17. September, 2003

Enzymer

Selvom enzymer ofte beskrives som aktive, inaktive og ligefrem ’angribende’, er de som sådan ikke levende. Et enzym er et protein der - modsat de strukturelle proteiner vi kender fra vores negle, hår, muskler osv. - har et såkaldt aktivt center. Dette center fungerer som katalysator ved kemiske reaktioner.

Enzymer indgår i så godt som alle biologiske processer og kan have rollen som konstruktør såvel som dekonstruktør. Det der er helt unikt ved enzymer er, at de er ekstremt specifikke og pålidelige i hvad de foretager sig. Det vil sige at de altid foretager den samme biokemiske proces, når de miljømæssige faktorer ellers tillader det. Fælles for alle enzymatiske aktiviteter er, at der skal være adgang til et substrat som de kan være aktive på, men derudover skal faktorer såsom tilgangen til vand (og dermed bevægelighed), temperatur, surhedsgrad (pH) og koncentration være indenfor det rette spektrum. Er der uorden i nogle af faktorerne inaktiveres enzymerne i første omgang. Er surhedsgraden, temperaturen og koncentrationen for høj eller lav, kan det meget vel resultere i at enzymerne nedbrydes. Overordnet set spiller enzymerne ind i brygning af øl i tre faser: I maltning, i mæskning og i gæring.

Enzymerne i mAltningen

De vigtigste enzymer der fremkommer under maltning er b -glucanase, protease og a -amylase. Under støbningen aktiveres en enzymsyntese i frøets skal. Noget af det første der dannes er enzymet b -glucanase, der straks går i gang med at nedbryde cellevæggen omkring endospermet som består af polysaccharidet b -glucan. Dernæst dannes forskellige proteaser der - så og sige - skræller proteinlaget omkring det oplagrede stivelse væk. Således er der direkte adgang til stivelsen og a -amylase og b -amylase kan påbegynde omdannelsen af stivelsen til maltose og glukose. Det er en krævende proces, for stivelse er faktisk svært omsætteligt, især hvis de forekommer i relativt store korn som det f.eks. gør i byg.

Det er dog vigtigt at pointere at hovedformålet med maltning først og fremmest er at oplagre høje koncentrationer af de rette enzymer. Derfor at det vigtig at stoppe spiringsprocessen i rette tid. Lader man de enzymatiske reaktioner forløber frit vil bygfrøet begynde at bruge af maltosen og glukosen.

Når malten i nogle tilfælde ristes, er det for at give farve. Det har ikke noget med enzym inaktivering at gøre. Faktisk ødelægger ristning enzymer. Derfor er der grænser for hvor meget farvemalt der kan bruges i et bryg.

Enzymerne i MÆskningen

Mæskning indledes typisk ved 45-50 ° C således at bl.a. b -glucanase og protease får chancen for at færdiggøre deres arbejde. Hvor de under spiringen sikrede tilgangen til stivelsen, er deres vigtigste funktion nu at nedbryder de lange og 'tunge' proteinkæder der flyder rundt i urten, til mindre kæder af aminosyrer. Derved sikrer man en bedre skumstabilitet og reducere uklarheder i øllet. Derudover har de mindre proteinkæder en positiv betydning for øllets fylde.

De vigtigste enzymer under mæskningen er dog de stivelsesnedbrydende a -amylase og b -amylase der. For at sikre dem optimale arbejdsbetingelser hæver man temperaturen til omkring 65 ° C, hvor byggens stivelse begynder at gelatinesere, d.v.s. mister sin krystalline struktur. Derefter er der frit spil for amylaserne og omdannelsen til gærbare sukkerstoffer kan forløbe langt hurtigere end hvis man ikke opvarmede. Begge typer amylase er specialiseret i at nedbryde de lange stivelseskæder til mindre sukkermolekyler. a -amylase virker ved at klippe stivelsemolekylet over på midten. Mens det mere raffinerede b -amylase klipper mindre og mere nøjagtige stykker af stivelseskædens ender. Sammen kan de to typer amylase nedbryde 80% af stivelsen til gærbart maltose og glukose. Men der vil i en naturlig brygningsprocess altid være rester af ugærbare dextriner. Disse dextriner er bland andet med til at give øllet fylde og viskositet.

enzymerne i GÆRINGen

Ligesom mennesker og dyr er gær afhængig af glukose til sit stofskifte (glukolyse). Men selv i en urt med et højt indhold af glukose, er der stadig mange andre former for sukkerstoffer. Heldigvis er det gær det bruges i brygning af øl, udrustet med et enzymsyntese apparat, der danner enzymer der både kan virke inde og uden for gærcellen. De vigtigste af disse er b -amylase, som også bruges til at nedbryde glykogen som en del af stofskiftet, samt maltase, invertase og a -g alactosidase (melibiase) som kan arbejde uden for gærcellen med at nedbryde de mere avancerede sukkerstoffer til glukose.

 

 

Forfatter

Bjarke Bundgaard

Enzymer

alpha-amylase
alpha-galactosidase
beta-amylase
beta-glucanase
invertase
maltase
protease
peptidase

Reklame