Česká technologická platforma pro potraviny


INFORMACE

Setkání k projektu GoNano
22.10.2019

Tolerance rostlin vůči železu
09.10.2019

Již 5. ročník akce pro děti „Za tajemstvím potravin aneb Víš, co jíš?“ se koná 18. a 19. října 2019
09.10.2019

Dětská výživa a obezita v teorii a praxi 2019
09.10.2019

Ctpp >


Jsou zlepšující přípravky v pekárenském oboru nezbytné?
Datum: 04.09.2015
PS Obiloviny ve výživě ČTPP - Ing. Pavel Skřivan, CSc., Ing. Marcela Sluková, Ph.D.

V pekárenství se různé zlepšující přípravky používají již

velmi dlouho, a to jak ve světě, tak u nás. Jejich účelem bývá

zejména prodloužit trvanlivost pečiva, prodloužit stabilitu jeho

organoleptických vlastností (struktury kůrky, textury střídy,

jejich barvy, vůně i chuti), případně tyto vlastnosti modifi kovat

(dosáhnout jemnější a vláčnější textury střídy, zlepšení povrchu

kůrky, její barvy, lesku, celistvosti nebo parcelace, zlepšení

senzorických vlastností a podobně). Vedle dopadů na trvanlivost

a jakost pečiva a chleba je smyslem používání některých

přídatných látek či směsných přípravků také technologický

efekt. Vesměs se jedná o optimalizaci parametrů výrobního

procesu − zvýšení výtěžnosti, zkrácení doby kynutí a zrání těst

nebo o jejich stabilizaci (minimalizaci výkyvů). V posledním

případě se odpovědnost přenáší z pekárny do mlýna, protože

hlavní vliv na stabilitu pekařského výrobního procesu má stabilita

jakostních parametrů mouky. Jedná se o faktor nesmírně

významný zejména v průmyslových pekárnách, které pracují

v (semi) kontinuálním režimu.

Pokud se vrátíme do historie, pravděpodobně první

zlepšující přípravky, které se v pekárenství začaly cíleně používat,

a to již na přelomu devatenáctého a dvacátého století,

byly enzymově aktivní sladové mouky. V USA se ve třicátých

letech začala užívat také oxidační činidla (ta původní

– bromičnany, jodičnany a některé další jsou již dlouhá léta

jako přídatné látky zakázána, vyvinuly se však mnohé přijatelnější).

Zajímavé je, že hlavní efekt oxidačních přípravků,

pro který jsou některé z nich dodnes široce používány, totiž

zesílení struktury těst (zahuštěním sítě disulfi dových můstků

ve struktuře proteinů pšeničného lepku), byl objeven jako

vedlejší faktor. Původním smyslem jejich aplikace bylo

zesvětlení (bělení) střídy sendvičového chleba, typického

pro anglosaský svět. Některé složky dnešních zlepšujících

přípravků, například emulgátory, byly přirozenou součástí

některých recepturních složek (vaječného žloutku, mléka

apod.).

Hlavními účinnými složkami většiny dnes používaných

přípravků jsou oxidační činidla, povrchově aktivní látky

(emulgátory), enzymy či enzymově aktivní substance a případně

také hydrokoloidní látky.

Z neenzymových oxidačních činidel je u nás používána

výlučně kyselina L-askorbová (E300). Chemikovi

musí spojení kyselina askorbová a oxidační činidlo znít

velmi podivně, protože tato látka (vitamin C) působí v organismu

jako antioxidant a podobnou roli plní také při svém

relativně širokém využití v potravinářském průmyslu. Oxidačním

agens v pšeničném těstě je ve skutečnosti kyselina

dehydroaskorbová, na kterou se kyselina askorbová prakticky

okamžitě po aplikaci oxiduje díky přirozeně přítomnému

enzymu askorbátoxidáze. Kyselina askorbová se

dávkuje v nízkých koncentracích (v řádu jednotek či desítek

ppm) a je hojně používána také ve mlýnech při optimalizaci

jakostních parametrů mouk. Zde je na místě podotknout, že

pokud je tato látka dávkována ve mlýně při fi nalizaci mouky

a současně je aplikována v pekárně jako složka pekařského

přípravku, může ve výsledku v těstě dojít k překročení

optimální koncentrace, a tím ke zhoršení vlastností těsta

a výrobků.

V některých vzácnějších případech se do přípravků přidávají

naopak redukční činidla. Nejčastěji L-cystein (E920),

vzácně také glutathion nebo, zejména při výrobě oplatek

a sušenek, také siřičitany (E221–E228).

Oxidace nebo naopak redukce poměrně výrazně ovlivňuje

reologické vlastnosti těst, zejména poměr pružnosti

a tažnosti těsta. Oxidace ve smyslu zvýšení pružnosti na úkor

tažnosti, a naopak. Efekt oxidace či redukce se přisuzuje především

zvýšení či snížení počtu disulfi dových můstků mezi

molekulami proteinů lepku, jak již bylo zmíněno výše.

