DE69623644T2

DE69623644T2 - Verwendung einer desaminierenden oxidase zum backen

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Publication number: DE69623644T2
Application number: DE69623644T
Authority: DE
Inventors: Joan Qi Si; Peter Wagner
Original assignee: Novozymes AS
Current assignee: Novozymes AS
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2016-12-03
Also published as: CN1203515A; EP0865241B1; ATE223652T1; WO1997021351A1; DE69623644D1; CA2236476A1; JP2000509245A; DK0865241T3; EP0865241A1; US6039982A; AU701661B2; AU1030397A; CN1082340C

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung, die ein Enzym umfaßt, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Teigs und/oder eines Backprodukts unter Verwendung der Zusammensetzung.

Hinterrund der Erfindung

Es ist beim Brotherstellungsprozeß bekannt, dem Brotteig brotverbessernde und/oder teigverbessernde Additive zuzusetzen, deren Wirkung unter anderem in verbesserter/m Struktur, Volumen, Geschmack und Frische des Brots sowie verbesserter Verarbeitungsfähigkeit des Teigs resultiert.
In den letzten Jahren wurden als teigverbessernde und/oder brotverbessernde Mittel eine Reihe von Enzymen eingesetzt, insbesondere Enzyme, welche auf Komponenten einwirken, die in großen Mengen in dem Teig vorhanden sind. Beispiele solcher Enzyme finden sich in den Gruppen der Amylasen, Proteasen, Glucoseoxidasen und Cellulasen, einschließlich Pentosanasen.
EP 321 811 und EP 338 452 offenbaren die Verwendung von Glucoseoxidase in Kombination mit anderen Enzymen (Sulfhydryloxidase, Hemicellulase, Cellulase) beim Backen. Glucoseoxidase katalysiert die Oxidation von β-D-Glucose mit Sauerstoff, wodurch D-Glucono-1,5-lacton und Wasserstoffperoxid gebildet werden.
Desaminierende Enzyme, d. h., Enzyme, welche in der Lage sind, von einigen aminhaltigen Substraten Amingruppen zu entfernen, sind in der Natur weitvertet und wurden befunden, von vielen Typen von Organismen, einschließlich Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen, produziert zu werden. Die Enzyme katalysieren eine Reaktion zwischen dem aminhaltigen Substrat, Wasser und Sauerstoff, was zur Desaminierung des Substrats und der gleichzeitigen Bildung von Wasserstoffperoxid führt. Die desaminierenden Enzyme können Kupfer oder FAD enthalten. Die bisher am eingehendsten beschriebenen Gruppen von desaminierenden Enzymen sind die Aminoxidasen und die Aminosäureoxidasen.
Die Verwendung einer desaminierenden Oxidase beim Backen wurde niemals zuvor vorgeschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Eigenschaften von Teig und/oder Backprodukten mittels der Verwendung eines desaminierenden Oxidase-Enzyms.

