MĄKA Z NATURALNEGO NIEPALONEGO SŁODU JĘCZMIENNEGO

Stanowi niezastąpiony dodatek uszlachetniający produkty piekarskie szczególnie przy stosowaniu mąki o wysokiej liczbie opadania (małej zdolności fermentacyjnej).

Polepsza barwę pieczywa poprzez powstanie złocistej, błyszczącej i chrupiącej skórki (reakcja Maillarda) oraz poprawia smak i aromat.

Zwiększa zdolność mąki do wytwarzania i zatrzymywania w cieście gazów, co korzystnie wpływa na strukturę miękiszu.

Zwiększa elastyczność glutenu i wpływa na powiększenie objętości pieczywa.

Powoduje lepsze związanie wody przez skrobię, sprzyja stabilizacji kęsów ciasta i wydłuża okres świeżości produktu.

Wzmacnia i uzupełnia działanie enzymów w cieście oraz przyśpiesza rozkład skrobi na cukry proste, co ogranicza zużycie drożdży i cukru.

Zmniejsza koszty produkcji poprzez krótszą fermentację, skrócenie czasu wypieku, ograniczenie dodawania drogich polepszaczy.

Zastępuje stosowanie do ciasta drogich ekstraktów słodowych (wystarczy ok. 1kg mąki słodowej na 100kg mąki użytej do ciasta).

Mąka słodu jęczmiennego jest doskonałym aktywatorem procesów zachodzących w trakcie tworzenia się ciasta podczas miesienia i w czasie wypieku.

Stosowanie mąki słodowej przy produkcji pieczywa żytniego, pszennego, mieszanego, mrożonego, spodów do pizzy, krakersów, paluszków, płatków śniadaniowych i wielu innych produktów żywnościowych jest obecnie praktykowane przez wielu technologów i producentów zdrowej żywności w małych i dużych zakładach piekarskich.

Zastosowanie mąki słodowej w warunkach domowych jest jednak dość skomplikowane ze względu na zachowanie odpowiednich wymogów technologiczych i może spowodować nadmierną fermentacje oraz kleisty, zakalcowaty miękkisz.

Można zastosować mąke słodową w recepturach w których występuje proces zaparzania mąki w celu skleikowania i scukrzenia skrobi. Dodawana w tym procesie mąka słodowa w ilości 1-2 % w stosunku do masy zaparzanej mąki (63-65 C) powoduje uaktywnienie procesu scukrzania. Tak przygotowany substrat jest doskonałą pożywką dla komórek drożdżowych, co sprzyja rozwojowi fermentacji przy stosowaniu naturalnych i suchych zakwasów.

Enzymy w ziarnie zbóż, zwane też fermentami wywołują procesy życiowe zachodzące w ziarnie. Ze względu na budowę dzieli się je na :
a)jednoskładnikowe, np. amylazy, zbudowane tylko z białka
b)dwuskładnikowe � zbudowane z białka i innego związku niebiałkowego np. karboksylaza
Ogólnie można powiedzieć, że na działanie enzymów znaczący wpływ wywiera temperatura i kwasowość środowiska. Ziarno zbóż oraz produkty jego przerobu są bogatym źródłem różnych enzymów. Do najważniejszych należą : enzymy amolityczne rozkładające skrobię, czyli amylazy, enzymy proteolityczne rozkładające białko, czyli proteazy, oraz enzymy lipolityczne rozkładające tłuszcze czyli lipazy.

