6. Malt

6. Malt

Selvforsyning og oplysning

For 100 år siden havde enhver lille flække, med respekt for sig selv, sit eget malteri. Bondemanden kørte til malteriet med 10 sække byg korn og fik 8 sække byg malt med retur. Selvforsyning og bytteøkonomi dannede i mange hundrder år grundlag for eksistens. Med bondestenalderens indtog for næsten ca. 6000 år siden, begyndte vi at dyrke landbrug, holde kvæg, grise og dyrke korn, vi blev selvforsynende med madvarer, vi selv havde dyrket og avlet.

Samfundet var kendetegnet ved agerbrug og dyrehold, landbrug bliver den primære produktionsmåde. Først i renæssancen begynder der for alvor at ske ændringer. I byerne sker en markant arbejdsdeling og mange håndværk spirer frem, med tiden bliver de til fabrikker og industrier med mange ansatte og stort varesalg til mange kunder.

I bondesamfundet dyrkede man korn og andre landbrugsprodukter, uden den omfattende viden om dyrkning, forarbejdning og anvendelse vi har i dag. Bygkorn og humle blev dyrket sammen med mange andre afgrøder til bedriftens opretholdelse. Fremstilling af øl, vin etc. er et rigtig godt eksempel på, hvordan man i gamle dage var i stand til at lave øl og vin uden at vide, hvad pokker der skete i dyrknings- og forarbejdnings-processen. Med industrialiseringen bliver vi i stand til at forstå ned i detaljen, hvad der sker fra kornet sås til øllet skænkes i glasset. Vi bliver i stand til i langt højere grad at skabe gode råvarer og forarbejdningsmetoder.

Uden malt ingen øl!

Stort set al malt bliver brugt til ølbrygning. Kornsorten byg er den mest brugte kornsort til malt. Men også andre kornsorter kan maltes og anvendes til øl-brygning. I betragtning af Danmarks lille størrelse, så bidrager vi med en pæn andel af verdens samlede malt produktion. Malteriet Fuglsang i Haderslev (+ Thisted) og Danish Maltgroup (ejet af svenske Viking Malt) i Vordingborg fremstiller sammenlagt 280.000 tons malt årligt (kilde: First Key 2016) svarende til ca. 1,24% af verdens samlede malt fremstilling.

Der er to slags byg. To-radet (Hordeum distichum) og seks-radet (Hordeum vulgare). Seksradet har mere protein og mindre sukker end to-radet byg. De fleste bryggerier bruger to-radet, men nogle bryggerier i USA bruger seks-radet, især til øltyper med forholdsvis stor mængde tilsætninger som majs, ris eller sukker.

Byg kornets klassifikation jvnf. den linnæiske taksonomi :

Rige : Plantae – planter;

Række : Magnoliophyta – dækfrøede;

Klasse : Liliopsida – enkimbladede

Orden : Poales – græs-ordenen;

Familie : Poaceae – græs-familien;

Slægt : Hordeum – byg

Art : distichum – almindelig byg 2-radet

Maltning

På malteriet startes kornets spiringsproces, hvor kornet ”tror”, at nu er det forår, nu skal frøet spire og vokse sig op til en plante. Men inden bygkornets enzymer for alvor laver gode forgærbare kulhydrater fra frøhvidens stivelse og kim-planten efterfølgende omsætter kulhydraterne, så stoppes processen ved at tørre malten. Det er den korte version af bygkornets transformation til malt, som vil blive gennemgået i detaljen i det følgende.

På malteriet er processen opdelt i tre delprocesser. I det følgende ser vi på, hvad de tre delprocesser går ud på. Og vi skal blive klogere på, hvad der sker med bygkornet fra det kommer ind i malteriet og til det i løbet af ca. 7 til 8 dage er blevet til den færdige malt klar til levering til Carlsberg bryggerierne, hjemmebryggeren eller hvem der lige står og mangler noget malt.

Enzymer og stivelse

Maltning er en omstændelig proces og som det fremgår af ovenstående, er der mange bolde i luften under maltningsprocessen. Processen vil i det følgende blive behandlet i lidt flere detaljer.

Maltningens formål er at aktivere enzymer (proteinenzymer), som nedbryder frøhvidens cellevægge samt nedbryder protein matrix omkring stivelseskorn og dermed gør stivelsen tilgængelig for amylase enzymerne under mæskning. Det er også maltningens opgave at klargøre og aktivere amylase enzymer (stivelsesenzymer), som nedbryder de lange komplekse polysakkarider til simple sakkaridforbindelser under mæskning, som gæren kan optage. De fire vigtigste enzymer er:

– Beta-glucanase nedbryder cellevæg omkring frøhvide. Enzymprocessens substrat er beta-glucaner og produktet er glukose. To positive sideeffekter af denne enzymproces er, at nedbrydning af cellevæg giver bedre plads til, amylaser kan komme ind i frøhviden og nedbryde stivelse. Desuden bidrages til bedre viskositet og dermed en bedre separering af malt fra urt under lautering.

– Protein protease nedbryder protein matrix, som omgiver stivelseskorn, samtidig dannes fri aminosyre, vitaminer og mineraler til gærens stofskifte. Protease dannes i aleuronlag og omdanner store proteiner til mindre opløselige proteiner. Peptidase klipper aminosyre fra enden af lange proteinkæder, for at danne små peptider og aminosyrer (How to brew si. 146).

