ベーキング業界は、数百年にわたり酵母と酵素を利用して、さまざまな高品質の製品を製造してきました。小麦の内因性酵素系と酵母酵素がベーキングプロセスにおいて重要な役割を果たすことは、現在では広く受け入れられています。小麦およびそれに伴う小麦粉は、さまざまな酵素活性を含んでおり、これらの異なる内因性活性は、例えば、栽培/収穫および保存条件によって大きく異なることがあります。よく知られた例は、小麦α-アミラーゼです。活性が高すぎると、小麦はパン作りに適さなくなります。逆に、活性が低すぎると、最適でない製品になります。

麦芽は、ベーキング業界で広く使用される酵素の一つの供給源です。麦芽は、内因性のα-アミラーゼレベルが低すぎる場合に補うために使用できる酵素ダイアスターゼを含む、さまざまな酵素を含んでいます。麦芽は、これらの製品により高い体積、より良い色、柔らかいクラムを与えるために、パンやロールに使用されます。これらの効果は主に酵素ダイアスターゼに起因しています。しかし、麦芽はプロテアーゼやペントサナーゼを含むさまざまな酵素を含んでいます。麦芽の酵素プロファイルは、使用される品種や製麦条件によって異なる場合があります。これらの商業用酵素製剤に見られる主な酵素活性は、デンプン分解酵素（アミラーゼ）、プロテアーゼ、ペントサナーゼです。

アミラーゼ

アミラーゼは、パン作りのプロセスの3つのステップ、すなわち生地の混合、生地の発酵、焼成で使用できます。デンプン顆粒はα-アミラーゼによってゆっくりとしか分解されないため、損傷したデンプンと溶解したアミロースが生地におけるこの酵素の主な基質となります。損傷したデンプンの量は、小麦粉の種類や製粉条件によって異なる場合があります。パン作りに使用されるグリストは、一般的に5-9%の損傷したデンプンを含んでいます。損傷したデンプンの加水分解は、生地の流動特性において重要な役割を果たします。なぜなら、生地中のかなりの量の水が損傷したデンプンによって結合されているからです。

使用されるアミラーゼやグルコアミラーゼの種類によって、生地の発酵中に生成されるマルトース、グルコース、デキストリンの量は異なります。マルトースとグルコースは酵母の代謝にとって重要です。生地中のβ-アミラーゼによるマルトースの生成は、主に損傷したデンプンに対するα-アミラーゼの作用に依存しています。β-アミラーゼのレベルは通常、小麦では十分ですが、α-アミラーゼのレベルは大きく異なります。十分な量のグルコースを生成するためには、グルコアミラーゼを添加することが有効であり、グルコースはマルトースよりも高い速度で発酵されるため、発酵を活性化し、発酵時間を短縮するために使用できます。

オーブン内では、生地の粘度が最初に減少し、酵素の作用が高まります。そして、56°C以降、デンプンがゼラチン化し、アミロリシスに対して非常に感受性が高くなります。したがって、使用される酵素の温度最適値と熱安定性は非常に重要です。

プロテアーゼ

少量のプロテアーゼがグルテンの物理的特性に大きな影響を与えることがあります。いくつかのペプチド結合の切断がグルテニン分散液の粘度の急激な減少をもたらすことが示されています。また、グルテンの軟化がプロテアーゼによって触媒されるペプチド結合の切断の直接的な結果であるという仮説を支持する証拠も報告されています。非常に少数のペプチド結合が切断されたにもかかわらず、広範な軟化が観察されました。プロテアーゼは、パン生地の均一性を確保し、パンの食感を制御し、風味を改善するために使用できます。アルカリ性プロテアーゼはグルテンに対して比較的弱い作用を持っています。しかし、中性プロテアーゼはグルテンに対して非常に強い作用を持っています。

ヨーロッパのパン粉において、高タンパク質で高品質のハード小麦の部分的な代替品として重要な小麦グルテンの使用が増加する中で、プロテアーゼの別の応用が可能です。グルテンの品質の変動は重要な問題であり、熱損傷が原因であると考えられています。損傷したグルテンは、弾力性が低く、硬い生地を与え、したがって劣った製品になります。熱損傷はグルテンをプロテオリシスに対してはるかに感受性を高めるため、プロテアーゼは生地中のこれらの損傷した構造を特異的に修正することによってこの問題を緩和するために使用できます。

ペントサナーゼ

ヘミセルラーゼは、小麦粉のペントサナーゼの水分結合能力を破壊し、水を放出することができます。これにより生地が柔らかくなります。これが限られた範囲でのみ発生する場合、体積が増加することがあります。この効果は非常に非特異的と見なされ、多くの場合、他の酵素活性と比較して制御が難しいため、目的ではありません。この点において、エキソ-およびエンド-キシラナーゼの明確な区別が必要です。エキソ-キシラナーゼを含む初期の酵素製剤の使用は、粘着性のある生地を引き起こす可能性があります。エンド-1,3-β-キシロシダーゼは、小麦の可溶性および不溶性ペントサンに対して限られた活性を持ち、過剰効果を引き起こす可能性は低いです。したがって、これらのエンドキシラナーゼが好ましい酵素です。ペントサナーゼの別の可能な効果は、小麦粉中に存在する不溶性ペントサンの悪影響を相殺することです。

参考文献

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1. Gregory A. Tucker, L.F.J. Woods. Enzymes in Food Processing [M]. Springer Science & Business Media. 1995.