Kurze Offenbarung der Erfindung

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine brotverbessernde und/oder eine teigverbessernde Zusammensetzung, die ein desaminierendes Oxidase-Enzym umfaßt.
Im vorliegenden Kontext sollen die Begriffe "brotverbessernde Zusammensetzung" und "teigverbessernde Zusammensetzung" Zusammensetzungen bezeichnen, welche neben der Enzymkomponente andere Substanzen umfassen können, die üblicherweise beim Backen eingesetzt werden, um die Eigenschaften von Teig und/oder Backprodukten zu verbessern. Beispiele solcher Komponenten werden im folgenden angegeben. Der Begriff "desaminierende Oxidase" soll ein beliebiges Enzym bezeichnen, welches in der Lage ist, eine oxidative Entfernung von Amingruppen von einem aminhaltigen Substrat unter gleichzeitiger Bildung von Wasserstoffperoxid zu katalysieren.
Ohne sich auf irgendeine Theorie festlegen zu wollen, wird gegenwärtig davon ausgegangen, daß, wenn Teig, der zur Verwendung bei der Herstellung von Backprodukten vorgesehen ist, eine wirksame Menge eines desaminierendes Oxidase- Enzyms zugesetzt wird, dieses eine Oxidationswirkung auf Teigbestandteile ausüben kann und dadurch beispielsweise zur Verbesserung der Festigkeit von Glutenstrukturen in dem Teig und/oder den Backprodukten und damit der Festigkeit, der rheologischen und Handhabungseigenschaften des Teigs dienen kann.
Konkreter wird angenommen, daß die Oxidationswirkung erzielt wird, wenn das Enzym die Desaminierung von in dem Mehl oder anderen Teigbestandteilen vorhandenen aminhaltigen Verbindungen unter gleichzeitiger Bildung von Wasserstoffperoxid katalysiert. Mehl enthält eine große Anzahl von primären Amingruppen.
Im vorliegenden Kontext soll der Begriff "verbesserte Eigenschaften" jede Eigenschaft bezeichnen, welche durch die Wirkung einer wirksamen Menge eines desaminierenden Oxidase-Enzyms verbessert werden kann. Zusätzlich oder als Folge der oben erwähnten Glutenfestigungswirkung wurde festgestellt, daß der Einsatz einer desaminierenden Oxidase zu einem erhöhten Volumen des Backprodukts (siehe die folgenden Beispiele) und einer verbesserten Schockbeständigkeit von diesem führt. Es wird auch davon ausgegangen, daß durch Verwendung einer wirksamen Menge einer desaminierenden Oxidase eine verbesserte Krumenstruktur und Lockerheit des Backprodukts sowie eine erhöhte Festigkeit, Stabilität und verringerte Klebrigkeit und dadurch verbesserte Verarbeitungsfähigkeit des Teigs erhalten werden kann. Die Wirkung auf den Teig kann besonders vorteilhaft sein, wenn ein Mehl schlechter Qualität verwendet wird. Die verbesserte Verarbeitungsfähigkeit ist von besonderer Bedeutung in Verbindung mit Teig, der industriell verarbeitet werden soll. Es versteht sich, daß der Begriff "wirksame Menge", wie bezüglich der Dosierung des desaminierenden Enzyms verwendet, eine Menge ist, welche dazu führt, daß die verbesserten Eigenschaften erhalten werden.
Die verbesserten Eigenschaften werden durch einen Vergleich mit Teig und/oder Backprodukten, der/die ohne Zusatz einer desaminierenden Oxidase gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde(n), beurteilt.
In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Teigs und/oder eines aus dem Teig hergestellten Backprodukts, umfassend den Zusatz eines desaminierenden Oxidase-Enzyms, das gegebenenfalls in einer brotverbessernden oder teigverbessernden Zusammensetzung vorliegt, zu dem Teig und/oder zu irgendeinem Bestandteil des Teigs und/oder zu irgendeiner Mischung der Teigbestandteile.
In weiteren Aspekten betrifft die vorliegende Erfindung einen Teig bzw. ein Backprodukt, der/das nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde, sowie eine Vormischung, die ein desaminierendes Oxidase-Enzym umfaßt. Im vorliegenden Kontext soll der Begriff "Vormischung" in seiner üblichen Bedeutung verstanden werden, d. h., als eine Mischung von Backmitteln, normalerweise einschließlich Mehl, welche nicht nur in industriellen Brotbackfabriken/anlagen eingesetzt werden kann, sondern auch in kleinen Bäckereien.
In einem letzten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines desaminierenden Oxidase-Enzyms zur Herstellung von Teig und/oder Backprodukten.

