IV. Ứng dụng enzyme amylase trong công nghiệp thực phẩm
b. Ứng dụng enzyme amylase trong sản xuất bia:
Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, các nước phương tây chủ yếu sử dụng enzyme amylase của malt để thủy phân tinh bột trong malt, sau đó đến giai đoạn rượu hóa bởi nấm men saccharomyces sp. Cơ sở khoa học của việc sử dụng malt là khi đại mạch chuyển từ trạng thái hạt sang trạng thái nảy mầm (malt), enzyme amylase sẽ được tổng hợp và enzyme này sẽ thủy phân tinh bột có trong hạt tạo ra năng lượng và vật chất cho sự nảy mầm. Như vậy viêc đường hóa tinh bột nhờ enzyme của chính nó. Như thế cần rất nhiều mầm đại mạch để sản xuất bia ở quy mô lớn, dẫn đến chi phí cao cho sản xuất và sản phẩm.
Để khắc phục điều này, trong quá trình lên men bia thì nhà sản xuất không sử dụng hoàn toàn 100% nguyên liệu là malt đại mạch mà có sự pha trộn theo một công thức nào đó để thay thế malt và còn bổ sung nguồn tinh bột cho quá trình lên men. Lí do là một phần để tạo hương vị cho bia, màu sắc, độ cồn phù hợp cho người tiêu dùng và một phần là giảm giá thành cho sản phẩm bia nhưng vẩn giữ được đặc trưng cho bia. Chính vì điều này, các nhà sản xuất bia quan tâm đến việc sử dụng chế phẩm enzyme amylase cung cấp cho quá trình thủy phân tinh bột. Enzyme này có ý nghĩa rất lớn trong việc sản xuất bia ở quy mô công nghiệp.
Nguyên liệu và chủng vi sinh vật sử dụng:
Nguyên liệu: ngũ cốc (malt đại mạch…), hoa Houblon, nước, nấm men, thế liệu, chất phụ gia
- Các chủng vi sinh vật:
Saccharomyces cerevisiae (ale): nấm men nổi.
Saccharomyces uvarum (lager): nấm men chìm.
Nguồn enzyme thƣờng sử dụng:
Trong công nghệ sản xuất bia, người ta thường dùng enzyme amylase có trong mầm đại mạch. Ngoài ra, còn sử dụng một số enzyme khác có trong mầm đại mạch để thủy phân và chuyển hóa chất không tan khác sang trạng thái tan như: protein, cellulose, …sang amino acid và glucose. Người ta còn sử dụng chế phẩm enzyme cellulose có tác dụng phá vỡ thành tế bào, tạo điều kiện để các thành phần có trong tế bào hạt thoát ra ngoài nhờ đó chất lượng bia được nâng cao hơn. Một loại enzyme khác cũng được sử dụng đó là glucose amylase được sử dụng để loại trừ khí O2 có trong bia, giúp quá trình bảo quản bia kéo dài hơn rất nhiều. So với enzyme amylase từ các nguồn khác thì enzyme từ thóc đại mạch đã được nảy mầm được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Quá trình hạt nảy mầm là quá trình sinh enzyme amylase và nhiều enzyme hóa.
Sựthamgia của enzyme amylase trong công nghệ sản xuất bia:
- Enzyme amylase tác động vào giai đoạn đường hóa: biến đổi tinh bột thành các dextrin và maltose.
28 Quá trình này xảy ra trong giai đoạn nấu bia. Trong quá trình này, malt sau khi được nghiền sẽ hòa tan chung với nước theo một tỉ lệ thích hợp dưới tác dụng của các enzyme ở một nhiệt độ nhất định sẽ được đường hóa trong nồi nấu malt.
29 Trong giai đoạn lên men tiếp theo, các chất đường, dextrin có phân tử thấp sẽ được chuyển hóa thành rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm phụ khác tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm.