WO2004084638A1 - Composición enzimática para mejorar la calidad de masas de panadería y pastelería - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- Enzymes act as components of the system naturally present in the masses. Some examples of these enzymes are amylases, cellulases, etc.
- Pentosanasas such as xylanasas have been gaining importance for use in the preparation of bread and bread products, in particular, increase the volume and extend the half-life of bread and other bread products.
- EP396162 referring to bread improver
- EP 493850 for frozen doughs
- EP 487122 for pastry doughs.
- W091 / 18977 describes a method of an enzymatic preparation containing pentosanases, which produce an increase in panary activity.
- EP687414 describes the use of cyclodextrin glucanotransferase to obtain an increase in the volume of the loaf of bread and an improvement in the aroma of the bread products. Methods have also been developed to prolong the shelf life of bread, showing greater resistance to aging during storage.
- Various enzymes that act on starch have been used as anti-aging agents because of the effect that products resulting from starch hydrolysis have inhibiting starch retrogradation.
- EP412607 describes the use of thermostable ⁇ -1,4 exoglucanase or 6-endoglucanase (pululanase, amyloglucosidase) with anti-aging effect
- EP494233 describes the use of maltogenic stable amylase as an anti-aging agent.
- emulsifiers and lipolytic enzymes such as lipases and phospholipases have shown an anti-aging effect and improved crumb texture.
- Cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) or cycloomaltodextrin glucanotransferase (E.C.2.4.1.19) is one of the least used enzymes in the amylolytic glucosidase family. While glucosidases catalyze only the hydrolysis reaction, CGTase catalyzes various reactions, l. Hydrolysis of ⁇ -1,4 glycosidic bonds of starch, 2. cyclisation, joining the reducing and non-reducing ends, 3. disproportionation, 4. coupling ( Ohnishi et al, Starch (1997), 49, 360-363).
- cyclodextrins of various sizes, which have the property of having hydrophobic characteristics in their interior and hydrofflicas in their external part.
- Cyclodextrins specifically beta-cyclodextrin improves the volume of Kim and Hill bread, Cereal Chemistry, (1984) 61, 406-409), improves swelling capacity and solubility of starch granules during gelatinization. Which results in an improvement of water absorption by the masses.
- this cyclodextrin produces a great stickiness of the masses.
- EP0687414 describes the direct use of CGTase in the baking process, observing that by producing cyclodextrins in situ (in the baking process) the disadvantages caused by the direct addition of beta cyclodextrin are not observed.
- the de-branching enzymes of starch for example amyloglucosidase, pululanase, amylases (alpha and beta) produce hydrolysis of the starch at various points causing glycosidic fragments of various sizes.
- the problem of aging baked goods has been attempted to solve with different enzyme mixtures, with emulsifiers, and other additives.
- enzymes In the case of enzymes, its anti-aging effect is mainly due to the hydrolysis of starch and the generation of dextrins that reduce or prevent the retrogradation of amylopectin, one of the main responsible for hardening the crumb.
- the rest of the constituents of the system such as lipids and proteins, and the interaction between them also plays a fundamental role.
- the anti-aging capacity of emulsifiers is due to the modification of the interactions between the different constituents.
- CGTase can be used as an anti-aging agent for baked goods due to its hydrolytic action of starch, which delays the retrogradation of amylopectin, and the emulsifying properties of cyclodextrins resulting from its enzymatic activity.
- the amount of glycosidic fragments that can be cycled by the CGTase is increased, which significantly increases the potential of the CGTase as an anti-aging agent and considerably improves the quality of the products baked by the increase of volume, improvement of the aroma and texture of the crumb.
- the effect of the starch hydrophilic enzymes is achieved, while at the same time replacing the emulsifiers with the emulsifying action of the cyclodextrins.
- the proposed enzyme composition improves the machinability of the masses by avoiding the stickiness problems that had been observed with the addition of the beta cyclodextrin directly.
- the enzyme composition proposed in this invention results in an increase in the volume of baked goods and in an improvement in organoleptic properties, such as aroma, palatability, and bark color.
