Het maïschen

TEMPERATUREN BIJ HET MAISCHEN.

We weten dat enzymen hulpstoffen zijn die in staat zijn grote complexe moleculen af te breken tot enkel- twee- of drievoudige moleculen,klein genoeg om als voedsel te dienen voor de (gist)cellen. In de natuur is dat een langzaam proces. Zo zal het in gezaaide gerst vaak dagen duren voor de door de kiem gevormde enzymen het zetmeel van het meellichaam hebben afgebroken, zodat de graankorrel daarmee het eerste begin van wortelsen een kiem kan maken.

Wij hebben niet zoveel tijd. Dus proberen we de omstandigheden in de brouwketel zodanig te maken dat de enzymen optimaal en volledig kunnen werken. Dus vooral sneller.

Dat kan o. a. door verwarmen, de zuurtegraad (pH) te veranderen, door rustpauzes in het verwarmingsschema op te nemen en de duur te variëren of ook het beslag dunner of dikker te maken.

Bekijken we deze keer de invloed van warmte op de werking van de enzymen. Warmte is een zeer belangrijke factor, maar dat verwarmen heeft zo zijn grenzen. Bij te veel verwarmen gaat het enzym aan zijn eigen succes ten gronde. Want het enzyme heeft zelf ook een molecule structuur en kan dus door andere enzymen worden veranderd of zelfs afgebroken waardoor de werking teniet wordt gedaan. De kunst van het brouwen is het kiezen van een zodanige temperatuur dat de beoogde enzymen optimaal hun werk doen, zonder dat ze hun functie verliezen en stuk gaan.

Elk enzyme kent zijn eigen optimale functieniveau en eigen grenzen waarbij het zijn werk begint en waarbij de werking ophoudt. Zo kennen we een begin-temperatuur, een optimale temperatuur, een inactiveringstemperatuur en een temperatuur waarbij het enzyme ten gronde gaat.
Omdat voor elk enzyme andere optimale temperaturen gelden, zal er dus gevarieerd moeten worden en compromissen moeten worden gesloten om een zo goed mogelijke afbraak van moleculen te krijgen. De werking van het eiwitafbrekende endoënzyme begint bij 35°C en stopt bij 78°C. Daarboven gaat het enzyme kapot. Een vrij brede marge dus. De beste temperatuur ligt rond de 52°C. Eenzelfde optimale temperatuur kent het exoënzyme, maar de werkingsmarge is minder breed. De werking begint bij 38°C en stopt bij 68°C. Wel meer dan lang genoeg om alle benodigde aminozuren uit het beslag te halen. Het ligt voor de hand om voor de eiwitafbraak een temperatuur van 52°C aan te houden. De eiwitten zorgen later voor onze schuimkraag.

maisch

Op het schema is te zien dat de alfa-amylase, zijn werking al begint bij 32°C en pas ophoudt bij 76°C. Dit enzyme werkt binnen in de molecule om ze te splitsen in grote brokken en levert weinig vergistbare suiker op. Het is wel een belangrijk enzyme maar waar het om gaat bij brouwen is de beta-amylase, want dat is het enzyme dat de vergistabare suiker levert. Dit enzyme begint pas te werken bij 50°C en verlist zijn werking al bij 68°C om helemaal stuk te gaan bij 70°C. De piek voor optimaal functioneren ligt bij beiden ook heel verschillend, respectievelijk 72°C en 63°C.
We moeten dus zeker eerst rond de 60 à 65°c blijven zodat het alfa-amylase de tijd krijgt om zijn werk te doen, namelijk het hakken van de zetmeelmolecule in grote brokken. Ondertussen kan dan het beta-amylase de brokken nog fijner maken in tweevoudige moleculen, die voor de gist wel de nuttigen zijn want dat is de vergistbare suiker.
Als we nadien doorverwarmen naar 72 °C leggen we de activiteit van het beta-amylase stil en wordt er door het alfa-amylase de resterende zetmelen omgezet naar onvergistbare suikers. Deze zorgen voor de aangename smaak van het bier.
Op de keper beschouwd zou het bij het maischen volstaan om een bepaalde tijd rond de 63°C te blijven. Blijft men er lange tijd bij hangen (1 uur) dan krijgt men droog bier.
Dat alles is goed te volgen in de afgebeelde tabel waar u duidelijk kan zien wanneer welk enzyme actief wordt, zijn optimale werking verkijgt en tenslotte afsterft bij het bereiken van een te hoge temperatuur.