Title Utjecaj enzima, hidrokoloida i emulgatora na dinamiku procesa starenja kruha
Title (english) Influence of enzymes, hydrocolloids and emulsifiers on bread staling kinetics
Author Marko Jukić
Mentor Žaneta Ugarčić (mentor)
Committee member Drago Šubarić (predsjednik povjerenstva)
Committee member Žaneta Ugarčić (član povjerenstva)
Committee member Dubravka Hackenberger (član povjerenstva) MBZ: 70516
Committee member Zorica Jurković (član povjerenstva) MBZ: 19534
Granter Josip Juraj Strossmayer University of Osijek FACULTY OF FOOD TECHNOLOGY (Department of Food Technologies) (Sub-department of Cereal Technology) Osijek
Defense date and country 2009-07-17, Croatia
Scientific / art field, discipline and subdiscipline BIOTECHNICAL SCIENCES Food Technology Engineering
Universal decimal classification (UDC ) 664 - Production and preservation of solid foodstuffs
Abstract Starenje kruha je složen proces koji uključuje više fizikalno-kemijskih promjena koje
uzrokuju različita nepoželjna svojstva, kao što su povećanje čvrstoće i isušivanje sredine kruha,
promjene u kori, gubitak i promjene arome i dr.. Smatra se da je za povećanje čvrstoće, odnosno
za proces starenja pekarskih proizvoda na molekularnoj razini najodgovornija retrogradacija
škroba, u prvom redu retrogradacija amilopektina iz potpuno amorfnog stanja, kakav se nalazi u
svježem kruhu, u djelomično kristalično stanje, ali bitna je i uloga drugih čimbenika kao što su
gluten, lipidi, voda, neškrobni polisaharidi itd.
Cilj istraživanja bio je ispitivanje utjecaja različitih dodataka, kao što su enzimi maltogena α-
amilaza srednje termostabilnosti i 1,3-specifična lipaza s lipaznim i fosfolipaznim djelovanjem,
hidrokoloid karboksimetilceluloza (CMC) i emulgator ester diacetil vinske kiseline i
monoglicerida (DATEM), na dinamiku procesa starenja kruha. Osim toga, ispitan je i utjecaj tih
dodataka u ovisnosti o različitom stupnju oštećenosti škroba uzoraka brašna koja su se koristila u
izradi kruha. Provedena su probna pečenja, a tijekom sedam dana skladištenja pratila se
migracija vode iz sredine u koru kruha, intenzitet rekristalizacije amilopektina primjenom
diferencijalne motridbene kalorimetrije (DSC), ispitan je teksturalni profil kruha pomoću
analizatora teksture, a provedena su i amilografska ispitivanja vodenih suspenzija sredine kruha i
određivanje rezistentnog škroba u kruhu tijekom starenja. Provedena je i nelinearna estimacija
eksperimentalnih podataka prema Avramijevom modelu kristalizacije polimera.
Rezultati su pokazali da povećani stupanj oštećenosti škroba značajno povećava čvrstoću
svježeg kruha. Dodatak enzima, CMC-a i DATEM-a smanjuje početnu čvrstoću kruha, a najveći
utjecaj na teksturu svježih uzoraka ima kombinirani dodatak α-amilaze i lipaze koji uzrokuje i
najmanju promjenu čvrstoće, elastičnosti i kohezivnosti tijekom starenja. Sinergijski učinak
α-amilaze i lipaze na usporavanje brzine starenja potvrđen je i određivanjem entalpije taljenja
rekristaliziranog amilopektina, odnosno entalpije retrogradacije ΔH pomoću diferencijalne
motridbene kalorimetrije. Najizraženije promjene u amilografskim ispitivanjima vodenih
suspenzija kruha tijekom starenja očituju se u smanjenju izmjerenih vrijednosti opadanja
viskoznosti tijekom zadržavanja temperature na 95 °C. Najveće smanjenje opadanja viskoznosti
imali su uzorci bez dodataka, a najmanje uzorci s kombiniranim dodatkom enzima.
Abstract (english) Bread staling process involves several physico-chemical changes that produce different
undesirable properties like firmness increase, drying of bread crumb, odour changes etc. It is
considered that the most responsible process for bread staling at the molecular level is starch
retrogradation, mainly amylopectin retrogradation from amorphous to semi-crystalline state.
Role of gluten, lipids, water and non starch polysaccharides are also important.
The objective of this research was to investigate influence of maltogenic α-amylase, 1,3-
specific lipase with both lipase and phospholipase activity, hydrocolloid carboxymethylcellulose
(CMC) and emulsifier diacetyl tartaric acid ester of monoglyceride (DATEM) on bread staling
process. Influence of flour starch damage degree was also investigated. Following analyses were
conducted during seven days of bread storage: monitoring of moisture migration from crumb to
crust, determination of amylopectin recrystalisation with differential scanning calorimetry
(DSC), texture profile analyses (TPA) and amylographic investigation of bread slurries.
Nonlinear estimation of experimental data was carried out according to Avrami model of
polymer crystallisation.
Obtained results showed that larger degree of starch damage significantly increased while
addition of enzymes, CMC and DATEM decreased initial firmness of bread. The greatest
influence on texture of fresh samples and smallest change of firmness, resilience and
cohesiveness during staling were caused by combined addition of α-amylase and lipase.
Synergistic effect of these enzymes was confirmed by DSC determination of retrogradation
enthalpy ΔH. Decrease of breakdown viscosity was the most noticeable change of amylografic
parameters during bread staling. Control samples without additives had largest and samples with
combined enzymes addition had smallest decrease of breakdown values.
Keywords
kruh
amilopektin
termofizikalna svojstva
amilografsko ispitivanje
Keywords (english)
bread
amylopectin
thermophysical properties
amylographic studies
Language croatian
URN:NBN urn:nbn:hr:109:525389
Project Number: 113-1130475-2722 Title: Unapređenje kakvoće, trajnosti i funkcionalnosti proizvoda na bazi pšenice Title: Improvement of quality, shelf life and functionality of wheat-based products Leader: Daliborka Koceva Komlenić Jurisdiction: Croatia Funder: MZOS Funding stream: ZP
Study programme Title: Food Engineering Study programme type: university Study level: postgraduate Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje biotehničkih znanosti, polje prehrambena tehnologija (doktor/doktorica znanosti, područje biotehničkih znanosti, polje prehrambena tehnologija)
Catalog URL http://161.53.208.100/cgi-bin/lb10/unilib.cgi?form=D1100111029
Type of resource Text
Extent 134 str.; 30 cm
File origin Born digital
Access conditions Access restricted to students and staff of home institution
Terms of use
Created on 2016-01-26 12:30:36