Un peu de chimieFonctionnement des alpha et béta amylases

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Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par map »

Bonjour,


Des copains de ma dernières s'intéressent au brassage.

Ils sont passés à la maison hier pour récupérer les ingrédients nécessaires à un brassage miniature et en ont profité pour me poser qqs questions... dont une sur le fonctionnement des amylases (alpha et béta) sur la liaison alpha 1-4 des molécules d'amidon et les sucres obtenus.
Autant dire que j'ai été collé. :wink:
C'est en effet un sujet que je n'ai jamais vraiment creusé.

Je vous livre le résultat de mes recherches pour recueillir vos réactions.


Michel

Culture générale du brasseur amateur sur le sujet:

Les enzymes béta-amylase transforment l'amidon en maltose.
Le maltose est transformé en alcool lors de la fermentation.
L'optimum se situe entrre 62°C et 64°C (varie en fonction des sources).

Les enzymes alpha-amylase dégradent l'amidon en dextrine, sucre dont la molécule est plus longue.
Ce sucre n'étant pas fermentescible, il est toujours présent après fermentation et apporte de la rondeur à la biere.
L'optimum se situe à 72°C.

Ces deux sucres sont nécessaires pour faire une bière.
Le brasseur peut modifier les proportions de ces sucres:
  • En multipaliers: Plus il reste longtemps sur le premier palier (béta amylase), plus il y a d'alcool et moins il y a de rondeur (à même quantité de malt).
  • En monopalier: Plus la température du monopalier est basse, plus il y a d'alcool et moins il y a de rondeur (à même quantité de malt).
Constitution de l'amidon
L'amidon est constitué d'amylose et d'amylopectine, deux homopolymères (mêmes unités moléculaires liées entre elles) de formule chimique générale (C6H10O5)n.
Ces unités moléculaires D-Anhydroglucopyranose (unité glucose) sont hexagonales (héxagone non régulier).
Elles sont liées par deux types de liaisons:
  • α (1-4): Un atome d'oxygène fait le lien entre deux atomes de carbone de l'hexagone de l'unité glucose.
  • α (1-6): Un atome d'oxygène fait le lien entre un atome de carbone de l'hexagone et un atome de carbone lui même lié à un atome de carbone de l'hexagone de l'unité glucose.
Les chiffres déterminent la position de la liason par rapport à l'hexagone de l'unité glucose.

Image

Les liaisons α (1-6) qui sont à l'origine de ramifications dans la structure de la molécule.

L'amylose est légèrement ramifié (peu de liaisons α (1-6)) avec de courtes branches. La molécule est formée de 600 à 1 000 unités glucose.

L'amylopectine est plus ramifiée avec de longues branches toutes les 24 à 30 unités glucoses par l'intermédiaire des liaisons α (1-6).
La chaîne totale peut faire entre 10 000 et 100 000 unités glucoses.

Fonctionnement des amylases
Les amylases découpent les molécules d'amidon en cassant les liaisons par hydrolyse:
H2O + liaison O -> 2 terminaisons OH
Image

La béta amylase travaille sur les terminaisons des molécules d'amidon en cassant une liaison alpha.
Elle retire deux unités glucose produisant ainsi du maltose.

L'alpha amylase casse les liaisons n'importe où dans la chaine moléculaire produisant ainsi des molécules de longueur aléatoire mais de plus en plus courtes au fur et à mesure qu'on avance dans le temps (les chaines résultant d'un découpage pouvant être à nouveau découpées).
On obtient ainsi des dextrines mais pas que.

Importance du mash out
Le mash out dégrade les enzymes (amylase) stoppant ainsi le travail de découpage aléatoire de la beta-amylase (l'alpha amylase est très rapidement dégradée à l'optimum de la beta-amylase).
On préserve ainsi les dextrines.

Le mash out est d'autant plus important que la filtration est longue.

Cela dit on peut aussi prendre le parti de ne pas faire de mash out.

