1. Mục đích
Chuyển tinh bột của nguyên liệu thay thế gạo từ những thành phần tinh bột không tan về dạng hoà tan và một phần mạch tinh bột cũng được phân tách. Ngoài ra, còn có một số phản ứng thuỷ phân các hợp chất như khác như Protein, Hemixellulo ... nhằm tạo điều kiện cho hệ en7,1 m của malt hoạt động triệt để.
2. Tỉến hành
Nguyên liệu được nấu trong nồi hai vỏ có cánh khuấy, dùng hơi để nấu phụ thuộc vào nhiệt độ trong nồi.
Sau khi đã vệ sinh nồi ta cho nước (38 -T- 40)°c và nồi nấu theo tỷ lệ gạo : nước = 1:5. Cho cánh khuấy hoạt động, cho toàn bộ lượng gạo vào hoà đều với nước. Sau đó cho thêm 5% lượng malt lót, giữ trong 20 phút. Việc cho malt lót vào lần một có tác dụng làm giảm bề dày lớp keo, tránh hiện tượng vón cục, làm sống tinh bột.
Sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 86°c, giữ nhiệt độ này trong thời gian 30 phút. Đây là nhiệt độ hồ hoá, ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột được hồ hoá.
Tiếp theo cho thêm chế phẩm termamyl vào dịch trong 30 phút để thực hiện quá trình dịch hoá. Chế phẩm enzyme này sẽ phân cắt nốt mạch tinh bột, làm giảm độ nhớt cho dịch.
Tinh bột trong giai đoạn này tiếp tục được hoà hoá, độ nhớt giảm để đạt mục đích đun sôi dễ dàng. Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 100°c & giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 40 phút với mục đích để bột chín hết, tạo điều kiện tốt cho quá trình dịch đường hoá ở nồi malt. Trong quá trình nấu cánh khuấy luôn hoạt động để tránh hiện tượng sinh nhiệt cục bộ gây cháy khét và tốc độ nâng nhiệt ở các giai đoạn là l°c/phút.
III. QUÁ TRÌNH DỊCH ĐƯỜNG HOÁ: Nồi ĐƯỜNG HOÁ
l.Sự đường hoá
Mục đích là chuyển các chất không tan có trong thành phần chính của malt và gạo thành những chất hoà tan. Trong hạt malt khô có 10% lượng chất khô là
những hợp chất phân tử dễ hoà tan sau khi đường hoá, ở trong dịch đường có (70 H- 75)% lượng chất khô ở trạng thái hoà tan. Có nghĩa là có (50 H- 60)% từ các hợp chất chuyển thành các chất thấp phân tử dễ hào tan.
Vậy quá trình đường hoá là chuyển tất cả các chất cao phân tử ở trong nguyên liệu thành những chất phân tử thấp hơn dễ hoà tan vào trong nước, các chất hoà tan như các loại dịch đường, axit amin. Đường hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dưới tác dụng của enám. Quá trình này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố nhiệt độ, pH, độ pha loãng của hỗn hợp thuỷ phân.
- Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn, không chỉ đến tốc độ đường hoá, hiệu suất dịch đường hoá mà có ảnh hưởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đường hoá. Nếu tăng nhiệt độ thuỷ phân lên một nhiệt độ nhất định thì tốc độ đường hoá tăng lên rất nhanh. Nhưng nếu tiếp tục tăng quá giới hạn thì các enzim sẽ bị giảm hoạt lực, quá trình dịch đường hoá sẽ bị chậm lại hoặc ngừng. Nhiệt độ tối ưu cho enzim p - amylaza là ở (63 -T- 65)°c. Nhiệt độ tối ưu cho a - amylaza là (72 -ỉ-
75)°c, nhiệt độ giới hạn của a - amilaza là 78°c. Vì vậy điều chỉnh nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho quá trình dịch đường hoá để khống chế quá trình lên men về sau.
