For at analysere virkningen af deres enzymer udfører Danisco en lang række eksperimenter. Disse er typisk praktisk orienterede og derfor udformet som deciderede bageforsøg, men under laboratorieforhold (Fig. 1). 

 Figur 1: Fotografier fra bageriet hos Danisco, Brabrand. Fotos fra Danisco.

Ved vurdering af enzymer kan der indgå analyser af dejen, men det vil først og fremmest være selve brødet, der bedømmes. Hvad der anses for god brødkvalitet er selvfølgelig subjektivt, men der er dog bestemte egenskaber, som de fleste foretrækker. Det kan f.eks. være ensartethed (ingen enorme huller forårsaget af store luftbobler), en god overflade (sprød og gylden skorpe), en god krumme (hverken for sej eller for blød), volumen (forbrugerne vil oftest vælge det største brød, hvis de har muligheden), og at brødet holder sig friskt længe. Derudover er der fra producenternes side en vis interesse i, at dejen er stabil i processen, dvs. at den ikke falder sammen ved transport på samlebånd eller under bagning, og at brødet kan pakkes og transporteres uden at blive ødelagt. Og så skal brødet selvfølgelig smage godt. Det er ikke op til enzymerne alene at få brødet til at opfylde alle disse kriterier. Meget afhænger også af ingredienserne (melet, gæren mm.), af bageprocessen, af opbevaringen af brødet osv. Men ved hjælp af enzymerne kan man komme et godt stykke af vejen.

I det følgende gennemgås en række af de metoder, som Danisco bruger til at måle effekten af deres enzymer.

Bestemmelse af enzymaktivitet
For at bestemme, hvordan enzymerne skal doseres, undersøger Danisco enzymaktiviteten af alle deres enzymer ved den temperatur og pH, der svarer til de omstændigheder, hvor enzymerne skal anvendes. Bestemmelsen af enzymaktiviteten sker vha. assays, hvor man enten måler substratforbruget eller mængden af dannet produkt. Man kan bl.a. bestemme enzymaktiviteten ved at måle initialhastigheden ved forskellige substratkoncentrationer, hvilket typisk sker med et spektrofotometer.

Tredimensionale billeder af dej
Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) er en teknik, der af Danisco bruges til at opnå tredimensionale billeder af dej. Herved kan strukturen af dejen, dvs. fordeling og størrelse af luftlommer mm. evalueres. CLSM tager endimensionale billeder af dejstrukturen i forskellige niveauer. Med brug af en computer kan man samle alle disse, hvorved man får et tredimensionalt billede. Computeren giver desuden de forskellige komponenter i brødet forskellige farver. Hos Danisco farves lipiderne røde og proteiner, gærceller og stivelseskorn grønne (Fig. 2).

 Figur 2: CLSM af dej med tilsat lipase. Foto fra Danisco.

Andre analyser af dejen involverer undersøgelse af modstandskraften, når man trækker i den, elasticiteten og udvidelsesevnen.

Bedømmelse af brød
Forskellen mellem forskellige mængder af tilsat enzym kan bedømmes ved direkte sammenligning af brødene. Her ser man f.eks. på volumen, skorpe eller form. Brødvolumenet bestemmes med et volumeter (Fig. 3). Volumeteret er en beholder, hvori man anbringer brødet. Beholderen fyldes nu op med et kendt volumen rapsfrø (eller andre korn, der alle har samme har størrelse og form), der lægger sig rundt om og over brødet. Det samlede volumen af rapsfrø og brød kan aflæses på volumeteret. Da man kender volumenet af rapsfrø, kan brødvolumenet nemt bestemmes.

Figur 3: Et simpelt volumeter. Foto fra Danisco.

Kender man brødvolumenet, kan man bestemme dets specifikke volumen. Det er det reciprokke af densiteten. I denne forbindelse angives det specifikke volumen i cm³/g, som også skrives ccm/g. Det specifikke volumen kan bruges til at give en idé om, hvor mange luftbobler brødet indeholder. Et lille specifikt volumen svarer til få luftbobler.

Brødets friskhed
Kompressionsanalyser bruges til at måle brødets fasthed og til at bedømme dets friskhed. I begge tilfælde presses en skive brød sammen af en maskine. Hvis man skal måle brødets fasthed, ser man på, hvor stor en kraft, der skal benyttes for at presse skiven en given afstand sammen. Jo større kraft, desto mere fast er brødet. Når man bedømmer friskheden, ser man omvendt på, hvor meget en given kraft presser skiven sammen. Det er godt, hvis skiven presses meget sammen, da en blød skive er tegn på et friskt brød.