Detaillierte Offenbarung der Erfindung

Wie im obigen Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erwähnt, wurden desaminierende Oxidasen in einer Reihe verschiedener Organismen, einschließlich Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen, z. B. Pilze (Fadenpilze oder Hefe) oder Bakterien, gefunden. Es wird davon ausgegangen, daß der Ursprung der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden desaminierenden Oxidase für den Einsatz ihrer Fähigkeit zur Verbesserung von Teig und/oder Backprodukten nicht kritisch ist. Dementsprechend kann das desaminierende Oxidase-Enzym der teig- und/oder brotverbessernden Zusammensetzung der Erfindung jeden genannten Ursprung haben.
Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende desaminierende Enzym kann eine Aminoxidase sein, d. h., ein Enzym, welches in der Lage ist, die oxidative Desaminierung von aminhaltigen Substraten unter gleichzeitigem Verbrauch von Sauerstoff und Wasser und der Bildung von Wasserstoffperoxid zu katalysieren. Es wird derzeit angenommen, daß ein beliebiger Typ von Aminoxidase für den vorliegenden Zweck eingesetzt werden kann. Die Aminoxidase kann von Säugern stammen oder mikrobiellen Ursprungs sein, z. B. bakteriellen oder pilzlichen Ursprungs, und kann mittels rekombinanter DNA-Techniken hergestellt werden. Die Aminoxidase kann beispielsweise diejenige sein, die aus irgendeiner der Quellen stammt oder irgendeine der Typen ist, die in Tabelle 2, Seiten 94-97, des Buches "Oxidative Enzymes in Foods", Hrsg. D.S. Robinson und N.A.M. Eskin, Elsevier Science Publishers Ltd., 1991, genannt werden, wie z. B. eine Methylaminoxidase, eine Monoaminoxidase etc.
Die Aminoxidase kann eine Lysyloxidase sein, d. h., ein Enzym, das zur oxidativen Desaminierung von Lysyl in der Lage ist.
Die Aminoxidase kann eine Benzylaminoxidase sein, die z. B. aus Mikro¬ organismen, beispielsweise aus Pilzen (Fadenpilzen oder Hefe), stammt. Die Benzylaminoxidase kann von der Gattung Pichia, z. B. Pichia pastoris, stammen und kann beispielsweise das Enzym sein, das von Tur, S.S., und Lerch, K., in FEBS Letters, Bd. 238, Nr. 1, September 1988, Seiten 74-76, beschrieben wurde.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das desaminierende Enzym eine L- Aminosäureoxidase (E.C.1.4.3.2). Die Aminosäureoxidase kann Aktivität gegenüber einer oder mehreren Aminosäure(n), z. B. L-Arginin, L-Lysin, L-Methionin, L-Asparagin, L-Phenylalanin und L-Leucin, L-Serin, L-Cystein, L-Glycin, L- Glutamin, L-Histidin, L-Tryptophan, L-Tyrosin, L-Valin, L-Threonin, L-Prolin, L-Isoleucin, L-Aspartat, L-Glutamat und L-Alanin, zeigen. Vorzugsweise zeigt die L-Aminosäureoxidase Aktivität gegenüber einer oder mehreren der Aminosäuren, die in Weizen vorliegen, vorzugsweise freien Aminosäuren, die in Weizen vorliegen.
Die L-Aminosäureoxidase kann beispielsweise von einer Pflanze oder einem Tier stammen (Beispiele solcher Enzyme sind in Tabelle 2, Seiten 94-97, des Buches "Oxidative Enzymes in Foods", siehe oben, angegeben) oder können aus einer mikrobiellen (pilzlichen oder bakteriellen) Quelle stammen. Beispiele bakterieller L-Aminosäureoxidasen umfassen die Corynebacterium-L-Aminosäureoxidase, die von Koyama H., Agric. Biol. Chem., 1988, 52(3), 743-78, beschrieben wurde, und die Cryptococcus laurentii-L-Aminosäureoxidase, welche aus dem hinterlegten Stamm DSM 2762 erhältlich ist. Eine geeignete Pilz-L-Aminosäureoxidase kann beispielsweise aus einem Stamm von Neurospora, z. B. N. crassa, erhalten werden, wie z. B. das von Niedermann et al., J. Biol. Chem., 1990, 265(28), 17240-17251, beschriebene Enzym, oder aus einem Stamm von Trichoderma, z. B. T. harzianum, beschrieben in WO 94/25574.
Das T. harzianum-L-Aminosäureoxidase-Enzym oxidiert ein breites Spektrum von Aminosäuren, z. B. L-Lysin, L-Arginin, L-Methionin, L-Asparagin, L- Phenylalanin und L-Leucin.
Die desaminierende Oxidase kann aus dem fraglichen Organismus mittels Anwendung irgendeiner geeigneten Technik erhalten werden. Beispielsweise kann eine Präparation der desaminierenden Oxidase mit Hilfe von rekombinanten DNA-Techniken, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, erhalten werden. Ein solches Verfahren umfaßt normalerweise die Kultivierung einer Wirtszelle, die mit einem rekombinanten DNA-Vektor transformiert wurde, welcher zur Expression und Beherbergung einer DNA-Sequenz, die für die fragliche desaminierende Oxidase kodiert, in der Lage ist, in einem Kulturmedium unter Bedingungen, welche die Expression des Enzyms und die Gewinnung des Enzyms aus der Kultur erlauben. Die DNA-Sequenz kann genomische DNA, cDNA oder synthetischen Ursprungs sein oder irgendeine Mischung davon und kann nach im Stand der Technik bekannten Verfahren isoliert oder synthetisiert werden. Das desaminierende Enzym kann auch aus dem Organismus oder relevanten Teil davon, von dem es in der Natur produziert wird, extrahiert werden.
