Ursprung

Pentosaner finns naturligt i cellulosa hos växter och i humus.

Arabinoxylan struktur. D-xylopyranosylrest substituerad på C(O)-2 och C(O)-3 med L-arabinofuranosylrester.

Näring

Här är några spannmål och mjöl som innehåller pentosaner:

• Fullkorn:
  • 0,9 lösliga pentosaner
  • 2,45 enzymextraherande pentosaner
  • 8,95 %totalt pentosan
• Vetemjöl:
  • 0,7-0,83 % lösliga pentosaner
  • 1,66-1,86 % enzymextraherbara pentosaner
  • 1,5-2,12 %totalt pentosan
• Vetekli:
  • 0,28 vattenlösliga pentosaner
  • 21,30 % totalt pentosan
• Råg:
  • 2,08 vattenlösliga pentosaner
  • 5,41 % totalt pentosan
• Rågmjöl:
  • 2,40 vattenlösliga pentosaner
  • 3,15 % totalt pentosan
• Rågkli:
  • 1,60 vattenlösliga pentosaner
  • 14,86 % vatten totalt pentosaner

Det finns vatten extraherbar pentosan (WEP) och vatten icke extraherbar pentosan (WUP). Skillnaden mellan WEP och WUP är graden av förgrening. WUP är tvärbunden i cellväggsstrukturen. WUP, olöslig kostfiber, minskar transporttiden och ökar fekal bulk, frekvensen av avföring och bindning och utsöndring av cancerframkallande ämnen. WEP, löslig kostfiber, är lättare att fermentera i tjocktarmen än olöslig kostfiber. Det orsakar en förskjutning till lägre pH i tjocktarmen och ökar antalet och ändrar profilen av tarmmikroorganismer.

Kostfiberjäsning resulterar i produktion av kortkedjiga fettsyror som gynnar tarmhälsa. Speciellt lösliga kostfibrer sänker både kolesterol- och glukosabsorptionen i tunntarmen och insulinnivåerna i blodet efter måltid. Dämpning av kolesterol i blodet är relaterad till att minska risken för typ 2-diabetes.

Funktion

Pentosan har en betydande effekt på vetets funktionalitet.

WEP bildar högviskösa lösningar när de löses i vatten. Lösningens viskositet är ganska hög jämfört med de för andra icke-stärkelsepolysackarider såsom gummi arabicum, dextran eller pullulan. WEP ökar viskositeten hos degvattenfasen och ökar därför stabiliteten hos de flytande filmerna och degskumstrukturen. Den ökade stabiliteten kan förlänga ugnshöjningen och förhindra tidig koalescens av gasceller. Detta resulterar i högre brödvolym och en finare homogen ströbröd. Det är också möjligt att WEP, på grund av sin höga molekylvikt, bildar ett sekundärt, svagare nätverk som upprätthåller glutennätverket.

I motsats till WEP destabiliserar WUP degstrukturen. Det finns i de diskreta cellväggsfragmenten som kan bilda fysiska barriärer för glutennätverket under degutveckling. Under jäsning kan det bilda intrång i gascellerna. Det absorberar också en stor mängd vatten, vilket följaktligen inte är tillgängligt för glutenutveckling och filmbildning. WUP har en stark tendens att absorbera vatten och svälla och rapporteras kunna hålla 6 till 10 gånger sin vikt i vatten. Som sådan sänker det stabiliteten i glutennätverket. Lägre brödvolymer med grövre smul och högre initial smulfasthet erhålls.

Både WEP och WUP kan fördröja brödets åldringshastighet på grund av deras höga vattenhållande förmåga.

Ansökan

Pentosaner tillsätts ofta i brödtillverkning som naturliga förbättringsmedel, förstärkning av kostfiber eller för ekonomiska fördelar. Källan, kvaliteten och mängden pentosaner som ska tillsättas är viktiga för att förbättra brödkvaliteten. Forskning visar att när WEP och WUP från vete och WEP från råg tillsätts i koncentrationer på 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % och 2,0 % till mjölprover, ökade alla tre pentosanerna markant vattenabsorptionen och brödvolymen och fördröjde brödets åldrande. Strukturen för WUP kan modifieras under extraktionsprocessen. I andra studier tillsattes 0,8 % AX till vetebrödsmjöl, med 2,5 % mjölborttagning. Det förstärkta brödet AX behöll samma vikt, volym, höjd och fasthet som vitt standardbröd.

För att lösa problemet som orsakas av WUP kan endoxylanaser med en specificitet mot vatten-unextractable arabinoxylan (WU-AX) användas. De katalyserar omvandlingen av skadlig WU-AX till högmolekylär enzymlöslig AX med fördelaktig funktionalitet vid brödtillverkning. Enzymdosering är viktig. Optimal dosering kan förbättra brödvolymen, smulstrukturen och smulans mjukhet, öka jäsningsstabiliteten och motståndskraften mot mekanisk påfrestning och ugnshöjning. Ändå leder omfattande dosering till omfattande nedbrytning av WU-AX. Detta leder till en minskning av degens vattenhållande förmåga. Slaka degar och degklibbighet efter blandning kan förekomma.