Добавка Е1100 была популярна в пищевой промышленности до 2008 года. Ее главная функция заключалась в улучшении текстуры выпечки и других мучных изделий. Благодаря присутствию данного фермента тесто получалось более сладким, но не приторным. Реже ее применяли для стимуляции процессов брожения во время изготовления пива и вина. Амилазу применяют в фармацевтике. В большинстве стран мира, в том числе в России, ее использование в пищевой промышленности запрещено (таблица ниже).

Общая характеристика и получение       

Пищевая добавка Е1100 относится к группе текстураторов. В пищевой промышленности ее раньше использовали для улучшения качества теста, а также для ускорения процессов брожения во время приготовления теста для выпечки и некоторых напитков.

Амилаза представляет собой один из самых важных пищеварительных ферментов (гликозил-гидролаза), который предназначен для расщепления крахмала до олигосахаридов. Данное вещество впервые было выделено и описано французским химиком Ансельмом Пайеном в 1833 году. Согласно некоторым источникам, амилаза была открыта еще раньше – в 1814 году благодаря усилиям академика Петербургской академии наук К. С. Кирхгофом.

Амилаза присутствует в организме каждого человека. Ее наличие можно определить, если в течение нескольких минут тщательно пережевывать картофель (или другие продукты, в которых присутствует крахмал), постепенно в ротовой полости появится сладковатый привкус.

В природе встречается три вида амилаз:

• альфа-амилаза, или α-Амилаза (α-1,4-глюкан-4-глюкангидролаза, эндо-1,4-α-0-глю-козидаза). Она представляет собой кальций-зависимый фермент, который присутствует в организме человека и животных. Она содержится в слюне и секрете, выделяемой поджелудочной железой;
• бета-амилаза, или β-амилаза (α-1,4-глюкан-мальтогидролаза). Этот фермент характерен для бактерий, грибов, растений. У животных и человека его нет. О том, что вещество содержится в зрелых плодах, свидетельствует их сладкий привкус. В составе пшеницы бета-амилаза превращается в солод;
• гамма-амилаза, или глюкоамилаза (экзо-1,4-α-1)-глюкозидаза). Она проявляет активность в кислотной среде.

Чтобы получить данный фермент в лабораторных условиях, используют контролируемую ферментацию Aspergillus oryzae, Bacillus Subtilis, Aspergillus awamori. Альтернативный вариант – экстракция ячменного солода.

Физико-химические свойства добавки Е1100:

• агрегатное состояние твердое, в виде мелкокристаллического порошка, в котором могут попадаться гранулы и пластинки. Также может иметь вид янтарной пасты или водного раствора янтарного или коричневого цвета;
• цветовая гамма широкая, вещество может быть окрашено в желтый, коричневый и промежуточные оттенки, иногда встречается белый порошок;
• не имеет ярко выраженного запаха;
• вкус сладковатый;
• хорошо растворяется в воде;
• растворить разные виды амилазы в этаноле, хлороформе, эфире невозможно;
• α-Амилазы отличаются устойчивостью до рН 5,7 (ячменного солода); 5,2 (бактериальная); 3,5-4,5 (грибная);
• оптимум действия β-амилазы – при рН 4,8-5,0, стабильность при рН 4,5-8,0;
• оптимум активности глюкоамилазы – при рН 4,0-5,0 и температуре 50-60° С. Данная разновидность фермента способна выдерживать широкие диапазоны температур и кислотную среду.

Назначение

Добавка Е1100 была популярна в пищевой промышленности до 2008 года. Наибольшие объемы потребления были характерны для хлебопекарной и крахмалопаточной промышленности, пивоварения и производства спирта.

Производство хлеба. При помощи амилазы производители могли улучшить текстуру теста. Для этого они подвергали ферментативному воздействию крахмал. Достаточно было добавить фермент в количестве 0,002-0,004% от массы муки, чтобы заметно увеличить скорость брожения теста. В результате можно было увеличить удельный объем выпечки, улучшить органолептические свойства мякиша, придать хлебной корке более равномерную окраску и сделать ее более хрустящей. Такая выпечка дольше оставалась свежей, меньше черствела и лучше пропекалась. А еще она очень аппетитно пахла.

Однако для улучшения качества хлеба подходили не все разновидности амилазы. Например, альфа-амилаза для хлебопекарной промышленности считалась слишком активной. Из-за этого тесто на этапе замешивания сильно прилипало к рукам, а в готовых продуктах мякиш был слишком липким. Равномерно пропечь такую сдобу было очень сложно. Так что в хлебопекарной промышленности более востребованной была грибная амилаза.

Крахмалопаточная промышленность. При помощи амилазы производители быстро и беспрепятственно перерабатывали крахмал и крахмалосодержащее сырьё (кукурузу, картофель). В конечном итоге они получали патоку (сироп) и глюкозу. Такое производство включало два этапа: 1 – клейстеризацию крахмала и разжижение крахмального клейстера; 2 – гидролиз (осахаривание) крахмала.

Производство осуществлялось при помощи кислотного (соляной кислотой), кислотно-ферментативного (соляная кислота + амилаза) и ферментативного методов (только амилаза). В качестве катализатора (ускорителя химической реакции) использовали альфа- и бета-амилазы ячменного солода, микромицетов и бактериальные ферменты.

Пивоварение. Главный участник процесса пивоварения – ячменный солод, который получали при помощи амилазы. Непосредственно добавка Е1100 помогала не только ускорить процесс брожения, но и повысить качество пива, улучшить его вкусовые характеристики, аромат и увеличить срок годности.

Производство спирта. При изготовлении спирта используется переработанное зерна хлебных злаков и картофеля. Главная функция добавки Е1100 при этом заключалась в том, что храхмал переводили в форму сбраживаемых сахаров. Для этого на предприятиях использовали бактериальную альфа-амилазу и глюкоамилазу.

Влияние на организм: польза и вред

Добавка Е1100 считается безопасной. Максимальные суточные дозы для взрослых и детей не установлены. Однако в 2008 году в России и большинстве стран мира была запрещена в пищевой промышленности. В отличие от других пищевых добавок запрет был связан не с потенциальной опасностью амилазы для организма человека. Как и большинство ферментов, она не опасна. Однако эксперты отмечают возможность образования токсинов во время размножения и роста микроорганизмов, которые применяют для биосинтеза ферментов.

Аминокислота нужна для протекания ряда каталитических реакций (реакция распада). Например, альфа-амилаза обеспечивает эндогидролиз 1,4-α-Б-глюкозидных связей в полисахаридах, содержащих более двух 1,4-α-связанных D-глюкозных единиц, с образованием мальтозы и глюкозы.  Бета-амилаза нужна во время гидролиза 1,4-α-Б-глюкозидных связей с образованием мальтозы. Глюкоамилаза обеспечивает гидролиз 1,4-, а также 1,6-связанных α-D-глюкозных остатков с образованием β-D-глюкозы.

Исследований, подтверждающих негативное влияние амилазы на организм человека, на сегодня нет.

Использование и применение

Добавку Е1100 используют при изготовлении стиральных порошков (вещество эффективно отстирывает крахмальные пятна) и средств для мытья посуды.

В сельском хозяйстве амилазу применяют при изготовлении комбикормов для животных и птиц.

В текстильной промышленности амилаза применяется при производстве тканей.

Законодательство

Добавка Е1100 входила в список разрешенных до 2008 года. Однако сегодня в составе пищевых продуктов в России ее использовать нельзя.

Ее применение регламентировано ГОСТ Р 54330-2011 «Ферментные препараты для пищевой промышленности. Методы определения амилолитической активности».