Das desaminierende Oxidase-Enzym, welches in die brotverbessernde und/oder teigverbessernde Zusammensetzung der Erfindung eingeschlossen werden soll, kann in jeder Form vorliegen, die sich für die fragliche Verwendung eignet, z. B. in Form eines Trockenpulvers oder Granulats, insbesondere eines staubfreien Granulats, einer Flüssigkeit, insbesondere einer stabilisierten Flüssigkeit, oder eines geschützten Enzyms. Granulate können wie z. B. in US 4,106,991 und US 4,661,452 (beide von Novo Industri A/S) offenbart hergestellt werden und können gegebenenfalls mit im Stand der Technik bekannten Verfahren beschichtet werden. Flüssige Enzympräparationen können beispielsweise durch den Zusatz von ernährungsmäßig akzeptablen Stabilisatoren, wie z. B. ein Zucker, ein Zuckeralkohol oder ein anderes Polyol, Milchsäure oder eine andere organische Säure, nach etablierten Verfahren stabilisiert werden. Geschützte Enzyme können nach dem in EP 238 216 offenbarten Verfahren hergestellt werden.
Normalerweise ist es für den Einschluß in Vormischungen oder Mehl vorteilhaft, daß die Präparation des desaminierenden Oxidase-Enzyms in Form eines trockenen Produkts, z. B. eines staubfreien Granulats, vorliegt, wohingegen sie für den Einschluß zusammen mit einer Flüssigkeit vorteilhafterweise in flüssiger Form vorliegt.
Die brot- und/oder teigverbessernde Zusammensetzung der Erfindung kann ferner ein oder mehrere andere(s) Enzym(e) umfassen. Beispiele anderer Enzyme sind eine Cellulase, eine Hemicellulase, z. B. eine Pentosanase (geeignet zur partiellen Hydrolyse von Pentosanen, welche die Dehnbarkeit des Teigs erhöht), eine Lipase (geeignet zur Modifizierung von Lipiden, die in dem Teig oder den Teigbestandteilen vorliegen, um den Teig locker zu machen), eine weitere Oxidase, z. B. eine Glucoseoxidase, eine Peroxidase (geeignet zur Verbesserung der Teigkonsistenz), eine Protease (geeignet zur Gluten-Abschwächung, insbesondere beim Einsatz von Hartweizenmehl), eine Peptidase und/oder eine Amylase, z. B. eine α- Amylase (geeignet zur Bereitstellung von Zuckern, die durch Hefe fermentierbar sind). Die anderen Enzyme sind vorzugsweise in einer wirksamen Menge vorhanden, um dazu zu führen, daß die gewünschten Eigenschaften des Teigs und/oder des Backprodukts erhalten werden.
Die anderen Enzymkomponenten sind vorzugsweise mikrobiellen Ursprungs und können nach herkömmlichen Verfahren, die im Stand der Technik wie oben erwähnt angewandt werden, erhalten werden.
Die teigverbessernde und/oder brotverbessernde Zusammensetzung kann auch ein zugesetztes Substrat für das fragliche desaminierende Enzym enthalten. Wenn das desaminierende Enzym beispielsweise eine L-Aminosäureoxidase ist, kann es vorteilhaft sein, daß die teigverbessernde und/oder brotverbessernde Zusammensetzung eine L-Aminosäure umfaßt, z. B. irgendeine der obengenannten L- Aminosäuren, die vorzugsweise in Abhängigkeit von der Substratspezifität der einzusetzenden L-Aminosäureoxidase ausgewählt ist. Die Dosis des Substrats für das desaminierende Enzym sollte ausreichend sein, um eine ausreichende Reaktion mit dem Enzym zu ermöglichen, um die gewünschten verbesserten Eigenschaften zu ergeben, wie z. B. verbesserte Glutenfestigung. Somit ist, falls vorhanden, das Substrat für das desaminierende Enzym in einer wirksamen Menge vorhanden.
Zusätzlich oder als Alternative zu anderen Enzymkomponenten kann die teigverbessernde und/oder brotverbessernde Zusammensetzung ein herkömmlicherweise verwendetes Backmittel, z. B. einen oder mehrere der folgenden Bestandteile, umfassen:
Ein Milchpulver (sorgt für die Farbe der Rinde), Gluten (zur Verbesserung des Gasrückhaltevermögens von kleberarmen Mehlen), ein Emulgator (zur Verbesserung der Dehnbarkeit des Teigs und bis zu einem gewissen Grad der Konsistenz des resultierenden Brotes), granuliertes Fett (für die Lockerung des Teigs und Konsistenz des Brots), ein Oxidationsmittel (zur Festigung der Glutenstruktur zugesetzt; z. B. Ascorbinsäure, Kaliumbromat, Kaliumiodat oder Ammoniumpersulfat), eine Aminosäure (z. B. Cystein), ein Zucker und Salz (z. B. Natriumchlorid, Calciumacetat, Natriumsulfat oder Calciumsulfat, um den Teig fester zu machen), Mehl oder Stärke.
