Алфа амилаза и бета амилаза в пивоварството: ръководство за формулиране

Повечето приложения на бета амилаза в пивоварството са изградени около умерена захаросахаряваща пауза, а не около по-високотемпературната зона на втечняване, предпочитана от много алфа амилази. Практичен прозорец за бета амилаза в затирането обикновено е pH 5.2-5.6 и 55-65°C, като много пивоварни валидират паузи около 60-63°C в зависимост от малца, заместителя и източника на ензима. Активността може бързо да намалее при повишаване на температурата над валидирания диапазон, затова заводските изпитвания трябва да потвърдят действителната температура на затирането, а не само настройките на кожуха или на водата за засяване. Времето на задържане често е от 20 до 60 минути, но това зависи от размера на частиците в сместа, желатинизацията на нишестето, ефективността на смесване и желаната ферментируемост. Когато се пита за употребата на алфа амилаза срещу бета амилаза в пивоварството, критичният момент е последователността: първо нишестето да се желатинизира и отвори достатъчно, след това активността на бета амилазата да се запази достатъчно дълго, за да се изгради малтозният профил.

Типична цел за pH на бета амилаза: 5.2-5.6 в затирането. • Честа пауза за бета амилаза: 55-65°C, валидирана според източника. • Не приемайте, че температурата на котела или съда е равна на температурата на леглото на затирането. • Потвърдете резултата със данни за захарния профил, а не само с температурата.

Силен пилотен план за алфа и бета амилаза в пивоварството трябва да сравнява предложената ензимна програма със съществуващия режим на затиране при контролирани условия за смес от суровини, съотношение вода/суровина и pH. Измервайте начална плътност или Plato, добив на екстракт, йодно разграждане, привидна ферментируемост, реална степен на ферментация и разпределение на остатъчните декстрини, когато е налично. HPLC или ензимен анализ на захарите за малтоза, малтотриоза, глюкоза и по-висши захари е особено полезен, когато образуването на малтоза от бета амилазата е целта на покупката. Практическите проверки в пивоварната трябва да включват също вискозитет на мъстта, време за отделяне на мъстта или филтрация, отклонение на pH, мътност и ферментационни показатели с производствените дрожди. Пилотната валидация е съществена, защото поведението на ензима се променя според вида зърно, модификацията на малца, предварителната обработка на заместителя, срязването и действителното време на престой. Използвайте пилота, за да определите приемлив прозорец, след което го потвърдете в няколко производствени партиди.

Захарен профил: малтоза, малтотриоза, глюкоза, декстрини. • Показатели в пивоварната: екстракт, вискозитет, йодно разграждане, време на оттичане. • Показатели на ферментацията: отслабване на екстракта, спад на плътността, работа на дрождите. • Критерии за освобождаване: определени преди мащабиране, а не след първото производствено варене.

Бета амилазата е най-ценна, когато затирането се нуждае от допълнителна захаросахаряваща мощност след като нишестето е станало достъпно. При пивоварство с заместители предварителната обработка на суровината и желатинизацията често са ограничаващите стъпки; бета амилазата не може ефективно да превръща нежелатинизирано нишесте или да заобикаля разклоненията α-1,6. Термостабилна алфа амилаза може да се използва по-рано за втечняване, последвана от пауза с бета амилаза за увеличаване на малтозата. При високоекстрактно пивоварство целта може да е по-висок ферментируем екстракт без прекомерен вискозитет или непредвидимо отслабване на екстракта. Ензимната програма трябва да съответства на капацитета на дрождите, стила на бирата и ограниченията на последващата филтрация или сепарация. За малцов екстракт и сиропи, свързани с веригите за доставки на пивоварството, бета амилазата може да подпомогне профили, богати на малтоза, но спецификациите трябва да посочват целеви DE, процент малтоза, сухо вещество, цвят и вкусови ограничения преди избора на ензим.

Използвайте алфа амилаза, когато втечняването или контролът на вискозитета са ограничаващият фактор. • Използвайте бета амилаза, когато образуването на малтоза и ферментируемостта са ограничаващият фактор. • Определете целите за захарния профил преди фиксиране на дозировката и режима на затиране. • Валидирайте предварителната обработка на заместителя, преди да обвинявате ензимната ефективност.

Алфа амилазата разрязва вътрешните връзки в нишестето, намалява вискозитета и образува декстрини. Бета амилазата работи от нередуциращите краища на веригите и освобождава малтоза, която подпомага ферментируемостта. В пивоварството алфа амилазата често се свързва с втечняване и отваряне на нишестето, докато бета амилазата се свързва със захаросахаряване и производство на малтоза. Най-добрата формула зависи от сместа от суровини, режима на затиране и целевия захарен профил.

Обикновено не. Бета амилазата се нуждае от достъпно желатинизирано нишесте или подходящи декстрини и не изпълнява същата роля на втечняване като алфа амилазата. При пивоварство с заместители може да е необходима алфа амилаза за намаляване на вискозитета и създаване на по-къси субстрати, преди бета амилазата да изгради малтоза. Пилотните изпитвания трябва да сравняват само алфа, само бета, комбиниран ензим и контрол без ензим при реалните условия в пивоварната.

Практичен диапазон за скрининг често е 50-300 g на метричен тон смес от суровини, но правилната доза зависи от единиците за активност на ензима, приноса на малца, нивото на заместителя, pH на затирането, температурата и целевата ферментируемост. Използвайте TDS на доставчика като отправна точка и изпълнете няколко нива на дозиране. Оценявайте резултата по профила на малтозата, екстракта, отслабването на екстракта, вискозитета и себестойността на употреба.

Изискайте COA за конкретната партида, актуален TDS, SDS, определение на активността, препоръчителни технологични условия, декларация за срок на годност, инструкции за съхранение, информация за носителя и съответните качествени спецификации. За квалификация на доставчика прегледайте също последователността между партидите, сроковете за доставка, практиките за уведомяване при промени, опаковката и наличността на техническа поддръжка. Тези документи помагат на екипите по снабдяване, QA и пивоварство да валидират резултатите преди дългосрочна покупка.

Използвайте смес от суровини, химия на водата, дебелина на затирането, pH и дрожди, представителни за производството. Сравнете контрол без ензим с няколко дози бета амилаза и, когато е приложимо, третирания с алфа плюс бета амилаза. Измервайте малтоза, глюкоза, малтотриоза, декстрини, Plato, йодно разграждане, вискозитет, време за отделяне на мъстта, отслабване на екстракта и кинетика на ферментацията. Мащабирайте само след като процесният прозорец и критериите за приемане са повторяеми.