نشاط الألفا-أميليز ... رقم السقوط Falling Number Test

[Osama Badr]

𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚 𝘼𝙘𝙩𝙞𝙫𝙞𝙩𝙮: 𝙏𝙝𝙚 𝙁𝙖𝙡𝙡𝙞𝙣𝙜 𝙉𝙪𝙢𝙗𝙚𝙧

As we know, alpha-amylase is an enzyme that breaks down starch into sugars during dough processing, feeding yeast and driving gas production.

Its concentration in the grain increases when moisture levels are high in the final weeks before harvest, particularly during prolonged wet conditions.

1️⃣ 𝙒𝙝𝙖𝙩'𝙨 𝙩𝙝𝙚 𝙁𝙖𝙡𝙡𝙞𝙣𝙜 𝙉𝙪𝙢𝙗𝙚𝙧 (𝙁𝙉)?

It is a standardized test used to assess the alpha-amylase activity in flour, which is crucial for ensuring optimal fermentation, dough handling, and final product quality.

The test measures the viscosity of a flour-water suspension, indirectly indicating the level of alpha-amylase activity present in the flour.

2️⃣ 𝙃𝙤𝙬 𝙩𝙝𝙚 𝙏𝙚𝙨𝙩 𝙒𝙤𝙧𝙠𝙨

A slurry of flour and water is heated in a boiling water bath while being stirred for 60 seconds. After stirring, the stirrer is released and allowed to fall under gravity. The time (in seconds) it takes for the stirrer to descend to a defined point is recorded as the Falling Number;

- 𝗟𝗼𝘄 𝗙𝗡 (≤𝟮𝟬𝟬): Indicates high alpha-amylase activity. The starch is rapidly broken down, reducing paste viscosity and causing the stirrer to fall quickly.
These results are usually symptomatic of sprout-damaged grain and can lead to sticky doughs, poor loaf volume, and gummy crumbs.

- 𝗛𝗶𝗴𝗵 𝗙𝗡 (≥𝟯𝟱𝟬): Indicates low enzymatic activity. The paste remains thick, resisting the stirrer’s fall. Flour may require supplementation with maltogenic or fungal amylase to improve fermentation and final product quality.

- The minimum theoretical FN is 60 seconds, which includes the stirring phase.

- An 𝗶𝗱𝗲𝗮𝗹 𝗙𝗮𝗹𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗡𝘂𝗺𝗯𝗲𝗿 for most breadmaking flours lies between 𝟮𝟱𝟬–𝟮𝟴𝟬 𝘀𝗲𝗰𝗼𝗻𝗱𝘀. This range provides a balance sufficient enzymatic activity to support yeast fermentation (by generating maltose) without compromising dough structure or causing excessive dextrin formation, which can affect slicing and shelf life.

#bakingquality #flourtesting #breadscience #enzymeactivity

👉 💬 Any experiences to share with us?? - We’d love to hear your story!

Sources: lnkd.in/dTbC4qkK
https://lnkd.in/dus-5rvh
https://lnkd.in/d_XMwZz2
https://lnkd.in/dNEXynRv
https://www.linkedin.com/mwlite/feed/posts/bakery-industry-insider_bakingquality-flourtesting-breadscience-activity-7310590117520322560-IS0x?utm_source=share&utm_medium=member_android&rcm=ACoAABG_IYwBEFoQoeYtJNIF1NzAvC8HDe-lKJ4#:~:text=%F0%9D%98%BC%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%A5%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%96%2D%F0%9D%98%BC%F0%9D%99%A2%F0%9D%99%AE%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%96%F0%9D%99%A8%F0%9D%99%9A%20%F0%9D%98%BC%F0%9D%99%98%F0%9D%99%A9%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%AB%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%A9%F0%9D%99%AE%3A%20%F0%9D%99%8F%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%9A%20%F0%9D%99%81%F0%9D%99%96%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%A3%F0%9D%99%9C%20%F0%9D%99%89%F0%9D%99%AA%F0%9D%99%A2%F0%9D%99%97%F0%9D%99%9A%F0%9D%99%A7%0A%0AAs%20we%20know,lnkd.in/dNEXynRv



𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚 𝘼𝙘𝙩𝙞𝙫𝙞𝙩𝙮: 𝙏𝙝𝙚 𝙁𝙖𝙡𝙡𝙞𝙣𝙜 𝙉𝙪𝙢𝙗𝙚𝙧
نشاط الألفا-أميليز: رقم السقوط (Falling Number)

كما نعلم، فإن الألفا-أميليز هو إنزيم يقوم بتكسير النشا إلى سكريات خلال عملية تحضير العجينة، مما يغذي الخميرة ويساهم في إنتاج الغاز.

