Hồ hĩa
Tinh bột khơng hịa tan trong nước lạnh, khơng hịa tan trong dung mơi hữu cơ trung tính. Khi gia nhiệt thì thể tích của khối bột tăng lên, các hạt tinh bột bị nén chặt, sau cùng chúng bị vỡ ra và tạo thành một dung dịch nhớt. Như vậy, hồ hĩa cĩ nghĩa là trương nở và làm vỡ tung các hạt tinh bột trong nước nĩng nhờ đĩ các phân tử tinh bột được giải phĩng tự do vào dung dịch nhớt và dễ dàng bị tấn cơng hơn bởi các enyme amylase.
Độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào lượng nước pha vào và tùy theo cấu trúc của từng loại tinh bột. Quá trình này gọi là hồ hĩa xảy ra ở nhiệt độ khác nhau tùy theo từng loại nguyên liệu.
Dịch hĩa
Với β - amylase chỉ cĩ thể cắt từ từ vào cuối mạch của amylose và cuối mạch nhánh của amylopectin và cứ cắt 2 gốc một như vậy. Dưới tác dụng của α - amylase các chuỗi dài amylose và amylopectin sẽ bị nhanh chĩng cắt đứt thành những chuỗi nhỏ hơn, các sản phẩm tạo ra trong giai đoạn này là dextrin phân tử cao và một lượng nhỏ đường. Vì vậy, độ nhớt trong mẻ nấu giảm rất nhanh. Dịch hĩa cĩ nghĩa là làm giảm độ nhớt trong dung dịch tinh bột đã hồ hĩa bởi α - amylase
Những biến đổi trong nồi gạo
Nhờ quá trình hồ hĩa-dịch hĩa mà làm trương nở và phá vỡ các hạt tinh bột trong dịch hồ nĩng, nhờ vậy các enzyme amylase sẽ dễ tác dụng hơn là tinh bột chưa hồ hĩa và làm giảm độ nhớt trong dung dịch tinh bột đã hồ hĩa bởi α - amylase. Quá trình này xảy ra ở nồi nấu gạo được tiến hành thơng qua các bước:
Gạo là nguyên liệu chưa nảy mầm và khơng cĩ hệ enzyme để phân cắt tinh bột, làm giảm độ nhớt trong dịch thủy phân. Yêu cầu nồi gạo phải được hồ hĩa hồn tồn mới cĩ tác động tốt cho những giai đoạn kế tiếp, quá trình được thực hiện như sau:
Dưới nồi gạo được chuyển 3.5hl nước làm lớp đệm cho việc hịa malt lĩt lần 1 với khối lượng 20kg nhằm cung cấp hệ enzme amylase để thủy phân tinh bột. Bột gạo từ silo được chuyển qua hệ thống ống đến nồi nấu gạo, với nước phối trộn(15hl) cũng được bơm vào cùng thời điểm đĩ với nhiệt độ 45oC. Thời gian xuống bột gạo là 10 phút. Trong quá trình xuống gạo, thì tiến hành bổ sung acid H2SO4 đậm đặc để:
- Xúc tác thủy phân tinh bột tốt hơn
- Điều chỉnh pH về 5,4-5,6 để hoạt hĩa enzyme amylase cĩ trong malt
- Ion SO2- kết hợp tạo kết tủa với một số ion cĩ trong nước. Kết tủa này lắng xuống sẽ kéo theo chất bẩn, giúp quá trình lắng lọc nhanh hơn.
Giai đoạn gia nhiệt 72oC lần 1: từ nhiệt độ 30oC nâng lên 72oC trong 15-20 phút và giữ nhiệt trong 20 phút nhằm tạo nhiệt độ tối thích và thời gian thích hợp cho enzyme α-amylase cĩ trong malt lĩt (20kg malt lĩt lần 1 được bổ sung ở giai đoạn này nhằm thúc đẩy quá trình dịch hĩa và giúp cho quá trình hồ hĩa được thuận lợi) hoạt động phân cắt các liên kết 1,4-glucozit tạo thành glucose và các dextrin mạch ngắn hơn, cĩ tác dụng làm giảm nhanh độ nhớt của dịch cháo. Ở giai đoạn này khi mới gia nhiệt, tinh bột sẽ hút nước trương nở do đĩ làm tăng độ nhớt dịch cháo, lúc này cánh khuấy ở nồi gạo hoạt động với tốc độ nhanh để tránh hiện tượng dịch cháo bị cháy khét, đến khi giữ nhiệt cánh khuấy sẽ quay với tốc độ chậm lại. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn dịch hĩa sơ bộ.
Giai đoạn nâng nhiệt lên 83o
C: từ nhiệt độ 72oC nâng lên 83oC trong 10 phút và giữ trong 5-10 phút để giúp cho quá trình hồ hĩa tinh bột diễn ra nhanh hơn và triệt để hơn (tinh bột gạo bị hồ hĩa ở nhiệt độ 83oC ), ở giai đoạn này các phân tử tinh bột hút nước trương nở mạnh, mạch tinh bột duỗi thẳng ra giúp tinh bột thủy phân nhanh hơn, do đĩ độ nhớt dịch cháo tăng đáng kể làm cho khối cháo đặc sệt lại. Giai đoạn này cịn được gọi là giai đoạn hồ hĩa sơ bộ.
Giai đoạn hạ nhiệt độ xuống 72oC lần 2: hạ nhiệt độ từ 83oC xuống 72o
C trong 8-10 phút và giữ nhiệt trong 25 phút mới bổ sung malt lĩt lần 2 vào nhằm làm giảm độ nhớt và tạo điều kiện cho enzyme α-amylase tiếp tục phân cắt mạch tinh bột thành các dextrin mạch ngắn. Nếu khơng hạ nhiệt độ mà bổ sung malt vào sẽ làm vơ hoạt enzyme, bởi vì enzyme này chỉ hoạt động ở nhiệt độ tối thích từ
72-76 oC.
Giai đoạn nâng nhiệt lên 100o
C: tiếp tục cấp hơi để nâng lên 100o
C trong 20 phút và giữ trong 10-15 phút để hồ hĩa hồn tồn tinh bột, là giai đoạn cuối của quá trình hồ hĩa. Đây là giai đoạn cung cấp nhiệt lượng cần thiết để phá vỡ triệt để cấu trúc của các hạt tinh bột cịn sĩt lại khi hồ hĩa, tạo điều kiện thuận lợi để khi hội cháo qua nồi malt quá trình dịch hĩa và đường hĩa diễn ra dễ dàng và nhanh chĩng. Trong suốt quá trình nấu pH được duy trì ở mức 5,5-5,6 là pH thích hợp cho quá trình hồ hĩa, đồng thời ở nhiệt độ này dịch cháo được tiệt trùng.