Beispiele geeigneter Emulgatoren sind Mono- oder Diglyceride, Diacetylweinsäureester von Mono- oder Diglyceriden, Zuckerester von Fettsäuren, Polyglycerinester von Fettsäuren, Milchsäureester von Monoglyceriden, Essigsäureester von Monoglyceriden, Polyoxyethylenstearate, Phospholipide und Lecithin.
Die brotverbessernde und/oder teigverbessernde Zusammensetzung der Erfindung ist in dem Teig typischerweise in einer Menge, die 0,01-5%, insbesondere 0,1-3 %, entspricht, enthalten.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung, bei dem eine desaminierende Oxidase zur Herstellung von Teig und/oder Backprodukten eingesetzt wird, kann das Enzym als solches der Mischung zugesetzt werden, aus welcher der Teig hergestellt wird. Alternativ kann das desaminierende Oxidase-Enzym als Bestandteil einer teigverbessernden und/oder brotverbessernden Zusammensetzung wie oben beschrieben zugesetzt werden.
Die Dosis des in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung einzusetzenden desaminierenden Oxidase-Enzyms sollte der Art und Zusammensetzung des fraglichen Teigs, dem Grad der zu erhaltenden gewünschten verbesserten Eigenschaften sowie der Art des einzusetzenden desaminierenden Oxidase-Enzyms angepaßt werden. Normalerweise wird die Enzympräparation in einer Menge zugesetzt, die 0,01-1000 mg Enzymprotein pro kg Mehl, vorzugsweise 0,1-100 mg Enzymprotein pro kg Mehl, noch bevorzugter 0,1-10 mg Enzymprotein pro kg Mehl, entspricht. Dementsprechend ist in der brotverbessernden oder teigverbessernden Zusammensetzung der Erfindung eine wirksame Menge des desaminierenden Enzyms eingeschlossen, welche in den meisten Fällen einer Dosis an Enzymprotein pro kg Mehl wie oben angegeben entspricht.
Als Enzymaktivität ausgedrückt, wird die geeignete Dosis eines gegebenen desaminierenden Oxidase-Enzyms, um eine gewünschte Verbesserung von Teig und/oder Backprodukten zu bewirken, von dem fraglichen Enzym und dem fraglichen Enzymsubstrat abhängen. Es wird im Rahmen der Kenntnisse des Fachmanns liegen, eine geeignete Enzymdosiseinheit zu bestimmen. Beispielsweise ist für die Trichoderma harzianum-L-Aminosäureoxidase, die im folgenden Beispiel verwendet wird, ein geeigneter Dosisbereich 1-5000 Einheiten/kg Mehl, z. B. 10- 2000 Einheiten/kg Mehl, bevorzugter 25-1000 Einheiten/kg Mehl, oder 50-1000 Einheiten/kg Mehl.
Wenn eine oder mehrere zusätzliche Enzymaktivität(en) gemäß dem Verfahren der Erfindung zugesetzt werden sollen, können diese Aktivitäten separat oder zusammen mit der Präparation der desaminierenden Oxidase zugesetzt werden, gegebenenfalls als Bestandteil(e) der brotverbessernden und/oder teigverbessernden Zusammensetzung der Erfindung. Die anderen Enzymaktivitäten können irgendwelche der oben beschriebenen Enzyme sein und können gemäß etablierter Backpraxis dosiert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
Analog kann, wenn ein Substrat für das desaminierende Enzym gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzt werden soll, das Substrat separat oder zusammen mit der Präparation der desaminierenden Oxidase zugesetzt werden, gegebenenfalls als Bestandteil(e) der brotverbessernden und/oder teigverbessernden Zusammensetzung der Erfindung.
Wie oben erwähnt, wird das desaminierende Oxidase-Enzym irgendeiner Mischung von Teigbestandteilen, dem Teig oder irgendeinem der Bestandteile, die in dem Teig enthalten sein sollen, zugesetzt. Mit anderen Worten, das desaminierende Oxidase-Enzym kann in jedem beliebigen Schritt der Teigherstellung zugesetzt werden und kann, wo dies angebracht ist, in einem, zwei oder mehr Schritten zugesetzt werden.
Die Handhabung des Teigs und/oder das Backen wird in irgendeiner Weise durchgeführt, die sich für den fraglichen Teig und/oder das fragliche Backprodukt eignet, typischerweise unter Einschluß der Schritte des Knetens des Teigs, Unterwerfen des Teigs einer oder mehrerer Imprägnierungsbehandlung(en) und Backen des Produkts unter geeigneten Bedingungen, d. h., bei einer geeigneten Temperatur und für einen ausreichenden Zeitraum. Beispielsweise kann der Teig durch Anwendung eines normalen Direktteigverfahrens, eines Sauerteigverfahrens, eines Übernachtteigverfahrens, eines Niedertemperatur- und Langzeitfermentationsverfahrens, eines Gefrierteigverfahrens, des Chorleywood-Brot- Verfahrens oder des Vorteig-und-Teig-Verfahrens hergestellt werden.
