Ultralydsmaltning og maltspiring

Fakta om byg & malt

Maltningsprocessen

Ved maltning spirer kornet, og det involverer tre trin: støbning, spiring og ovnning. Under støbning tilsættes vand til kornene, som aktiverer enzymerne. Den konventionelle støbning tager 1-2 dage. Efter 1-2 dage har bygkornene nået et vandindhold på 40-45%. På dette tidspunkt fjernes bygen fra det trækkende vand, og spiringen begynder.
Under spiringen dannes eller aktiveres flere enzymer, som senere i mæskeprocessen er essentielle. β-glucaner nedbrydes af endo-β-1,4-glucanase og endo-β-1,3-glucanase. Endo-β-1,4-glucanase er allerede til stede i byg, men endo-β-1,3-glucanase er kun til stede i malt. Da β-glucanerne er geldannende og derved kan give problemer med filtrering, er et højt indhold af β-glucanase og et lavt indhold af β-glucan ønskeligt i malt. Stivelsesindholdet falder, og sukkerindholdet stiger under spiringen, og stivelsen nedbrydes af α-amylase og β-amylase. Der er ingen α-amylase til stede i byg; Det produceres under spiring, mens β-amylase allerede er til stede i byg. Proteiner nedbrydes også under spiring. Peptidaser nedbryder 35 – 40 % af proteinerne til opløseligt materiale. Efter 5 til 6 dage er spiringen afsluttet, og dens livsprocesser inaktiveres ved ovnning. Ved ovnning fjernes vandet ved at føre varm luft gennem malten. Dette stopper spiring og modifikationer, og i stedet dannes farve- og smagsforbindelser ved Maillard-reaktioner.

Enzymer i maltningen & Brygning proces

De vigtigste enzymer til hydrolyse af stivelse i byg er α-amylase- og β-amylase-enzymerne, der katalyserer hydrolysen af stivelse til sukkerarter. Amylasen nedbryder polysaccharider, nemlig stivelse, til maltose. β-amylase er til stede i en inaktiv form før spiring, hvorimod α-amylase og proteaser vises, når spiringen er begyndt. Da α-amylase kan virke overalt på substratet, har den en tendens til at være hurtigere virkende end β-amylase. β-amylase katalyserer hydrolysen af den anden α-1,4 glykosidbinding og spalter to glukoseenheder / maltose på én gang.
Andre enzymer, såsom proteaser, nedbryder proteinerne i kornet til former, der kan bruges af gær. Afhængig af hvornår maltningsprocessen stoppes, får man et foretrukket stivelse/enzymforhold og delvist omdannet stivelse til fermenterbare sukkerarter. Malt indeholder også små mængder af andre sukkerarter, såsom saccharose og fruktose, som ikke er produkter af stivelsesmodifikation, men som allerede var i kornet. Yderligere omdannelse til fermenterbart sukker opnås under mæskningsprocessen.

Stivelse hydrolyse

Under den enzymatiske hydrolyse katalyserer enzymer saccharificeringsprocessen, hvilket betyder, at kulhydraterne (stivelse) nedbrydes til dets bestanddele sukkermolekyler. Ved hydrolysen omdannes energiressourcen (stivelse) til sukkerarter, som forbruges af kimen til dyrkning.

Proteiner i byg

Byg har et proteinindhold på 8 til 15%. Bygproteiner bidrager hovedsageligt til kvaliteten af malt og øl. Opløselige proteiner er vigtige for fastholdelse og stabilitet af ølhoveder.

Arabinoxylaner og β-glucan i byg

Arabinoxylaner og β-glucan er opløselige kostfibre. Maltekstrakter kan indeholde høje niveauer af arabinoxylaner, som kan forårsage vanskeligheder under filtreringen, da tyktflydende ekstrakter kan forringe brygningsprocessernes ydeevne betydeligt. Til brygningsprocessen kan et højt indhold af β-glucan i byg føre til utilstrækkelig nedbrydning af cellevæggene, hvilket igen hindrer diffusion af enzymer, spiring og mobilisering af kernereserver og dermed reducerer maltekstrakt. Resterende β-glucan kan også føre til meget tyktflydende urt, hvilket giver anledning til et filtreringsproblem i bryggeriet, og det kan deltage i modning af øl, hvilket forårsager kuldetåge. Arabinoxylaner findes i cellevæggene i byg, havre, hvede, rug, majs, ris, sorghum og hirse. Ekstraktabiliteten af både arabinoxylaner og β-glucan øges betydeligt ved sonikering.

Antioxidanter i byg

Byg indeholder mere end 50 proanthocyanidiner, herunder oligomere og polymer flavan-3-ol, catechin og gallocatechin. Dimerisk proanthocyanin B3 og procyanidin B3 er de mest udbredte i byg.
Antioxidanter er kendt for deres evne til at forsinke eller forhindre oxidationsreaktioner og iltfrie radikalreaktioner, hvilket gør dem vigtige i malt- og brygningsprocessen. Antioxidanter (f.eks. sulfitter, formaldehyd, ascorbat) bruges som tilsætningsstoffer i brygningsprocessen for at forbedre ølsmagsstabiliteten. Omkring 80% af phenolforbindelserne i øl stammer fra bygmalt.