- Sự thuỷ phân tinh bột: tinh bột là nguồn cacbon chủ yếu để thu chất hoà tan trong quá trình dịch đường hoá malt. Sự thuỷ phân tinh bột xảy ra dưới tác dụng của hệ thống men thuỷ phân a, p - amilaza tại khoảng nhiệt độ (60 +78)°c,
sản phẩm tạo thành là glucoza, maltaza, dextrin.
- Các enzim thuỷ phân protit là những enzim chịu nhiệt nếu nhiệt độ lớn hơn 60°c thì hoạt lực của chúng giảm xuống rất nhanh, pH tối thích của enzim này là 5,8 H- 6,2. Nếu pH < 4,5 thì hoạt lực của chúng giảm đi 80%, nhiệt độ thích hợp cho enzim này là (50 -H 55)°c.
- Độ pH cũng có ảnh hưởng đến hoạt động của enzim, mỗi enzim có pH tối thích riêng, pH tối ưu đối với amylophosphataza là 5,5 -H 5,7; với a - amylaza thì pH tối ưu là 5,5 -H 5,7; với p - amilaza thì pH tối ưu là 4,8 5,0. Độ pH của dịch đường thấp hơn làm cản trở sự hoạt động của nấm men là giảm hiệu suất hoà tan, dịch đường bị đục, khó lọc, bia sẽ có màu sẫm và vị đắng khó
chịu. Vậy phải điều chỉnh pH phù hợp để bia có chất lượng cao.
- Nồng độ các chất: nồng độ các chất trong quá trình dịch đường hoá cũng gây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình đường hoá. Nồng độ dịch đường có thể thay đổi nhờ sự tăng giảm giữa khối lượng nước và bột malt.
- Những quá trình thuỷ phân khác: ngoài những quá trình trên, trong quá trình đường hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho và các cao phân tử dưới tác động của nhiệt độ và môi trường còn có sự biến tính, keo tụ của protein nhờ đó lại được những pha protein có phân tử lượng lớn ra ngoài, tránh được sự kết tủa sau này làm đục bia.
Trong quá trình đường hoá có sự tạo thành melanoid do đó làm tăng cường độ màu của dịch, tính cảm quan tăng, mùi thơm đặc trưng.
2. Tiến hành:
Khi cháo sắp chúi 30 phút trước khi quá trình hồ hoá kết thúc, ta tiến hành ngâm malt. Bột malt được hoà với nước theo tỷ lệ maltmước = 1:5 ở nhiệt độ (38
-7-40)°c. Khuấy đều trong 20 phút nhằm chiết các enzim trong malt khuyếch tán vào nước và hoà đều trong nguyên liệu. Sau đó bơm 1/2 khối cháo đã nấu chín, lúc này cánh khuấy làm việc với tốc độ lớn, đồng thời bơm từ từ để hạ nhiệt độ cháo malt xuống và các men không bị phá huỷ.
Sau khi trộn phần cháo đã đun sôi với toàn bộ lượng malt, ta được hỗn hợp dịch có nhiệt độ (50 -ỉ- 52)°c giữ ở nhiệt độ này thời gian 30 phút. Đây là nhiệt độ tối ưu cho men proteaza hoạt động manh mẽ và sẽ tạo ra nhiều sản phẩm của protit phân tử lượng thấp, peptit, aminoaxit.
Sau đó bơm nốt 1/2 khối cháo còn lại từ nồi hồ hoá sang nồi đường hoá nhiệt độ sẽ đạt (60 -H 65)°c, duy trì ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút để thực hiện quá trình đường hoá lần 1. Đây là nhiệt độ tối ưu cho enzim p - amylaza hoạt động phân cắt amylopectin và amyloza thành đường maltoza và một ít dextrin. Tiếp theo tăng nhiệt độ lên 75 °c và giữ trong thời gian 30 phút, đây là quá trình đường hoá lần 2. Tại 75°c là nhiệt độ tối thích cho enzim a - amylaza hoạt động phân cắt amylopectin dextrin là chủ yếu. Sau đó nâng nhiệt độ dịch đường hoá lên
sang màu cánh dán thì kết thúc quá trình đường hoá và đưa dịch đường đi lọc.
