Ферментативная модификация текстуры и вкуса

Пищевые ферменты работают, катализируя одно определённое изменение связи в субстрате, уже присутствующем в продукте. Эта специфичность и составляет всё предложение: она позволяет изменить одно свойство, не добавляя функционального ингредиента, а поскольку фермент инактивируется при переработке и в готовом продукте функции не выполняет, его обычно относят к технологическим вспомогательным средствам, а не к добавкам.

Сшивание белков#

Трансглутаминаза образует ковалентную связь между боковой цепью остатка глутамина и аминогруппой остатка лизина — изопептидную связь, которую собственные белки продукта иначе бы не образовали.

Следствием является ковалентно сшитая белковая сетка вместо или вдобавок к той более слабой физической сетке, которую белки образуют обычно. В молочных продуктах это повышает плотность йогурта и снижает синерезис без внесённого стабилизатора и без повышения сухих веществ. В реструктурированных мясе и рыбе это связывает куски в единую массу без соли и фосфатов. В растительно-белковых продуктах это укрепляет гель, который иначе был бы слабым, поскольку растительные белки не образуют миозиновой сетки, свойственной животным.

Замедление черствения#

Хлеб уплотняется по мере медленной перекристаллизации наружных ветвей амилопектина. Мальтогенные амилазы подрезают эти ветви при выпечке, оставляя цепи слишком короткими, чтобы эффективно вновь образовывать кристаллиты. Мягкость держится дольше, потому что полимерному переходу мешают, — это механистическое вмешательство, а не увлажнитель, маскирующий эффект.

Другие хлебопекарные ферменты действуют на иные субстраты: ксиланазы перераспределяют воду, удерживаемую арабиноксиланами, и улучшают поведение теста; глюкозооксидаза порождает пероксид водорода, способствующий дисульфидным сшивкам в клейковине и укрепляющий тесто, как когда-то делали химические окислители; а липазы порождают эмульгирующие липиды на месте — именно так эмульгатор убирают из рецептуры теста.

Созревание и его риск#

Вкус сыра и сыровяленого мяса развивается через протеолиз и липолиз за недели или месяцы. Внесённые протеазы и липазы это ускоряют, сокращая созревание.

Предел состоит в том, что развитие вкуса является последовательностью, а не единичной реакцией. Зайти в протеолизе слишком далеко или не с той специфичностью — накопятся короткие гидрофобные пептиды, а они горчат; зайти слишком далеко в липолизе — свободные жирные кислоты дадут мыльные и прогорклые ноты. Ускоренное созревание поэтому является управляемой неполной реакцией, и трудность в том, чтобы остановить её в нужной точке.

Устранение опасности вместо добавления свойства#

Аспарагиназа — самый ясный случай в области. Акриламид образуется при высокотемпературной готовке крахмалистой пищи в реакции Майяра между восстанавливающими сахарами и свободной аминокислотой аспарагином. Аспарагиназа превращает аспарагин в аспарагиновую кислоту до выпечки или обжарки, убирая один из двух необходимых предшественников.

Образование акриламида существенно падает, тогда как побурение и вкус, зависящие от реакции других аминокислот с теми же сахарами, в основном сохраняются. Это смягчение работает потому, что механизм был понят достаточно хорошо, чтобы определить, какой предшественник можно убрать, не убирая вместе с ним желаемую химию.

Две честные оговорки: ферменты являются белками, и хотя при переработке они обычно денатурируют, остаточные количества и возможность сенсибилизации при профессиональном контакте являются признанными соображениями; а регуляторный статус пищевых ферментов, включая перечень разрешённых и порядок декларирования, существенно различается между юрисдикциями.