Velmi zásadní složkou pekařských zlepšujících přípravků

jsou emulgátory. Používá se jich širší škála. Mezi

nejvýznamnější (z hlediska použití v pekárenství) patří monoa

diacylglyceroly (E471), estery mono- a diacylglycerolů

s kyselinami octovou, mléčnou, citronovou či vinnou (E472a-

-f), lecithin (E322), vzácněji stearoyllaktát sodný (E481) či

vápenatý (E482). Jejich účinek v těstě a potažmo pečivu je

několikerý. V první řadě usnadňují homogenizaci struktury

těsta, což se ve výsledku projevuje pravidelnější pórovitostí

střídy, její vyšší vláčností a příznivou texturou. Vedle toho

se emulgátory podílejí zčásti na zvýšení objemu pečiva, ale

především na prodloužení jeho trvanlivosti. Stárnutí pečiva

je neseno zejména procesem retrogradace škrobového gelu,

který při pečení vzniká ve střídě pečiva. Emulgátory jsou

schopny retrogradaci částečně zpomalit prodloužením zádrže

molekul vody ve struktuře gelu.

Třetí klíčovou složkou pekařských přípravků i přípravků

pro fi nalizaci mouk ve mlýnech jsou enzymy. Jedná se především

o hydrolázy (amylázy, proteázy, hemicelulázy) nebo

o oxidoreduktázy (lipoxygenázy, katalázy, peroxidázy nebo

glukosaoxidázy). Enzymy jsou přidávány ve formě různou

měrou purifi kovaných preparátů rostlinného nebo mikrobiálního

původu. Velmi rozšířené je použití enzymově aktivních

sladových mouk z ječného či pšeničného sladu, které jsou,

jak bylo zmíněno výše, také nejstarším cíleně používaným

pekařským přípravkem. Sladové mouky vykazují především

amylolytickou aktivitu, ale v mnohem menší míře také aktivitu

proteolytickou. Aktivita α- a β-amyláz slouží k vytvoření

potřebného množství zkvasitelných cukrů (maltózy) pro

dostatečně intenzivní fermentaci, která je v případě chleba

a běžného či jemného pečiva základem kypření (kynutí) těst.

(Ať se jedná o etanolové kvašení za použití droždí, nebo spontánní

mléčné kvašení v případě kvasů.) Zejména v posledních

letech, kdy bývá přirozená enzymová aktivita pšeničného

i žitného zrna nízká, je přídavek preparátů s amylolytickou

aktivitou ve mlýnech nebo v pekárnách často nezbytný. I zde

platí, jako v případě kyseliny askorbové, že kumulace aktivity

amyláz v mouce a pekařském zlepšujícím přípravku může mít

ve výsledku negativní efekt.

Proteolytické enzymy se používají zejména tam, kde je

třeba zvýšit tažnost a snížit deformační energii těst. Opět jako

v případě redukčních činidel se jedná především o výrobu

sušenek, oplatek, krekrů (souhrnně „snack foods“). Jejich

přítomnost ve sladové mouce může mít v případě použití

pekařsky „slabších“ mouk, které mají samy o sobě tendenci

tvořit tažná, málo pružná těsta, negativní dopad.

Oxidázy se používají jako oxidační agens s podobným

cílem a efektem, jaký byl popsán u kyseliny dehydroaskorbové.

Ve srovnání s kyselinou askorbovou, která je součástí

prakticky každého pekařského zlepšujícího prostředku, je

však jejich užití mnohem vzácnější.

Enzymy, které se používají v posledních desetiletích

také poměrně často, jsou hemicelulázy. Částečná hydrolýza

hemicelulóz (xyloglukanů, xylanů, arabinoxylanů, β-glukanů

aj.), byť zejména pšeničné mouky jich obsahují velmi nízké

koncentrace (na rozdíl od žitných), mají poměrně velký vliv

na schopnost těsta vázat vodu. Tím se také podílejí nejen

na ekonomickém efektu pekárny, ale zejména také na prodloužení

trvanlivosti pečiva.

Další významnou a pestrou skupinu látek, které bývají

složkami pekařských přípravků, označujeme souhrnně jako

hydrokoloidy. Počítáme mezi ně modifi kované škroby, deriváty

celulózy (karboxymetylcelulóza), ale zejména rostlinné

produkty jako exsudáty (arabská guma, tragant), guarová

guma, agar, karagenan, algináty, mikrobiální produkty (xanthan)

nebo také želatina. Hlavním účelem jejich aplikací je

opět zvýšení vaznosti a zádrže vody, které se promítají do prodloužení

trvanlivosti, zlepšení textury střídy apod. Některé

z nich jsou velmi podstatné pro stabilizaci zmrazeného těsta

a pečiva.

