الخميرة والإنزيمات

       الخميرة والإنزيمات
  وتستخدم البروتياز لتغيير خصائص الغلوتين، وإذا الغلوتين في العجين قوية جدا لملفات تعريف الارتباط، وتستخدم بشكل متزايد كبديل للميتابيسلفيت الصوديوم.

الخميرة - الفطريات وحيدة الخلية المجهرية التي هي صغيرة جدا حيث أنه في غرام واحد يحتوي على حوالي 1,5¹⁰ الخلايا. هناك العديد من أنواع الخميرة المختلفة ، ولكن عادة ما يستخدم العجين للتخمير. خميرة الخباز.في ظل الظروف اللاهوائية ، أي بدون أكسجين ، هذه الكائنات الدقيقة قادرة على إنتاج ثاني أكسيد الكربون والكحول من السكريات. عندما تخمر العجين ، فإن هذه القدرة على إنتاج الغاز هي الأكثر أهمية.
يمكن شراء الخميرة في شكل مكبس طازج مع نسبة رطوبة تبلغ 70٪ تقريبًا ، أو في شكل خميرة مجففة نشطة (حبيبات) ، أو كخميرة فورية فورية عالية المفعول. كتلة كتلة من الخميرة الطازجة عادة 1 كجم. يجب تخزينها إما عند درجة حرارة تقارب 4 ° C (بينما تظل الخميرة في حالة جيدة لنحو 3 أسابيع) ، أو مجمدة ، ثم يستمر تأثيرها لمدة ثلاثة أشهر على الأقل. يؤدي التخزين في الثلاجة العادية في 4 ° C إلى تجفيف كبير للمنتج ، مما يؤدي إلى تراكم الجليد في الأجزاء الأكثر برودة من الثلاجة وتجفيف الخميرة. تحتوي الخميرة المجففة النشطة على نسبة رطوبة تبلغ حوالي 8٪ وتبقى في كيس مغلق حوالي ثلاث سنوات أو أكثر ، وتفقد حوالي 1٪ من النشاط شهريًا. تحتوي الخميرة النشطة الفورية على حوالي 5٪ من الرطوبة ويتم تخزينها في عبوة مغلقة لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى فقدان نشاطها بنفس معدل الخميرة المجففة.
يجب أن تكون الخميرة الطازجة في شكل كتل مضغوطة الصلبة (غير متضايقين)، موحدة دسم البيج، متجانسة، مع رائحة جديدة (مع أضرار كبيرة، فإنها تصبح داكنة مع السائل معطر حاد). إذا انهارت الخميرة والبحث الرمادي والجافة، فهي لا معنى لها، وهذا يعني أنها لا تزال تعمل، ولكن سيتم المخمرة سيئة العجين، وقدرتها على تشكيل الغاز سيتم تخفيض. إذا كنت تستخدم الخميرة الطازجة هو أفضل لمزجها مع خفقت مع الماء في نسبة حوالي 1: 5. لاستعادة الخميرة المجمدة باستخدام الماء الساخن مع الماء لاحق لمدة 15 دقيقة.
الخميرة الجافة النشطة مع عدد متساو من مرتين على الأقل أكثر كفاءة من ضغطها لكن في المساواة الوزن الجاف بشكل ملحوظ أقل نشاطا. وينبغي إعادة تنشيط عن طريق اثارة في الماء مع كمية صغيرة من السكر لمدة 10-15 بنحو 40 درجة مئوية. لا ترطيب المجففة الخميرة النشطة الماء البارد أو الساخن.
سريع (لحظة) النشطة الإجراءات القانونية الخميرة الجافة لإعدادها وطلاء مستحلب ممهى بسهولة. ويمكن إضافتها مباشرة إلى العجين، ولكن كما هو الحال في حالة من الخميرة الجافة النشطة لمدة 5-15 قبل أن تصبح نشطة مثل الخميرة الطازجة، لديهم محددة تأخر مرحلة (النشاط بطيئا). في نفس الوزن من المادة الجافة، لديهم تقريبا نفس القدرة على إطلاق غاز كما الخميرة مضغوط.
الخميرة ضغطت في مناجم 45 الأولى تكاد لا تذكر، وفي هذا الوقت هم عرضة للآثار السلبية لظروف خارجية - الحرارة والماء المتاح، والملح ومحتوى السكر. لذلك، يجب أن لا تولد الخميرة في الماء المالح. حتى 2٪ محلول ملحي من خلايا الخميرة قد يؤدي إلى تلف أو يسبب انخفاضا كبيرا في نشاطها. يجب ألا يتجاوز تركيز السكر في حل 5٪.
الخميرة التمثيل الغذائي يعتمد بشكل رئيسي على العمل الخارجي لاثنين من الانزيمات - الانفرتيز hydrolyzes الجلوكوز إلى سكر الفواكه وسكر العنب، وzimaznogo
