Faldtal

(c) BMK Wikimedia, CC BY-SA 3.0
Instrument til bestemmelse af faldtal.

Faldtal er et udtryk for aktiviteten af hydrolytiske enzymer i mel og anvendes hyppigt i bageindustrien til kvalitetsbestemmelse af mel. Faldtallet bestemmes ved en faldtalsanalyse. Faldtalsanalysen er et viskometrisk assay, der involverer hurtig gelatinering af en melsuspension i vand ved nedsænkning i et kogende vandbad hvorefter viskositeten af den forklistrede stivelse bestemmes. Faldtalsanalysen er derfor et indirekte mål for aktiviteten af melets hydrolytiske enzymer, særligt α-amylase [1]. Faldtallet er en af de vigtigste parametre til at bestemme bageegenskaberne af rugmel. [2]

Testen udføres instrumentelt, således at 7g mel med en vandprocent på 15 (eller en tilsvarende mængde med en anden vandprocent) opslæmmes i 25 mL vand i 2 sek. Herefter placeres røret med opslæmningen i et vandbad tilkoblet faldtalsmåleren. I nyere instrumenter starter en motor omrøringen efter 5 sek. i vandbadet og fortsætter i yderligere 55 sek. Herefter frigøres spindlen fra sin øverste position og falder gennem den gelatinerede suspension. Den tid spindlen tager om at falde til bunden af røret registreres i sekunder og repræsenterer faldtallet. Stigende niveauer af α-amylase resulterer i et lavere faldtal. [1]

Parametre der påvirker melets faldtal

Mel indeholder en række aktive enzymer der påvirker melets bageegenskaber og faldtal, heraf er det vigtigste α-amylase, som forekommer i alle cerealier. I modne kerner er α-amylaseaktiviteten minimal, mens den øges brat under spiring, hvilket resulterer i omfattende stivelsesnedbrydning under bagningsprocessen og et lavere faldtal. Ufordelagtige forhold ved høst eller under opbevaring af kornet, såsom høj fugtighed og temperatur, favoriserer for tidlig spiring.[2]

I relation til faldtal er det vigtigste enzym α-amylase. Enzymet er endo-virkende og hydrolyserer α-1,4-glykosidbindinger (stivelse, glykogen mf.) og frigiver oligomerer på 6 -7 glukoseenheder. Når stivelsen gelantiniserer, svulmer stivelseskornene op og danner store forgrenede netværk, der ”fanger” vand og solutter i sit matrix. Disse netværk skal kun ”klippes” få steder før stivelseskæderne begynder at aggregere og netværket kollapser, derfor kan selv små mængder enzym resultere i en stor reduktion af viskositeten. Dette afspejles i et inverst forhold mellem α-amylaseaktivitet og faldtal [3]. α-amylaseaktiviteten er højest under bagningen, når stivelsen er forklistret og temperaturen er omkring 70 °C. α-amylaseaktiviteten er meget lav ved temperaturer under 60 °C, se tabellerne herunder.[2]

Parameterα-amylaseβ-amylase
Optimumstemperatur65-70 °C55 °C
Inaktiveringstemperatur80 °C65-70 °C
pH-optimum6,0-6,84,9-5,1
pH-inaktivering<4,1<3,0

Foruden α-amylaseaktivitet påvirkes faldtallet i mel (særligt rugmel) af pentosaner og pentosanaseaktiviteten. Pentosanerne danner desuden en beskyttende hinde omkring de opsvulmede stivelseskorn hvilket reducerer α-amylasens evne til at binde til sit substrat. Pentosanaseaktivitet påvirker faldtallet på samme måde som α-amylaseaktivitet, ved at klippe de forgrenede netværk i stykker. Derfor kan faldtallet i mel svinge afhængigt af koncentrationen af pentosaner og pentosanaser, på trods af en konstant α-amylaseaktivitet [4].    

Foruden aktiviteten af hydrolytiske enzymer påvirkes faldtallet også af størrelsen på stivelseskornene. Størrelsen påvirker hastigheden hvormed forklistringen forløber: store stivelseskorn forklistrer tidligere end små, hvilket eksponerer dem for enzymatisk nedbrydning i længere tid og faldtallet bliver lavere. Faldtallet for mel af bagekvalitet ligger typisk på 130-180 sek. for rug og 250-350 for hvedemel. [4]

Referencer

  1. ^ a b Mares, D., & Mrva, K. (2008). Late-maturity a-amylase: Low falling number in wheat in the absence of preharvest sprouting. Journal of Cereal Science, 47(1), 6–17. doi:10.1016/j.jcs.2007.01.005 
  2. ^ a b c Belitz, H. D., Grosch, W., & Schieberle, P. (2009). Food Chemistry (4th revise.). München: Springer. doi:10.1007/978-3-540-69934-7 
  3. ^ Barnes, W. C., & Blakeney, A. B. (1974). Determination of Cereal Alpha Amylase Using a Commercially Available Dye-labelled Substrate. starch/starke, 26(6), 193–197. doi:10.1002/star.19740260605 
  4. ^ a b Thomsen, A. D. (1987). Mig og mit rugbrød ... : oplæg til kvalitetskontrol og kvalitetsstyring i rugbrødsindustrien. Jysk Teknologisk.

Medier brugt på denne side

Fallzahl BMK.jpg
(c) BMK Wikimedia, CC BY-SA 3.0
Equipment for measuring the falling number of flour.