אנזימים

מהם אנזימים?

אנזימים הם חלבונים המזרזים תהליכים כימיים במערכות ביולוגיות. אנזימים שונים משמשים במאפים, משקאות, חלב, בירה, סירופ גלוקוז, עמילן ומוצרים אחרים.

באפייה, אנזימים פועלים בתור:

• משפרי אפייה
• משפרי תסיסה
• חומרים משמרים

אופים רבים משתמשים באנזימים כתחליף לתוספים מלאכותיים כדי ליצור מוצרים אורגניים או טבעיים.

מקור

אנזימים קיימים באופן טבעי באורגניזמים חיים רבים כמו בעלי חיים, צמחים, חיידקים ופטריות ומשתתפים בתהליכים מטבוליים. אפשר למצוא אנזימים גם בחומרי מזון כמו קמח דגנים, פירות וירקות.

ייצור מסחרי

אנזימים לשימוש מסחרי מיוצרים על ידי התססה של מיקרואורגניזמים כגון חיידקים ופטריות. הם מופיעים כתוצר לוואי של דבשה או תהליכי התססה אחרים על בסיס פחמן. אפשר ליצור אנזימים לפעולות ושימושים ספציפיים על ידי זיקוק וסטנדרטיזציה של התרבית.

תפקוד

בדומה לאנזימים אחרים, אנזימים המשמשים לאפייה מזרזים תגובות כימיות מבלי שהמבנה המולקולרי שלהם ישתנה. הם ממשיכים לפעול ברציפות כל עוד הם אינם מנוטרלים. חום, למשל, מנטרל את פעולת האנזימים. בנוסף, הם זקוקים למצע כלשהו כדי לבצע את פעולתם. חומרים המשמשים כמצע הם חלבונים, שומנים, סוכרים, עמילן ורב-סוכרים לא-עמילניים (צלולוז, גלוקאן, ארבינוקסילנים).

השימושים העיקריים של אנזימים באפייה הם:

1. שיפור התסיסה
2. קיצור זמן הלישה
3. שיפור כושר הלישה של הבצק
4. חיזוק הבצק
5. ריכוך המרקם והארכת חיי המדף

סוגי אנזימים ותפקידם במוצרי אפייה:

הארכת חיי המדף באמצעות אנזימים

שימוש

אנזימים לאפייה הם תוספי מיקרו המשמשים לרוב בשיעור של 0.005%–0.01% ממשקל הקמח. הכמות המדויקת תלויה בנוסחה ובשיטת העיבוד. אנזימים דורשים תנאים מיוחדים כדי להגיע לרמת פעילות אופטימלית:

• רמת חומציות: רוב האנזימים המשמשים לאפייה מתפקדים היטב בטווח חומציות של 4.0–7.5
• טמפרטורה: קצב התגובה הכימית מוכפל עם כל עלייה של 10 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה האופטימלית עבור רוב האנזימים המסחריים היא 35–60 מעלות
• זמן מגע בין האנזים למצע: אנזימים זקוקים לזמן כדי לפעול על המצע
• פיזור במדיום מימי לתמיכה בתגובות הכימיות
• כמות המצע: אנזימים פועלים טוב יותר כאשר יש כמות גדולה של מצע זמין
• יש להשתמש בכמות מספקת של אנזימים

תקנות FDA

ה-FDA מכיר באנזימים למזון כתוספי מזון בטוחים לשימוש (GRAS). התקנות השונות מסדירות את מקור האנזימים ואת הגבלות השימוש בהם בכפוף לתנאי ייצור נאותים.

References

1. Mathewson, P.R. Enzymes, 2nd edition, Eagan Press Handbook Series, AACC International, Inc., 1998, pp. 1–105.
2. Kuddus, M. "Introduction to Food Enzymes." Enzymes in Food Biotechnology. Production, Applications, and Future Prospects, Academic Press, Elsevier Inc., 2019, pp. 1–18.
3. Van Oort, M. "Enzymes in Bread Making." Enzymes in Food Technology, 2nd edition, Blackwell Publishing Ltd, 2010, pp. 103–143.
4. Rosell, C.M., and Dura, A. "Enzymes in Bakeries." Enzymes in Food and Beverage Processing, CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC, 2016, pp. 171–195.
5. Smith, J. "Enzymes." Food Additives Data Book, 2nd edition, Blackwell Publishing Ltd., 2011, pp. 366–454.
6. Colakoglu, A and Özkaya, H. "Potential use of exogenous lipases for DATEM replacement to modify the rheological and thermal properties of wheat flour dough." Journal of Cereal Science,Volume 55, Issue 3, 2012, ISSN 0733-5210.