- organoleptic properties such as aroma, palatability, and bark color.
- the proposed enzyme composition can be added to the flours, obtaining conditioned flours, or to the bread doughs, bakery, biscuits or it can be used in the conditioning of the wheats to obtain flours with improved qualities. To obtain the benefits described, any effective amount of the proposed enzymes can be used.
- Both the CGTase and the deramifying enzymes proposed in this invention can be of plant or microbial origin.
- the use of genetic engineering has allowed to increase the production of CGTase by expressing the genes of this enzyme in E. Coli (Enzymes in Biomass Conversion (1991) chapter 28, 372-383; American Chemical Society).
- CGTase and de-branching enzymes in combination with other enzymes such as cellulases, hemicellulases, glycosyltransferases, pentosanases, lipases, peroxidases, endoproteases, peptidases, oxidases, transglutaminases, amylolytic enzymes, phospholipases, can be beneficial both to improve maquinases. doughs to improve the characteristics of baked goods.
- CGTase alone or in combination with de-branching enzymes makes it possible to reduce or eliminate the amount of emulsifiers used in bread processes, and they can also be used in the presence of any other additive and improver used in baking.
- cyclodextrins resulting from the activity of CGTase have an effect synergistic with ascorbic acid (N ⁇ ez-Delicado, Sánchez-Ferrer, Garcia-Carmona, (1997) Journal of Agriculture and Food Che istry, 45, 2830-2835).
- These enzymes can be added in any bakery or bakery process in which some or all of the components are liquid or an aqueous based solution, polyols, fats and / or combinations thereof are prepared. Or when the process is carried out with constituents in dry form or paste.
- the effect of adding CGTase and its combination with de-branching enzymes can be tested in doughs and bread doughs as described below:
- the bread could be prepared according to the following recipe, expressed in% flour base:
- the dough is then allowed to stand for 15 min, after which it is divided, rolled and included in the molds. Leave to ferment 1.5 hours at 28 ° C, and bake at 200 ° C for 20min.
- the characterization of the breads obtained can be done by measuring the volume of the breads by displacement of nabina seeds.
- the texture of the crumb can be determined using a TA-XT2 ⁇ texturometer.
- the behavior of the bread during storage can continue measuring the firmness of the crumb during the entire storage period, in this way the speed of aging of the bread is obtained.
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Abstract
Composición enzimática para mejorar la calidad de masas de panadería y pastelería que contiene ciclodextrin-glucanotransferasa (CGTasa), enzimas desramificantes de almidón, así como su combinación con otras enzimas como celulasas, hemicelulasas, glicosiltransferasas, pentosanasas, lipasas, peroxidasas, endoproteasas, peptidasas, oxidasas, transglutaminasas, enzimas amilolitícas, fosfolipasas. Esta composición puede aplicarse en forma de polvo o en medio líquido (acuoso, polioles, grasas o sus combinaciones). Debido a sus componentes, ejerce varios efectos beneficiosos, entre otros un efecto antienvejecimiento, por lo que prolonga la vida útil de los productos de panadería y pastelería, aumenta el volumen de dichos productos y permite reducir o eliminar los emulgentes utilizados en los procesos de panificación.
Description
COMPOSICIÓN ENZIMATICA PARA MEJORAR LA CALIDAD DE MASAS DE PANADERÍA Y PASTELERÍA
5 SECTOR DE LA TÉCNICA
Fabricación de harinas y productos de panadería y pastelería.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En el proceso de panificación son ampliamente utilizados los aditivos y coadyuvantes 10 tecnológicos para mejorar las características de las masas y el proceso de panificación, con objeto de mejorar la textura, el volumen, el aroma, frescura de los panes asi como mejorar la maquinabilidad de las masas.
En los últimos años han aparecido un gran numero de enzimas como coadyuvantes 15 tecnológicos de masas y también aditivos panarios. Las enzimas actúan como componentes del sistema presentes de forma natural en las masas. Algunos ejemplos de estas enzimas son las amilasas, celulasas, etc.
