Wykorzystanie transglutaminazy mikrobiologicznej do wytwarzania produktów bezglutenowych

• Authors: Zys Angelika , Garncarek Zbigniew

Title variants

EN

Use of microbiological transglutaminase for the production of gluten-free products

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Rynek produktów bezglutenowych rozwija się bardzo szybko. Z każdym rokiem zwiększa się poziom wiedzy, świadomość konsumencka oraz możliwości diagnostyczne glutenozależnych chorób, jednak jakość produktów bezglutenowych wciąż jest niższa niż produktów tradycyjnych. W produkcji wypieków bezglutenowych wykorzystuje się naturalnie bezglutenowe zboża, skrobie, pseudozboża, funkcjonalne dodatki, takie jak np. hydrokoloidy, polepszacze do ciasta, składniki bogate w błonnik. Obecnie coraz więcej uwagi poświęca się także wykorzystaniu enzymów do produkcji. Celem pracy jest przedstawienie możliwości zastosowania transglutaminazy (EC 2.3.2.13) pochodzenia mikrobiologicznego w produkcji bezglutenowych wyrobów piekarniczych. Reakcje katalizowane przez transglutaminazę mają wpływ na mikro- i makroskopowe cechy wypieków. Zastosowanie tego enzymu może powodować zmniejszenie immunoreaktywności i nietolerancji konwencjonalnego pieczywa, a także wpływać na przebieg leczenia osób chorych na celiakię.

EN

Gluten-free market is growing very fast. Each year, the level of knowledge, consumer awareness and diagnostic possibilities of gluten-related disorders increases, however, the quality of gluten-free products is still lower comparing to traditional ones. The gluten-free baking production utilizes gluten-free cereals, starches, pseudocereals, functional additives such as, for example, hydrocolloids, dough improvers and fiber-rich ingredients. Currently, more and more attention is being paid to the use of enzymes for production. The aim of the study was to present the possibility of using transglutaminase (EC 2.3.2.13) of microbiological origin in the production of gluten-free bakery products. Reactions catalyzed by transglutaminase have an effect on the micro- and macroscopic baking characteristics. The application of this enzyme may reduce the immunoreactivity and intolerance of a conventional bread and affect the treatment of people with celiac disease.

Keywords

PL

transglutaminaza mikrobiologiczna; hydroksykoloidy; pieczywo bezglutenowe

EN

microbiological transglutaminase; hydroxycolloids; gluten free bread

• Publisher: Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu
• Journal: Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu
• Year: 2018
• Issue: 542
• Pages: 213-223