Enzymy amolityczne � amylazy
Znajdują się głównie w warstwie bielma przylegającej bezpośrednio do warstwy komórek aleuronowych, oraz w tarczce ziarna. Warstwa komórek aleuronowych i okrywa owocowo nasienna nie zawierają amylaz. Amylazy zbóż można podzielić w zależności od mechanizmu rozkładu skrobi na :
a)amylazy dekstrynujące, tzw. alfa-amylazy � rozrywające łańcuchy skrobi w środku aż do wytworzenia maltozy. W skutek działania alfa-amylazy silnie spada lepkość produktów skrobiowych, gdyż alfa-amylaza rozkłada skrobię na dekstryny o małych cząsteczkach, dając niewielką ilość maltozy.
b)Amylazy scukrzające tzw. beta-amylazy � rozkładające skrobię od końca łańcucha. W wyniku działania beta-amylaz powstają dekstryny o dużych cząsteczkach tzw. amylodekstryny oraz znaczna ilość maltozy. Beta-amylazy nie hydrolizują nieuszkodzonych ziarenek skrobi (np. roztarcie lub zgniecenie ziarenek skrobi podczas przemiału zwiększa ich podatność na działanie tego enzymu). Każdy z tych enzymów ma swoje optymalne warunki działania, tj. temperaturę i kwasowość. I tak alfa-amylaza jest najbardziej aktywna w środowisku mało kwaśnym (pH 4,7 � 5) i przy temp. 51 � 66 C, natomiast beta-amylaza jest aktywniejsza przy wyższej kwasowości, ale przy niższej temperaturze (48 � 51 C). Zawartość enzymów w normalnym ziarnie jest niewielka � szczególnie brak alfa-amylazy. Natomiast w ziarnie porośniętym zawartość i aktywność tych enzymów jest bardzo wysoka, co powoduje nadmierny rozkład skrobi i daje chleb o złej strukturze miękiszu, tj. lepki i z zakalcem; jest to następstwem nadmiernego rozkładu skrobi do dekstryn i cukrów.

Wszystkie alfa-amylazy zbożowe wytrzymują temp. 70 C, powyżej tej temp. giną. Znaczenie amylaz w technologii zbóż jest duże przy produkcji pieczywa a także przy produkcji piwa. Beta-amylaza jest czynnikiem katalizującym rozkład skrobi do cukrów niezbędnych podczas fermentacji. Od jej aktywności zależy w głównej mierze siła fermentacyjna mąki, warunkująca odpowiednie spulchnienie pieczywa. Przy nie sprzyjających warunkach pogody, podczas zbioru zbóż � ziarno , w skutek podwyższonej wilgotności, może kiełkować już na polu, w snopkach lub później w magazynie, jeśli uprzednio nie zostało podsuszone. Zachodzi w tym przypadku zjawisko tzw. porastania, przy czym zostaje uaktywniona alfa-amylaza. Porośnięcie w początkowej jego fazie może nie być widoczne gołym okiem i może być wykazane tylko metodą chemiczną (tzw. porost ukryty). W późniejszym stadium porośniecie jest już widoczne w postaci kiełka.

Enzymy proteolityczne � proteazy
Powodują rozkład białek , albo przez rozczepienie wiązań wewnątrz łańcucha peptydowego białka lub peptydów � endopeptydazy, albo przez rozbijanie skrajnych wiązań peptydowych � egzopeptydazy. W normalnym, zdrowym ziarnie zbóż, aktywność enzymów proteolitycznych jest niewielka, wzrasta znacznie podczas kiełkowania (nawet 10x). Podatność białka na działanie enzymów proteolitycznych zależy od jego budowy, występowania w nim określonych grup chemicznych oraz od kształtu cząsteczki białka. Środki utleniające powodują utratę aktywności proteazy zbożowej. Dodatek niektórych polepszaczy do ciasta (utleniających) powoduje osłabienie działania enzymów proteolitycznych. Duże znaczenie enzymów proteolitycznych w technologii pieczywa oraz w przemyśle makaronowym wynika z ich silnego wpływu na właściwości reologiczne ciasta i w konsekwencji � na jakość gotowego produktu.

