Alfa e Betaamilases

 Alfa e beta amilase 24 DE SETEMBRO DE 2012 1 COMENTÁRIO

São a alfa e a beta amilase as enzimas principais responsáveis pela conversão do amido em açúcares durante a mostura. A grande dúvida da maioria dos cervejeiros, iniciantes principalmente, é como cada uma age e qual o resultado esperado se uma ou outra for favorecida durante a mostura. Mas antes de falar sobre as enzimas precisamos entender o que é o amido contido no malte e o que são os açúcares que queremos produzir. O amido é um polímero composto por diversos monomeros de açúcares diferentes arranjados das mais diversas formas. O açúcar pode ser um monomero composto por uma só molécula de glicose.

Glicose

Ou pode ser um polímero mais simples (dissacarídeo, trissacarídeo, etc.) como a maltose e maltotriose onde duas ou mais moléculas de glicose se ligam pelo 1o e 4o átomos de carbono, chamada de ligação 1-4.

Maltose

 Anotação simplificada da maltose, maltotriose e outros outros polissacarídeos

Outra forma que as moléculas de glicose podem s e juntar é pelo 1o e 6o átomos de carbono, chamada ligação 1-6, formando um dissacarídeo chamado de isomaltose.

Isomaltose

Polissacarídeos que contem tanto ligações 1-4 como 1-6 são as chamadas dextrinas. Devida a essa complexidade as dextrinas não são normalmente metabolizados pelo fermento cervejeiro. Dextrinas dos grupos 1, 2 e 3 não reagem com o iodo, dextrinas do grupo 4 reagem com iodo produzindo uma coloração

avermelhada. Cadeias mais complexas e maiores irão reagir com o iodo produzindo uma tonalidade azul escura.

Grupos de polissacarídeos

Outros grupos de carbohidratos presentes no malte e no mosto cervejeiro são a frutose (1-2% dos carbohidratos no mosto) e a sacarose (4-8% dos carbohidratos do mosto). A sacarose é normalmente invertida em frutose e glicose durante a fermentação.

Frutose

 Agora vem a pergunta. O QUE TUDO ISSO TEM A VER COM AS ENZIMAS??? Tudo. Cada uma das duas enzimas age sobre um tipo de ligação entre as moléculas de açúcar que formam as moléculas de amido (carbohidratos).  A Beta amilase quebra ligações 1-4 próximas as pontas das moléculas de amido. Ela não quebra ligações 1-6 ou ligações 1-4 próximas a ligações já quebradas (*).

 Ação da beta amilase

 A Alfa amilase quebra qualquer ligação 1-4 da molécula de carbohidrato.

 Ação da alfa amilase

 As ligações 1-6 podem ser quebradas pelas enzimas carbohidrase (limit dextrinase) ativadas durante o processo de malteação.

 Ação da carbohidrase

Como várias referências já mostraram existem temperaturas e índices de pH que favorecem a atuação de uma enzima ou de outra. Sendo a temperatura o fator determinante de qual enzima será predominante.

Outra informação importante é que a enzima Beta amilase desnatura a 65oC. Portanto, uma vez sendo o grist aquecido acima desta temperatura a Beta será totalmente inativada. Não adiantando abaixar a temperatura depois. Deste modo se olharmos o gráfico temos 3 regiões bem definidas: 60-65oC  – onde as 3 enzimas estão ativas, Beta, Alfa e Carbohidrase  – maior quebra das cadeias de amido e carbohidratos em açúcares mais simples, m enor quantidade de dextrinas. 65-67oC- somente Alfa e Carbohidrase estão ativas  – menor quebra das cadeias de amido e carbohidratos, média quantidade de dextrinas. 68-70oC- somente Alfa esta ativa, maior quantidade de dextrinas.

 Assim para um mosto mais fermentável e uma cerveja mais leve (com menos corpo) possível é preciso fazer a mostura entre 60 e 65oC atentando para não deixar a temperatura passar dos 65oC evitando desnaturara a enzima Beta Amilase. Se for necessário ligar o mosto para Para um mosto menos fermentável e uma cerveja mais encorpada é preciso fazer a mostura acima de 65oC. E para uma cerveja mais encorpada (fora da faixa da carbohidrase) acima de 67oC. Referências bibliográficas: PALMER, John, How to Brew FIX, George Ph.D, Principles of Brewing Science PS.: Um ponto sobre temperaturas que não tem muita coisa a ver com enzimas é que uma parada de pelo menos 15 minutos a 60oC ajuda a sol ubilizar o amido e as enzimas no mosto. Ou seja mesmo que queira uma cerveja com mais corpo e menos atenuada, uma breve parada a 60oC ajuda muito a aumentar a eficiência de conversão.

Mash temperatures

In the mash, grain is heated to one of a series of temperatures in order to complete different chemical and enzymatic changes in the wort. The chart below lists some of the common mash temperatures or rests used by homebrewers. For more information about a particular rest, see the links in the chart or the description of mashing at the Mashing page. Temp. Temp. (C) (F)

35-45

95113

8530-52 125 (35) (95)

up to 50

104120

Name

Effects

Doughing-In

Allows the mash to absorb water and distributes enzymes throughout the mash. These temperatures will also result in some acid rest activity, potentially changing the pH of the mash.

Acid rest

Rarely needed for home brewers. An acid rest activates the enzyme phytase, lowering the pH of the mash. This rest was used to lower the pH in traditional Pilsner brewing where soft water and pale malts were used.

Beta-glucan rest

Break down beta-glucanases in unmalted barley and wheat, rolled oats, and other unmalted or undermodified grains. Without a low-temperature rest, beta-glucans will result in a gummy mash.

45-55

113130

Protein rest

Activates protease and peptase enzymes, which break down the large, insoluble proteins in the mash into smaller, soluble proteins and amino acids. These temperatures will also result in some acid rest activity, potentially changing the pH of the mash. The one rest necessary in every mash; at these temperatures, alpha-amylase, beta-amylase, and limit-dextrinase, among other enzymes, break down the large starches into sugars, including fermentable sugars. The specific temperatures at which these enzyme C

F

Enzyme

Role

Degrades large starches 60- 140- Limit into smaller starches 67 153 dextrinase accessible to alphaamylase 60- 140- Alpha 75 167 amylase Saccharification 60- 140- Betarest 65 150 amylase

Breaks down starches into sugars, including some fermentable sugars and some unfermentable sugars Breaks down complex sugars into simpler fermentable sugars

Note that the most common mash temperatures, between 153 and 155 degrees F, are actually above the temperature where beta amylase is d enatured. However, as it denatures, it does still operate in the wort, allowing a single-step infusion rest. Because these enzymes operate at different temperatures, by adjusting the temperature to favor one enzyme over another the brewer can adjust the fermentability of the sugars in the wort.

77+

170+

Mashout

Eases lautering by breaking down and heating sticky elements of grain adjuncts, preventing stuck sparge.