Pentosanasas, como xylanasas han ido ganando importancia para su uso en la 20 preparación de pan y productos panarios, en particular, aumentan el volumen y alargan la vida media del pan y de otros productos panarios.
Existen diversas patentes en este sentido como EP396162 referida a mejorante panario, EP 493850 para masas congeladas y la EP 487122 para masas pasteleras. La 25 W091/18977 describe un método de una preparación enzimática conteniendo pentosanasas, que producen un aumento de la actividad panaria.
EP687414 describe el uso de la ciclodextrin glucanotransferasa para obtener un aumento del volumen de la barra de pan y una mejora del aroma de los productos 30 panarios.
También se han desarrollado métodos para prolongar la vida útil del pan, mostrando una mayor resistencia al envejecimiento durante su almacenamiento. Diversas enzimas que actúan sobre el almidón han sido usadas como agentes antienvejecimiento por el efecto que los productos resultantes de la hidrólisis del almidón tienen inhibiendo la retrogradación del almidón. Por ejemplo EP412607 describe el uso de la a-1,4 exoglucanasa termoestable o a-l,6-endoglucanasa (pululanasa, amiloglucosidasa) con efecto antienvejecimiento y la EP494233 describe el uso de la amilasa estable maltogénica como agente antienvejecimiento.
Además de las enzimas citadas anteriormente, los emulgentes y las enzimas lipolíticas como lipasas y fosfolipasas han mostrado un efecto antienvejecimiento y mejora de la textura de la miga.
La cyclodextrin glucanotrasferasa (CGTasa) o ciclomaltodextrin glucanotransferasa (E.C.2.4.1.19) es una de las enzimas menos usadas de la familia de las glucosidasas amilolíticas. Mientras las glucosidasas catalizan únicamente la reacción de hidrólisis, la CGTasa cataliza diversas reacciones, l.hidrólisis de enlaces α-1,4 glicosidicos del almidón, 2. ciclación, uniendo los extremos reductores y no reductores, 3. desproporcionación, 4. acoplamiento (Ohnishi et al, Starch (1997), 49, 360-363). Las moléculas resultantes de la hidrólisis se pueden ciclar originando ciclodextrinas de diversos tamaños, las cuales tienen la propiedad de poseer características hidrofóbicas en su interior e hidrofflicas en su parte externa. Las ciclodextrinas, concretamente la beta-ciclodextrina mejora el volumen del pan Kim y Hill, Cereal Chemistry, (1984) 61, 406-409), mejora la capacidad de hinchamiento y la solubilidad de los granulos de almidón durante la gelatinización. Lo cual resulta en una mejora de la absorción del agua por parte de las masas. Sin embargo el uso de esta ciclodextrina produce una gran pegajosidad de las masas.
En EP0687414 se describe el uso directo de la CGTasa en el proceso de panificación, observándose que mediante la producción de ciclodextrinas in situ (en el proceso de panificación) no se observan las desventajas provocadas con la adición directa de la beta ciclodextrina.
Las enzimas desramificantes del almidón, por ejemplo amiloglucosidasa, pululanasa, amilasas (alfa y beta) producen la hidrólisis del almidón en diversos puntos originándose fragmentos glucosídicos de diversos tamaños.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Como se ha indicando anteriormente el problema del envejecimiento de los productos horneados se ha intentado solucionar con distintas mezclas enzimáticas, con emulgentes, y otros aditivos. En el caso de las enzimas su efecto antienvejecimiento es sobre todo por la hidrólisis del almidón y la generación de dextrinas que reducen o impiden la retrogradación de la amilopectina, uno de los principales responsables del endurecimiento de la miga. Sin embargo el resto de los constituyentes del sistema como lipidos y proteínas, y la interacción entre ellos también juega un papel fundamental. De hecho la capacidad antienvejecimiento de los emulgentes se debería a la modificación de las interacciones entre los distintos constituyentes.