Enzymy lipolityczne � lipazy
Są to enzymy katalizujące hydrolizę tłuszczów. Występują głównie w zarodku i w warstwie aleuronowej ziarna. Aktywność lipazy w normalnym, zdrowym ziarnie nie jest duża ; zwiększa się znacznie w warunkach kiełkowania ziarna. W odróżnieniu od enzymów amolitycznych i proteolitycznych lipazy mogą działać przy bardzo niskiej wilgotności środowiska (np. 8 %), chociaż wzrost wilgotności wyraźnie je aktywizuje.

Inne enzymy
Bardzo duże znaczenie w przetwórstwie zbóż mają lipooksydazy, katalizujące utlenianie tłuszczu, ksantofilu i karotenoidów, co wyraża się np. bieleniem mąki pszennej w czasie przechowywania. Enzymami hydrolizującymi estry kwasu fosforowego są fosfatazy. Do tych enzymów zalicza się fitazę, czyli enzym rozkładający fitynę lub kwas fitynowy, na inozytol i kwas fosforowy. Fitaza ma duże znaczenie w żywieniu człowieka gdyż dostarcza organizmowi wapń i magnez.

Woda
Jest środowiskiem, w którym zachodzą procesy przemiany materii. Ziarno dojrzałe, zebrane w sprzyjających warunkach atmosferycznych ma 13-15% wody, a zebrane w warunkach niekorzystnych może mieć 18 � 20 i więcej % wody. W ziarnie dojrzałym woda występuje w postaci tzw. wolnej i w postaci związanej przez substancje koloidowe. Procesy życiowe komórek ziarna są związane z równowagą pomiędzy wodą wolną a związaną. Im wilgotniejsze ziarno (tj. im więcej w nim wody wolnej), tym silniej przebiegają w nim procesy życiowe. Moment zachowania tej równowagi powoduje uaktywnienie enzymów. U zbóż moment równowagi mieści się w granicach 14-15% wilgotności.

Słód z jęczmienia browarnego.
Głównym przeznaczeniem jęczmienia browarnego jest otrzymywanie z niego słodu � podstawowego surowca do produkcji piwa oraz mąki słodowej. Słodem nazywa się ziarno jęczmienia poddane kiełkowaniu w celu wytworzenia w nim enzymów i spowodowanie ukierunkowanych zmian enzymatycznych. Proces ten nazywa się słodowaniem. Proces słodowania ma na celu uzyskanie enzymów amolitycznych i proteolitycznych w stanie aktywnym, które zainicjują hydrolizę skrobi do dekstryn i cukrów, zaś białka � do peptydów i aminokwasów, co w rezultacie wywołuje zmiany strukturalne w ziarnie (tzw. rozluźnienie). Produkcja słodu obejmuje : czyszczenie ziarna, moczenie do wilgotności ok. 45%, kiełkowanie w temp. około 15 C, przy przewietrzaniu i utrzymywaniu wilgotności na stałym poziomie. Kiełkowanie słodu piwowarskiego trwa około 5-8 dni. Gdy słód już jest gotowy, to się go suszy do wilgotności ok. 4% oraz oddziela kiełki.

Zastosowanie słodu w produkcji piekarskiej
Enzymy w pieczywie
Jednym z najstarszych sposobu poprawiania cech jakościowych wyrobów z mąki oraz intensyfikacji biochemicznych procesów w półfabrykatach było dodawanie słodu jako źródła naturalnych enzymów. Słód jest jednym z najbogatszych źródeł enzymów. Kompleks enzymatyczny słodu składa się z enzymów amylolitycznych, cotologicznych, redukująco-utleniających oraz proteaz (działające na składniki błon komórkowych). Wszystkie enzymy charakteryzują się wysoką reaktywnością co uwarunkowuje zastosowanie słodu jako preparatu kompleksowo enzymatycznego. Największy wpływ na wskaźniki jakościowe wyrobów gotowych ma działanie enzymów amylolitycznych i proteolitycznych. Działanie tych enzymów jest ukierunkowane głownie na regulację zdolności mąki do wytwarzania i zatrzymywania gazów, zwiększenie elastyczności glutenu, zwiększenie okresu przydatności do spożycia wyrobów gotowych. W szczególności przy zastosowaniu dodatku mączki z białego słodu zwiększa się objętość i porowatość pieczywa. Nagromadzenie produktów hydrolizy białek i węglowodanów sprzyja nasileniu reakcji Maillarda co bezpośrednio wpływa na barwę wyrobów, a procesy te leżą także u podstaw kształtowania się smaku i aromatu wyrobów gotowych. Jednak procesy biochemiczne nie powinny być zbyt intensywne, ponieważ w takim przypadku jest możliwe otrzymanie wyrobów z nadmierną rozpływalnością oraz zbyt intensywnie zabarwioną skórką, a także z możliwością lepiącego się miękiszu.

