 % a aproximadamente 3 % en peso, en base al peso total de la masa fermentada tomada como el 100 % en peso. Cuando hay al menos una cierta cantidad de glucosa presente en la mezcla de ingredientes iniciales (es decir, la glucosa presente en los ingredientes iniciales es superior al 0 %, sin dejar de estar dentro de los límites establecidos anteriormente), la glucosa total presente en la masa fermentada será al menos aproximadamente 5 veces, preferentemente al menos aproximadamente 10 veces, y más preferentemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 veces la cantidad de glucosa presente en la masa antes de la fermentación. Ventajosamente, los niveles de fructosa señalados anteriormente permanecerán sustancialmente inalterados. Es decir, la masa fermentada seguirá teniendo menos de aproximadamente 0,2 % en peso de fructosa, preferentemente menos de aproximadamente 0,1 % en peso de fructosa, y más preferentemente aproximadamente 0 % en peso de fructosa, en base al peso total de la masa fermentada tomada como el 100 % en peso.
Después de la fermentación, el producto puede ser horneado utilizando los tiempos y temperaturas necesarios para el tipo de producto que se está haciendo (por ejemplo, de aproximadamente 190 C a aproximadamente 220 C durante unos 20 minutos a aproximadamente 30 minutos). Mientras que las enzimas no termoestables, incluidas las amiloglucosidasas que degradan el almidón crudo, incluidas en los ingredientes originales, seguirán estando presentes en sus formas activas durante la fermentación, comenzarán a inactivarse durante el horneado, dejando atrás los esqueletos enzimáticos. Sin embargo, la(s) amiloglucosidasa(s) termoestable(s) y la amilasa contra el endurecimiento incluidas en los ingredientes iniciales seguirán estando presentes en su forma activa al comenzar el horneado. Así, a medida que los gránulos de almidón se gelatinizan durante el horneado, la amiloglucosidasa termoestable podrá seguir hidrolizando el almidón gelatinizado, produciendo además glucosa en mayores cantidades, mientras que la amilasa contra el endurecimiento también seguirá hidrolizando el almidón gelatinizado, dejando un efecto contra el endurecimiento en el producto final, y produciendo además maltosa, otros oligosacáridos y dextrinas. Sin embargo, al final del ciclo de cocción, tanto la amiloglucosidasa termoestable como la amilasa contra el endurecimiento estarán inactivadas.
La invención tiene una serie de ventajas, además de las comentadas anteriormente. La presente invención da como resultado el uso de una cantidad de levadura significativamente menor que en los productos de la técnica anterior. Por lo tanto, el uso de las formulaciones enzimáticas de la presente invención mencionadas anteriormente produce una reducción de la levadura de al menos aproximadamente 15 %, preferentemente de al menos aproximadamente 20 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 20 % y aproximadamente 35 %, cuando se compara con el mismo producto formado a partir de ingredientes a los que se añade azúcar a los ingredientes iniciales y sin las formulaciones enzimáticas de la presente invención. Por ejemplo, cuando se utiliza una masa con 0 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales en combinación con las formulaciones enzimáticas de la presente invención, se consiguen las reducciones de levadura mencionadas anteriormente, en comparación con el mismo producto formado a partir de ingredientes en los que se incluye un 8 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales, y sin las formulaciones enzimáticas de la presente invención.