Der Teig und/oder das Backprodukt, welcher/s nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, basieren normalerweise auf Weizengrobmehl oder -(fein)mehl, gegebenfalls in Kombination mit anderen Arten von Grobmehl oder (Fein)mehl, wie z. B. Maisfeinmehl, Roggengrobmehl, Roggenfeinmehl, Weizenfeinmehl oder -grobmehl, Sojafeinmehl, Sorghumgrobmehl oder -feinmehl oder Kartoffelmehl oder -feinmehl.
Im vorliegenden Kontext soll der Begriff "Backprodukt" jedes aus Teig hergestellte Produkt umfassen, sowohl weichen als auch krossen Charakters. Beispiele von Backprodukten, sei es weißen, hellen oder dunklen Typs, welche vorteilhaft gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können, sind Brot (insbesondere Weißbrot, Vollkorn- oder Roggenbrot), typischerweise in Form von Laiben oder Brötchen, Brot vom Typ eines französischen Baguettes, Pitabrot, Tacos, Kuchen, Pfannkuchen, Bisquits, Knäckebrot und. dgl.
Der Teig der Erfindung kann irgendeiner der oben erörterten Typen sein und kann frisch oder eingefroren sein.
Aus der obigen Offenbarung wird ersichtlich sein, daß der Teig der Erfindung normalerweise ein aufgegangener Teig ist oder ein Teig, der zum Aufgehen gebracht werden soll. Der Teig kann auf verschiedene Weise, wie z. B. durch Zugabe von Natriumhydrogencarbonat oder dgl. oder durch Zugabe eines treibenden Teigs (fermentierenden Teigs) zum Aufgehen gebracht werden, es ist jedoch bevorzugt, daß der Teig durch die Zugabe einer geeigneten Hefekultur, wie z. B. einer Kultur von Saccharomyces cerevisiae (Bäckerhefe), zum Aufgehen gebracht wird. Es können beliebige der im Handel erhältlichen S. cerevisiae-Stämme eingesetzt werden.
Wie oben erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Vormischung, z. B. in Form einer Mehlzusammensetzung, für Teig und/oder aus Teig hergestellte Backprodukte, wobei die Vormischung ein desaminierendes Oxidase- Enzym umfaßt. Die Vormischung kann hergestellt werden durch Mischen einer Präparation der desaminierenden Oxidase oder einer brotverbessernden und/oder teigverbessernden Zusammensetzung der Erfindung, die eine desaminieiende Oxidase umfaßt, mit einem geeigneten Träger wie Mehl, Stärke, einem Zucker oder einem Salz. Die Vormischung kann andere teigverbessemde und/oder brotverbessernde Zusätze, z. B. irgendwelche der obengenannten Additive, einschließlich Enzyme, umfassen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines desamimerenden Enzyms, insbesondere einer wirksamen Menge eines desaminierenden Enzyms, z. B. einer Aminoxidase oder einer L-Aminosäureoxidase, zur Verbesserung der Eigenschaften eines Teigs und/oder eines daraus hergestellten Backprodukts. Der Typ der desaminierenden Oxidase sowie die Art, in der sie eingesetzt werden kann, wird oben detailliert beschrieben.
In einem letzten Aspekt trifft die Erfindung die Verwendung einer desaminierenden Oxidase zur Herstellung von Nudelteig, vorzugsweise hergestellt aus Hartweizenmehl oder einem Mehl vergleichbarer Qualität. Der Teig kann mit Hilfe herkömmlicher Techniken hergestellt werden und die desaminierende Oxidase in einer ähnlichen Dosis wie oben beschrieben verwendet werden. Die desaminierende Oxidase kann irgendeine der oben beschriebenen Arten sein und ist vorzugsweise eine Aminoxidase oder eine L-Aminosäureoxidase. Es wird davon ausgegangen, daß bei der Verwendung zur Herstellung von Nudeln die desaminierende Oxidase zu einer Festigung der Gluten-Struktur und somit einer Verringerung der Teigklebrigkeit und einer erhöhten Teigfestigkeit führt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird durch Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen weiter erläutert, worin
Fig. 1 den dynamischen Schubspeicherungsmodul G' in Gluten von 4 verschiedenen Teigen, mit den folgenden Symbole und Buchstaben gekennzeichnet, zeigt:
(A): ein Teig ohne Zusatz von Conditioner ( = Referenz)
(B): ein Teig, der 120 ppm L-Arginin enthält;
(C): ein Teig, der 120 ppm L-Arginin und 600 Einheiten pro kg Mehl einer L- Aminosäureoxidase aus Trichoderma harzianum enthält;
(D): ein Teig, der 60 Einheiten pro kg Mehl einer L-Aminosäureoxidase aus Trichoderma harzianum enthält;
Fig. 2 den viskoelastischen Phasenwinkel 8 in Gluten von 4 verschiedenen Teigen, gekennzeichnet mit denselben Symbolen und Buchstaben wie in Fig. 1, zeigt.

