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淀粉的转化/糖化休止

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淀粉的转化/糖化休止

由储藏于谷物中的淀粉制造出糖。在这个温 度下,糖化酵素(diastatic enzyme)开始作用于淀粉,将它们分解成糖(因此术 语叫做糖化作用 saccharification)。淀粉是由一个个葡萄糖分子所键合构成,淀粉 酵素(amylases)是可以分解淀粉链键合的一种酵素。一个直条链型的淀粉叫做 直链淀粉(amylose),带有分枝状的淀粉链(可以被认为是直链淀粉链构成的) 叫做支链淀粉(amylopectin),这些淀粉是极性分子,但有着不同的末端(ends) (可以想象是一排电池)。支链淀粉不同于直链淀粉(除了被分解以后)是在分 枝点分子键的类型不同,而这种分枝点不会受到糖化酵素的作用而影响(或者从 理论上说,影响很小)。

让我们回到前面所提的院子工作(yardwork)的寓言中来,你有两个工具可由储藏于谷物中的淀粉制造出糖。在这个温 度下,糖化酵素(diastatic enzyme)开始作用于淀粉,将它们分解成糖(因此术 语叫做糖化作用 saccharification)。淀粉是由一个个葡萄糖分子所键合构成,淀粉 酵素(amylases)是可以分解淀粉链键合的一种酵素。一个直条链型的淀粉叫做 直链淀粉(amylose),带有分枝状的淀粉链(可以被认为是直链淀粉链构成的) 叫做支链淀粉(amylopectin),这些淀粉是极性分子,但有着不同的末端(ends) (可以想象是一排电池)。支链淀粉不同于直链淀粉(除了被分解以后)是在分 枝点分子键的类型不同,而这种分枝点不会受到糖化酵素的作用而影响(或者从 理论上说,影响很小)。

让我们回到前面所提的院子工作(yardwork)的寓言中来,你有两个工具可以用来制造糖:一把大剪刀(α淀粉酵素,alpha amylase)和一个树篱修剪器(β 淀粉酵素,beta amylase),β淀粉酵素事先已经存在,而α淀粉酵素要透过制麦 过程中糊粉层内的蛋白质的溶解而生成。换句话说,树篱修剪器在车库里,但是 剪刀却在外面的杂草堆里的某个地方,在麦醪达到蛋白质休止温度之前,这两种 酵素既不可溶,又不能被利用。并且在使用中等溶解的麦芽的情况下,α淀粉酵 素可能需要有一点开端去作用完成它。

β淀粉酵素透过水解直链的键结而发挥作用,但是它只能对链的末端的“小 末梢”起作用,而不是“根部”那一端,它一次只能分解一个糖(麦芽糖)单元, 对于多糖也是如此,它会持续的发挥作用,(顺便说一下,一个麦芽糖是由两个 葡萄糖单元组成)在一个支链淀粉上,有许多末端可以利用,因此它可以非常高 效的分解许多的麦芽糖(就像一个树篱修剪器那样)。然而可能因为它的尺寸/ 结构的原因,β淀粉酵素不能靠近分枝点。它大概在离分枝点 3 个葡萄糖分子的 距离就停止作用了, 留下了一种β淀粉酵素极限糊精("beta amylase limit dextrin")。

α淀粉酵素也是透过水解直链的键结发挥作用的,但是它可以随意的作用, 跟你使用剪子非常相似。α淀粉酵素是用来将大的支链淀粉分子分解成小的支链 淀粉和直链淀粉的工具,生成大量的末端,以便β淀粉酵素发挥作用。α淀粉酵 素可以达到距支链淀粉分枝 1 个葡萄糖分子的距离之内,留下了一种α淀粉酵素 极限糊精("alpha amylase limit dextrin")。

最常提到的糖化温度为 153ºF(67℃)左右。这是两种酵素的有利温度的一 个折中。

α淀粉酵素在 154- 162°F(67-72℃)时能最好的发挥作用,而β淀粉 酵素在那个温度上有所改变(分子被拆开了),在 131—150°F(55-65.5℃)之 间能最好的发挥作用。

补充:

α-淀粉酵素是属于液化型淀粉酵素(liquefying amylase),为一种内分解型 (endo-form)酵素,能随机将直链及支链淀粉内之α-1, 4 键结切断,而生成葡 萄糖、麦芽糖、直链寡多糖及含有α-1, 6 键结的有限糊精,因此能使淀粉分子 迅速减小并使其于溶液中的黏度迅速降低。

β-淀粉酵素是属于糖化型淀粉酵素(saccharifying amylsae),是一种外分 解型(exo-form)酵素,可将直链及支链淀粉之α-1,4 键结切断,其作用方式为 自淀粉分子之非还原端(non-reducing chain end)依次将麦芽糖切下来,即每次 可切断一个双醣,故对淀粉具有糖化作用,水解产物主要为麦芽糖,另有葡萄糖, 麦芽二糖及有限糊精。

转化检验(Conversion Check) 酿酒者可以使用碘(或者碘载体)检查麦汁样品,看看淀粉是否已经完全转 化为糖。正如你可能还记得中学化学叙述的那样,淀粉遇到碘酒会变黑,麦醪中 的酵素应当将所有的淀粉转化,向麦汁样品中滴入一两滴碘酒的时候不会发生颜 色的改变。(麦汁样品中应当不含有任何的谷物颗粒。)顶多会出现一点褐色或红 色,如果有淀粉存在的话会变成深黑色,含有很多糊精的麦汁在加入碘酒的时候 会生成深红色。

这两种酵素和温度对酿酒者来说意味着什么呢?实际的运用这些知识可以 让酿酒者能够根据麦汁的可发酵性对麦汁进行定型化。糖化温度较低时(低于或 者等于 150ºF(65.5℃)时)生成的酒体比较薄,较不甜。糖化温度较高时(高 于或者等于 160ºF(71℃))生成的啤酒发酵度较低,味道较甜,这就是酿酒者 可以真正的对麦汁进行微调,以便生产出最好的特殊风格的啤酒。

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