Una ventaja adicional de la presente invención es el aumento de la funcionalidad de la amilasa maltogénica contra el endurecimiento (medida como firmeza de la miga). Es decir, el uso de una amiloglucosidasa termoestable permite añadir menores cantidades de azúcar, como la sacarosa, a la masa de partida, lo que a su vez mejora el rendimiento de las amilasas contra el endurecimiento, ya que la mayoría de los azúcares añadidos inhibe la amilasa maltogénica contra el endurecimiento. Se observó que una masa con las formulaciones enzimáticas de la presente invención y 0 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales produce una disminución de la firmeza de la miga de al menos aproximadamente 50 %, preferentemente de al menos aproximadamente 75 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 90 % y aproximadamente 100 %, cuando se compara con el mismo producto formado a partir de ingredientes en los que se incluye 8 % de azúcar añadido en los ingredientes iniciales y sin las formulaciones enzimáticas de la presente invención, o con un producto enzimático contra el endurecimiento estándar del mercado actual, como el Ultra Fresh Premium 250 de Corbion, ambos ilustrados en la Figura 7 y la Figura 11,
Además, a pesar de que se incluyeron pocos o ningún azúcares añadidos (y, por tanto, poca o ninguna fructosa) al formar la masa inicial, el producto final horneado formado utilizando las formulaciones enzimáticas de la presente invención es tan dulce o más dulce, cuando se compara con un producto de control con 8 % de azúcares añadidos (por ejemplo, sacarosa), en una prueba sensorial. Es decir, el producto horneado tendrá típicamente unos niveles de azúcar totales (principalmente la glucosa y la maltosa que no contienen fructosa) de al menos aproximadamente 5 %
en peso, preferentemente de aproximadamente 6 % a aproximadamente 12 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 8 % a aproximadamente 10 % en peso, en base al peso total del producto de panadería final horneado, tomado como un 100 % en peso. Cuando hay al menos algo de azúcar presente en los ingredientes iniciales (es decir, la cantidad de azúcar en los ingredientes iniciales es superior al 0 %), el total de azúcares presentes en el producto final horneado será generalmente al menos aproximadamente 5 veces, preferentemente al menos aproximadamente 10 veces, y más preferentemente de aproximadamente 16 a aproximadamente 20 veces el del total de azúcares presentes en la mezcla inicial de ingredientes.
Los niveles de glucosa en el producto final horneado serán típicamente de al menos aproximadamente 3 % en peso, preferentemente de aproximadamente 3 % a aproximadamente 10 % en peso, y más preferentemente de aproximadamente 4 % a aproximadamente 6 % en peso, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso. Así, cuando hay al menos una cierta cantidad de glucosa presente en los ingredientes iniciales, la glucosa presente en la masa del producto final horneado será generalmente al menos aproximadamente 15 veces, preferentemente al menos aproximadamente 20 veces, y más preferentemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 veces la cantidad de glucosa presente en la formulación de los ingredientes iniciales.
De nuevo, y ventajosamente, los niveles de fructosa señalados anteriormente permanecerán sustancialmente inalterados. Es decir, el producto final horneado tiene menos del 0,5 % en peso de fructosa, y más preferentemente menos de aproximadamente 0 % en peso de fructosa, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso. Se apreciará que esto presenta una ventaja significativa sobre la técnica anterior porque se evitan los riesgos para la salud asociados al consumo de fructosa.
Independientemente de la forma de realización, cuando se someten a la prueba de firmeza (es decir, de compresibilidad de la miga) descrita en la sección Procedimientos de prueba más adelante, los productos de panadería de acuerdo con la invención darán resultados de menos de aproximadamente 250 g de fuerza al séptimo día, preferentemente menos de aproximadamente 200 g de fuerza, e incluso más preferentemente menos de aproximadamente 160 g de fuerza. Además, cuando se someten a la prueba de adhesividad descrita en ese mismo apartado, los productos de panadería de acuerdo con la invención darán un valor de aproximadamente 5 g*mm a aproximadamente 25 g*mm, preferentemente desde aproximadamente 5 g*mm a aproximadamente 20 g*mm, y más preferentemente desde aproximadamente 10 g*mm a aproximadamente 20 g*mm cuando se mide en el séptimo día de vida útil. El porcentaje de resiliencia alcanzado será de al menos aproximadamente 28 %, preferentemente de aproximadamente 30 % a aproximadamente 40 %, y más preferentemente de aproximadamente 32 % a aproximadamente 37 % cuando se mide el día 7 de vida útil. Por último, cuando el producto final horneado es pan, el volumen específico es de al menos aproximadamente 5,5 g/cc3, preferentemente de al menos aproximadamente 6,0 g/cc3, y más preferentemente de al menos aproximadamente 6,5 g/cc3, en una pieza de pan de 454 g. El volumen se determina con el láser volumétrico VolScan, fabricado por Stable Micro Systems.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos exponen procedimientos preferidos de acuerdo con la invención,
Procedimientos de prueba
Análisis de la textura
La textura del pan se midió el día 7 y el día 14, Después del horneado, el pan se enfrió hasta una temperatura interna de 100 °F (50 minutos), luego se pesó, se midió el volumen y se almacenó en una sala de temperatura controlada a 72 °F /- 2 °F hasta la prueba. En ese momento, se cortaban las hogazas de una en una con una rebanadora Oliver de 16 cuchillas con un grosor de 25 mm /- 2 mm para producir 10 rebanadas por cada pan de una libra. Los cuatro cortes centrales se examinaron mediante el procedimiento de Análisis del Perfil de Textura (TPA). El instrumento de medición fue un analizador de textura de Stable Micro Systems (TA-XT2 Texture Analyzer - celda de carga de 25 kg con una resolución de 1 g). El software que ejecutaba este instrumento era Texture Expert Exceed versión 2,64. Los ajustes para ejecutar el TPA en el Analizador de Textura para el pan se encuentran en la siguiente tabla.
