- Độ cứng: Malt có độ cứng cao thường đi kèm độ trong cao, ươm mầm chưa
2. NẤ U ĐƯỜNG HÓA (Mashing)
2.1. Các quá trình hóa sinh
2.1.1.Thủy phân tinh bột
Thủy phân tinh bột trong nấu bia nhằm tạo ra hỗn hợp các đường lên men được và dextrin có phân tử lượng thấp. Đường lên men được (fermentable sugars) là cơ chất của quá trình lên men, chủ yếu là maltose, glucose, và maltotriose.
Quá trình phân giải tinh bột diễn ra qua 3 giai đoạn kế tiếp nhau: hồ hóa, dịch hóa và đường hóa.
Hồ hóa (gelatinisation): Trong môi trường nước nóng, các phân tử tinh bột hấp thụ nước và trương nở làm vỡ các hạt tinh bột, giải phóng phân tử tinh bột vào nước tạo thành dung dịch hồ. Tinh bột nếu chưa được hồ hóa sẽ rất khó được thủy phân. Hồ hóa không triệt để thì dịch sau nấu sẽ chứa nhiều tinh bột sót, dễ đục. Hồ hóa tinh bột là một quá trình hóa lý, tuy nhiên các enzyme α-amylase, cytase có vai trò tích cực giúp quá trình diễn ra nhanh và triệt để.
Dịch hóa (liquefaction): Dung dịch hồ có độ nhớt cao gây cản trở hoạt động của các enzyme và dễ cháy cục bộ khi nâng nhiệt. Dưới tác dụng của α -amylase, phân tử tinh bột bị cắt ngẫu nhiên thành các dextrin làm độ nhớt dung dịch giảm nhanh chóng. Với sự có mặt của α-amylase, dịch hóa sẽ xảy ra song song cùng hồ hóa, là khởi đầu của quá trình thủy phân tinh bột.
Đường hóa (saccharification): được hiểu là quá trình hoàn thành việc chuyển hóa tinh bột thành hỗn hợp sản phẩm không cho phản ứng màu với iodine, gồm glucose, maltose, maltotriose và các dextrin phân tử lượng thấp.
Hai enzyme quan trọng nhất của quá trình phân giải tinh bột là α-amylase và β- amylase. α-amylase phân giải amylose và amylopectin thành các dextrin chứa từ 7 đến
Hình 10.2. Nồi thủy phân malt
12 đơn vị glucose. β-amylase phân cắt từng cặp đơn vị glucose (maltose) ra khỏi đầu không khử mới được tạo ra trên các mạch polysaccharide mới. Quá trình phân cắt tạo maltose do β-amylase chậm hơn rất nhiều so với hoạt động cắt mạch của α-amylase. Tác dụng đồng thời của 2 enzyme sẽ tạo ra maltose, glucose và maltotriose.
Do cả hai loại này không phân cắt được liên kết 1,6-glucoside nên thủy phân sẽ dừng lại cách liên kết 1,6-glucoside khoảng 2 - 3 đơn vị glucose, tạo thành các dextrin giới hạn.
Malt cũng chứa dextrinase giới hạn (limit dextrinase) có thể phân cắt liên kết 1,6 glucoside nhưng loại enzyme này kém bền nhiệt, (nhiệt độ tối ưu trong khoảng 55 – 600C và bị vô hoạt ở 650
C) nên không thể hiện vai trò đáng kể trong quá trình. Enzym α-amylase hoạt động tốt trong khoảng nhiệt độ 72 - 750
C, pH tối ưu là 5,6 – 5,8; hoạt lực giảm nhanh chóng khi nhiệt độ lên đến 800
C.
Enzym β-amylase hoạt động tốt trong khoảng nhiệt độ 60 - 650
C, pH tối ưu khoảng 5,4 - 5,5. β-amylase là enzyme kém bền nhiệt, ở 700
C hầu như bị vô hoạt hoàn toàn.
Quá trình thủy phân tinh bột phải được theo dõi để tránh sót tinh bột hoặc các dextrin phân tử lượng lớn. Thường sử dụng iodine 0,2N trong cồn (dung dịch gồm iodine (I2), potassium iodine (KI) và cồn) thử trên dung dịch thủy phân nguội. Đường và các dextrin mạch ngắn không gây biến đổi màu của dung dịch thuốc thử. Các mảnh dextrin mạch nhánh có phân tử lượng cao hơn sẽ cho phản ứng màu từ tím đến đỏ.
Khi dịch thủy phân không còn phản ứng màu với iodine thì kết thúc đường hóa. Khoảng 75 – 80% chất khô bột nghiền được chuyển thành chất trích ly, phần không hòa tan bị thải loại dưới dạng bã maltt (spent grain).
Sản phẩm thủy phân tinh bột chủ yếu gồm: maltose (khoảng 40 – 50 %), dextin (khoảng 20%), maltotriose (khoảng 20%), glucose (10 – 15%), saccharose (khoảng 6%), fructose (khoảng 2%).
Maltose, glucose, maltriose cùng với lượng đường đơn giản có sẵn trong đại mạch (sucrose, fructose) tạo thành nhóm đường lên men được. Bằng cách thay đổi chế độ nấu (nhiệt độ, thời gian lưu giữ ở các mức nhiệt độ) ta có thể thay đổi cơ cấu tỷ lệ các sản phẩm thủy phân.