Contributors

author

Zys Angelika

author

Garncarek Zbigniew

References

• Amirdivani S., Khorshidian N., Fidelis M., Granato D., Koushki M.R., Mohammadi M., Khoshtinat K.,
• Mortazavian A.M., 2018, Effects of transglutaminase on health properties of food products, Food
• Science, no. 22, s. 74–80.
• Camolezi Gaspar A.L., de Góes-Favoni S.P., 2015, Action of microbial transglutaminase (mTGase) in the modification of food proteins: A review, Food Chemistry, no. 171, s. 315–322.
• Diowksz A., Leszczyńska J., 2016, Wpływ transglutaminazy na jakość i immunoaktywność pieczywa pszennego o małej zawartości glutenu, [w:] Rola procesów technologicznych w kształtowaniu jakości żywności, PTTŻ, Kraków.
• Dłużewska E., Marciniak-Łukasiak K., 2014, Właściwości teksturalne pieczywa bezglutenowego, Acta Agrophysica, vol. 21(4).
• Fatima S.W., Khare S.K., 2018, Current insight and futuristic vistas of microbial transglutaminase in nutraceutical industry, Microbiological Research, no. 215, s. 7–14.
• Foschia M., Horstmann S., Arendt E.K., Zannini E., 2016, Nutritional therapy – Facing the gap between coeliac disease and gluten-free food, International Journal of Food Microbiology, no. 239, s. 113–124.
• Gharibzahedia S.M.G., Chronakis I.S., 2018, Crosslinking of milk proteins by microbial transglutaminase: Utilization in functional yogurt products, Food Chemistry, no. 245, s. 620–632.
• Giosafatto C.V.L., Rigby N.M., Wellner N., Ridout M., Husband F., Mackie A.R., 2012, Microbia transglutaminase-mediated modification of ovalbumin, Food Hydrocolloids, no. 26, s. 261–267.
• Gobbetti M., Pontonio E., Filannino P., Rizzello C.G., De Angelis M., Di Cagno R., 2018, How to improve the gluten-free diet: The state of the art from a food science perspective, Food Research International, no. 110, s. 22–32.
• Hoffmann M., Jędrzejczyk H., 2007, Żywność bezglutenowa – legislacja i aspekty technologiczne jej produkcji, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, nr 1, Warszawa, s. 68.
• Hong G.P., Xiong Y.L. 2012, Microbial transglutaminase-induced structural and rheological changes of cationic and anionic myofibrillar proteins, Meat Science, no. 91, s. 36–42.
• Isleroglu H., Turker I., Tokatli M., Koc B., 2018, Ultrasonic Spray-Freeze Drying of Partially Purified. Microbial Transglutaminase, Food and Bioproducts Processing.
• Jaros D., Partschefeld C., Henle T., Rohm H., 2006, Transglutaminase in dairy products: Chemistry, physics, applications, J. Texture Stud., no. 37, s. 113–155.
• Jarosz M., Wierzejska R., 2016, Celiakia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
• Jin M., Huang J., Pei Z., Huang J., Gao H., Chang Z., 2016, Purification and characterization of a high-salt-resistant microbial transglutaminase from Streptomyces mobaraensis, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, no. 133, s. 6–11.
• Kaewprachu P., Osako K., Tongdeesoontorn W., Rawdkuena S., 2017, The effects of microbial transglutaminase on the properties of fish myofibrillar protein film, Food Packaging and Shelf Life, no. 12, s. 91–99.
• Kashiwagi T., Yokoyama K., Ishikawa K., Ono K., Ejima D., Matsui H., Suzuki E., 2002, Crystal structure of microbial transglutaminase from Streptoverticillium mobaraense, J. Biol. Chem., s. 277.
• Kączkowski J., 2005, Transglutaminase – An enzyme group of extended metabolic and application. Possibilities, Pol. J. Food Nutr. Sci., no. 14/55(1), s. 3–12.
• Kieliszek M., Misiewicz A., 2014, Microbial transglutaminase and its application in the food industry. A review, Folia Microbiol, no. 59, s. 241–250.
• Kołakowski E., Sikorski Z., 2001, Transglutaminaza i jej wykorzystanie w przemyśle żywnościowym, Żywność, nr 2(27).
• Kunachowicz H. (red.), 2017, Dieta bezglutenowa – co wybrać?, PZWL, Warszawa.
• Lange E., 2013, Produkty bezglutenowe na rynku polskim, Handel Wewnętrzny, nr 4(345), s. 66–69, s. 83–95.
• Liu X., Mua T., Sun H., Zhang M., Chen J., Fauconnier M.L., 2018, Influence of different hydrocolloids on dough thermo-mechanical properties and in vitro starch digestibility of gluten-free steamed bread based on potato flour, Food Chemistry, no. 239, s. 1064–1074.
• Lua Z., Zhang H., Luotoc S., Rend X., 2018, Gluten-free living in China: The characteristics, food choices and difficulties in following a gluten-free diet – An online survey, Appetite, no. 127, s. 242–248.
• Lynch K.M., Coffey A., Arendt E.K., 2018, Exopolysaccharide producing lactic acid bacteria: Their techno-functional role and potential application in gluten-free bread products, Food Research International, no. 110, s. 52–61.
• Marciniak-Łukasiak K., Skrzypacz M., 2008, Koncentrat chleba bezglutenowego z dodatkiem mąki z szarłatu, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, nr 4(59), s. 131–140.
• Markowska J., Polak E., Kasprzyk I., 2015, Zastosowanie preparatów handlowych transglutaminazy pochodzenia mikrobiologicznego do wytworzenia mrożonych formowanych wyrobów z rozdrobnionego mięsa ryb, Wydawnictwo Naukowe PTTŻ, Kraków.