Configuración del analizador de texturas
(Continuación)
Se apreciará que un experto en la técnica sería capaz de ajustar estos parámetros en base al tipo de producto que se está probando. Por ejemplo, la distancia (profundidad de la prueba en mm) podría ajustarse en función del tipo de producto probado.
Se utilizó una sonda TA-4 (cilindro acrílico de 11^ pulgadas - 38 mm de diámetro), y las preferencias del gráfico se establecieron en Tiempo e intervalo automático en el eje X, y Fuerza e intervalo automático en el eje Y.
El procedimiento para medir el pan fue colocar una sola rebanada en la plataforma del analizador de textura, ubicarla de manera que la sonda estuviera aproximadamente en el centro de la rebanada y a aproximadamente 10 mm por encima de la superficie, e iniciar el programa de prueba. La prueba generó un gráfico que se utilizó para cuantificar la adhesividad, la firmeza y la resiliencia. En concreto, la adhesividad, o valor adhesivo, es el área negativa que sigue al final de la segunda curva y que representa la energía necesaria para retirar la sonda de la rodaja. La firmeza es el punto de fuerza en la primera curva que corresponde a una profundidad de perforación del 25 % del espesor de la rebanada. La resiliencia es la relación entre la energía liberada de la rebanada cuando la sonda se levanta de la rebanada, y la energía aplicada a la rebanada cuando la sonda está comprimiendo la rebanada (procedimiento AACC 74-09).
Extracción y análisis del azúcar
El contenido de azúcar de la masa y del pan se comprobó midiendo una muestra de 20 g de masa o de miga de pan en un vaso mezclador. A continuación, se añadieron 80 g de agua destilada y se utilizó la batidora de mano para dispersar completamente la masa o miga. Se vertieron aproximadamente 12 ml de la mezcla en un tubo de 15 ml y se colocaron en hielo. A continuación, se centrifugó el tubo a 4.000 rpm durante 10 minutos. A continuación, se extrajo el sobrenadante (asegurándose de obtener la solución clara en el centro del tubo) y se transfirió a dos tubos de microfuga. Para la extracción de la masa, se hirvió el sobrenadante en el tubo de microfuga durante 1 minuto, y luego se enfrió en hielo. Los tubos de microfuga se centrifugaron a 12.000 rpm durante 10 minutos. El sobrenadante resultante se transfirió después a dos nuevos tubos de microfuga etiquetados, que se guardaron en el refrigerador hasta el análisis del azúcar.
El contenido de azúcar en las muestras se analizó en el sistema HPLC Dionex Ultimate 3000 RS con la columna Dionex CarboPac PA1 (4 x 250 mm) con una columna de guarda PA10 (4 x 50 mm). El detector electroquímico utilizado fue el Dionex ED40 con electrodos desechables de Thermo Scientific. La fase móvil A de la HPLC fue de 50 mM de NaOH, mientras que la fase móvil B fue de 200 mM de NaOH. Todas las muestras de azúcar se filtraron con un filtro de 0,4 |jm antes de cargarlas en la columna de HPLC.
Ejemplo 1
Producción de azúcar de amiloglucosidasa y modificación de la textura
Se comparó una amiloglucosidasa convencional que degrada almidón crudo ("RSD"), AMG 1100 (de Novozymes®, Carolina del Norte), con una amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG (de Novozymes®), en el horneado de pan, respecto a sus capacidades de producción de azúcar y modificación de la textura de la miga. Se preparó una formulación estándar de pan de molde blanco de acuerdo con el siguiente proceso.
