Osnove ukomljavanja

Ukomljavanje je proces namakanja mljevenog slada u vodi pri čemu se aktiviraju enzimi koji vrše konverziju škroba u šećer. Sam postupak je puno komliciraniji od ove jednostavne definicije i puno je faktora koji utječu na pretvorbu.

ŠKROB

Škrob je polisaharid sastavljen od velikih lanaca glukoze i nije topljiv je u vodi. Sastoji se od molekula amiloze (jednostavni lanci molekula glukoze) i amilopektina (složeni lanci glukoze). Za pretvorbu škroba u jednostavnije šećere (koji su topljivi u vodi) potrebna su 2 procesa:

  1. ŽELATINIZACIJA: prodor vode u unutrašnjost slada pri čemu se razbija kristalna struktura škroba, slad više ne pliva na površini vode nego tone. Za škrob kod ječmenog slada želatiniziacija se odvija na temperaturi od otprilike 60°-65° C , za ostali škrob (npr. onaj iz riže ili kukuruza) su potrebne druge temperature vode.
  2. AKTIVIRANJE AMILAZE: djelovanje enzima koji vrše rastavljanje velikih lanaca molekula škroba na manje dijelove te konverziju u šećere (alfa i beta amilaza).

ULOGA ENZIMA

Kako sam već spomenuo, slad sadrži enzime potrebne za konverziju, oni se aktiviraju namanjem slada u vodi određene temrpature i pH vrijednosti. Svaki slad ne sadrži jednaku količinu enzima (dijastatska snaga slada) pa tako osnovni sladovi imaju dovoljno enzima za konverziju dok specijalni imaju manjak enzima pa ih treba pomiješati s osnovnim sladom za potpunu konverziju.

Enzimi se dijele na one za konverziju škroba, proteina i ostale enzime.

ENZIMI ZA PRETVORBU ŠKROBA

  1. Alfa amilaza– razdvaja lance glukoze na 2-5 manjih dijelova (razbijajući 1-4 veze unutar molekule glukoze). Optimalna temperatura djelovanja je od 72° do 75°C, s tim da djeluje i na par stupnjeva nižim temperaturama, iznad 80°C postaje neaktivna. Idealni pH je 5.6 – 5.8.
  1. Beta amilaza– stvara maltozu (osnovni šećer u sladovini) i to na način da dijeli 2 molekule glukoze unutar složenih lanaca glukoze. Beta amilaza može u potpunosti razgraditi amilozu ali ne i amilopektin jer su njegovi lanci razgranatiji. Optimalna temperatura je od 60° do 65°C (djeluje i na par stupnjeva višim temperaturama), deaktivira se iznad 70°C. Idealni pH je 5.4 – 5.6.
  2. Dekstrinaza– razdvaja 1-6 veza unutar molekula amilopektina. Temperaturni optimum iznosi od 55° do 60°C, iznad 65°C postaje neaktivna. Idealni pH je 5.1. Zbog niske temerature djelovanja ovaj enzim ima malu ulogu u većini temperaturnih rasporeda ukomljavanja.

ENZIMI ZA PRETVORBU PROTEINA

Enzimi za konverziju proteina su:

  1. Proteaza
  2. Peptidaza

Ova skupina enzima prekida lance proteina na manje dijelove. Dio konverzije je već obavljen u procesu slađenja sjemena što je bitno pri izboru temperature ukomljavanja. Cilj ukomljavanja je stvoriti ravnomjeran udio kratkih (amino-kiseline) i srednje-dugih lanaca proteina.

Amino-kiseline su važne kao hranjivo kvascima.

Srednje-dugi lanci proteina su bitni za tijelo piva i zadržavanje pjene.

Optimalna temperatura je 50°-55° C, no pretvorba neće izostati niti na višim temperaturama. Također je bolja gušća komina.

50°C- pogoduje stvaranju kratkih lanaca proteina (amino-kiselina) i smanjuje razinu dugih i srednje-dugih lanaca proteina, predugo zadržavanje može dovesti do gubitka tijela i smanjenja pjene.

55°C- pogoduje stvaranju dugih i srednje-dugih lanaca proteina, također povećava fermentabilnost sladovine sa slabom enzimskom snagom.

OSTALI ENZIMI

  1. Maltaza– pretvara maltozu u glukozu. Optimalna temperatura je 35°-40° C a deaktivira se iznad 45° C. Budući da su sve temperature potrebne za stvaranje maltoze iznad optimalne temperature ovog enzima, zadržavanje na ovim temperaturama se u praksi ne radi.
  2. Glukanaza– prekida glukan (polisaharid sastavljen od glukoze) na manje molekule.
  3. Fosfataza– uklanjanja fosfatne skupine (defosforilacija) sa različitih molekula proteina.
  4. Fitaza- snižava pH komine.

UTJECAJ OSTALIH FAKTORA NA PRETVORBU I FERMENTABILNOST ŠEĆERA

TEMPERATURA

Različite temperature rezultiraju sladovinom veće ili manje fermentabilnosti (udjelom šečera koje će kvasci fermentirati u CO2 i alkohol). Tako niže temperature unutar raspona djelovanja enzima za konverziju škroba stvaraju više fermentabilnih šećera, dok više temperature stvaraju manje fermentabilnih a više nefermentabilnih šečera.

Ovaj podatak nam je iznimno važan jer o njemu ovisi kakvo pivo ćemo dobiti (suho pivo ili pivo punijeg okusa).

Utjecaj temperature na fermentabilnost:

Temperatura 60° C 65° C 70° C 75° C
Fermentabilnost 87,5% 86,5% 76,8% 54,0%

pH VRIJEDNOST SLADOVINE

Ovisno o pH vrijednosti pojedini enzimi djeluju jače ili slabije. Ukoliko ta vrijednost nije unutar optimalnog raspona za pojedini enzim, on neće imati uvjete za djelovanje što rezultira slabijom konverzijom. pH slada je dovoljno nizak da spusti pH vode (najčešće oko 7) pri ukomljavanju. Specijalni sladovi koji su tamnije boje mogu više spustiti pH komine.

VRIJEME UKOMLJAVANJA

Dužim vremenom ukomljavanja enzimi imaju više vremena za konverziju tako da je ona potpunija. Veći dio pretvorbe se kod dobro obrađenih sladova odvije već u prvih 30 minuta (ukoliko su drugi čimbenici povoljni- temperatura, pH), tako da je za približno potpunu konverziju potrebno svega 60 minuta. Produživanjem vremena ukomljavanja konverzija se neproporcionalno povećava, tako da ako npr. ukomljavamo 90 minuta nećemo dobiti 50% bolju konverziju nego kod 60-minutnog ukomljavanja.

GUSTOĆA KOMINE

Gušća komina štiti beta amilazu dajući joj više vremena za stvaranje maltoze i povećava se fermentabilnost (gušća komina djeluje kao hladnije temperature ukomljavanja i obrnuto).

FINOĆA MLJEVENJA SLADA

Finije samljeven slad daje beta amilazi više vremena za stvaranje matoze te se  fermentabilnost povećava.

DIJASTATSKA SNAGA ENZIMA

Ako se koriste specijalni sladovi (Munich, Crystal, Black…) ili neslađeni prženi sladovi fermentabilnost će biti manja.

Izvor:

http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=The_Science_of_Mashing
http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=Enzymes
http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=Carbohydrates
http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=Starch_Conversion
http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=Infusion_Mashing
Ovaj unos je objavljen u Mala škola pivarstva i označen sa , , , , , , , , , , . Bookmarkirajte stalnu vezu.

2 odgovora na Osnove ukomljavanja

  1. Stipe napisao:

    koji je omjer ukonljavanja da li se uvijek gleda na 1:3?

  2. Darko napisao:

    To je najčešći omjer.

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s