• Mir S.A., Shah M.A., Naik H.R., Zargar I.A., 2016, Influence of hydrocolloids on dough handling and technological properties of gluten-free breads, Trends in Food Science & Technology, no. 51, s. 49–57.
• Mohammadi M., Azizi M.-H., Neyestani T.R., Hosseini H., Mortazavian A.M., 2015, Development of gluten-free bread using guar gum and transglutaminase, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, no. 21, s. 1398–1402.
• Morreale F., Garz R., Rosell C.M., 2018, Understanding the role of hydrocolloids viscosity and hydration in developing gluten-free bread. A study with hydroxypropylmethylcellulose, Food Hydrocolloids, no. 77, s. 629–635.
• Naqash F., Gani A., Gani A., Masoodi F.A., 2017, Gluten-free baking: Combating the challenges – A review, Trends in Food Science and Technology, no. 66, s. 98–107.
• Onyango C., Mutungi Ch., Unbehend G., Lindhauer M.G., 2010, Rheological and baking characteristics of batter and bread prepared from pregelatinised cassava starch and sorghum and modified using microbial transglutaminase, Journal of Food Engineering, no. 97, s. 465–470.
• Ozturk O.K., Mert B., 2018, The effects of microfluidization on rheological and textural properties of gluten-free corn breads, Food Research International, no. 105, s. 782–792.
• Placek W. (red.), 2015, Dieta w chorobach skóry, Wydawnictwo Czelej, Lublin.
• Pongjaruvat W., Methacanon P., Seetapan N., Fuongfuchat A., Gamonpilas Ch., 2014, Influence of pregelatinised tapioca starch and transglutaminase on dough rheology and quality of gluten-free jasmine rice breads, Food Hydrocolloids, no. 36, s. 143–150.
• Pyrcz J., Kowalski R., Danyluk B., Bilska A., 2012, Technologiczna przydatność preparatów transglutaminazy w produkcji szynki parzonej, Nauka Przyroda Technologie, nr 6/4.
• Queirósa R.P., Gouveia S., Saraiva J.A., Lopes-da-Silva J.A., 2018, Impact of pH on the high-pressure inactivation of microbial transglutaminase, Food Research International.
• Renzetti S., Bello F., Arendt A.K., 2008, Microstructure, fundamental rheology and baking characteristics of batters and breads from different gluten-free flours treated with a microbial transglutaminase, Journal of Cereal Science, no. 48, s. 33–45.
• Romeih E., Walker G., 2017, Recent advances on microbial transglutaminase and dairy application, Trends in Food Science & Technology, no. 62, s. 133–140.
• Rybicka I., Gliszczyńska-Świgło A., 2014, Ocena zawartości witamin z grupy B w owsianych produktach bezglutenowych, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, nr 576, s. 112.
• Sadowska A., Diowksz A., 2016, Właściwości transglutaminazy i jej rola w piekarnictwie, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, nr 5(108).
• Scarnato L., Montanari Ch., Serrazanetti D.I., Aloisi I., Balestra F., Del Duca S., Lanciotti R., 2017, New bread formulation with improved rheological properties and longer shelf-life by the combined use of transglutaminase and sourdough, LWT – Food Science and Technology, no. 81, s. 101–110.
• Schoenlechner R., Szatmari M., Bagdi A., Tömösközi S., 2013, Optimisation of bread quality produced from wheat and proso millet (Panicum miliaceum L.) by adding emulsifiers, transglutaminase and xylanase, LWT – Food Science and Technology, no 51, s. 361–366.
• Seravalli E.G., Iguti A.M., Santana A.A., Filho F.F., 2011, Effects of application of transglutaminase in wheat proteins during the production of bread, Procedia Food Science, no. 1, s. 935–942.
• Shaabani S., Yarmand M.S., Kiani H., Emam-Djomeh Z., 2018, The effect of chickpea protein isolate in combination with transglutaminase and xanthan on the physical and rheological characteristics of gluten free muffins and batter based on millet flour, LWT – Food Science and Technology, no. 90, s. 362–372.
• Steffolani M.E., Ribotta P.D., Pérez G.T., León A.E., 2010, Effect of glucose oxidase, transglutaminase, and pentosanase on wheat proteins: Relationship with dough properties and bread-making quality, Journal of Cereal Science, no. 51, s. 366–373.
• Taghi Gharibzahedia S.M., Koubaab M., Barbac F.J., Greinerd R., Georgee S., Roohinejadd S., 2018, Recent advances in the application of microbial transglutaminase crosslinking in cheese and ice cream products: A review, International Journal of Biological Macromolecules, no. 107, s. 2364–2374.
• Wojtasik A., Kunachowicz H., Daniewski W., 2008, Aktualne wymagania dla produktów bezglutenowych w świetle ustaleń kodeksu żywnościowego, Bromat. Chem. Toksykol., XLI, 3, s. 229–230.
• Yildirima R.M., Gumusb T., Aricia M., 2018, Optimization of a gluten free formulation of the Turkish dessert revani using different types of flours, protein sources and transglutaminase, LWT – Food Science and Technology, no. 95, s. 72–77.
• Yokoyama K., Nio N., Kikuchi Y., 2004, Properties and applications of microbial transglutaminase. Appl. Microbiol. Biotechnol., no. 64, s. 447–454.
• Zys A., Garncarek Z., 2017, Jakość pieczywa gryczanego z dodatkiem mąk bezglutenowych, Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, nr 494, s. 225–256.