مركب إنزيم يحول السكريات السفلية إلى كحول الإيثيل وثاني أكسيد الكربون في حالة عدم وجود الأكسجين.
                     Imaz
С₆Н₁₂0₆ => 2C0₂ + 2С₂Н₅OH.
الكحول ثاني أكسيد الكربون الجلوكوز 
كما هو الحال مع جميع الإنزيمات الأخرى ، تعتمد هذه التفاعلات بدرجة حرارة عالية. يظهر تأثير درجة الحرارة وكمية الخميرة في الشكل. 15.1.
عند درجة حرارة 30 ° C ، تنبعث الخميرة الغاز ثلاث مرات أسرع من نشاطها في 20 ° C ، لكنها تظهر أقصى نشاط عند درجة حرارة 38 ° C (درجة حرارة الجسم تقريبًا). في 54 ° C ، تموت الخميرة بسرعة كبيرة. تتجلى القدرة على تخمير المالتوز (سكر الشعير) في الخميرة عندما يتسبب إنزيم المالتاز ، أي أن المالتوز يتراكم نتيجة للتحلل المائي للنشا مع إنزيمات الأميليتيك (α - و am- الأميليز) الموجودة في دقيق الحبوب. ومع ذلك ، مع تراكم المالتوز ، تتكيف الخميرة مع تخمير المالتوز [1]. يمكن أن يكون تأثير الأميليزات في الحبوب مهمًا في تكوين السكريات في اختبار عملية التخمير الطويلة في تحضير البسكويت. يحتوي الطحين والعجين المائي عادة على حوالي 0,5٪ من الجلوكوز والفركتوز. مع بداية عملية التخمير ، يتم تنشيط نشاط zymase و maltase من الخميرة. أثناء التخمير ، يعمل الدقيق a-and p-amylases ، ويوفر السكر لتغذية الخميرة. يمكن أن تكون عملية التخمير الطويلة ملائمة ليس فقط لنشاط الخميرة ، ولكن أيضًا لنمو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى الموجودة في الدقيق. في الوقت الحاضر ، تم تطوير تقنية عملية التخمير المستمر ، والتي تسمح لكبح الكائنات الحية الدقيقة الأخرى أثناء التخمير المطول للعجين (انظر الفصل 21 و 22).
خلايا الخميرة تتكاثر بشكل نباتي عن طريق التبرعم. لقد تبين أنه في الساعات 2-3 الأولى ، ينمو عدد الخلايا ببطء ، ولكن بحلول نهاية الساعة الرابعة ، يكون عدد الخلايا يزيد بشكل ملحوظ (بنسبة تقريبًا 26٪). يعتمد معدل تراكم الخميرة على العدد الأولي للخلايا - يعطي عدد صغير منها نموًا أكبر [2] ، ثم ينخفض ​​معدل النمو مرة أخرى (من المفترض بسبب نقص السكريات الضرورية).
قيم درجة الحموضة المثلى للتخمير هي 4-6 ، لكن الخميرة تقاوم تمامًا درجة الحموضة 3 لـ
                                                  التين. 15.1. تأثير كمية الخميرة ودرجة حرارة الاختبار على معدل إنتاج الغاز
 ساعات في 30 ° C. انخفاض درجة الحموضة له تأثير أكبر على معدل تخمير المالتوز أكثر من تخمير الجلوكوز. أثناء التخمير ، يذوب جزء من ثاني أكسيد الكربون المتشكل في الاختبار في الماء ، ويشكل حمض الكربونيك ، ولكن لأنه ينفصل بشكل ضعيف ، فإنه لا يستغرق سوى جزء ضئيل في خفض مستوى الأس الهيدروجيني. بشكل عام ، تسبب بكتيريا حمض اللبنيك وحمض الخليك ، التي توجد دائمًا في الدقيق ، زيادة في الحموضة في العجين المخمر. يقلل بشكل خاص من درجة الحموضة من حامض اللبنيك المتأين للغاية. إذا كان طعام الخميرة في صورة كبريتات الأمونيوم وكلوريد (توفير الخميرة مع النيتروجين للنمو) ، فإن هذا سيؤدي إلى آثار الأحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك التي تزيد من الحموضة. عادة ، يضاف بيكربونات الصوديوم لتحييد آثار هذه الأحماض أثناء التخمير لفترات طويلة.
هناك أيضا مقتطفات الخميرة الخاصة لجعل طعم المنتج وزيادة (انظر. منتديات 16.2.5 و16.5).