W piekarstwie wykorzystuje się słód jęczmienny zwykły (jasny i ciemny), szczególnie przy scukrzaniu zaparzonej mąki oraz przy produkcji płynnych drożdży. Ten rodzaj słodu jest traktowany jako pożądany dodatek przy stosowaniu w produkcji piekarskiej mąki o niskiej zdolności fermentacyjnej. Aktywność alfa-amylazy słodu jest 12,1�krotnie większa w porównaniu z normalną mąką pszenną, a beta-amylazy odpowiednio 1,73�krotnie. Ogólna aktywność enzymów proteolitycznych słodu jest 4,3-krtonie większa w porównaniu do zwykłej mąki. Mniejszą uwagę skupia się na pozostałych enzymach słodu , chociaż ich rola w kształtowaniu jakości wyrobów gotowych jest również istotna. Tak np. enzymy cytologiczne, do których zalicza się hemicelulazy, wpływają na wodochłonność mąki i sprzyjają stabilizacji kęsów ciasta. Enzymy z tej grupy hydrolizują m.in. pentozany nierozpuszczalne w wodze do rozpuszczalnych cząstek. Procesy rozpadu i hydrolizy pentozanów polepszają odporność ciasta i wpływają na zwiększenie jego objętości. Wpływ enzymów lipolitycznych słodu jest związany z procesami hydrolizy i utleniania i ma duże znaczenie dla wyrobów mącznych, w skład których wchodzi tłuszcz. Produkty przejściowe hydrolizy olejów i tłuszczów (mono- i diglicerydy), powstające pod wpływem działania enzymów lipolitycznych posiadające właściwości substancji powierzchniowo czynnych, mogą polepszać półfabrykaty i wyroby gotowe, podwyższają wartość biologiczną hydrolizowanego substratu. Uczestnicząc w utlenieniu grup hydrosulfidowych glutenu mąki, sprzyjają polepszaniu struktury i mechanicznych właściwości ciasta. Oprócz tego enzymy lipolityczne utleniają i odbarwiają barwniki zawarte w mące, wpływając w ten sposób na wybielenie miękiszu wyrobów. W ten sposób działanie kompleksu enzymów zawartych w mące z białego słodu jęczmiennego nasilają procesy hydrolizy podstawowych komponentów spożywczych � węglowodanów, białek i tłuszczów, polepszają strukturo-mechaniczne właściwości glutenu, nasilają karmelizację. Wiadomo, że rozkład skrobi odbywa się w 2 fazach : upłynnienie napęczniałej i skleikowanej skrobi i biegnące w ślad za nim scukrzenie. Oba procesy przebiegają równolegle, ale sprzyjające im warunki są zupełnie różne. Optymalna temp. dla scukrzania to 45-50 C, zaś upłynnienie następuje szybciej przy 60-70 C. Przy niskiej temp. skleikowana skrobia jest bardzo gęsta, przy wyższej temp. � rzadsza. Obecnie ustalono że upłynnienie skrobi następuje dzięki pojawieniu się, w raz z amylazą, innego enzymu (cytazy), i że oba procesy zależą nie tylko od amylazy. W piekarstwie obecnie słód wykorzystuje się także w postaci ekstraktu słodowego, który zawiera wszystkie cenne składniki z całego ziarna bez domieszek warstwy rogowej ziarna i błon zewnętrznych. Tak otrzymywane ekstrakty są szeroko stosowane w produkcji piekarskiej na zachodzie Europy. W krajach nadbałtyckich są one stosowane jedynie przy produkcji chleba z zastosowaniem suchych zakwasów lub chleba pszennego według przyspieszonych technologii. Przy produkcji tradycyjnych gatunków chleba stosuje się wyłącznie słód (mąkę słodową). Najprostszym zastosowaniem słodu jest jego przemiał razem z ziarnem albo przygotowanie mieszanki zmielonego słodu z mąką, lub też dodatek mąki słodowej do ciasta. Mąka słodowa jest produktem dostępnym w sprzedaży.

