Ко второй группе добавок, влияющих на углеводно-амилаз­ный комплекс муки, относятся амилолитические. Они исполь­зуются в основном при переработке муки со средней и низкой сахаро- и газообразующей способностью. Это обусловлено тем, что гидролиз углеводов при тестоведении играет определенную роль, так как от содержания редуцирующих сахаров зависят степень разрыхленности теста в процессе брожения, цвет корки, структура мякиша, вкус и аромат мучных изделий, а собствен­ные ферменты муки из-за слабой атакуемости крахмала не все­гда могут обеспечить необходимый уровень сахарообразования на всех этапах этого процесса.

Издавна в хлебопекарной промышленности всех стран для улучшения качества пшеничного и ржаного хлеба использу­ется белый ржаной и ячменный солод. В нашей стране солод и ферментные препараты применяются в основном при приго­товлении питательных сред для жидких дрожжей, а также при производстве специальных сортов хлеба. Источником получения ферментных препаратов до недавнего времени служили расте­ния, некоторые органы и ткани животных. В настоящее время ферментные препараты в промышленных масштабах стали получать микробиологическим путем, используя бактерии, плесневые грибы, дрожжи.

Считается, что плесневые грибы продуцируют в основном α- и β-глюкоамилазу. Однако имеются сведения, что некоторые штаммы плесневых грибов продуцируют также декстриназу и даже β-амилазу.

С позиций применения а-амилазных препаратов для улуч­шения качества хлеба считается, что грибные а-амилазы обла­дают рядом преимуществ по сравнению с бактериальными и солодовыми. В первую очередь это связывают с температурой их инактивации. Так, температура инактивации грибной α-амилазы значительно ниже, чем бактериальной и солодовой, вследствие этого грибная α-амилаза, обладая достаточной активностью при температуре тестоведения и способствуя созреванию теста, на ранних стадиях выпечки быстро инактивируется и не образует значительных количеств декстринов. Солодовые же α-амилазы являются более термостойкими и, действуя в период выпечки, придают при известных концентрациях липкость и заминаемость мякишу и чрезмерную хрупкость корке.

Бактериальные α-амилазы, обладая значительной тер­мостойкостью, проявляют свою активность в течение всего периода выпечки, что приводит к повышенному образованию декстринов.

Вторым преимуществом грибной а-амилазы по сравнению с бактериальной и солодовой является различие в продуктах гид­ролиза. Считается, что при действии на крахмал бактериальной и солодовой α-амилаз образуются в основном декстрины и лишь незначительные количества редуцирующих сахаров, в то время как грибная α-амилаза разрушает крахмал с образованием легко сбраживаемой сахаромальтозы.

В хлебопекарной промышленности нашей страны широко используются ферментные препараты Амилоризин П10х и Амилосубтилин Г10х. Как утверждают В. Л. Кретович, В. Л. Яровенко и В. И. Кудрявцев, при применении препаратов следует учитывать, что они не являются моноферментными, поэтому добавлять их следует с учетом их состава и свойств. Основным показателем свойств является амилолитическая способность, которая определяется количеством гидролизуемых в единицу времени высокомолекулярных соединений на единицу массы препарата.

Впервые исследования по применению отечественных ферментных препаратов из плесневых грибов для улучшения качества пшеничного и ржаного хлеба были начаты в 1970 году под руководством В. Л. Кретовича.

Наиболее распространенным амилолитическим ферментом микробного происхождения является глюкоамилаза, которая последовательно отщепляет молекулы глюкозы с неальдегидного конца глюкозидной цепочки, при этом установлено, что она обла­дает наибольшим сродством с ветвящимися полисахаридами.

Глюкоамилаза считается более устойчивой в кислой среде, чем α-амилаза. Она не инактивируется в течение 10 дней при температуре 5—10 °С и при pH 2,4. Оптимальной температурой для действия глюкоамилазы считают температуру 50—55 °С при pH 4,2-5,5.

Установлено, что скорость гидролиза мальтозы, гликогена, “конечного” декстрина, амилопектина и крахмала кристалличе­ской глюкоамилазой различна. Так, мальтоза гидролизовалась в 6 раз медленнее, чем крахмал; в целом же крахмал гидроли­зовался полностью до моносахаридов, а мальтоза всего лишь на 65%.

Дозировка ферментного препарата должна устанавливаться на основе пробных выпечек с учетом качества муки и активности препарата. И. Померанц с сотрудниками исследовал влияние на качество хлеба глюкоамилазных препаратов как раздельно, так и совместно с а-амилазными препаратами. В результате было установлено, что добавление в тесто, содержащее 2% сахара, глюкоамилазы или смеси ее и а-амилазы приводит к получению такого же хлеба, как и из теста, в рецептуре которого содержится 6% сахара.

Авторы показали, что действие одной α-амилазы даже в самых высоких концентрациях было менее эффективно, чем смеси глюкоамилазы и α-амилазы. Они считают, что применение глюкоамилазы наиболее целесообразно при низком содержании сахара в тесте.

Фермент липоксигеназа катализирует окисление цис-фор­мы линолевой, линоленовой, арахидоновой и других ненасыщен­ных кислот кислородом воздуха, в результате чего образуются перекисные соединения (гидроперекиси), которые являются активными окислителями.

Продукты ферментативной реакции участвуют в окислении сульфгидрильных групп компонентов белково-протеиназного комплекса муки, улучшая структурно-механические свойства теста, а также в окислении и обесцвечивании пигментов эндос­перма в муке и отбеливании мякиша мучных изделий. Однако активность липоксигеназы в зерне пшеницы и пшеничной муке относительно низка. В связи с этим на практике применяют та­кие продукты и препараты, как ферментативно активная соевая мука, клеточный сок картофеля, обладающие липоксигеназной активностью.

