Charakterisierung der Substratspezifitäten von Backlipasen für den Einsatz in Feinen Backwaren

Die Leitsätze für Feine Backwaren definieren diese als Backwaren, die bezogen auf 90 Teile Getreidemahlerzeugnisse mindestens 10 Teile Fett und/oder Zucker enthalten. Bei Backwaren ist die Verwendung von Mehlbehandlungsmitteln gängig, um natürliche Schwankungen der Mehleigenschaften auszugleichen und gleichbleibende Produkteigenschaften zu erzielen. Der Einsatz von Enzymen ermöglicht die Herstellung von Clean-Label-Produkten, da Backwaren am Ende des Herstellungsprozesses stark erhitzt und die darin enthaltenen Enzyme inaktiviert werden, so dass von ihnen keine technologische Wirkung mehr ausgeht. Somit gelten Enzyme als Verarbeitungshilfsstoffe. Lipasen bewirken eine partielle Hydrolyse mehleigener, unpolarer und polarer Lipide zu oberflächenaktiven Fettsäuren, Di- und Monoacylglyceriden sowie modifizierten Phospho- und Galactolipiden. 

Ziel des Forschungsvorhabens war die Charakterisierung der Substratspezifitäten von Backlipasen für den Einsatz in Feinen Backwaren. Es sollten Lipasen identifiziert werden, die aufgrund ihrer Substratspezifität keine kurzkettigen Fettsäuren freisetzen, aber positive Eigenschaften in Bezug auf Teigstabilität, Produktvolumen, -textur und -frischhaltung aufweisen.

Siebzehn Backlipasen wurden zunächst mithilfe des p-Nitrophenyl-Assays hinsichtlich ihrer Substratspezifität für FS unterschiedlicher Kettenlängen charakterisiert. Die Substratspezifität der Lipasen gegenüber den natürlichen Substraten Butter, Margarine, Rapsöl und Weizenkeimöl war für alle siebzehn Backlipasen innerhalb einer Emulsion ähnlich. Sie war daher abhängig von der Zugänglichkeit der Fettsäurereste innerhalb der Emulsion und zeigte keine Übereinstimmung mit den vorher bestimmten Spezifitäten im p-Nitrophenyl-Assay.

Für Backversuche wurden drei Rezepturen etabliert: ein einfacher Rührkuchen ohne Ei, ein klassischer Sandkuchen und hefehaltige Brioche. Sieben ausgewählte Lipasen führten zu keinen Fehlaromen in den Produkten. Die Lipasen beeinflussten generell die Teig- und Produkteigenschaften von Rührkuchen stärker als die von Sandkuchen und Brioche. In Rührkuchen verringerten drei der sieben Lipasen die Teigdichte und -klebrigkeit und verflüssigten den Teig. Im Produkt führten sie zu einer weicheren Krumenstruktur, verminderter Resilienz und Kohäsion der Produkte und verhinderten zudem das Altbackenwerden. Sie waren zudem dazu geeignet, die ursprünglichen Produkteigenschaften zu erhalten, wenn der Anteil an Wasser oder Butter in der Rezeptur verringert wird. 

Insgesamt zeigte sich, dass Lipasen dazu geeignet sind, traditionelle Emulgatoren in Feinen Backwaren zu ersetzen.