Skirtumai

Čia matote skirtumus tarp pasirinktos versijos ir esamo dokumento.

Link to this comparison view

straipsniai:salinimo_moksliniai_pagrindai_ii_dalis_krakmolo_skaidymas [2012-11-23 18:59]
tomas@tmbeer.eu sukurtas
straipsniai:salinimo_moksliniai_pagrindai_ii_dalis_krakmolo_skaidymas [2023-01-26 10:56] (esamas)
Virgas
Linija 5: Linija 5:
 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). 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 +===== 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.+ 
 +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 procesas tampa negrįžtamas ir ji yra pilnai želatinizuojama.
  
 Įvairių krakmolo želatinizacijos pradžios ir pabaigos temperatūros. Įvairių krakmolo želatinizacijos pradžios ir pabaigos temperatūros.
Linija 22: Linija 23:
 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. 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+===== Fermentinis krakmolo skaidymas ===== 
 Paveiksliuke parodytas didelis dekstrinas su išsiašakojimais ir nurodytos jungtys, kurias skaido atskiri fermentai. Paveiksliuke parodytas didelis dekstrinas su išsiašakojimais ir nurodytos jungtys, kurias skaido atskiri fermentai.
  
Linija 32: Linija 34:
  
 Lentelė 1. Salyklo ir misos angliavandenių kiekio kietųjų dalelių sudėtyje palyginimas Lentelė 1. Salyklo ir misos angliavandenių kiekio kietųjų dalelių sudėtyje palyginimas
 +
 +^ Angliavandeniai ^ Salyklas, % ^ Misa, % ^
 +| Krakmolas | 85,8 | 0,0 |
 +| Dekstrinai, gliukanai ir pentozanai | 2,5 | 22,2 |
 +| Fruktanai | 1,4 | ? |
 +| Maltotetraozė | 0,0 | 6,1 |
 +| Maltotriozė | 0,6 | 14,0 |
 +| Maltozė | 1,0 | 41,1 |
 +| Cukrozė | 5,1 | 5,5 |
 +| Gliukozė ir Fruktozė | 2,4 | 8,9 |
 +| Viso: | 98,8 | 97,8 |
 +
 +Fermentas β-amilazė yra daug naudingesnis kuriant fermentuojamus cukrus. Dėl būdo, kuriuo šis fermentas hidrolizuoja krakmolą ir didelius dekstrinus, misoje yra gausu maltozės. Fermentas prisitvirtina prie nersdukuojančio gliukozės grandinės galo ir "atkerpa" vieną maltozės molekulę po kitos. Bet dėl to, kad β-amilazė turi prisitvirtinti prie neredukuojančio galo, ji nėra aktyvi prie α(1-6) išsišakojimo. Norint, kad šis fermentas dirbtų ir po minėto atsišakojimo, jau minėtoji α-amilazė turi sukurti neredukuojantį galą arba kitas fermentas -dekstrinazė- turi suskaidyti atsišakojimo α(1-6) jungtį. Siekiant gauti aukšto fermentuojamumo misą, reikia optimizuoti β-amilazės darbą.
 +
 +Fermentai α- ir β-amilazės vieni negali visiškai sacharifikuoti (suskaldyti į cukrus) krakmolo. Tai yra dėl to, kad α(1-6) jungtys sudaro apie 6-7% visų amilopektino jungčių. Bet salykle yra fermentas, kuris gali skaidyti šias jungtis: dekstrinazė. Šis fermentas aktyviausias 60-62*C temperatūroje, kaip ir β-amilazė. Tik dėl pakankamai įprasto salinimo temperatūrų svyravimo, misoje būna didelis kiekis dekstrinų su atsišakojimais. Bet jeigu nėra siekiama didelio misos fermentuojamumo, tai netgi yra pozityvus dalykas dėl savo poveikio alaus charakteriui.
 +