Según la presente invención, la CGTasa puede utilizarse como agente antienvejecimiento de productos horneados por su acción hidrolítica del almidón, la cual retrasa la retrogradación de la amilopectina, y por las propiedades emulgentes de las ciclodextrinas resultantes de su actividad enzimática. Además al adicionarse conjuntamente con enzimas desramificantes se consigue aumentar la cantidad de fragmentos glicosídicos susceptibles de ser ciclados por la CGTasa, con lo cual se incrementa notablemente el potencial de la CGTasa como agente antienvejecimiento y se mejoran considerablemente la calidad de los productos horneadas por el aumento de volumen, mejora del aroma y de la textura de la miga. Mediante esta combinación enzimática se consigue el efecto de las enzimas hidróliticas del almidón y al mismo tiempo sustituir a los emulgentes por la acción emulgente de las ciclodextrinas.
La composición de enzimas propuesta mejora la maquinabilidad de las masas evitando los problemas de pegajosidad que se habían observado con la adición de la beta ciclodextrina directamente.
La composición de enzimas propuesta en esta invención resulta en un aumento del volumen de los productos horneados y en una mejora de las propiedades organolépticas, tales como aroma, palatabilidad, y color de la corteza. A estas ventajas hay que añadir que recientemente se ha descrito el efecto saludable que pueden tener las eielodestrinas al actuar reduciendo el colesterol (Smith, A ad, Bennink, Gilí (1995), Journal Food Science, 60, 691-694).
La composición de enzimas propuesta puede adicionarse a las harinas, obteniéndose harinas acondicionadas, o a las masas pananas, panadería, galletería o bien puede utilizarse en el acondicionamiento de los trigos para la obtención de harinas con calidades mejoradas. Para la obtención de los beneficios descritos, cualquier cantidad efectiva de las enzimas propuestas puede utilizarse.
Tanto la CGTasa como las enzimas desramificantes propuestas en esta invención pueden ser de origen vegetal o bien microbiano. En los últimos años el uso de la ingeniería genética ha permitido aumentar la producción de CGTasa expresando los genes de esta enzima en E. Coli (Enzymes in Biomass Conversión (1991) capítulo 28, 372-383; American Chemical Society). Actualmente existen muchas preparaciones comerciales de la CGTasa y de diversas enzimas desramificantes.
La utilización de la CGTasa y enzimas desramificantes en combinación con otras enzimas tales como celulasas, hemicelulasas, glicosiltransferasas, pentosanasas, lipasas, peroxidasas, endoproteasas, peptidasas, oxidasas, transglutaminasas, enzimas amilolíticos, fosfolipasas, puede resultar beneficiosa tanto para mejorar la maquinabilidad de las masas como para mejorar las características de los productos horneados.
La CGTasa sola o combinada con enzimas desramificantes permite reducir o eliminar la cantidad de emulgentes utilizados en los procesos panarios, además se pueden usar en presencia de cualquier otro aditivo y mejorante usado en panificación. De hecho se ha descrito que las ciclodextrinas resultantes de la actividad de la CGTasa tienen un efecto
sinérgico con el ácido ascórbico (Núñez-Delicado, Sánchez-Ferrer, Garcia-Carmona, (1997) Journal of Agriculture and Food Che istry, 45, 2830-2835).
Estas enzimas se pueden adicionar en cualquier proceso de panificación o bien panadería en el que algunos o todos los componentes sean líquidos o se prepare una disolución en base acuosa, polioles, grasas y/o sus combinaciones. O bien cuando el proceso se realice con constituyentes en forma seca o pasta.
EJEMPLO Ejemplo 1:
Preparación del pan:
Según la presente invención el efecto de adicionar CGTasa y su combinación con enzimas desramificantes puede ser probado en masas y masas pananas como a continuación se describe: El pan podría prepararse según la siguiente receta, expresada en % base harina:
Harina de trigo: 90-100
Sal: 1.5-90
Levadura prensada: 0.1-20
Azúcar: 1.0-10.0 Agua: 50-90
Cantidades variables de CGTasa y cantidades variables de enzimas desramificantes.