الانزيمات هي المحفزات الطبيعية. يتم تنظيم عملية الأيض الكاملة للكائنات الحية بواسطة إنزيمات ، ومجموعة التفاعلات التي تحدث خلال هذه العملية واسعة بشكل غير عادي. يمكن استخدام مقتطفات إنزيم أو مستحضرات إنزيم لتنفيذ تفاعلات كيميائية خارج الخلايا الحية (من العملية المعروفة لتحويل السكريات إلى كحول لإنتاج بعض الفيتامينات والأدوية الخاصة). يتم الإنتاج الصناعي لمستحضرات الإنزيم باستخدام طرق كيميائية حيوية حديثة للتحكم في إنتاج الإنزيمات المستقرة الضرورية. حاليًا ، تم عزل أكثر من 700 إنزيمات مختلفة يمكن استخدامها لتنظيم العمليات الصناعية. جميع الإنزيمات عبارة عن بروتينات ، وبالتالي ، عندما يتم تسخينها ، يتم تسخينها (إتلافها) ، وبالتالي تعطيلها.
هناك أربع مجموعات رئيسية من الانزيمات من اهتمامها لهذه التكنولوجيا لإنتاج الأغذية:

• الأميليز بناء على النشا.
• هميسيلولاز المهينة pentosans.
• البروتيني (أو poteinazy) العمل على البروتينات.
• الليباز متحللة الدهون الصلبة والسائلة.
  مصدر مشترك للالأميليز للخبازين - والطحين والشعير نشط إنزيمي، ولكن الأميليز الفطرية والبروتيني كما تتوفر المنتجات القياسية أيضا. يتم الحصول على البروتيني صناعيا من ثلاثة مصادر رئيسية هي:
• من النباتات (مثل، غراء، بروميلين، فيسين، الخ ...)، ولكن تقتصر أساسا مناطق إنتاجها الاستوائية وشبه الاستوائية.
• من الحيوانات (مثل التربسين ، الكيموتريبسين ، البيبسين ، الرينين ، إلخ) ؛ يرتبط إطلاقها بالعرض والطلب على منتجات المسالخ ؛
• من الكائنات الحية الدقيقة، وخصوصا من الرشاشيات الرزيةالأصل الفطري (العفن) والبكتيريا العصوية الرقيقة.
  يبدو أن الحصول على مستحضرات إنزيم بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة هو الأفضل ، لأنه لا يرتبط بقيود المناخ وتزويد الأدوية ذات الأصل الحيواني.
  يعتبر الأنسب لاختبار (لأسباب فنية مختلفة) البروتيني المستمدة من العصوية الرقيقة.يتم توفيره كإعداد مستقر ومسحوق مع نشاط موحد عن طريق تخفيف مالتوديكسترين أو نشا الذرة ، وكذلك سائل مع نشاط قياسي مع إضافة المثبتات والمواد الحافظة. في الحاويات المغلقة في ظروف جافة وباردة ، يكون فقدان النشاط أقل من 10٪ سنويًا.
  من الأفضل خلط المستحضر المسحوق في أجزاء 4-5 من الماء (بالوزن) قبل إضافتها إلى العجين. يكون الانزيم قابلاً للذوبان بسهولة ، ولكن إذا تم خلطه بنشا الذرة ، فلن يذوب الأخير بالطبع. يعتمد نشاط الإنزيم على درجة الحرارة والمدة ودرجة الحموضة ، لذلك من الصعب للغاية تحديد المقدار الصحيح للاستخدام بدقة في بعض ردود الفعل. من الأفضل أن تسترشد أولاً بتوصيات المورد. يمكن التوصية بالموردين التاليين وأسماء منتجاتهم:

