2. Những thành tựu và hƣớng nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất bia
3.2.5. Các biến đổi lý hoá
Ngoài các quá trình enzym xúc tác thuỷ phân các hợp chất cao phân tử trong thời gian đƣờng hoá, còn xảy ra nhiều quá trình quan trọng khác ảnh hƣởng tƣới chất lƣợng bia.
Trong điều kiện nhiệt độ cao, protein bị kết lắng vì biến tính, bị loại ra khỏi dịch đƣờng, làm tăng độ bền keo của bia, giảm khả năng gây đục, sở dĩ vậy vì protein có tính chất hoá lý khá đặc biệt:
- Tính chất lƣỡng tính của protein và axit amin.
Protein và axit amin vừa có tính axit vừa có tính bazơ. Tính axit có khả năng cho Proton phản ứng vƣới bazơ tạo thành muối. Tính bazơ thể hiện khả năng nhận Proton, kết hợp vƣới axit để tạo thành muối.
Trong dung dịch, ở pH trung tính, axit amin ở dạng ion hƣớng cực; nhóm cacboxyl bị phân ly, nhóm amin bị proton hoá. Tƣƣơng tự nhƣ axit amin, protein cũng là chất điện ly lƣỡng tính.
- Tính chất keo của dung dịch protein – cơ chế kết tủa.
Khi hoà tan protein trở thành dung dịch keo. Các phân tử keo có kích thƣớc khá lớn, không đi qua mạng bán thấm. Nhờ vậy có thể làm sạch protein khỏi các chất phần tử thấp bằng phƣƣơng pháp thẩm tích.
Sau khi protein bị kết tủa, nếu loại bỏ đƣợc yếu tố kết tủa thì dung dịch keo của nó có hai khả năng: Trở lại trạng thái ban đầu (kết tủa thuận nghịchk) và mất hả năng trở lại trạng thái ban đầu (kết tủa không thuận nghịch).
b. Sự biến tính của protein
Sự biến tính của protein cũng sẽ dẫn tƣới kết tủa, tuy nhiên có một số
điểm cần lƣu ý sau khi protein đã biến tính: Độ hoà tan giảm (tạo ra các vệt lơ lửngt). Khả năng giữ nƣớc giảm (dễ kết tủa), mất hoạt tính sinh học, tăng nhậy vƣới enzym proteaza, tăng độ nhớt nội tại và mất khả năng kết tinh.
Protein có khả năng biến tính dù thuận nghịch hay khôngP, đều phải loại bỏ triệt để khỏi dịch đƣờng, nhằm làm tăng độ bền keo của bia.
c. Sự tạo Melanoit
Trong dung dịch này có đƣờng khử và axit amin. Khi nhiệt độ tăng, sự tạo melanoit xẩy ra mạnh. Quá trình này giúp cho việc tạo màu, mùi, vị và bọt cho bia. Đối vƣới bia vàng, phản ứng này cần hạn chế.
Phản ứng melanoid, chịu nhiều ảnh hƣởng của 1 số yếu tố: ảnh hƣởng của axit amin, đƣờng, nƣớc, nhiệt độ, độ PH …..
Axit amin nhƣ một chất xúc tác ở giai đoạn đầu của phản ứng giữa các hợp chất chứa nhóm cacbonyl và nhóm amin. Mặt khác melanoid - sản phẩm cuối cùng của phản ứng lại là những hợp chất chứa Nitơ. Một phần axitamin tiêu tốn cho sự tồn tại andehit và thoát ra NH3.
Amoniac tƣƣơng tác vƣới đƣờng, tạo ra melanoid. Để phản ứng tạo melanoid thực hiện cực đại, thì xung quanh mỗi phần tử Protein phải tạo nên lớp đơn phân glucoza và lớp đơn phân nƣớc.
Sự có mặt của nƣớc là điều kiện cần để tiến thành phản ứng, nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng càng mạnh. ở những vùng nhiệt độ khác nhau, melanoid tạo thành cũng có thành phần, mùi, vị khác nhau.