يزداد تركيزه في الحبوب عندما تكون مستويات الرطوبة مرتفعة في الأسابيع الأخيرة قبل الحصاد، وخاصةً خلال الفترات الطويلة من الظروف الرطبة.


---

1️⃣ ما هو رقم السقوط (Falling Number - FN)؟

هو اختبار معياري يُستخدم لتقييم نشاط إنزيم الألفا-أميليز في الدقيق، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان تخمير مثالي، وسهولة التعامل مع العجين، وجودة المنتج النهائي.

يقيس الاختبار لزوجة معلق من الدقيق والماء، مما يعطي مؤشراً غير مباشر على مستوى نشاط الألفا-أميليز الموجود في الدقيق.


---

2️⃣ كيف يعمل الاختبار؟

يتم تسخين خليط من الدقيق والماء في حمام ماء مغلي مع التحريك لمدة 60 ثانية. بعد ذلك، يُترك المحرّك ليسقط بفعل الجاذبية. ويتم تسجيل الزمن (بالثواني) الذي يستغرقه المحرّك للنزول إلى نقطة محددة، ويُعرف هذا الزمن باسم رقم السقوط (Falling Number).

FN منخفض (≤200): يشير إلى نشاط مرتفع لإنزيم الألفا-أميليز. يتم تكسير النشا بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض لزوجة العجينة وسقوط المحرّك بسرعة. غالباً ما تكون هذه النتائج دليلاً على تلف الحبوب بسبب الإنبات، وقد تؤدي إلى عجائن لزجة، وحجم رغيف ضعيف، وفتات مطاطي.

FN مرتفع (≥350): يشير إلى نشاط إنزيمي منخفض. تبقى العجينة كثيفة، مما يقاوم سقوط المحرّك. في هذه الحالة، قد يتطلب الدقيق إضافة إنزيمات مثل الأميليز المالتي أو الفطري لتحسين عملية التخمير وجودة المنتج النهائي.

الحد الأدنى النظري لرقم السقوط هو 60 ثانية، ويشمل ذلك مرحلة التحريك.

رقم السقوط المثالي لمعظم أنواع دقيق الخبز يتراوح بين 250–280 ثانية. هذا النطاق يوفر توازناً مناسباً لنشاط إنزيمي يدعم تخمير الخميرة (من خلال إنتاج المالتوز) دون التأثير سلباً على بنية العجينة أو التسبب في تكوّن مفرط للدكسترين، مما قد يؤثر على تقطيع الخبز ومدة صلاحيته .

[Osama Badr]

𝙊𝙥𝙩𝙞𝙢𝙖𝙡 𝘽𝙧𝙚𝙖𝙙 𝙌𝙪𝙖𝙡𝙞𝙩𝙮: 𝘾𝙝𝙤𝙤𝙨𝙞𝙣𝙜 𝙩𝙝𝙚 𝙍𝙞𝙜𝙝𝙩 𝙎𝙤𝙪𝙧𝙘𝙚 𝙤𝙛 𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚

In our last post, where we discussed the falling number, Sunson Enzymes Biotechnology shared a brief comment highlighting the need to use exogenous enzymes (alpha-amylase) to improve bread quality (https://lnkd.in/dMKQTT8W).

Alpha-amylase enhances bread softness, gas production, and quality by breaking down hydrated starch granules into dextrins, which beta-amylase then converts into maltose. Sometimes it's necessary to add external sources to ensure consistent results.

𝙎𝙊𝙐𝙍𝘾𝙀𝙎 𝙊𝙁 𝘼𝙇𝙋𝙃𝘼-𝘼𝙈𝙔𝙇𝘼𝙎𝙀 𝘼𝙉𝘿 𝙏𝙃𝙀𝙄𝙍 𝙀𝙁𝙁𝙀𝘾𝙏𝙎

1️⃣ 𝙈𝙖𝙡𝙩𝙚𝙙 𝘽𝙖𝙧𝙡𝙚𝙮 𝙤𝙧 𝙒𝙝𝙚𝙖𝙩 𝙁𝙡𝙤𝙪𝙧 (𝘾𝙚𝙧𝙚𝙖𝙡 𝙎𝙤𝙪𝙧𝙘𝙚)

Traditionally, alpha-amylase was sourced from malted barley or wheat flour, providing natural enzymatic activity but with 𝙡𝙤𝙬 𝙝𝙚𝙖𝙩 𝙨𝙩𝙖𝙗𝙞𝙡𝙞𝙩𝙮. These sources are inactivated early in the baking process, limiting improvements in gas retention and crumb softness.