Materialien und Methoden

Bestimmung der L-Aminosäureoxidase-Aktivitäit

Das Enzym wird mit L-Arginin in Gegenwart von Sauerstoff bei pH 8,5 und Raumtemperatur inkubiert. Das dadurch gebildete Wasserstoffperoxid wird durch Mischen mit einem Überschuß von ABTS (2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazolin- 6-sulfonat)) und Peroxidase bestimmt. Die resultierende blaugrüne Farbe nach einer festgelegten Gesamtreaktion, gemessen bei 595 nm, ist eine Funktion der Konzentration an Wasserstoffperoxid. Die Einheiten sind anhand eines Wasserstoffperoxid-Standards berechnet. Eine Einheit ist diejenige Menge an Enzym, welche unter Standardbedingungen 1 uMol Wasserstoffperoxid pro Minute bildet.

Testen von Teigen und Broten

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wirkung der Zugabe einer desaminierenden Oxidase in Teigen und Broten mit Hilfe des folgenden Verfahrens getestet werden:

Rezept:

Wasser 60%
Weizenmehl 100%
Hefe 4
Salz 1,5
Zucker 1,5
Das Weizenmehl war vom Typ Meneba 964.

Prozedur:

1. Teigmischen (Wendelrührer)
3 Min. bei 700 UpM
3,3 Min. bei 1400 UpM
Die Mischzeit wird bestimmt und durch einen geschulten Bäcker so eingestellt, daß eine optimale Teigkonsistenz unter den eingesetzten Testbedingungen erhalten wird.
2. Erste Imprägnierung: 30ºC - 80% rF, 15 Min.
3. Skalieren und Formen;
4. Letzte Imprägnierung: 32ºC - 80% rF, 45 Min. für Brötchen, 55 Min. für Laibe;
5. Backen: 230ºC, 22 Min. für Brötchen und 35 Min. für Laibe.

Beurteilung von Teig und Backprodukten

Teig und Backprodukte können wie folgt beurteilt werden:
Spezifisches Laibvolumen: Der Mittelwert von 4 Laibvolumina wird mit Hilfe des traditionellen Rapssamenverfahrens gemessen. Das spezifische Volumen wird als Volumen in ml pro g Brot berechnet. Das spezifische Volumen der Kontrolle (ohne Enzym) wird als 100 festgelegt. Der relative spezifische Volumenindex wird berechnet als:
Spezifischer Volumenindex = Spezifisches Volumen von 4 Laiben · 100/Spezifisches Volumen von 4 Kontrollaiben
Spezifisches Volumen von Brötchen: wird wie das spezifische Laibvolumen bestimmt, wobei der einzige Unterschied ist, daß 20 Brötchen anstelle von 4 Laiben verwendet werden.
Die Teigklebrigkeit und Krumenstruktur kann visuell nach der folgenden Skala beurteilt werden:

Teigklebrigkeit:

fast flüssig 1
zu klebrig 2
klebrig 3
normal 4
trocken 5

Krumenstruktur:

sehr schlecht 1
schlecht 2
ungleichmäßig 3
gleichmäßig/gut 4
sehr gut 5
Die Teigausziehbarkeit und Teigelastizität werden manuell durch einen geschulten Bäcker bestimmt.
Brotfestigkeit: Die Lockerheit von Brotkrume wird mit einem SMS-Struktur- Analysator gemessen. Ein Kolben mit einem Durchmesser von 20 mm wird auf die Mitte einer 20 mm dicken Brotscheibe gepresst. Die Kraft, welche für den Kolben erforderlich ist, um die Krume 5 mm mit einer Geschwindigkeit von 2,0 mm/s niederzudrücken, wird aufgezeichnet und als Krumenfestigkeit ausgedrückt. Je niedriger der Wert, desto lockerer ist die Krume. Vier Scheiben eines jeden Brots werden gemessen und der Mittelwert verwendet.
Schocktest: Nach der zweiten Imprägnierung wird eine Pfanne, die den Teig enthält, aus einer Höhe von 20 cm fallengelassen. Der Teig wird gebacken und das Volumen des resultierenden Brots bestimmt.

BEISPIEL 1

L-Aminosäureoxidase aus T. harzianum zur Gluten-Festigung

Die Festigungswirkung eines gegebenen Teig-Conditioners auf Weizenmehlteig oder Glutenteig kann durch dynamische rheologische Messungen bestimmt werden. Diese Messungen sind in der Lage, die Festigkeit eines Teigs unter Oszillation zu zeigen. Sowohl Weizenmehlteig als auch Glutenteig sind viskoelastische Materialien. Bei Oszillationsmessungen können die viskoelastischen Eigenschaften eines Weizenteigs und eines Glutenteigs in zwei Komponenten aufgetrennt werden, den dynamischen Schubspeicherungsmodul G' und den dynamischen Schubverlustmodul G". Das Verhältnis der Verlust- und der Speicherungsmodule ist zahlenmäßig gleich der Tangente der viskoelastischen Phasenwinkels 8 (Delta). Eine Erhöhung des Speicherungsmoduls (G') und eine Verringerung des Phasenwinkels δ zeigt einen stärkeren und elastischeren Teig an.
Der dynamische Schubspeicherungsmodul G' und der viskoelastische Phasenwinkel δ wurden in dem Gluten von 4 Teigen, weiche mit unterschiedlichem Conditioner in den in der Legende zu Fig. 1 angegebenen Mengen behandelt worden waren, gemessen. Die T. harzianum-L-Aminosäureoxidase wurde wie in WO 94/25574 beschrieben erhalten. Die Conditioner wurden dem Mehl vor dem Teigmischen zugegeben. Das Gluten wurde aus dem Mehlteig, welcher den Conditioner enthielt, ausgewaschen, nachdem der Mehlteig 1 1/2 Stunden lang bei 32º C inkubiert worden war. Die Ergebnisse der Tests sind in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wurde überraschenderweise festgestellt, daß der Speicherungsmodul G' im Vergleich zu Kontrollen ohne Enzym signifikant höher ist, wenn L-Aminosäureoxidase im Teig vorhanden ist. Diese Wirkung ist auch zu beobachten, wenn L-Arginin den Teigen zugegeben wird. Dies zeigt an, daß das Gluten und somit auch der Teig durch die Wirkung des Enzyms signifikant gefestigt wird.
In Fig. 2 wird gezeigt, daß der viskoelastische Phasenwinkel δ im Vergleich zu den Kontrollen verringert ist, wenn L-Aminosäureoxidase im Teig vorhanden ist, was anzeigt, daß durch die Wirkung des Enzyms ein stärkeres elastisches Fließvermögen des Glutens und somit des Teigs erzielt wird.

