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 ned-
bryde 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.