Mąka słodowamoże mieć różne działanie, a zależy ono od zawartości w niej enzymów i substancji rozpuszczalnych. Aktywniejsza jest mąka słodowa o wysokim wyciągu lecz jest ona ciemniejsza ponieważ ma dużą zawartość warstw zewnętrznych ziarna. Dzięki obecności w słodzie związków łatwych do przyswojenia, komórki drożdżowe otrzymują bogaty w pożywkę substrat, co sprzyja rozwojowi fermentacji. Także zestaw wprowadzonych enzymów wzmacnia i uzupełnia działanie enzymów obecnych w cieście. W związku z tym można przyjąć, że w celu przyspieszenia fermentacji zawsze można zastosować słód � co przynosi także efekty ekonomiczne. Jednak takie przyspieszone fermentacje nie zawsze umożliwiają uzyskanie zwiększonej objętości pieczywa, a ciasto często będzie miało duże grubościenne pory.

Słód dodany w odpowiedniej ilości zapewnia :
a)przyspieszony rozkład skrobi do węglowodanów rozpuszczalnych
b)powstanie chrupkiej, złocistej i błyszczącej skórki
c)skrobię bardziej podatną na pęcznienie i kleikowanie, lepsze związanie wody i tym samym chleb o dłuższym okresie utrzymanie świeżości
d)zwiększenie elastyczności glutenu i zwiększoną objętość pieczywa

W krajach nadbałtyckich stosowanie słodu jest powszechne, zarówno w dużych zakładach przemysłowych jak i małych piekarniach. Nie fermentowany jęczmienny lub żytni słód jest stosowany w celu scukrzania w fazach zaparzanej mąki, dodawany gdy osiągnie ona temp. 63-65 C, w ilości 1-2 % do masy mąki zaparzanej.

Jęczmień i błonnik słodu jęczmiennego
W świetle najnowszych badań, jęczmień jest wyjątkowo cennym zbożem w żywieniu człowieka , o dużym znaczeniu profilaktycznym , reguluje:
a)zaburzenia gospodarki tłuszczowej ,
b)zaburzenia gospodarki węglowodanowej , przy cukrzycy ,
c)ochronę organizmu przed chorobami , a zwłaszcza chorobami zakaźnymi.
Nowością ostatnich lat , są rewelacyjne informacje, że beta-glukany, składnik błonnika pokarmowego jęczmienia, mają nadzwyczaj skuteczne działanie na układ immunologiczny � na wzmożenie procesów obrony organizmu człowieka przed chorobami.
Jęczmień jest jedynym zbożem, które posiada w swym składzie wszystkie 8 natywnych form witaminy E. Na szczególną uwagę zasługują wyniki badań klinicznych w których wykazano że związek nazywany alfa-tokotrienolem (jedna z form witaminy E), hamuje syntezę cholesterolu i tym tłumaczy się też hipocholesterolemiczne działanie produktów z jęczmienia, dobroczynne ich działanie w organizmie człowieka na obniżenie poziomu cholesterolu we krwi. Drugą przyczynę dobroczynnego działania produktów z jęczmienia na gospodarkę tłuszczową widzi się w wysokim poziomie beta-glukanów w tym zbożu. Dobroczynne działania wysoko błonnikowych przetworów z tego zboża są bezsporne i dobrze udokumentowane.