BEISPIEL 2

Laibe und Brötchen, die mit einer L-Aminosäureoxidase gebacken wurden

Die Laibe und Brötchen wurden wie im obigen Abschnitt "Materialien und Methoden" beschrieben hergestellt. Die L-Aminosäureoxidase war die in Beispiel 1 beschriebene.
Zusätzlich zu dem Standardrezept wurden L-Arginin und Ascorbinsäure dem Teig in den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen zugesetzt.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Die obigen Ergebnisse demonstrieren die Wirkungen von L-Aminosäureoxidase auf die Teighandhabung, z. B. verringerte Klebrigkeit, welche wünschenswert ist, und eine hochsignifikante Volumenerhöhung bei Brötchen wie Laiben, ob schockbehandelt oder nicht schockbehandelt. Insbesondere die Verbesserung der Schockstabilität, verglichen mit den Kontrollen ohne zugesetztes Enzym, ist bemerkenswert.

BEISPIEL 3

In diesem Beispiel wird die Wirkung der Verwendung von L-Aminosäureoxidase mit derjenigen von Glucoseöxidase verglichen. Die L-Aminosäureoxidase war die im Beispiel 1 beschriebene, die verwendete Glucoseoxidase war Gluzyme, erhältlich von Novo Nordisk A/S.
Zusätzlich zu dem Standardrezept wurden L-Arginin und Ascorbinsäure dem Teig in den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen zugesetzt.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die L-Aminosäureoxidase hinsichtlich des Volumens sowohl von nicht schockbehandeltem als auch schockbehandeltem Brot signifikant bessere Wirkungen als Glucoseoxidase ergibt. Ferner ist, wenn keine Ascorbinsäure zugesetzt wird, die Wirkung der L- Aminosäureoxidase besser als die mit Glucoseoxidase erzielbare Wirkung.

Claims

1. Brotverbessernde oder teigverbessemde Zusammensetzung, umfassend ein desaminierendes Oxidase-Enzym.

2. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die desaminierende Oxidase eine Aminoxidase oder eine Aminosäureoxidase ist.

3. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin die Aminosäureoxidase eine L-Aminosäureoxidase ist.

4. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin die L-Aminosäureoxidase aus einem Stamm von Neurospora oder Trichoderma, insbesondere T. harzianum, erhältlich ist.

5. Brotverbessernde oder teigverbessemde Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin die Aminoxidase eine Benzylaminoxidase ist.

6. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner ein weiteres Enzym, z. B. eine Cellulase, eine Hemicellulase, eine Pentosanase, eine Lipase, eine Peroxidase, eine Protease, eine Oxidase, eine Peptidase und/oder eine Amylase umfaßt.

7. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner ein weiteres brotverbesserndes oder teigverbesserndes Mittel umfaßt.

8. Brotverbessernde oder teigverbessernde Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner ein zugesetztes Substrat für die desaminierende Oxidase, z. B. eine Aminosäure, umfaßt.

9. Brotverbessernde oder teigverbessemde Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1-8, welche in Form eines Granulats (insbesondere eines staubfreien Granulats) oder einer stabilisierten Flüssigkeit vorliegt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Teigs und/oder eines aus dem Teig hergestellten Backprodukts, umfassend den Zusatz eines desaminierenden Oxidase-Enzyms zu dem Teig und/oder zu irgendeinem Bestandteil des Teigs und/oder zu irgendeiner Mischung der Teigbestandteile.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin das desaminierende Oxidase-Enzym in einer brotverbessernden oder teigverbessernden Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1-7 vorliegt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 111, worin die desaminierende Oxidase in einer Menge zugesetzt wird, die 0,01-1000 mg Enzymprotein pro kg Mehl entspricht.

13. Verfahren nach Anspruch 10, worin ein weiteres Enzym, ein Substrat für die desaminierende Oxidase oder ein weiteres brotverbesserndes und/oder teigverbesserndes Mittel dem Teig, irgendeinem Bestandteil des Teigs und/oder irgendeiner Mischung von Teigbestandteilen zugesetzt wird.

14. Teig, der nach dem Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 10-13 hergestellt wurde, oder ein daraus hergestelltes Backprodukt.

15. Vormischung für Teig, umfassend ein desaminierendes Oxidase-Enzym oder eine teigverbessernde Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1-9.

16. Vormischung nach Anspruch 15, welche ferner Mehl umfaßt.

17. Verwendung einer desaminierenden Oxidase als teigverbesserndes oder brotverbesserndes Mittel.

18. Verwendung einer desaminierenden Oxidase bei der Herstellung von Nudeln.