 +Maltazė yra fermentas, kuris aktyviausias esant tremperatūrai tarp 30*C ir 40*C. Šis fermnetas gali atskelti vieną gliukozės molekulę nuo neredukuojančio gliukozės grandinės galo.
 +
 +Sacharazė arba invertazė taip pat yra veikli salinimo metu. Šis fermentas suskaido cukrozę į fruktozę ir gliuokzę. Bet kadangi cukrozės kiekis salykle ir mentale nėra didelis, fermentas nėra svarbus salinimui.
 +
 +===== Salinimo sąlygų poveikis =====
 +
 +Salinimo sąlygos, tokios kaip salinimo temperatūra, laikas/ vandens/salyklo santykis, pH ir kiti veiksniai įtakoja fermentų ir substrato sąveiką, tuo pačiu nulemdami misos kokybę. Kontroliuodamas salinimo sąlygas ir veiksnius aludaris gali įtakoti galutinį alaus charakterį. Salinimo sąlygos taip pat nulemia ir žaliavų naudojimo efektyvumą. Dėl šių priežasčių aludaris turi gerai suprasti kaip salinimas įtakoja misą, o vėliau ir alų.
 +
 +Tolimesniuose skyriuose aptariami konkretūs salinimo parametrai ir jų įtaka
 +
 +===== Temperatūra ir laikas =====
 +
 +
 +Lentelė 2 – Krakmolo skaidymo fermentų temperatūros ir pH optimumai.
 +
 +^ Fermentas ^ Optimali temperatūra *C ^ Optimalus pH ^
 +| Maltazė | 30-40 | 6.0 |
 +| Sacharazė (Invertazė) | 50 | 5.5 |
 +| Dekstrinazė | 60-62.5 | 5.1 |
 +| β-amilazė | 60-65 | 5.4-5.6 |
 +| α-amilazė | 72-75 | 5.6-5.8 |
 +
 +Salinimas susideda iš vienos ar daugiau pauzių (rest), kurios užtrunka tam tikrą laiką ir vyksta tam tikroje temeratūroje. Paprasčiausias salinimas teturi vieną pauzę. Šis metodas vadinamas izoterminiu arba vieno užpylimo salinimu (single infusion mash). Šiam salinimui temperatūra ir laikas parenkami taip, kad sudarytų veikimo sąlygas tam tikriems fermentams. Kaip jau buvo minėta, skirtingiems fermentams optimali temperatūra yra skirtinga.
 +
 +Nuo temperatūros ir laiko tiesiogiai priklauso kokia misa bus gauta salinimo metu. Misos fermentuojamumas (arba atenuacijos potencialas) yra fermentuojamų cukrų (daugiausia gliukozės, maltozės ir maltotriozės) santykis su bendru ekstraktu. Kadangi ekstraktą bet kuriuo atveju sudaro daugiausia angliavandeniai, tai fermentuojamumas tiesiogiai priklauso nuo fermentuojamų ir nefermentuojamų krakmolo skaidymo produktų santykio. Šį balansą galima įtakoti kontroliuojant β-amilazės ir dekstrinazės veikimą. Abu šie fermentai yra jautresni karščiui už α-amilazę ir šis faktas yra išnaudojamas kontroliuojant jų veikimą, ypač izoterminiame salinime.
 +
 +Kuo ilgiau bus leidžiama veikti β-amilazei ir dekstrinazei, tuo misa bus labiau fermentuojama. Izoterminiame salinime tai valdoma nustatant temperatūrą. Aukštesnėje temperatūroje β-amilazė denatūruosis ir "pagamins" mažiau fermentuojamų cukrų. Bet žemesnėje temperatūroje reakcijos vyksta ilgiau, todėl salinimui reikia daugiau laiko. Būtina atkreipti dėmesį, kad reikalingas tam tikras α-amilazės veikimas, kad būtų pagamintas pakankamas kiekis neredukuojančių galų, kuriuos veikia β-amilazė. Tačiau net žemesnėje nei optimali α-amilazės veikimui reikalingoje temperatūroje, šio fermento yra pakankamai minėtam tikslui. Eksperimentais nustatytas tiesioginis ryšys tarp salinimo temperatūros ir laiko bei misos fermentuojamumo ir salinimo efektyvumo.