Pan de molde recto blanco
Amiloglucosidasa
Las cantidades de amiloglucosidasa se variaron en consecuencia, como se muestra en la tabla siguiente.
Variaciones de la fórmula
Los ingredientes se añadieron a una batidora Hobart, y se mezclaron a baja velocidad durante 1 minuto y luego a alta velocidad durante 13 minutos. El recipiente de la batidora se enfrió haciendo circular agua refrigerante a 20 °C a través de las camisas de refrigeración del recipiente de la batidora. Después de la mezcla, la masa se dejó reposar en un banquillo de madera durante 10 minutos y, a continuación, se dividió, se laminó y se moldeó de acuerdo con los parámetros de procesamiento de la tabla siguiente.
Parámetros de procesamiento
Las piezas de masa moldeada se colocaron en bandejas para hogazas y se dejaron fermentar hasta la altura deseada durante aproximadamente 55-60 minutos. Antes de hornear, se tomó una muestra de cada masa fermentada para extraer y analizar el azúcar. Tras el horneado, se dejaron las hogazas en un estante metálico para que se enfriaran durante 60 minutos y, a continuación, se empacaron individualmente en bolsas de plástico para el análisis de la vida útil, que incluía el análisis de textura con un analizador de textura y el análisis del contenido de azúcar, como se ha descrito anteriormente.
La Figura 1 compara las capacidades de producción de azúcar de una amiloglucosidasa RSD convencional, AMG 1100, con una amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG. Los resultados mostraron que la amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG, es más eficaz en la producción de glucosa en el pan, principalmente debido a su capacidad para seguir convirtiendo el almidón en glucosa después de que el almidón crudo se gelatinizara a temperaturas superiores a 65 °C. Las figuras 2 y 3 comparan las capacidades de modificación de la textura del pan de una amiloglucosidasa RSD convencional, AMG 1100, con una amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG. Los resultados muestran claramente que la amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG, tenía una capacidad de modificación de la textura mucho mayor, en términos de aumento de la resiliencia de la miga y de reducción de su adhesividad. Basándose en los datos ilustrados en la Figura 2, se puede conseguir una mejora de la resiliencia de la miga de al menos aproximadamente 10 %, preferentemente de al menos aproximadamente 15 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 20 % y aproximadamente 28 %, al incluir diferentes niveles de Po-AMG en la masa, en comparación con el mismo producto formado con ingredientes en los que se incluyó en la masa una enzima convencional, como la AMG 1100 de Novozymes. Mientras tanto, como se ilustra en la figura 3, se puede conseguir una disminución de la adhesividad de la miga de al menos 10 %, preferentemente de al menos aproximadamente 25 %, y más preferentemente de entre aproximadamente 25 % y aproximadamente79 %, al incluir diferentes niveles de Po-AMG en la masa, en comparación con el mismo producto formado con ingredientes en los que se incluyó en la masa una enzima convencional, como la AMG 1100 de Novozymes.
Ejemplo 2
Análisis de la capacidad de producción de azúcar
Se preparó una formulación estándar de pan de molde blanco de acuerdo con la siguiente formulación y los mismos parámetros de procesamiento descritos en el Ejemplo 1, Toda la masa de pan se elaboró con un 1 % de azúcar añadido y cantidades específicas de amiloglucosidasas.
Pan de molde recto blanco
(Continuación)
Variaciones de la fórmula
De nuevo, se recogieron muestras de masa fermentada y se congelaron de modo instantáneo para el análisis del azúcar. El azúcar de la masa se extrajo como se ha descrito anteriormente, excepto que se dispersaron 10 g de masa en 90 g de agua. Los resultados se muestran en las figuras 4-6, Se analizó el contenido de azúcar en la masa fermentada y en el pan horneado, y se comparó para determinar cuándo se producían los azúcares durante el proceso de elaboración del pan.