В США допускается использование соевой муки в количест­ве до 3% к массе муки без изменения нормативной документации на хлебобулочные изделия. Соевая мука в данном количестве улучшает физико-химические показатели качества хлебобу­лочных изделий. Отмечается повышение выхода хлеба ввиду большей водопоглотительной способности, снижение черствения мякиша при хранении, улучшение цвета корки в связи с интен­сивным протеканием реакции меланоидинообразования.

Г. Г. Дубцовым разработан способ улучшения качества хлеба, основанный на использовании собственной липоксигеназы муки. В качестве критерия окислительного воздействия в полуфабрикатах предложен интегральный показатель (индекс окисления), объединяющий величину активности липоксигеназы и размер частиц муки, позволяющий оценить технологические свойства муки.

В последние годы находят применение ферментные препа­раты с глюкозооксидазой, окислительного действия.

Gluzyme BG, предлагаемый фирмой “Novo Nordisk” (Дания), является ферментным препаратом глюкозооксидазы, проду­цируемой штаммом Aspergillus niger. Препарат катализирует окисление глюкозы в глюконовую кислоту, кислород и воду. Его внесение при замесе теста вызывает окисление свободных сульфгидрильных групп в структуре клейковинных белков, посредством чего образуются дисульфидные связи, способ­ствующие укреплению теста, увеличению его эластичности и объема изделий. Gluzyme BG активен в тесте, инактивируется в процессе выпечки, стабилен при pH 3,5—7,0 и при температу­ре 50-60 °С. Оптимальная дозировка ферментного препарата Gluzyme BG активностью (10 000 Glucose Oxidase Units) состав­ляет 0,0002-0,007% к массе муки.

Аналогичное влияние оказывают протеолитические фер­ментные препараты, которые используются для улучшения качества муки с очень крепкой клейковиной. Эти препараты размягчают клейковину, вследствие чего тесто делается легко растяжимым и хлеб получается большего объема. Работами Л. Я. Ауэрмана, Н. И. Проскурякова установлено, что автолити­ческие процессы, происходящие в тесте и клейковине, приводят к заметному ослаблению упругости, усилению растяжимости и разжижению. Причем эти изменения выражены более резко, если мука имеет слабую клейковину.

Одним из направлений исследования свойств протеоли­тических ферментов можно считать работы, в которых авторы извлекали различными методами протеиназы из зерна или муки и, используя различные субстраты (глиадин, глутенин, гемогло­бин, желатин), исследовали их свойства.

На основании результатов исследований В. Д. Хита, Н. Йор­генсен пришли к выводу, что выделенные протеолитические ферменты в основном оказывают дезагрегирующее влияние на белки муки и разрыва пептидных связей почти не происходит. Д. Глик и М. 

Хэв также показали, что процесс разжижения жела­тина протеиназами пшеничной муки сопровождается снижением вязкости ее раствора, причем он значительно активизируется такими восстановителями, как цистеин, и подавляется такими окислителями, как бромат и йодат калия. Установлено, что ак­тивность протеиназ муки из нормального зерна очень незначи­тельна. Кроме протеиназ в проросшем зерне обнаружена еще и дипептидаза.

В нашей стране производится ферментный препарат с по­вышенной протеолитической активностью протосубтилин Г10х, продуцентом которого является глубинная культура Bacillus subtilis. Сопутствующими ферментами являются ксиланаза, амилаза, эндоглюконаза. Оптимальные условия действия: pH 7-7,5 и температура 50 °С.

Для переработки муки с сильной клейковиной фирма Novo Nordisk (Дания) выпускает ферментный препарат Neutrase. Он содержит нейтральную часть протеаз Bacillus subtilis. Оптимальные условия для действия препарата — pH 5,5~7,5 и температура 40-50 °С. Рекомендованная дози­ровка составляет 0,0001—0,0020% к массе муки в зависимости от ее качества.

Издавна в хлебопекарной промышленности всех стран для улучшения качества пшеничного и ржаного хлеба ис­пользуется белый ржаной и ячменный солод. В нашей стра­не солод и солодовые препараты применяются в основном при приготовлении питательных сред для жидких дрожжей, а также при производстве специальных сортов хлеба (“Риж­ского”, “Бородинского”, “Московского” и др.), причем почти все исследователи, работавшие с солодом и его препаратами, отмечают положительное влияние этих улучшителей на весь технологический процесс и качество хлеба.

Солод, содержащий активные амилолитические и протеоли­тические ферменты, широко используется в различных отраслях пищевой промышленности, главным образом для осахаривания крахмала. В зависимости от назначения применяют различное сырье и способы изготовления солода. В хлебопечении обычно используют рожь, в пивоварении — ячмень, реже пшеницу, в узбекской кухне при приготовлении блюда “Сумалак” исполь­зуют проращенную пшеницу.

Сладкий вкус хлеба, в рецептуру которого входит солод, обусловлен в том числе мальтозой и глюкозой — продуктами ферментативного (амилолитического) расщепления крахмала.

В. Л. Кретович и В. Л. Яровенко установлено, что отече­ственные комплексные ферментные препараты могут быть использованы в качестве улучшителей хлебопекарных свойств муки. Добавление препаратов в опару или в тесто в количестве 0,002-0,004% от массы муки повышает удельный объем хлеба, улучшает структуру пористости, увеличивает формоустойчи­вость подовых образцов, существенно улучшает физико-меха­нические свойства мякиша. Особенно увеличивается содержание редуцирующих сахаров, что в сочетании с продуктами гидролиза белка обусловливает лучшую окраску корки, более приятный вкус и аромат. Именно поэтому грибные ферментные препараты даже с высокой концентрацией а-амилазы не вызывают липко­сти мякиша хлеба.