[EDIT]Qqs précisions et correction de fautes d'ortographe.
Dernière modification par map le 24 nov. 2013 23:08, modifié 2 fois.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par pompix »

Merci c'est très intéressant.
En effet, le mash out est très important surtout pour la reproductibilité du process.
Ceci dit comme tu le fais remarquer, en cas de filtration rapide, c'est moins préjudiciable.
Je n'en fais pas en fonctionne à l'empirique, je ne fais que du monopalier avec filtration très rapide. Je sais à peu près où je vais.
Le soucis de Mash Out sur des petites pico avec des rampes de monter en température trop douces c'est qu'on fait trop facilement péter la DF. Enfin, j'dis ça mais j'ai testé qu'une fois...
En glacière j'ai plus trop le choix t'façon, sauf sur les bières très light où j'ai la place de rajouter plusieurs litres bouillants et là ce serait la méga classe car les 78°C seraient atteints instantanément.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par zepto brasseur »

C'est du grand délire !!!! pas plus tard que hier soir, je parlais avec un pote brasseur de ce sujet. J'ai imprimé tout ces précieux renseignements pour lui passer.
Un grand merci pour ce sujet.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par map »

pompix a écrit :Merci c'est très intéressant.
En effet, le mash out est très important surtout pour la reproductibilité du process.
Ceci dit comme tu le fais remarquer, en cas de filtration rapide, c'est moins préjudiciable.
Je n'en fais pas en fonctionne à l'empirique, je ne fais que du monopalier avec filtration très rapide. Je sais à peu près où je vais.
Le soucis de Mash Out sur des petites pico avec des rampes de monter en température trop douces c'est qu'on fait trop facilement péter la DF. Enfin, j'dis ça mais j'ai testé qu'une fois...
En glacière j'ai plus trop le choix t'façon, sauf sur les bières très light où j'ai la place de rajouter plusieurs litres bouillants et là ce serait la méga classe car les 78°C seraient atteints instantanément.
Sur une pico, même avec une montée en température de 15 minutes, le Mash Out est bénéfique si la filtration dure plus, disons une heure.
De plus l'espérance de vie des amylases diminue très rapidement avec la température.
Il ne faut donc pas comparer 15 minutes avec le temps de filtration mais moins.

En multipalier on peut facilement compenser en réduisant la durée du palier alpha.
En monopalier j'aurais tendance à brasser plus haut mais ce n'est pas tout à fait équivalent.

Michel
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par pompix »

Je fais du 20l fini. Entre le début de filtration (moût sortant à 66-68°C) et le départ de la chauffe (10-12l) je dois avoir 5 à 8 minutes. Ensuite je rince avec une eau à 80°C, je verse à la porcine et le delta entre début de filtreation et tout est en chauffe en cuve ébu ne dépasse pas les 20 minutes.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par pompix »

Un autre avantage du Mash Out est d'augmenter le rendement en fluidifiant la maîche.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par vitendo »

mash out : j'avais compris (peut être mal?) de notre discuss de cet été que tu n'en faisais pas. si oui bienvenu au club, en tout cas ça me parait important pour les raisons que tu cites.
80 c'est un peu limite pour les tanins, mais je suppose que tu prends en com!pte le fait qu'entre ton eau à 80 et le versage il y a un peu de pertes??
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par pompix »

En effet, je n'en fais pas, peu commode en glacière.
Pour le 80°C d'eau de rinçage, je ne m'en fais pas trop car avec mes 6 kg de grain imbibé soit environ 12kg total à 68°C, j'ai de quoi paré une température un peu haute. En revanche dans le cas d'un mash out, je t'accorde que 80°C peut paraitre un peu élevé.
De toute manière, tu as goûté une ou deux de mes bières et je crois pas qu'on ait relevé beaucoup de tanins. :whistle: :wink:
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par vitendo »

pompix a écrit :De toute manière, tu as goûté une ou deux de mes bières et je crois pas qu'on ait relevé beaucoup de tanins. :whistle: :wink:
Pas trop, non, mais avec la charge houblonnique même une infection à acetobacter serait passée inaperçue ! :D
euh, j'déconne. :think:
en tout y'en avait 18 si je me souviens bien, dont dix ou onze de chez ouam.
dommage qu'il y ait eu la route après.
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Re: Fonctionnement des alpha et béta amylases

Message par jean-rock »

je me posait justement cette question récemment sur le mash out. Moi je fait un BIAB(brew in a bag) donc ma filtration est quasi-instantané, je n'aurais alors pas besoin de faire de mash-out? et si j'en fait pas sa pourrais être quoi les différences sur ma bière?
En Fermentation: -Ambrée , Oatmeal stout
En Bouteille: -Blanche aux framboises, milk stout a l'espresso, Smoked American Amber Ale, IIPA
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