Todos los constituyentes se amasan hasta alcanzar una consistencia óptima de la masa.
Después se deja reposar la masa 15 min, tras los cuales se divide, bolea y se incluye en los moldes. Se deja fermentar 1,5 horas a 28°C, y se hornea a 200°C durante 20min. La caracterización de los panes obtenidos se puede realizar midiendo el volumen de los panes por desplazamiento de semillas de nabina. La textura de la miga se puede determinar mediante un texturometro TA-XT2Í. Además el comportamiento del pan durante el almacenamiento se puede seguir midiendo la firmeza de la miga durante todo el periodo de almacenamiento, de esta forma se obtiene la velocidad de envejecimiento del pan.
Claims
1. Composición mejoradora para las masas pananas y de panadería, para la corrección y adecuación de harina destinada a los procesos de panadería y pastelería, y para el acondicionamiento y mejora de las calidades de los trigos en los procesos previos a la acción de molienda, incluyendo una cantidad efectiva de CGTasa y enzimas desramificantes para aumentar el volumen del pan.
2. Composición mejoradora para las masas pananas y de panadería, para la corrección y adecuación de harina destinada a los procesos de panadería y pastelería, y para el acondicionamiento y mejora de las calidades de los trigos en los procesos previos a la acción de molienda, incluyendo una cantidad efectiva de CGTasa para prolongar la vida útil de los productos por su efecto antienvejecimiento.
3. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según la reivindicación 2 e incluyendo enzimas desramificantes e hidrolizantes del almidón para conseguir mayor efecto antienvejecimiento.
4. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según la reivindicaciones 1, 2 y 3 en la que las enzimas anteriores son de origen microbiano o de plantas.
5. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según la reivindicación 1, 2, 3 y 4 en la cual se adicione una cantidad efectiva de cualquier otra enzima, tales como celulasas, hemicelulasas, glicosiltransferasas, pentosanasas, lipasas, peroxidasas, endoproteasas, peptidasas, oxidasas, transglutaminasas, enzimas amilolíticos, fosfolipasas.
6. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según las reivindicaciones 1-5 y adicionando cualquier otro agente o mejorante de masas o pan, tales como emulgentes, ácido ascórbico, polioles, antimicrobianos, enriquecedores, saborizantes, masas madre naturales, y/o liofilizadas.
7. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según las reivindicaciones 1-7 para mejorar una o más propiedades de la masa y producto de panificación, incluyendo aumento del volumen del pan, prevenir o reducir el envejecimiento y mejorar las propiedades organolépticas de los productos.
8. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según las reivindicaciones 1-7, para reducir u omitir emulgentes.
9. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según las reivindicaciones 1-8 en que todos o algunos de los componentes sean líquidos o se prepare una disolución en base acuosa, polioles, grasas y/o sus combinaciones.
10. Composición mejoradora del pan y masas panarias y de panadería según las reivindicaciones 1-8 en que todos o algunos de los componentes sean en forma seca
(polvo o granular) o pasta.
11. Proceso de mejora de una o más propiedades de la masa o del producto horneado preparado de una masa que contiene cantidades efectivas de CGTasa y enzimas desramificantes según las reivindicaciones 1-10.
12. Proceso de mejora de una o más propiedades de la masa o del producto horneado preparado de una masa que contiene cantidades efectivas de CGTasa y enzimas desramificantes según las reivindicaciones 1-11, y una cantidad efectiva de cualquier otra enzima, tales como celulasas, hemicelulasas, glicosiltransferasas, pentosanasas, lipasas, peroxidasas, endoproteasas, peptidasas, oxidasas, transglutaminasas, enzimas amilolíticos, fosfolipasas.
13. Proceso de mejora de una o más propiedades de la masa o del producto horneado preparado de una masa conteniendo cantidades efectivas de CGTasa y enzimas desramificantes según las reivindicaciones 1-12 en las cuales se añade una cantidad de CGTasa correspondiente a 0.01-1000 mg de proteína de enzima por kg de harina.
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