Enzyme spielen sowohl beim Backen als auch beim Brauen eine wesentliche Rolle, entweder als natürlich vorkommende Bestandteile von Rohstoffen oder als zugesetzte Verarbeitungshilfsstoffe. Beim Backen verbessern Enzyme die Handhabungseigenschaften des Teigs, erhöhen das Brotvolumen und die Krumenstruktur, verlängern die Haltbarkeit und ermöglichen den Ersatz chemischer Zusatzstoffe. Beim Brauen erleichtern Enzyme die Maischeumwandlung, verbessern die Fermentationseffizienz, verbessern die Klarheit des Bieres und tragen zur Geschmacksstabilität bei. Der Einsatz von Enzymen hat in beiden Branchen erheblich zugenommen, da die Hersteller versuchen, die Abhängigkeit von chemischen Zusatzstoffen zu verringern und die Prozesseffizienz zu verbessern.
Beim Backen sind Alpha-Amylasen aus Pilzquellen die am häufigsten verwendeten Enzyme. Sie hydrolysieren beschädigte Stärkekörner im Weizenmehl zu Dextrinen, liefern vergärbaren Zucker für Hefe und verbessern das Brotvolumen, die Krustenfarbe und die Haltbarkeit. Xylanasen (Hemicellulasen) spalten Arabinoxylane in der Zellwand des Weizenendosperms auf, wodurch die Dehnbarkeit des Teigs erhöht, die Backzeit verbessert und die Krumenstruktur verbessert wird. Lipasen verbessern die Teigstabilität und das Brotvolumen, indem sie polare Lipide modifizieren, in situ emulgierende Verbindungen produzieren und zur Weichheit der Krume beitragen. Glucoseoxidase vernetzt Glutenproteine durch die Erzeugung von Wasserstoffperoxid, wodurch der Teig für eine schnelle Verarbeitung gestärkt und das Brotvolumen verbessert wird.
Proteasen werden beim Backen je nach Produkt gezielt eingesetzt. Bei der Herstellung von Brot und Brötchen schwächt eine begrenzte Proteolyse Gluten, um die Dehnbarkeit des Teigs zu verbessern und die Mischzeit zu verkürzen. Bei der Herstellung von Crackern und Keksen ist eine umfassendere Proteolyse wünschenswert, um die Glutenstärke zu verringern und ein Schrumpfen zu verhindern. Asparaginase ist ein spezielles Enzym, das hinzugefügt wird, um die Acrylamidbildung in Backwaren zu reduzieren, indem es Asparagin in Asparaginsäure und Ammoniak umwandelt, bevor die Maillard-Reaktion stattfindet. Diese Anwendung hat die Aufmerksamkeit von Regulierungsbehörden und Verbrauchern auf sich gezogen, da Acrylamid als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen eingestuft wird.
Beim Brauen baut Beta-Glucanase beim Maischen die Beta-Glucane aus Gerste ab, wodurch die Viskosität der Würze verringert und die Filtrationsraten und Extraktausbeuten verbessert werden. Alpha-Amylasen und Limit-Dextrinase wandeln Stärke beim Maischen in fermentierbare Zucker um, während Beta-Amylase Maltose aus den nichtreduzierenden Enden der Stärkeketten produziert. Proteasen reduzieren die Trübungsbildung durch den Abbau trübungsaktiver Proteine, verbessern die Schaumstabilität durch Modifizierung der Proteinprofile und setzen freien Aminostickstoff (FAN) für die Hefeernährung frei. Amyloglucosidase wird bei der Herstellung von Leichtbier zugesetzt, um Dextrine vollständig in vergärbaren Zucker umzuwandeln und so den Restkohlenhydratgehalt und den Kalorienwert zu reduzieren. Enzyme beim Backen und Brauen sind eine Hauptanwendung von industriellen Enzymen. Brauenzyme erleichtern die Stärkeumwandlung beim Maischen, während Hefefermentation Zucker in Ethanol umwandelt. Immobilisierte Enzyme werden zunehmend in kontinuierlichen Brauprozessen eingesetzt.
