Amylasen werden während des Reifungsprozesses in der Aleuronschicht des Getreidekorns gebildet. Im Mehlkörper wandeln sie wasserunlösliche Stärke in wasserlösliche Zucker um, die dem Keim als Nahrungsgrundlage dienen. Der gleiche Vorgang wird beim Mälzen von Getreide zum Bierbrauen oder zum Herstellen von Backmalz genutzt.
Amylasen helfen der Hefe
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Die Amylasen spielen beim Brotbacken eine entscheidende Rolle. Beim Teigbereiten werden sie durch die Zugabe von Wasser aktiviert. Die Mehlstärke liegt in Form von linsenartigen Körnern vor. Ein Teil der Körner wird durch den Mahlprozess bei der Mehlherstellung beschädigt. Die Eiweißhäutchen um die Stärke reißen auf und ermöglichen ein Quellen der Stärke. Sie kann nun bis zu 30 % ihres Eigengewichtes an Wasser aufnehmen. Dadurch wird sie für die Amylasen angreifbar. Sie bauen den beschädigten Teil der Stärke über mehrere Stufen in Zucker um, die der Hefe als Nahrung dienen und deren Vergärung (Bildung von Alkohol und Kohlenstoffdioxid) fördern. Dabei wandelt die α-Amylase die langkettigen Stärkemoleküle in Mehrfachzucker (Dextrine), die anschließend von der β-Amylase in Doppelzucker (Maltose) abgebaut werden.
Beim Backen des Teiges können die Amylasen die Verkleisterung der Stärke nutzen und diese verstärkt zu Zuckern abbauen. Die Verkleisterung, d.h. das Aufplatzen und Quellen der Stärkekörner, findet bei Weizen zwischen 55 und 88 °C, bei Roggen zwischen 53 und 73 °C statt. Das Aktivitätsoptimum der Amylasen stimmt bei Roggenmehlen exakt mit dem Verkleisterungsmaximum überein, bei Weizenmehlen liegt der optimale Punkt der Verkleisterung 10 – 15 °C über dem Wirkungsmaximum der Amylasen.
Amylasen im Roggenteig
Da der enzymatische Abbau der Amylasen besonders gut mit verkleisterter Stärke funktioniert, werden Roggenmehle schneller zu Zuckern abgebaut. Außerdem enthält Roggen von Grund auf mehr Amylasen. Resultat kann eine glitschige, nasse Krume mit fadem Geschmack und großen Hohlräumen sein, weil die Zucker das in der Stärke gespeicherte Wasser nicht kompensieren können. Das Säuern von Roggenteigen mit Sauerteig ist eine bewährte Methode, die Enzymaktivität zu hemmen. Inzwischen sind auch viele enzymärmere Roggensorten auf dem Markt, die ein Versäuern aus enzymatischen Gründen nicht mehr notwendig machen.
Bräunung der Kruste
Die Amylasen übernehmen eine weitere Rolle beim Brotbacken. Sie bilden Zucker, die in Verbindung mit Aminosäuren ab ca. 110 °C die Bräunung der Kruste (Maillard-Reaktion) unterstützen. Außerdem karamellisieren (bräunen) andere Zucker, wie etwa die Maltose, bei ca. 140 – 150 °C.