Wieloletnie badania Quereshi i in. udowodniły, że dieta bogata w przetwory jęczmienne spowodowała obniżenie poziomu cholesterolu w surowicy krwi o 45 %, a w wątrobie o 35 %.
Rezultaty badań Quereshi i in. dowodzą, że hipcholesterolemiczne oddziaływanie przetworów jęczmiennych spowodowane było nie tylko wpływem błonnika pokarmowego, związanym z wydalaniem takich metabolitów cholesterolu jak kwasy żółciowe. Druga droga oddziaływania jęczmienia związana jest z wpływem tego zboża na metabolizm lipidów w wątrobie. Stwierdzono też, że przy niskiej zawartości błonnika w pożywieniu poziom tokotrienoli w krwi ludzkiej i zwierzęcej jest niski. Ustalono, że dla uzyskania pożądanego efektu obniżenia cholesterolu dawka dla człowieka powinna wynosić 30 gram dziennie w przypadku otrąb i wysokobiałkowej mąki jęczmiennej, oraz 3 gramy oleju dziennie. W przypadku ludzi dieta wzbogacana produktami z wysłodzin stosowana przez 4 tygodnie spowodowała podniesienie się poziomu tokotrienoli we krwi. Równocześnie nastąpił spadek zawartości cholesterolu ogółem o 34-40 mg/dl, a frakcji Ldl o 32-37 mg/dl; poziom Hdl nie uległ zmianie. W doświadczeniach żywieniowych uczestniczyły osoby płci żeńskiej i męskiej o średnim poziomie 266 mg/dl w surowicy krwi. Peterson udowodnił, że produkty uboczne uzyskane z obłuskiwania ziarna jęczmienia i wysłodzin ze słodu jęczmiennego posiadające wysoki poziom tokali mogą stanowić cenne dodatki do żywności, ponieważ przyczyniają się do obniżenia poziomu cholesterolu przy zastosowaniu w zmodyfikowanej diecie dla osób o zaburzeniach poziomu cholesterolu we krwi. Obok wyżej omówionych doświadczeń żywieniowych związanych z reakcją organizmu na homologi witaminy E, istnieje druga droga reakcji organizmu na pożywienie bogate w błonnik pokarmowy, a zwłaszcza beta-glukany. W jednym z wariantów działanie przetworów bogatych w błonnik polega na zmianie metabolizmu kwasów żółciowych. Następuje wówczas zwiększenie wydalania kwasów żółciowych i wiązanie tych kwasów, do których zostaje skierowany cholesterol w większych ilościach; w efekcie zmniejsza się ilość dostępnego cholesterolu, co wiąże się z obniżeniem stężenia tego związku w surowicy krwi. Drugi wariant to możliwość oddziaływania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (powstałych podczas fermentacji błonnika w jelicie grubym) hamujących syntezę cholesterolu. Trzeci z kolei � oddziaływanie beta-glukanów, substancji silnie hydrofilnych, na wzrost lepkości treści pokarmowej wewnątrz jelit co powoduje upośledzenie wchłaniania lipidów. W reszcie czwarty � wynikający z badań Quereshi i in. � to rola tokoli, a szczególnie D-alfa-tokotrienolu jako inhibitora działania reduktazy HMG-CoA, enzymu kontrolującego biosyntezę cholesterolu w wątrobie. Ostatnio wymieniony wariant dotyczy zwłaszcza hipocholesterolemicznego działania przetworów jęczmiennych. Dobroczynne działanie błonnika pokarmowego pochodzenia zbożowego na ludzi cierpiących na zaburzenia lipidowe jest bezsporny, dobrze udokumentowany. Natomiast ciągle jeszcze mechanizm działania tych substancji nie został w pełni wyjaśniony.

---