Análisis del azúcar
(Continuación)
Las figuras 4 a 6 muestran que las amiloglucosidasas se utilizaron para producir glucosa en diferentes etapas durante el proceso de elaboración del pan. La figura 4 muestra que una amiloglucosidasa RSD, como la AMG 1100, puede utilizarse para producir azúcar durante las fases de mezcla y fermentación de la masa; mientras que una amiloglucosidasa más estable térmicamente, como la Po-AMG, es mucho más eficaz para producir azúcar durante la fase de horneado real (véanse las figuras 5 y 6). La figura 6 mostro que sólo la amiloglucosidasa termoestable, como la Po-AMG utilizada en esta invención, produjo una cantidad significativa de glucosa durante el horneado, mientras que la amiloglucosidasa convencional, como la AMG 1100 de Aspergillus niger, no fue capaz de producir cantidades significativas de glucosa durante el horneado, ya que se inactivo antes de la gelatinización de los gránulos de almidón. Sin embargo, mediante el uso de una combinación de dos tipos diferentes de amiloglucosidasas, se puede producir azúcar, y más significativamente glucosa, durante todo el proceso de elaboración del pan, lo que puede maximizar el contenido de azúcar (en particular de glucosa) en los productos horneados acabados, proporcionar suficiente glucosa para la fermentación de la levadura durante la fermentación de la masa, y dar un sabor dulce deseable a los productos horneados acabados. Además, como se muestra en la tabla anterior, se produjeron cantidades significativas de maltosa, enteramente durante el horneado por la amilasa maltogénica termoestable contra el endurecimiento. La elevada cantidad de maltosa en el producto horneado también contribuyó al sabor y al gusto de los productos horneados.
Ejemplo 3
Contenido de azúcar y su efecto sobre la enzima contra el endurecimiento
Se preparó una formulación estándar de pan de molde blanco de acuerdo con la siguiente formulación. Se prepararon cinco formulaciones diferentes variando la cantidad de azúcar añadida a la formulación, el nivel de la enzima contra el endurecimiento (NOVAMYL®) y la cantidad de amiloglucosidasa, Po-AMG y otros ingredientes variaron de acuerdo con ello, como se muestra en las tablas siguientes.
Pan de molde recto blanco
Variaciones de la fórmula
Mediante el uso de las composiciones enzimáticas de la invención, los azúcares añadidos pueden reducirse significativamente o eliminarse por completo de las fórmulas de pan, lo que mejora en gran medida la funcionalidad de las enzimas contra el endurecimiento, como NOVAMYL®.
La figura 7 muestra que al reducir la cantidad de azúcar añadida en la fórmula de la masa, la función contra el endurecimiento de NOVAMYL® aumenta considerablemente. En esta prueba de horneado, demostramos que 1000 MANU de NOVAMYL®/kg de harina con 4 % de azúcar añadido y 1.000 AGU de Po-AMG/kg de harina tenían un efecto de ablandamiento de la miga similar al de 2.000 MANU de NOVAMYL®/kg de harina con 8 % de azúcar añadido y 0 AGU de Po-AMG/kg de harina; mientras que 1.000 MANU de NOVAMYL®/kg de harina con 0 % de azúcar añadido y 1.000 AGU de Po-AMG /kg de harina tuvieron un desempeño significativamente mejor que 2.000 MANU de NOVAMYL®/kg de harina con 8 % de azúcar añadido y 0 AGU de Po-AMG/kg de harina.
La figura 8 muestra las cantidades de maltosa producidas por la enzima contra el endurecimiento NOVAMYL® en esta prueba de horneado. La maltosa es un producto final de la acción de NOVAMYL®, y la cantidad de maltosa producida en el pan está directamente relacionada con la funcionalidad de la enzima. Los resultados de las pruebas de la figura 8 muestran que al reducir o eliminar el azúcar añadido (es decir, el inhibidor de la enzima) en la masa, NOVAMYL® produjo más maltosa, lo que se corresponde con un aumento de la actividad enzimática y la funcionalidad. El aumento de la actividad de NOVAMYL® no sólo mejoró el efecto contra el endurecimiento de la enzima, sino que también dio como resultado altos niveles de maltosa en el pan, lo que contribuyó positivamente al sabor y el aroma del pan terminado.
En este ejemplo, la composición enzimática de la invención y sin ningún azúcar añadido, podría reducirse el nivel de adición de levadura del 3,0 % al 2,0 %, lo que representa una reducción del 33 % de la levadura.
