Ultraljudmältning och maltgroning

Fakta om Korn & malt

Malting-processen

Vid mältning gror spannmålen och det omfattar tre steg: blötläggning, groning och kilning. Under blötläggningen tillsätts vatten till kornen som aktiverar enzymerna. Den konventionella blötläggningen tar 1-2 dagar. Efter 1-2 dagar har kornkornen nått en vattenhalt på 40-45%. Vid denna tidpunkt avlägsnas kornet från blötläggningsvattnet och groningen börjar.
Under groningen bildas eller aktiveras flera enzymer, som senare i mäskningsprocessen är viktiga. β-glukaner bryts ned av endo-β-1,4-glukanas och endo-β-1,3-glukanas. Endo-β-1,4-glukanas finns redan i korn, men endo-β-1,3-glukanas finns endast i malt. Eftersom β-glukanerna är gelbildande och därmed kan få problem vid filtrering är det önskvärt med en hög halt av β-glukanas och en låg halt av β-glukan i malt. Stärkelsehalten minskar och sockerhalten ökar under groningen och stärkelsen bryts ned av α-amylas och β-amylas. Det finns inget α-amylas i korn; Det produceras under groning, medan β-amylas redan finns i korn. Proteiner bryts också ned under groningen. Peptidaser bryter ned 35 – 40 % av proteinerna till lösligt material. Efter 5 till 6 dagar är groningen klar och dess livsprocesser inaktiveras genom kilning. Vid kilning avlägsnas vattnet genom att varm luft leds genom malten. Detta stoppar groningen och modifieringarna, och istället bildas färg- och smakämnen genom Maillardreaktioner.

Enzymer i mältningen & Bryggningsprocess

De viktigaste enzymerna för hydrolys av stärkelse i korn är enzymerna α-amylas och β-amylas som katalyserar hydrolysen av stärkelse till sockerarter. Amylas bryter ned polysackarider, nämligen stärkelse, till maltos. β-amylas finns i en inaktiv form innan det gror, medan α-amylas och proteaser uppträder när groningen har börjat. Eftersom α-amylas kan verka var som helst på substratet tenderar det att vara snabbare verkande än β-amylas. β-amylas katalyserar hydrolysen av den andra α-1,4-glykosidbindningen och klyver två glukosenheter/maltos på en gång.
Andra enzymer, som proteaser, bryter ner proteinerna i kornet till former som kan användas av jäst. Beroende på när mältningsprocessen stoppas får man ett föredraget förhållande mellan stärkelse och enzym och delvis omvandlad stärkelse till jäsbara sockerarter. Malt innehåller också små mängder av andra sockerarter, såsom sackaros och fruktos, som inte är produkter av stärkelsemodifiering utan redan fanns i kornet. Ytterligare omvandling till jäsbara sockerarter uppnås under mäskningsprocessen.

Hydrolys av stärkelse

Under den enzymatiska hydrolysen katalyserar enzymer försockringsprocessen, vilket innebär att kolhydraterna (stärkelsen) bryts ner till dess beståndsdelar sockermolekyler. Genom hydrolysen omvandlas energiresursen (stärkelse) till sockerarter som förbrukas av grodden för att växa.

Proteiner i korn

Korn har en proteinhalt på 8 till 15 %. Kornproteiner bidrar väsentligt till kvaliteten på malt och öl. Lösliga proteiner är viktiga för att behålla ölhuvudet och för att det ska vara stabilt.

Arabinoxylaner och β-glukan i korn

Arabinoxylaner och β-glukan är lösliga kostfibrer. Maltextrakt kan innehålla höga halter av arabinoxylaner som kan orsaka svårigheter under filtreringen eftersom viskösa extrakt kan försämra bryggprocessernas prestanda avsevärt. För bryggningsprocessen kan ett högt innehåll av β-glukan i korn leda till otillräcklig nedbrytning av cellväggar, vilket i sin tur hindrar diffusionen av enzymer, groning och mobilisering av kärnreserver, och därmed minskar maltextraktet. Kvarvarande β-glukan kan också leda till mycket viskös vört, vilket ger upphov till ett filtreringsproblem i bryggeriet, och det kan delta i mognad av öl, vilket orsakar kyldis. Arabinoxylaner finns i cellväggarna hos korn, havre, vete, råg, majs, ris, durra och hirs. Extraherbarheten av både arabinoxylaner och β-glukan ökas avsevärt genom ultraljudsbehandling.

Antioxidanter i korn

Korn innehåller mer än 50 proantocyanidiner inklusive oligomera och polymera flavan-3-ol, katekin och gallocatechin. Dimeriskt proantocyanin B3 och procyanidin B3 är de vanligast förekommande i korn.
Antioxidanter är kända för sin förmåga att fördröja eller förhindra oxidationsreaktioner och reaktioner med fria syreradikaler, vilket gör dem viktiga i mältnings- och bryggningsprocessen. Antioxidanter (t.ex. sulfiter, formaldehyd, askorbat) används som tillsatser i bryggprocessen för att förbättra ölets smakstabilitet. Cirka 80 % av fenolföreningarna i öl kommer från kornmalt.