Poslední skupinou látek aplikovaných především z technologických

důvodů jsou regulátory kyselosti a konzervační

látky, jejichž účinky se částečně překrývají. Jako regulátory

kyselosti těst se používají především octany sodný nebo vápenatý

(E262, E263), jako konzervační látky pak především

kyselina sorbová a její soli (E200−203) nebo propionát vápenatý

(E282).

Vedle výše uvedených technologicky funkčních látek

a jejich směsí jsou složkami pekařských přípravků látky,

které mají především zlepšovat a optimalizovat senzorické

vlastnosti pečiva, jeho barvu, vůni i chuť. Patří sem různým

způsobem pražené slady (ječné, pšeničné, žitné i ovesné),

mléčné produkty (sušené mléko, syrovátka, podmáslí), které

mají i technologickou funkci díky obsahu látek s emulgačními

vlastnostmi, ale také různá aromata a barviva, cukry či

kyseliny.

Pokud laik zhlédne uvedený (zdaleka ne úplný) přehled

přídatných látek a složek pekařských přípravků, propadne

pravděpodobně znepokojení. Zkusme si zodpovědět na tři

otázky, z nichž jedna byla nastolena na samém začátku, a to

zda a) představují hlavní složky zlepšujících přípravků nějaká

zdravotní rizika, b) je nutné je používat, c) je možné jejich

účinky nahradit jiným způsobem.

Jednotlivé složky pekařských přípravků se vesměs

dávkují ve velmi nízkých koncentracích, některé z nich se

v průběhu pečení rozkládají. Přesto mohou některé z nich

pro některé disponované jedince riziko představovat, a to

zejména ve formě alergických reakcí. Platí to z látek uvedených

výše zejména pro siřičitany a konzervační látky,

zejména propionát (E282). Jisté obavy mohou vyvolávat

produkty mikrobiálního původu, ale v případě enzymových

preparátů je dávkování tak nízké, že nepředstavují ve skutečnosti

žádné skutečné riziko. Alergie může vzácně způsobovat

například xanthan. Lze říci, že pro drtivou většinu

populace jsou pekařské přípravky a jejich složky zcela bezpečné.

Pokud si klademe otázku, jestli je nutné je používat, pak

si buďme vědomi toho, že především ze zdravotního hlediska

není nutné je z technologie vylučovat. Přesto, pokud budeme

vedeni snahou, jistě legitimní, o návrat k řekněme „přirozenější“

výrobě chleba a pečiva a jejich složení, lze se takto jistě

ptát.

Odpověď je v tomto případě ale složitější. Především bez

pekařských přípravků nelze dosáhnout požadované jakosti

u velké části pekařských výrobků, na které jsme si zvykli.

V prvé řadě se jedná o všechny druhy chleba a pečiva s prodlouženou

trvanlivostí. Pokud bychom se chtěli vyhnout

přídavku emulgátorů, některých enzymů, případně hydrokoloidů

nebo konzervačních látek, museli bychom si zcela

odpustit toustové chleby s více než dvoutýdenní trvanlivostí

a například veškeré plněné sendviče a bagety u čerpacích

stanic. Ale také množství dalších výrobků, které vozíme se

samozřejmostí na dovolené, které máme doma při ruce, když

nemáme čas dojít pro čerstvé pečivo. Řada výrobků by také

ztratila přinejmenším tu jakost, na kterou jsme si zvykli. Jistěže,

zejména běžné pečivo i některé druhy jemného pečiva

se bez pekařských zlepšujících přípravků vyrábět dají, koneckonců,

vyráběly se tak také dříve. Znamená to ale prakticky

vždy vrátit se také ke starým, bohatším recepturám, což se

nutně promítá do cen. Tato alternativa na našem trhu ostatně

reálně existuje a zdá se, že těchto výrobků pozvolna přibývá.

Řada menších, ale i některé průmyslové pekárny takový sortiment

v nabídce mají. Jde o to, kolik je kdo za chléb a pečivo

ochoten zaplatit.

Jak jsme uvedli výše, některé přípravky se svým účinkem

nemusejí přímo promítat do výsledné jakosti výrobků, ale mají

vliv na optimalizaci výrobních postupů a procesů v pekárnách.

Zpravidla jde o jejich urychlení a zjednodušení (často

podstatné). Opět se jedná o přímou souvislost s efektivitou

a ekonomikou výroby a v konečném důsledku o cenu.

Poslední otázkou, kterou zbývá zodpovědět, je, zda je

možné účinky některých přípravků nahradit změnami v technologických

postupech do té míry, že je možné některé z jejich

složek úplně vyloučit nebo výrazně snížit jejich potřebné koncentrace.

