Ultraäänimallastus ja maltaan idätys

Tietoa ohrasta ja maltaasta

Mallastusprosessi

Mallastuksessa viljanjyvä itää, ja prosessiin kuuluu kolme vaihetta: liotus, idätys ja mallaskuivaus. Liotuksen aikana jyviin lisätään vettä, mikä aktivoi entsyymejä. Tavanomainen liotus kestää 1–2 päivää. Ohranjyvien vesipitoisuus on 1–2 päivän jälkeen saavuttanut 40–45 %. Tässä vaiheessa ohra poistetaan liotusvedestä ja idätys alkaa.
Itämisen aikana muodostuu tai aktivoituu useita entsyymejä, jotka ovat myöhemmin mäskäysprosessissa välttämättömiä. β-glukaaneja pilkkovat endo-β-1,4-glukanaasi ja endo-β-1,3-glukanaasi. Endo-β-1,4-glukanaasia on jo ohrassa, mutta endo-β-1,3-glukanaasia on vain maltaassa. Koska β-glukaanit muodostavat geeliä ja voivat siten aiheuttaa suodatusongelmia, maltaassa toivotaan suurta β-glukanaasipitoisuutta ja pientä β-glukaanipitoisuutta. Tärkkelyspitoisuus pienenee ja sokeripitoisuus kasvaa itämisen aikana, ja α-amylaasi ja β-amylaasi pilkkovat tärkkelystä. Ohrassa ei ole α-amylaasia; sitä muodostuu itämisen aikana, kun taas β-amylaasia on ohrassa jo valmiiksi. Myös proteiinit hajoavat itämisen aikana. Peptidaasit pilkkovat 35–40 % proteiineista liukoiseksi materiaaliksi. Itäminen päättyy 5–6 päivän kuluttua, ja jyvien elintoiminnot pysäytetään mallaskuivauksella. Mallaskuivauksessa vesi poistetaan johtamalla kuumaa ilmaa maltaan läpi. Tämä pysäyttää itämisen ja muokkautumisen, ja niiden sijaan Maillard-reaktioissa muodostuu väri- ja makuyhdisteitä.

Mallastus- ja oluenvalmistusprosessin entsyymit

Ohran tärkkelyksen hydrolyysin tärkeimmät entsyymit ovat α-amylaasi ja β-amylaasi, jotka katalysoivat tärkkelyksen hydrolyysiä sokereiksi. Amylaasi pilkkoo polysakkarideja, nimittäin tärkkelystä, maltoosiksi. β-amylaasia on inaktiivisessa muodossa ennen itämistä, kun taas α-amylaasia ja proteaaseja ilmaantuu itämisen alettua. Koska α-amylaasi voi vaikuttaa missä tahansa substraatin kohdassa, se toimii yleensä nopeammin kuin β-amylaasi. β-amylaasi katalysoi toisen α-1,4-glykosidisidoksen hydrolyysiä ja irrottaa kaksi glukoosiyksikköä / maltoosia kerralla.
Muut entsyymit, kuten proteaasit, pilkkovat jyvän proteiineja muodoiksi, joita hiiva voi käyttää. Mallastusprosessin pysäytysajankohdasta riippuen saadaan haluttu tärkkelyksen ja entsyymien suhde sekä osittain käymiskelpoisiksi sokereiksi muuttunutta tärkkelystä. Mallas sisältää myös pieniä määriä muita sokereita, kuten sakkaroosia ja fruktoosia, jotka eivät ole tärkkelyksen muokkautumistuotteita vaan olivat jyvässä jo valmiiksi. Muuntuminen käymiskelpoisiksi sokereiksi jatkuu mäskäysprosessissa.

Tärkkelyksen hydrolyysi

Entsymaattisessa hydrolyysissä entsyymit katalysoivat sokeroitumisprosessia, jossa hiilihydraatit (tärkkelys) pilkkoutuvat niiden rakenneosina oleviksi sokerimolekyyleiksi. Hydrolyysissä energiavarasto (tärkkelys) muuttuu sokereiksi, joita alkio käyttää kasvuun.

Ohran proteiinit

Ohran proteiinipitoisuus on 8–15 %. Ohran proteiinit vaikuttavat olennaisesti maltaan ja oluen laatuun. Liukoiset proteiinit ovat tärkeitä oluen vaahdon säilyvyyden ja vakauden kannalta.

Ohran arabinoksylaanit ja β-glukaani

Arabinoksylaanit ja β-glukaani ovat liukoisia ravintokuituja. Mallasuutteet voivat sisältää suuria määriä arabinoksylaaneja, jotka voivat aiheuttaa suodatusvaikeuksia, sillä viskoosit uutteet saattavat heikentää merkittävästi oluenvalmistusprosessien suorituskykyä. Oluenvalmistuksessa ohran suuri β-glukaanipitoisuus saattaa johtaa soluseinämien riittämättömään hajoamiseen, mikä puolestaan haittaa entsyymien diffuusiota, itämistä ja jyvän varastoaineiden käyttöönottoa ja vähentää siten mallasuutetta. Jäljelle jäävä β-glukaani saattaa myös tehdä vierteestä hyvin viskoosia ja aiheuttaa siten suodatusongelman panimossa, ja se saattaa osallistua oluen kypsymiseen ja aiheuttaa kylmäsamentumista. Arabinoksylaaneja esiintyy ohran, kauran, vehnän, rukiin, maissin, riisin, durran ja hirssin soluseinämissä. Ultraäänikäsittely parantaa merkittävästi sekä arabinoksylaanien että β-glukaanin uutettavuutta.

Ohran antioksidantit

Ohra sisältää yli 50 proantosyanidiinia, mukaan lukien oligomeerinen ja polymeerinen flavan-3-oli, katekiini ja gallokatekiini. Dimeerinen proantosyaniini B3 ja prosyanidiini B3 ovat ohrassa runsaimmin esiintyviä.
Antioksidantit tunnetaan kyvystään hidastaa tai estää hapettumisreaktioita ja hapen vapaiden radikaalien reaktioita, mikä tekee niistä tärkeitä mallastus- ja oluenvalmistusprosessissa. Antioksidantteja (esim. sulfiitteja, formaldehydiä ja askorbaattia) käytetään oluenvalmistuksessa lisäaineina oluen maun säilyvyyden parantamiseksi. Noin 80 % oluen fenolisista yhdisteistä on peräisin ohramaltaasta.