2️⃣ 𝙁𝙪𝙣𝙜𝙖𝙡 𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚 (𝘼𝙨𝙥𝙚𝙧𝙜𝙞𝙡𝙡𝙪𝙨 𝙤𝙧𝙮𝙯𝙖𝙚)

- Derived from microscopic fungi, It's less heat-stable than bacterial sources, acting primarily during dough fermentation and early baking.

- Its 𝙢𝙤𝙙𝙚𝙧𝙖𝙩𝙚 𝙝𝙚𝙖𝙩 𝙨𝙩𝙖𝙗𝙞𝙡𝙞𝙩𝙮 allows balanced starch breakdown, resulting in softer bread and improved gas retention.

- This source enhances volume and extends shelf life without compromising slicing quality.

3️⃣ 𝙈𝙖𝙡𝙩𝙤𝙜𝙚𝙣𝙞𝙘 𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚 (𝙈𝙤𝙙𝙞𝙛𝙞𝙚𝙙 𝘽𝙖𝙘𝙩𝙚𝙧𝙞𝙖𝙡 𝙎𝙤𝙪𝙧𝙘𝙚𝙨)

- Derived from modified bacterial sources, it is 𝗵𝗶𝗴𝗵𝗹𝘆 𝗵𝗲𝗮𝘁-𝘀𝘁𝗮𝗯𝗹𝗲 and delays starch retrogradation, preventing staling and maintaining bread softness.

- Its prolonged activity enhances shelf life but may cause excessive softness if overused, making slicing difficult.

4️⃣ 𝙏𝙧𝙖𝙙𝙞𝙩𝙞𝙤𝙣𝙖𝙡 𝘽𝙖𝙘𝙩𝙚𝙧𝙞𝙖𝙡 𝘼𝙡𝙥𝙝𝙖-𝘼𝙢𝙮𝙡𝙖𝙨𝙚 (𝙐𝙣𝙢𝙤𝙙𝙞𝙛𝙞𝙚𝙙 𝙎𝙤𝙪𝙧𝙘𝙚𝙨)

- Produced from Bacillus subtilis and B. licheniformis, it is 𝙢𝙤𝙧𝙚 𝙝𝙚𝙖𝙩-𝙨𝙩𝙖𝙗𝙡𝙚 than fungal amylase but less predictable.

- It extensively breaks down starch during baking and may survive the process, risking crumb liquefaction during storage. While it improves initial softness, it can degrade crumb quality over time.


𝙒𝙃𝙄𝘾𝙃 𝙎𝙊𝙐𝙍𝘾𝙀 𝙄𝙎 𝘽𝙀𝙎𝙏? ---> It depends on the baker's need.

- Fungal alpha-amylase is the best choice for most applications, balancing gas retention and softness.

- For a longer shelf life, maltogenic bacterial amylase works well but should be used moderately to avoid excessive softness.

- Avoid traditional bacterial forms as they may survive baking and degrade crumb quality.

#bakingindustry #breadquality #alphaamylase #enzymesinbaking #breadscience

👉 💬 Any experiences to share with us?? - We’d love to hear your story!

Source: lnkd.in/dTbC4qkK
https://www.linkedin.com/mwlite/feed/posts/bakery-industry-insider_bakingindustry-breadquality-alphaamylase-activity-7311031914650329090-nQ85?utm_source=share&utm_medium=member_android&rcm=ACoAABG_IYwBEFoQoeYtJNIF1NzAvC8HDe-lKJ4#:~:text=%F0%9D%99%8A%F0%9D%99%A5%F0%9D%99%A9%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%A2%F0%9D%99%96%F0%9D%99%A1%20%F0%9D%98%BD%F0%9D%99%A7%F0%9D%99%9A%F0%9D%99%96%F0%9D%99%99%20%F0%9D%99%8C%F0%9D%99%AA%F0%9D%99%96%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%A9%F0%9D%99%AE%3A%20%F0%9D%98%BE%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%A4%F0%9D%99%A4%F0%9D%99%A8%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%A3%F0%9D%99%9C%20%F0%9D%99%A9%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%9A%20%F0%9D%99%8D%F0%9D%99%9E%F0%9D%99%9C%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%A9%20%F0%9D%99%8E%F0%9D%99%A4%F0%9D%99%AA%F0%9D%99%A7%F0%9D%99%98%F0%9D%99%9A%20%F0%9D%99%A4%F0%9D%99%9B%20%F0%9D%98%BC%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%A5%F0%9D%99%9D%F0%9D%99%96%2D%F0%9D%98%BC%F0%9D%99%A2%F0%9D%99%AE%F0%9D%99%A1%F0%9D%99%96%F0%9D%99%A8%F0%9D%99%9A%0A%20%20%0AIn%20our%20last,lnkd.in/dTbC4qkK


