Gồm:
Thủy phân protein
a) Thủy phân tinh bột:
Hồ hĩa
Khi ngâm hạt với nước nĩng , một lượng lớn nước ngấm các phân tử tinh bột làm thể tích hạt tăng lên và hoạt độ trương nở, cuối cùng vở tung . Dịch trở nên nhớt, độ nhớt tùy thuộc khả năng hút nước của tinh bột malt và các loại nguyên liệu thay thế. Trong quá trình này, xảy ra quá trình phân hủy khơng cĩ tính hĩa học nên gọi là quá trình hồ hĩa. Qúa trình này cĩ vai trị quan trọng trong quá trình thủy phân các chất cĩ phân tử lượng lớn sang các phân tử nhỏ
Như vậy, nhờ quá trình hồ hĩa này tức là sự trương nở và tung các hạt bột trong nước nĩng mà các phân tử tinh bột được giải phĩng tự do vào dung dịch nhớt và dễ dàng bị tấn cơng bởi các enzyme amylaza.
Nhiệt độ cho quá trình này là: đối vĩi malt 70- 800C cịn đối với gạo 61- 820C
Dịch hĩa
Trong phân tử tinh bột cĩ chuỗi mạch dài tạo nên từ các gốc glucoza ( amiloza và amilopectin) bị phá hủy nhanh chĩng bởi α- amylaza hình thành mạch ngắn hơn. Điều làm dịch nhớt của dịch hồ hĩa giảm nhanh. β-amylaza chỉ cĩ thể phân tách từ từ mạch tinh bột mà từ đầu khơng khử, do vậy mà sự thủy phân nhờ enzyme này mất nhiều thời gian. Nhiệt độ quá trình này 70-750C
Đường hĩa
α-amilase phân cắt mạch amiloza và amylopectin để để tạo nên các chuỗi ngắn. Các chuỗi này lại được β – amylase phân cắt ra chuỗi cĩ hai gốc ( maltoza ) từ đầu khơng khử. Sự phân cắt mạch của β-amilase diễn ra lâu hơn sự phân cắt mạch dài của α-amylase.
Do đĩ sự khác nhau về độ dài của mạch mà ngồi sự tạo thành matoza cịn tạo nên các đường đơn khác như glucoza, maltotriza.
Trong quá trình phân cắt amylozapectin luơn hình thành các chuổi chứa 2-3 gốc glucoza cĩ mối liên kết 1,6 đĩ là các dextrin mà cả α-, β- amilase điều khơng phân giải hết các mối liên kết này . Do vậy, các dextrin luơn luơn tồn tại trong dịch đường.
Trong malt cịn chứa ezyme dextrin giới hạn, enzyme này khơng giống amilaza, nĩ cĩ thể phân cắt mối liên cắt 1,6 đĩ là dextrin mà cả α, β- milaza điều khơng
phân giải được các mối liên kết này. Mặc dù trong malt cĩ enzyme dextrinnaza nĩ cĩ thể phân 1,6 nhưng do nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 600 C và vụ hoạt ở 650C nen enzyme này cĩ ảnh hương rất nhỏ trong quá trình đường hĩa
Các thơng số:
α – amilase phân cắt mạch dài thành các mạch dextrin ngắn hơn, t0
opt = 72 – 750C bị vụ hoạt ở nhiệt độ 800C; pH opt =5.6- 5.8
β – amilase tạo ra malttotriza , t0
opt = 60-650C , pHopt = 5.4- 5.5 Sự thủy phân tinh bột được kiểm tra bằng iot 0.02N. Phương pháp này cĩ tên là thử iot và luơn được thử ở ẫu dịch đã được làm nguội . Việc thử trên nguyên tắc dung dịch iot chuyển sang màu xanh ở nhiệt độ phịng với tinh bột và dextrin cĩ phân tử lượng lớn, ngược lại đường và các dextrin cĩ phân tử lượng nhỏ khơng làm mất màu nâu của iot.
Các sản phẩm trong quá trình thủy phân ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của nấn men.
Dextrin : khơng lên men được
Maltotriza : cĩ thể lên men được bởi một số chủng nấm men nổi S. cerevisiae . Tuy nhiên nĩ chỉ được lên sau maltoza đã lên men hết
Maltoza và các disaccarit khác được nấm men lên men dễ dàng
Glucoza : là đường đầu tiên men sử dụng trong quá lên men
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trinh thủy phân tinh bột
Nhiệt độ đường hĩa: ảnh hưởng rất lớn vì vậy mà luơn giữ ở các khoảng nhiệt độ tối ưu của các emzyme trong suốt quá trình nấu
- to tạo maltoza = 62- 650C ( nhiệt đơ tối ưu của β – amilase ) - t0 đường hĩa ở 72 -750C ( nhiệt độ tối ưu của α – amilase) - t0C nhiệt độ cuối cùng của quá trình nấu 760C – 780C
Độ nhớt dịch đường: càng thấp thì khả năng lọc dịch càng nhanh, do đĩ mà người ta thường gia nhiệt. Mà α – amilase bị vụ hoạt ở 780C. Do vậy để đường hĩa nốt phần tinh bột cịn sĩt lại nên giữa nhiệt độ dưới 780
Ảnh hưởng của pH dịch hèm
pH = 5.5 -5.6 là thích hợp cho cả 2 enzyme amilase
Ảnh hưởng của thời gian Các emzyme hoạt động theo các giai đoạn:
Giai đoạn 1: emzyme hoạt động mạnh nhất sau 10- 20 phút. Hoạt tính đạt cực đại khoảng nhiệt độ 62- 680C
Giai đoạn 2: sau 40- 60 phút hoạt tính enzyme bắt đầu giảm , lúc đầu giảm chậm sau đĩ giảm nhanh
Dựa vào những tính chất trên để điều chỉnh quá trình nấu cho phù hợp
b) Quá trình thủy phân protein
Sự thủy phân protein nhờ enzyme proteza diễn ra mạnh nhất tại 45- 550C, nhưng tiếp diễn ở nhiệt độ cao cao hơn.
Trong quá trình thủy phân protein bị phân cắt dần thành các mạch nhỏ hơn và cuối cùng là axit amin Kéo dài thời gian ở 500C thì bia tạo thành sẽ ít bọt
Các axit amin tạo thành cĩ vai trị là thực phẩm quan trọng của nấm men. Nếu lượng nitơ ít hơn 20mg/ 100ml dịch đường sự phát triển của bị chậm lại do đĩ sản phẩm kém chất lượng.
Quá trình này gọi là quá trình đạm hĩa, thời gian đạm hĩa 50- 52 phút