Ejemplo 4
Combinación de AMGs
Este ejemplo examina la combinación de una amiloglucosidasa regular RSD, AMG 1100, y una amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG, en un horneado con 0 % de azúcares añadidos. Se preparó una masa de pan blanco utilizando un sistema sin tiempo. En este horneado, se utilizaron 2.000 MANU de No Va MYL® 3D/kg de harina, que es una variante de NOVAMYL®, como enzima contra el endurecimiento. El AMG 1100 se utilizó como amiloglucosidasa RSD, junto con la amiloglucosidasa termoestable Po-AMG. El nivel de amiloglucosidasa RSD, AMG 1100, se situó en 500 y 1.000 AGU/kg de harina, mientras que el nivel de la amiloglucosidasa termoestable, Po-AMG, se probó en 545 AGU/kg y 1.089 AGU/kg de harina.
Pan de molde blanco - Sin tiempo
Variaciones de la fórmula
Después del horneado, las hogazas de pan se guardaron en bolsas de plástico para estudiar su vida útil. Para el análisis de los azúcares, se realizó extracción a las migas de pan con agua destilada y el contenido de azúcares se analizó en el sistema Dionex HPLC. La figura 9 muestra los tipos de azúcar y su contenido en el pan. Los resultados mostraron que con la adición de la enzima contra el endurecimiento y de ambos tipos de amiloglucosidasas, AMG 1100 y Po-AMG, se produjeron cantidades significativas de glucosa y maltosa en el pan. Sin embargo, no había ninguna cantidad detectable de fructosa en ese pan hecho con 0 % de azúcar añadido y las composiciones enzimáticas de la invención. La figura 10 muestra el dulzor calculado en base a los contenidos de azúcar medidos para esas muestras de pan. Los resultados mostraron que con la adición de enzimas (tanto NOVAMYL® 3D como los dos AMG), el pan con 0 % de azúcar añadido era realmente más dulce que el pan de control hecho con 8 % de azúcar añadido. Las figuras 11-12 mostraban que con la adición de las enzimas se ralentizaba significativamente el endurecimiento del pan, lo que puede medirse por la disminución de la firmeza de la miga y el aumento de la resiliencia de la misma. De nuevo, en este ejemplo, la masa elaborada con la formulación enzimática de la invención y 0 % de azúcar añadido permitió una reducción del 30 % de la levadura, en comparación con la masa con 8 % de azúcar añadido y sin la formulación enzimática de la invención.
Algunas de las mejoras con respecto a la resiliencia y adhesividad de la miga (calculadas a partir de las figuras 2, 3, 11 y 12) se resumen en la siguiente tabla:
Ejemplo 5
Validación sensorial
En este Ejemplo, se prepararon panes y se evaluaron respecto a la percepción sensorial. Se comparó un pan de control elaborado con un 8 % de azúcar añadido, en este caso sacarosa, y 6,65 PROMU de Novamyl Pro/kg, que es una variante de NOVAMYL® (disponible en Novozymes), con un pan de prueba elaborado con un 0 % de azúcar añadido, 33,25 PROMU de Novamyl Pro/kg, y una combinación de una AMG que degrada el almidón crudo (Gold Crust 3300 de Novozymes) y Po-AMG.
Sistema de esponja y masa
Variaciones de la fórmula en el lado de la masa
La figura 13-16 muestra una comparación sensorial, con 46 panelistas, de un pan de control hecho con 8 % de sacarosa granulada y 6,65 PROMU de NOVAMYL® Pro/kg, con un pan de prueba hecho con 0 % de azúcar añadido, 33,25 PROMU de NOVAMYL® Pro/kg, 825 AGU de Gold Crust 3300/kg, y 756 AGU de Po-AMG/kg. Los resultados mostraron que el pan de prueba con 0 % de azúcar añadido obtuvo una puntuación significativamente mayor en cuanto a frescura, textura suave y buen sabor. La evaluación del dulzor también mostró que el pan de prueba tenía un sabor ligeramente más dulce que el pan de control y se acerca más al dulzor "justo". En general, cerca del 90 % de los panelistas (41 de 46) prefirieron el pan de prueba elaborado con un 0 % de azúcar añadido (Figura 15). El análisis del contenido de azúcar (Figura 16) mostró de nuevo que el pan de prueba elaborado sin azúcares añadidos pero con la composición enzimática de la invención, no contenía fructosa.
