Čia yra sena dokumento versija!


Salinimo moksliniai pagrindai, II dalis (Krakmolo skaidymas)

Angliavandeniai sudaro 90-92% misos kietųjų dalelių. Dar apie 4-5% sudaro baltymai, o likusį kiekį sudaro vitaminai, mineralai ir kitos medžiagos. Savo ruožtu 95% angliavandenių sudaro salinimo metu vykusio krakmolo konversijos proceso produktai.

Salinimo metu prieš prasidedant krakmolo skaidymui, vyksta krakmolo granulių želatinizacija. Nors tai nėra būtina pačiam krakmolo skaidymui, tai labai pagreitina procesą, nes padidina krakmolo substrato (amilozės ir amilopektinų) pasiekimą skaidymo fermentams (daugiausia α-, β-amilazėms ir dekstrinazei).

Želatinizacija Šaltame vandenyje krakmolas yra mažai tirpus ir sugeria nedaug vandens. Vandeniui šylant jo absorbcija didėja ir krakmolo granulės pradeda brinkti. Krakmolo granulei vis labiau brinkstant, nuo krakmolo granulės pradeda atsiskirti amilozė ir kristaliniai sluoksniai suyra, atsiskirdami nuo granulės kaip želatininės plokštelės. Krakmolo granulei procesa tampa negrįžtamas ir ji yra pilnai želatinizuojama.

Įvairių krakmolo želatinizacijos pradžios ir pabaigos temperatūros.

Nors temperatūrų rėžis, kuriame prasideda želatinizacija, yra pakankamai siauras tam tikroms krakmolo granulėms, skirtumas tarp pirmųjų granulių želatinizacijos ir pilnos želatinizacijos temperatūrų gali būti pakankamai didelis. Paveiksliuke pateikti įvairių krakmolų želatinizacijos temperatūrų rėžiai. Matyti, kad ne visi krakmolai yra visiškai želatinizuojami cukrų pauzės (sacharification rest) metu. Todėl šie krakmolai turi būti želatinizuoti grūdų salinimo (cereal mash) metu arba turi būti naudojamos preželatinizuotos jų formos, t.y. dribsniai (flakes). Kitas įdomus momentas yra tas, kad buvo nustatyta skirtinga miežių krakmolo didžiųjų ir mažųjų granulių želatinizacijos temperatūra. 90% krakmolo (svorio) yra didžiosiose granulėse, kurios želatinizuojamos cukrų pauzės metu. Bet mažosioms granulėms reikalingos aukštesnės temperatūros. Tai gali paaiškinti efektyvumo padidėjimą ilgai tekinant misą ar verdant salyklą dekokcijos (decoction mash) metu.

Želatinizacijai vykti reikalingas vanduo, kuris sutrauko kristalinę struktūrą laikančias vandenilines jungtis tarp gliukozės grandinių. Jeigu vandens trūksta (pvz. tiršto salinimo atveju), krakmolo granulės brinksta mažiau ir yra suardomas mažesnis kiekis kristalinių struktūrų. Tokiu atveju želatinizacijai vykti reikalinga aukštesnė temperatūra. Eksperimentais patvirtinta, kad skystas salinimas yra efektyvesnis už tirštą.

Prasidėjus krakmolo želatinizacijai, skysčio (mūsų atveju misos) klampumas sumažėja. Tai vyksta dėl to, kad fermentai (ypač α-amilazė) pradeda skaidyti amilozė ir amilopektiną, kai tik fermentai juos gali pasiekti. Šis procesas sumažina klampumą ir yra vadinamas liquification (skystėjimu/skystinumu). Dėl šios priežasties darant decocton mashing'ą yra daroma skystinimo pauzė 70-74 *C temperatūroje.

Didelis klampumas gali sukelti problemas salinant grūdus. Ypač kai naudojami ryžiai, kurių krakmolas brinksta labai intensyviai. Dėl to tokiais atvejais rekomenduojama įdėti salyklo bei daryti skystinimo pauzę 75-80 *C temperatūroje.

Žinotina, kad želatinizacijos temperatūra priklauso nuo augimo sąlygų ir gali būti skirtis priklausomai nuo derliaus metų. Kartais želatinizacija prasideda aukštesnėse temperatūrose, todėl būtina į tai atisžvelgti parenkant salinimo planą.

Fermentinis krakmolo skaidymas Paveiksliuke parodytas didelis dekstrinas su išsiašakojimais ir nurodytos jungtys, kurias skaido atskiri fermentai.

Krakmolo skaidymas salinimo metu yra (beveik 100 proc.) fermentinis procesas, kuriame dalyvauja 4 fermentai. Du iš jų gerai žinomi yra α- ir β-amilazė. Abu šie fermentai skaido krakmolo ir dekstrinų α(1-4) glikozidines jungtis. Trečiasis fermentas yra dekstrinazė, kuri skaido amilopektinų α(1-6) glikozidines jungtis. Paskutinis fermentas yra maltazė, bet jis neturi didelės reikšmės, nes praranda aktyvumą aukštesnėje nei 45*C temperatūroje.

α-amilazė gali suardyti bet kurią krakmolo ir dekstrinų α(1-4) glikozidinę jungtį, išskyrus tas, kurios yra prie pat atsišakojimo taško. Šis fermentas yra atsakingas už greitą klampumo sumažėjimą kai salyklo krakmolas yra želatinizuotas. Nors α-amilazė yra labai veiksminga skaidant krakmolą į mažesnius dekstrinus, ji nėra efektyvi sukuriant fermentuojamus cukrus. Tai yra dėl to, kad šis fermentas mieliau dirba su ilgomis gliukozės grandinėmis.

Lentelė 1. Salyklo ir misos angliavandenių kiekio kietųjų dalelių sudėtyje palyginimas

Prisijungę aludariai