 +
 +Lentelė 3 - tam tikriems misos parametrams optimalios temperatūros salinant 2-3 valandas
 +
 +^ Požymis ^ Temperatūra *C ^
 +| Aukščiausias ekstraktyvumas (didžiausias krakmolo skaidymas) | 65-68 |
 +| Greičiausia sacharifikacija (dekstrinizacija) | 70 |
 +| Didžiausias efektyvumas | 65 |
 +| Didžiausias fermentuojamumas | 63 |
 +| Didžiausias α-amilazės efektyvumas | 70 |
 +| Didžiausias β-amilazės efektyvumas | 60 |
 +
 +===== pH ir alaus vanduo =====
 +
 +Eksperimentais nustatyta, kad neoptimalus pH sąlygoja mažesni efektyvumą ir mažesnį misos fermentuojamumą.
 +
 +Optimalūs pH rėžiai skirtingiems fermentams pateikiami Lentelėje Nr.4
 +
 +^ Požymis ^ pH salinimo temp. ^ pH 25*C ^
 +| trumpiausias sacharifikacijos laikas | 5.3 | 5.7 |
 +| didžiausias ekstraktyvumas | 5.2-5.4 | 5.55 - 5.75 |
 +| didžiausias ekstraktyvumas iš decoction mash | 5.3-5.6 | 5.65 - 5.95|
 +| didžiausias fermentuojamumas | 5.1-5.3 | 5.4-5.6 |
 +| didžiausias α-amilazės aktyvumas | 5.3 | 5.7 |
 +| didžiausias β-amimlazės aktyvumas | 5.1-5.3 | 5.4-5.6 |
 +| didžiausias fitazės aktyvumas | 5.2 | 5.5 |
 +
 +===== Vandens ir salyklo santykis =====
 +
 +Mentalo koncentracija gali žymiai įtakoti salinimo procesą. Labai tirštus mentalus (<2 ltr/1 kg) sunku maišyti, krakmolo skaidymas sulėtėja bei ekstrakto ištraukimas mažėja.
 +
 +Aludarystėje naudojamos mentalo koncentracijos yra skirtingos. Tradiciniai Anglijos mentalai yra tirštesni (2-2,5 ltr/1 kg), kai tuo tarpu Vokietijos yra skystesni (3,5-5 ltr/1 kg). Viena iš priežasčių yra ir įranga, kuri buvo ir yra naudojama salinime. Vokietijoje dažniau naudojamas tiesiogiai kaitinama salinimo talpa, o taip pat ir mentalas buvo ir yra perpompuojamas į decoction mash talpą. Tuo tarpu Anglijoje plačiau naudojama vienos infuzijos talpa, kuri nėra kaitinama.
 +
 +Paveiksliuke parodytas β-amilazės aktyvumas esant 65C temperatūrai ir 3 skirtingiems mentalo tirštumams.
 +
 +{{:straipsniai:krak2.png?nolink|}}
 +
 +Fermentai amilazės yra stabilesni tirštesniame mentale. Tai ypač svarbu karščiui jautresnių β-amilazių atveju, todėl tirštesnis mentalas duoda daugiau fermentuojamą misą salinant aukštesnėje temperatūroje. Bet nors tirštesnis mentalas geriau apsaugo fermentus, jis tuo pačiu sumažina fermentų aktyvumą dėl vandens trūkumo ir didesnės cukrų koncentracijos. Krakmolo želatinizacija esant tirštam mentalui vyksta aukštesnėje temperatūroje. Dėl šių priežasčių skystesnis mentalas sukuria labiau fementuojamą misą, jeigu salinimas vyksta normalioje temperatūroje.
 +
 +===== Salyklo paruošimas =====
 +
 +
 +Salyklo paruošimas žymiai įtakoja salinimo efektyvumą. Ypač svarbus yra malimo rupumas. Rekomenduojama sumalti salyklą taip smulkiai, kaip tik leidžia jūsų misos tekinimo sistema. Eksperimentai patvirtina malimo rupumo svarbą efektyvumui, nors įtaka fermentuojamumui nėra vienareikšmiškai nustatyta.
 +
 +
 +Paruošta pagal braukaiser.com
 +
 +Gytis Gurklys
 +
 +2011-06-08
Prisijungę aludariai