Možné to je, tentokrát se to týká především úprav

mlýnské technologie a práce ve mlýnech obecně, a také se to

postupně děje.

Prvním, ale základním krokem, který vede k úspěchu, je

pokud možno co nejefektivnější práce se surovinou, s obilím.

Zejména v pšeničných mlýnech se v posledních letech

v tomto ohledu dosáhlo velkého pokroku. Je totiž třeba si

uvědomit, že v dřívějších dobách, ještě v devadesátých letech

i na začátku nového století, představovaly přídatné látky,

o kterých jsme se zde zmiňovali, prakticky jedinou možnost,

jak stabilizovat jakost mouk do míry přijatelné pro průmyslové

pekárny nebo jak vyrábět některé speciální mouky. Bylo

to dáno tím, že o nákupu pšenic podle jakostních parametrů

(včetně reologických) se nedalo příliš mluvit. Než v tomto

ohledu pěstitelé, skladovatelé a zpracovatelé našli společnou

řeč a vzájemně se pochopili, trvalo velmi dlouho. O dnes

vcelku běžném nákupu i podle odrůd se nedalo mluvit vůbec.

Na tomto místě je třeba říci, že naše druhá nejvýznamnější

chlebová obilovina, žito, v tomto ohledu za pšenicí daleko

zaostává.

Dnes je možné, pokud je mlýn vybaven dostatečným

počtem zásobníků na obilí a tím možností uskladňovat jednotlivé

jakostní partie odděleně, pracovat při sestavování

směsi na zámel mnohem účinněji než před lety. A v tomto

prvním technologickém kroku, kterým vlastní mlýnské zpracování

začíná, je možné položit základ velmi vyrovnané

jakosti mouk bez toho, že by musely být při fi nalizaci jakkoli

upravovány, nebo pouze velmi omezeně. Stejně tak je možné

správnou volbou parametrů směsi na zámel připravit základ

pro výrobu speciálních mouk. Výsledek je často výrazně

lepší než biochemická modifi kace požadovaných parametrů

mouk při fi nalizaci, některé druhy mouk (například speciální

mouky pro výrobu oplatek a sušenek podle současných

požadavků zpracovatelů) jinak než z vhodných pšenic prakticky

vyrobit nelze. Optimalizace parametrů směsi na zámel

je účinnější a často levnější než modifi kace parametrů mouk

přípravky.

Dalším významným nástrojem, jak ve mlýně ovlivnit

jakost mouk a výrazně upravit například vaznost vody

a schopnost její zádrže v těstě a pečivu a zároveň i nutričních

parametrů mouk, je způsob vedení vlastního mlecího

procesu. Jedná se zde především o intenzitu mletí

a výsledný stupeň mechanického poškození škrobových zrn.

Vedení mlecího procesu musí v tomto případě odpovídat

nejen požadovaným vlastnostem mouky, ale také dispozici

zrna (čímž jsme opět zpátky u parametrů směsi na zámel).

Velkou roli zde hraje tvrdost pšenice. Řízení mlýnského procesu

s ohledem na stupeň poškození škrobu se u nás teprve

pomalu etabluje. Přispěly tomu zejména již zmíněné požadavky

výrobců sušenek a oplatek. Pro dosažení požadovaného

výsledku je třeba v tomto případě volit velmi měkké

pšenice a šetrný mlecí proces, aby poškození škrobu bylo co

nejnižší. Ve výsledku má pak mouka nižší vaznost vody, což

koreluje s křehkostí pečivárenských výrobků. Zároveň díky

nižšímu stupni poškození škrobových zrn je resorpce škrobu

po konzumaci pomalejší a dosahuje se mnohem příznivější

glykemické křivky.

Pro výrobu pekařských mouk může být výhodou naopak

intenzivnější mlecí proces, který díky rozsáhlejšímu poškození

škrobu vede k vyšší vaznosti a tím i k předpokladům pro

delší trvanlivost pečiva. Což v kontextu naší diskuse o přípravcích

může vést ke snížení či vyloučení potřeby některých

složek (např. hydrokoloidů, hemiceluláz apod.).

Moderní výroba pečiva i velké části sortimentu chleba se

dnes ani v budoucnu bez pekařských zlepšujících prostředků

neobejde. Je na jejich výrobcích, aby dále snižovali (byť již

dnes zcela minimální) zdravotní rizika s nimi spojená, aby je

přibližovali přirozeným zdrojům atd. Na mlynářích a pekařích

pak je, aby optimalizovali své technologické postupy

a ve vzájemné spolupráci bránili nezřídka se vyskytujícímu

předávkování. To sice stále zůstává v úrovni koncentrací,

které jsou ze zdravotního hlediska zcela bezpečné, ale může

způsobit technologické problémy a v důsledku i pokles kvality

výrobků. A v každém případě je to přinejmenším nehospodárné.