Detaljeret analyse
Selvom de ovenstående metoder til bestemmelse af f.eks. brødvolumen og blødhed er kvantitative, er de ikke tilstrækkelige. For at få et indblik i de kemiske processer, der foregår under bageprocessen, må benyttes mere avancerede metoder. Kun på denne måde kan man få en detaljeret viden om enzymernes effekt. 

En af disse metoder er tyndtlagskromatografi (Thin Layer Chromatography - TLC). Tyndtlagskromatografi er en hurtig og nem måde, der kan bruges til at adskille forskellige komponenter i en prøve og efterfølgende identificere dem vha. referencer – dvs. molekyler, som man kender. Adskillelsen sker ved, at en væske (en mobil fase) trænger op gennem en TLC-plade (en stationær fase). Den mobile fase opløser prøven og trækker de forskellige komponenter i prøven med sig. De enkelte komponenter påvirkes forskelligt af den stationære fase. Alt efter hvilken komponent, det er, vil den bevæge sig med væsken en bestemt afstand fra det punkt, hvor prøven blev afsat (Fig. 4). En TLC-plade består typisk af en metal-, glas- eller plasticplade, hvorpå der er et tyndt lag af f.eks. kiselgel.
TLC er en analysemetode, der især bruges til at undersøge effekten af forskellige lipaser.

Figur 4: Tyndtlagskromatografi.

En anden metode er HPLC. HPLC står for High Performance Liquid Chromatography. Metoden bruges til at adskille forskellige bestanddele i den prøve, der ønskes undersøgt. Ved denne metode kan stoffer med f.eks. forskellig molekylestørrelse, forskellig ladning eller forskellige funktionelle grupper adskilles. Ved HPLC har man en stationær (stillestående) fase, der består af et eller flere rør med en masse små porøse gelékugler (Fig. 5). Disse rør kaldes kolonner. Gennem den stationære fase pumper man den mobile (bevægelige) fase, der f.eks. består af en saltopløsning. Den prøve, man vil analysere, sprøjtes ind (injiceres) og transporteres gennem kolonnen vha. den mobile fase (eluentet). De forskellige bestanddele i prøven vil ikke bevæge sig gennem kolonnen med samme hastighed og bliver dermed adskilt fra hinanden. De vil altså komme ud af kolonnen på forskellige tidspunkter. Vha. en detektor og en computer kan man se, hvornår det sker. Se Figur 5.

Figur 5: Princippet ved HPLC.

Ved kombination af HPLC med massespektroskopi (MS) er det oftest muligt at identificere de forskellige molekyler i en prøve. Ved massespektroskopi bruges et massespektrometer, der først opvarmer bestanddelene fra den oprindelige prøve, så de kommer på gasform, hvorefter de ioniseres, dvs. de gøres til ladede ioner. Vha. et magnetfelt med varierende styrke kan man adskille ionerne efter deres masse, og registrere dem med en detektor. Resultatet bliver i sidste ende et massespektrum (Fig. 6), hvor man kan aflæse molekylernes molære masse (g/mol) pr. ladning. Dette massespektrum skal analyseres og fortolkes, før man kan sige hvilke molekyler, der er tale om (Fig. 7).

Figur 6: Eksempel på massespektrum af digalactosyl monoglycerid. Se original MS-MS spectrum fra Danisco.

Figur 7: Forskellige fragmenter af digalactosyl monoglycerid. Sammenlign med figur 6. Den bruttoformel og masse, der står over den stiplede linie, hører til den del af molekylet, der ligger over linien. Tilsvarende hører den bruttoformel og masse, der står under den stiplede linie, til den del af molekylet, der ligger under den stiplede linie. 

Ud over de beskrevne metoder benytter Danisco sig bl.a. også af sensoriske tests, hvor paneler med forsøgspersoner bedømmer, hvordan brødet smager, dufter og føles med munden og med fingrene.

Læs mere

Artikler
Hvis du kunne tænke dig at læse mere om enzymer, har vi her samlet en række artikler. Artiklerne omhandler forskellige ting, men de har alle det tilfælles, at det drejer sig om enzymer.