♦	بروتين18 (البروتيني) - ABM كيماويات المحدودة[3].
♦	Neutrase1.55 (البروتيني) - نوفو أنزيم المنتجات المحدودة [4]
♦	Biobak BPN(البروتياز) - السعي الدولية BV [5].
♦	Biobak BCC(Gemitsellyulaza) - السعي الدولية BV [5].

تستخدم البروتياز لتغيير خصائص الغلوتين بسبب تأثيرها على روابط الببتيد الداخلية لبروتيناتها. وهكذا ، في حين أن عوامل الاختزال ، على سبيل المثال ، ميتابيسلفيت الصوديوم (انظر القسم 17.4.2) ، تؤدي إلى فقدان الاستقرار وزيادة الاستطالة عن طريق كسر روابط ثاني كبريتيد ، فإن الإنزيمات المحللة للبروتين تحقق تأثيرًا مماثلًا بطريقة مختلفة تمامًا ، سلاسل الانكسار (انظر الشكل 15.2) ). كيمياء البروتينات معقدة للغاية ، وبالتالي فإن التفسير أعلاه ، بطبيعة الحال ، هو تبسيط كبير. عادة ما يكون نسيج المنتج الذي يتم الحصول عليه باستخدام الأنزيم البروتيني أكثر وضوحًا و "مفتوحًا" والعطاء أكثر من ذلك الذي يتم الحصول عليه باستخدام SMS(الصوديوم ميتابيسلفيت سم. قسم 14.4.2).
على عكس ميتابيسلفيت الصوديوم ، يستمر البروتياز في العمل لبعض الوقت ، وفي النهاية ينتج عنه عجين سهل التفتت ويصعب معالجته. من الضروري الحفاظ على المدة ودرجة الحرارة بعناية ، ولكن يجب أن تكون حريصة بشكل خاص عند العمل مع العجين الزائد (على سبيل المثال ، قصاصات من آلة القطع). البروتيز له مزايا معينة على ميتابيسلفيت الصوديوم - يتم تغييره بواسطة المعالجة الحرارية ، وبما أنه بروتين ، فإنه ليس من الضروري الإشارة إلى وجوده كمضاف. عادة ما تكون درجات الحرارة المثلى لعمل البروتياز أعلى بكثير من درجات الحرارة العادية للاختبار ، والأفضل
                                                               التين. 15.2. تأثير التحلل البروتيني والانتعاش البروتينات اختبار
أبازون الرقم الهيدروجيني هو 6,5-8,0، وهو مقبول لجميع أنواع العجين. مبدئيا يمكن افتراض أن معدل التفاعلات المحفزة بواسطة الإنزيمات، ويزيد في أوقات 1,5-3 10 في درجة مئوية من ارتفاع درجة الحرارة.
من المهم مراقبة درجة الحرارة ومدة العملية بعناية. يجب أن تكون فترة اختبار الاختبار طويلة بما يكفي بحيث لا يختلف تأثير هذه المعلمة عند استخدام مجموعة من العجين في بداية ونهاية العملية بشكل كبير في عمل الإنزيم. بالنسبة للمفرقعات ، يوصى باستخدام حوالي 20 g من بروتين 18 (انظر الجدول أعلاه) لكل 100 كجم من الدقيق ، ومدة العملية هي 3 ساعة عند درجة حرارة 35 ° С. مع جرعة زائدة من الدواء ، يفقد العجين تركيبته ويصبح سهل التفتت ، ويكتسب تناسقًا من البلاستيك ، مما يعطي ملف تعريف ارتباط مرتفع للغاية بعد الخبز.
يتم تقليل فعالية البروتياز في الاختبار بشكل كبير عند إضافة منتج دهون يعتمد على أكثر من أجزاء 7 لكل أجزاء 100 من الطحين ؛ ويلاحظ ظروف مماثلة عند استخدام السكر. يمنع الملح أيضًا عمل البروتياز ، ولكن ، على ما يبدو ، لا تؤثر كمية ونوع المادة التي تسبب صعود الاختبار بشكل كبير على عمل البروتياز. والسبب في ذلك هو أن قدرة التخزين المؤقت لبروتينات الطحين لا تسمح بالتأثيرات التي قد تحدث عندما يتغير الرقم الهيدروجيني. مع زيادة كمية الدهون والسكر ، يزداد تأثير تثبيط نشاط الإنزيم. لذلك ، فإن النشاط الأنزيمي الموجود في معجنات نموذجية قصيرة الثقة محدود للغاية ، ولكن الحاجة إلى تعديل الغلوتين فيها منخفضة جدًا.
يستخدم البروتيز في العجين لتقليل اللزوجة والمرونة ، وهو أمر مرغوب فيه لمعالجة الآلات لأنواع معينة من العجين لملفات تعريف الارتباط ، خاصة عند استخدام الدقيق ذو الغلوتين القوي. من الضروري الانتباه إلى النقطتين التاليتين:

1. عادةً ما يحتوي البروتياز المنتج صناعيًا على كمية معينة من الأميليز ، لذلك ، عند اختيار جرعة إعداد البروتيناز ، من المهم استخدام الشعير أو تحضير إنزيم الأميليز. يمكن أن تؤدي زيادة كمية السكريات والأحماض الأمينية البسيطة إلى تغميق سطح المنتج المطبوخ.
2. عند العمل على الاستعدادات للبروتيناز (وخاصة في شكل مسحوق) ، يجب توخي الحذر ، حيث أن استنشاق أو الاتصال بالبروتينيز مع الجلد الحساس يمكن أن يسبب تهيج أو تفاعل حساسية. عادة ، تقدم الشركات المصنعة للبروتياز توصيات للعمل معها (غالباً ما يكون استخدام جهاز تنفس بسيط ضد الغبار).

هميسيلولاز المستخدمة في العجين لالمفرقعات، في الحالات عند استخدام تدمير جزئي في pentosans الطحين عجينة طرية والتصنيع يتطلب كميات أقل من المياه. تقليل كمية سائل الماء التي تعمل على إزالة العجين للخبز يجب أن يكون أقل من عدد. في المنتجات مع قليل الدسم أو نسبة عالية من الألياف تحتاج إلى استخدام المزيد من المياه للتعويض عن أثر تخفيف من الدهون. في هذه الحالة، يصبح العجين قاسية بسبب زيادة كميات الغلوتين. استخدام hemicellulases يقلل من الكمية المطلوبة من المياه للالعجين حتى العجين لا تصبح جامدة جدا وبالتالي يتم تحسين هيكل المنتج.

يستخدم الأميليز قليلاً في إنتاج MCI (فقط في حالة تخمير الكحولية من الخميرة).

على الرغم من أن الشركات المصنعة MKI الليباز لا تنطبق، ينبغي أن تكون على علم بأن هذه الأنزيمات يمكن أن يسبب الضرر لهذا المنتج. ويمكن الكشف عن الليباز في منتجات من المكسرات لم تخضع للمعالجة الحرارية في غير مستقرة وجبة الشوفان أو رقائق الشوفان والقمح والدقيق الذي تمت إزالة الجنين أو لا المعالجة حراريا.
فيما يتعلق بإعداد اختبار التكنولوجيا وشروط استخدام الإنزيمات ينصح لاستخدام دليل الشركة المصنعة.
أدب

1. SYKE، H. G. 1971 «دور الخميرة في مودم المخابز الممارسة»، إجراءات الفصل البريطانية من الجمعية الأمريكية للمهندسين المخابز، نوفمبر تشرين الثاني.
2. HOPFMAN، C.، SCHWEITZER Т. ك وDALBY G. (1941) الحبوب علم 18، 337
3. ABM كيماويات المحدودة، (رون بولينك)، وودلي، ستوكبورت، شيشاير، SK6 1PQ، إنجلترا.
4. نوفو أنزيم المنتجات المحدودة، 2b التايمز الجادة، وندسور، بركس، SL4 1QP، إنجلترا.
5. السعي الدولية BV، ص.ب. 2، 1400 СA بوسوم، هولندا.