جودة الخبز المثالية: اختيار المصدر المناسب لإنزيم الألفا-أميليز

في منشورنا السابق حيث ناقشنا "رقم السقوط"، علّقت شركة Sunson Enzymes Biotechnology تعليقاً موجزاً يسلّط الضوء على الحاجة لاستخدام الإنزيمات الخارجية (الألفا-أميليز) لتحسين جودة الخبز.
(https://lnkd.in/dMKQTT8W)

يُعزز إنزيم الألفا-أميليز من نعومة الخبز، وإنتاج الغاز، والجودة العامة من خلال تكسير حبيبات النشا المائية إلى ديكسترينات، والتي يقوم إنزيم البيتا-أميليز لاحقاً بتحويلها إلى مالتوز. وفي بعض الأحيان، يكون من الضروري إضافة مصادر خارجية لضمان نتائج متسقة.


---

مصادر الألفا-أميليز وتأثيراتها

1️⃣ دقيق الشعير أو القمح المنبت (المصدر الحبيبي)

تقليدياً، تم الحصول على الألفا-أميليز من دقيق الشعير أو القمح المنبت، وهي مصادر توفر نشاطاً إنزيمياً طبيعياً، لكنها تتميز بانخفاض الاستقرار الحراري.

هذه الإنزيمات يتم تعطيلها مبكراً أثناء عملية الخبز، مما يحد من تحسينات الاحتفاظ بالغاز ونعومة اللب الداخلي للخبز.


2️⃣ الألفا-أميليز الفطري (Aspergillus oryzae)

مستخرج من فطريات مجهرية، ويُعد أقل استقراراً حرارياً مقارنةً بالمصادر البكتيرية، ويعمل بشكل أساسي خلال مرحلة تخمير العجين والمراحل الأولى من الخَبز.

يمتاز باستقرار حراري معتدل يسمح بتحلل متوازن للنشا، مما يؤدي إلى خبز أكثر نعومة وتحسين الاحتفاظ بالغاز.

هذا المصدر يُحسّن الحجم ويطيل العمر الافتراضي دون التأثير سلباً على جودة التقطيع.


3️⃣ الألفا-أميليز المالتيجيني (من مصادر بكتيرية معدلة)

مستخرج من مصادر بكتيرية معدلة، ويتميز بكونه عالي الاستقرار الحراري، مما يبطئ من عملية التبلور العكسي للنشا، ويمنع التصلب ويحافظ على نعومة الخبز.

نشاطه الطويل يعزز العمر الافتراضي للمنتج، لكن الإفراط في استخدامه قد يسبب نعومة مفرطة تجعل عملية التقطيع صعبة.


4️⃣ الألفا-أميليز البكتيري التقليدي (من مصادر غير معدلة)

يُنتج من Bacillus subtilis وB. licheniformis، وهو أكثر استقراراً حرارياً من الإنزيم الفطري، لكن نتائجه أقل قابلية للتنبؤ.

يقوم بتكسير مكثف للنشا أثناء الخبز، وقد يظل نشطاً بعد الخَبز، مما يسبب تسييل اللب الداخلي أثناء التخزين.

رغم أنه يحسن النعومة الأولية، إلا أنه يمكن أن يؤدي إلى تدهور جودة اللب بمرور الوقت.



---

أي مصدر هو الأفضل؟ ---> يعتمد ذلك على احتياجات الخباز:

يُعد الألفا-أميليز الفطري الخيار الأفضل لمعظم التطبيقات، لأنه يوازن بين الاحتفاظ بالغاز والنعومة.

إذا كان الهدف إطالة عمر المنتج، فإن الألفا-أميليز البكتيري المالتيجيني المعدل يعمل جيداً، لكن يجب استخدامه باعتدال لتجنب النعومة المفرطة.

يُنصح بتجنب الإنزيمات البكتيرية التقليدية لأنها قد تظل نشطة بعد الخبز وتؤثر سلباً على جودة اللب.