Claims (15)
1. Un procedimiento para formar un producto de panadería, en donde dicho procedimiento comprende:
proporcionar una masa que comprende:
levadura;
una cantidad inicial de azúcar comprendida entre cero y menos del 1 % en peso, y un nivel de fructosa menor que 0,2 % en peso, sobre el peso total de la masa inicial;
una fuente de almidón; y
una amiloglucosidasa termoestable que presenta una actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón, que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCl2, una actividad enzimática residual de 25 % a 90 % después de 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima en el intervalo de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; y
una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5, y una temperatura óptima que es menor que 65 °C a un pH de 4,5;
y
hornear la masa durante un tiempo y a una temperatura suficientes para obtener el producto de panadería, teniendo dicho producto de panadería una cantidad final de azúcar total que es mayor que dicha cantidad inicial de azúcar.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la masa comprende además una amilasa contra el endurecimiento.
3. El procedimiento de las reivindicaciones 1 o 2, en el que:
dicha cantidad inicial de azúcar es menor que 1,0 % en peso, en base al peso total de la masa tomado como 100 % en peso; dicha cantidad final de azúcar total es al menos el 5,0 % en peso, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso; y
dicho producto de panadería comprende menos del 0,5 % en peso de fructosa, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que no se añade azúcar.
5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicha amiloglucosidasa termoestable es activa a temperaturas de 65 °C a 85 °C.
6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicha amiloglucosidasa termoestable se deriva de cepas seleccionadas del grupo que consiste en Penicillium oxalicum, Talaromyces emersonii, Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilius, Clostridium thermoamylolyticum y Clostridium thermohydrosulfuricum.
7. Una masa útil para formar un producto de panadería con levadura y que comprende una fuente de almidón, levadura y agua, caracterizada porque dicha masa comprende
una cantidad inicial de azúcar comprendida entre cero y menos del 1 % en peso, y un nivel de fructosa menor que 0,2 % en peso, sobre el peso total de la masa inicial;
una amiloglucosidasa termoestable que presenta una actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón y que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCl2, una actividad enzimática residual del 25 % al 90 % tras 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; y
una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo, que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5 y una temperatura óptima menor que 65 °C a un pH de 4,5.
8. La masa de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la masa comprende además una amilasa contra el endurecimiento.
9. La masa de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, en la que no se añade azúcar.
10. La masa de cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en la que dicha amiloglucosidasa termoestable es activa a temperaturas de 65 °C a 85 °C.
11. La masa de cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en la que dicha amiloglucosidasa termoestable se deriva de cepas seleccionadas del grupo que consiste en Penicillium oxalicum, Talaromyces emersonii, Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilius, Clostridium thermoamylolyticum y Clostridium thermohydrosulfuricum.
12. Un producto de panadería con levadura formado por harina, levadura y agua, caracterizado porque dicho producto comprende:
una amiloglucosidasa inactivada y termoestable derivada de una amiloglucosidasa termoestable que presenta actividad a las temperaturas a las que se gelatiniza el almidón y que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 30 minutos a 85 °C a un pH de 4,5 y en 0,12 mM de CaCh, una actividad enzimática residual del 25 % al 90 % tras 15 minutos de incubación a 85 °C y una temperatura óptima de 70 °C a 85 °C a un pH de 4,5; una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo inactivada derivada de una amiloglucosidasa que degrada almidón crudo que tiene una semivida (T1/2) de 1 minuto a 20 minutos a 70 °C a un pH de 4,5 y una temperatura óptima que es menor que 65 °C a un pH de 4,5;
al menos un 5 % en peso de azúcares totales, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso; y
menos del 0,5 % en peso de fructosa, en base al peso total del producto de panadería tomado como 100 % en peso.
13. El producto de panadería de la reivindicación 12, en el que dicha amiloglucosidasa termoestable inactivada se deriva de una amiloglucosidasa termoestable que se deriva de cepas seleccionadas del grupo que consiste en Penicillium oxalicum, Talaromyces emersonii, Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilius, Clostridium thermoamylolyticum y Clostridium thermohydrosulfuricum.
14. El producto de panadería de las reivindicaciones 12 o 13, donde dicho producto de panadería tiene una firmeza menor que 250 g de fuerza en el día 7 de vida útil.
15. El producto de panadería de cualquiera de las reivindicaciones 12-14, en el que dicho producto de panadería tiene una adhesividad de entre 5 g*mm a 25 g*mm cuando se mide en el séptimo día de vida útil.
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