Trong sản xuất bia, đường hóa là quá trình thuỷ phân các hợp chất cao phân tử trong nguyên liệu. Sản phẩm tạo thành là các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan để thu được dịch đường. Quá trình thủy phân thực hiện nhờ các hệ enzyme sẵn có trong malt đại mạch. Trong bài viết này, hãy cùng Foodnk tìm hiểu về những biến đổi xảy ra trong quá trình đường hóa sản xuất bia nhé!
Đường hóa trong sản xuất bia là quá trình quan trọng, giúp thu dịch đường để chuẩn bị cho quá trình nấu hoa. Trong quá trình này, biến đổi quan trọng nhất là các phản ứng enzyme. Trong đó, thủy phân tinh bột và protein là những phản ứng có vai trò quyết định đến chất lượng dịch đường. Ngoài ra, quá trình này cũng xảy ra các phản ứng phi enzyme khác như sự kết lắng, sự tạo thành melanoid.
Thủy phân carbonhydrate (tinh bột) trong quá trình đường hóa
Sự thủy phân tinh bột thành các sản phẩm thấp phân tử là kết quả của quá trình tác động do hệ enzyme amylase. Trong quá trình thủy phân, các enzyme khác nhau của hệ enzyme amylase tác động đồng thời lên phân tử tinh bột ở các vị trí liên kết khác nhau. Điều này làm cho tinh bột bị thủy phân một cách nhanh chóng. Sản phẩm chính của quá trình này là các dextrin, đường maltose và glucose.
α-amylase tác động lên mạch amylose và amylopectin của tinh bột và phân cắt các liên kết α-1,4-glycoside. Sau một thời gian, toàn bộ amylose và mạch chính của amylopectin bị thủy phân thành các dextrin có 5 – 6 gốc glycoside. Nhờ vậy, độ nhớt của dịch giảm nhanh chóng. Dịch đường không tạo màu xanh khi thử với iod, chứng tỏ tinh bột được thủy phân hoàn toàn.
Trong giai đoạn tiếp theo của quá trình thủy phân, α-amylase tiếp tục thủy phân dextrin để tạo thành các dextrin có phân tử lượng thấp hơn, maltose và glucose.
Trong khi đó, β-amylase cắt hai gốc glycoside trên mạch amylose và mạch nhánh của amylopectin để tạo thành đường maltose.
Thủy phân protein trong quá trình đường hóa
Hàm lượng các hợp chất chưa nitơ trong dịch đường chỉ chiếm khoảng 5 – 7% (so với tổng lượng chất hòa tan). Tuy nhiên, các hợp chất này lại có vai trò vô cùng quan trọng trọng việc đảm bảo quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.
Trong quá trình đường hóa, protein được thủy phân dưới tác dụng của protease tạo thành hai pha sản phẩm. Pha sản phẩm có phân tử lượng thấp (acid amin, peptit) là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men hoạt động. Pha sản phẩm có phân tử lượng thấp (albumose, peptone và polypeptide) tham gia tạo hương vị, cũng như tạo và giữ bọt cho bia.
Các quá trình phi enzyme
Sự kết lắng và biến tinh protein
Trong quá trình đường hóa, một phần protein chưa bị thủy phân sẽ bị biến tính và kết lắng. Điều này tạo thành các cặn và dễ dàng loại bỏ khỏi dịch đường. Nhờ đó, độ bền keo của bia tăng lên và giảm khả năng gây đục.
Sự tạo thành melanoid
Phản ứng tạo melanoid là phản ứng có vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Đây là phản ứng giữa đường khử và các acid amin, sản phẩm tạo thành có vai trò tạo màu và mùi vị đặc trưng cho bia.
Thu Hương Nguyễn