– Alfa-amylase nedbryder stivelse også kaldet polysakkarider (amylopektin) i mindre kæder af kulhydrater. Inden spiringsprocessen stoppes, når alfa-amylase at danne 5 til 10 % simple sukkerarter.

– Beta-amylase nedbryder stivelse også kaldet polysakkarider (amylose) ved at klippe to glukose molekyler af enden af de lange kulhydrat-kæder og danne maltose. Beta-amylase er i frøhviden inden spiring, frigives og standses når malten kommer på køl.

Stivelse i frøhviden er kim-plantens madpakke. Stivelse er kulhydrat dannet ved fotosyntesen, som er beskrevet i afsnit om Sukker og enzymer. Stivelse omsættes af amylase enzymerne (alfa- og beta-amylase) og enzymets substrat består af:

– Amylopektin, en forgrenet polymer bestående af glukose molekyler og udgør ca. 80% af den samlede stivelse.

– Amylose, uforgrenet polysakkarid bestående af lange kæder af glukose molekyler og udgør de sidste ca. 20% af stivelsen i frøhviden.

Op til 80 % af polysakkariderne nedbrydes af alfa- og beta-amylase.

Enzymerne udsættes for varme, når malten kommer på køl. Næste step er mæskning i ølbryggeriet, her genaktiveres amylase enzymerne og stivelse omdannes til forgærbar sukker.

Enzymaktivitet er betinget af temperatur og pH. I tabellen nedenfor gennemgås anbefalede temperaturer og pH-værdier for hver af de forskellige enzymer i malt. Som det er gennemgået i afsnittet om vand, så har vands indhold af ioner indflydelse på pH, især karbonat (CO₃^2-) og bikarbonat (HCO₃^2-) som hæver pH og calcium (Ca²⁺) der sænker pH. Hvis pH er for høj så tilsæt syre. Hvis pH er for lav så tilsæt CaCO₃ (eller NaHCO₃).

Lautering er et begreb, der benyttes flere gange nedenfor og er den proces, hvor malten separeres fra urt. Processens mål er at få en klar urt med højt indhold af forgærbar sukker.

Mæske temperaturer (Kilde: ”How to Brew” si. 143, ”Læring og gæring” side 5, ”Malt” side 112):

Enzym navn:	temperatur	pH-optimum
Phytase	30 .. 52º celsius	5,0 til 5,5
Phytase opløser stivelse, danner lidt dextriner, sænker pH-værdi, reducerer lauterings-problemer og nedbryder cellevægge. Malt er rig på phytin, dvs. fosfat, kalium og magnesium. I dag er dette trin overflødigt på grund af den høje maltkvalitet malterierne kan levere.
Syre rest/pause	35º celsius
Reducerer pH, bruges ikke mere. Alm. modificeret malt har den pH, som forventes.
Beta-glucanase	32 .. 50º celsius	4,5 til 5,5
Beta-glucanase nedbryder cellevæg, sænker pH og hæver viskositet. Genoptager malt-modifikation, stivelses-matrix åbnes og har betydning for lautering. Anbefales hvis mere end 20% er umaltet byg etc.
Protease og peptidase	45 .. 55º celsius	4,5 til 6,0
Protease nedbryder lange protein-kæder til mindre opløselige protein-forbindelser. Forbedrer lautering, laver bedre skum og bidrager til diset øl. Peptidase klipper enden af protein-kæder og danner peptider / aminosyrer. Frigør FAN (Free Amino Nitrogen), som er næring til gær, nedbryder mellemlange peptidkæder og reducerer krop.
Glucoamylase	55º celsius	3,5 til 4,0
Omsætter stivelse til glukose.
Alfa-glucosidase	60 .. 70º celsius	4,5 til 5,5
Alfa-glucosidase omdanner stivelse og dextriner til glukose, dog i begrænset omfang og har begrænset effekt på slutresultat.
Limit dextrinase	60 til 65º celsius	4,8 til 5,8
Limit dextrinase nedbryder forgrenede stivelseskæder (amylopectin-kæder) til mindre stivelseskæder, som efterfølgende omdannes af alfa- og beta-amylase til forgærbar sukker.
Beta-amylase	55 .. 65º celsius	5,0 til 6,0
Beta-amylase klipper to glukose molekyler fra enden af lange stivelseskæder (amylose) og returnerer maltose, dvs. mere forgærbar kulhydrat og det resulterer i mindre restsødme.
Alfa-amylase	62 til 68º celsius	5,3 til 5,7
Alfa-amylase klipper hist og her i amylopektin (dvs. stivelse) Lange stivelses-kæder nedbrydes til kortere stivelses-kæder og generer dextrin, maltotriose og maltose. Producerer mindre forgærbar kulhydrat, det resulterer i højere restsødme.
Udmæskning / mash out	73º celsius
Opløser sidste del af stivelse og gør lautering nemmere.

Bemærk enzymer inaktiveres ved denaturering, derfor starter mæskeprofil med den laveste temperatur, som efterfølgende forøges gradvist.

Illustration hentet fra: http://www.memoireonline.com/08/13/7254/m_Evaluation-of-the-hypoglycemic-hypolipidemic-and-anti-alpha-amylase-effects-of-extracts-of-the-twig19.html

Illustrationen viser, hvordan enzymer omdanner stivelse (tegningen viser en amylopectin) til forgærbar sukker (se How to Brew s. 147.. 149).

Basismalt

I figuren: ”Bygkornets tre stadier” beskrives, hvordan enzymprocessen stoppes ved at tørre kornet efter fem dages spiring. Det er vigtigt at stoppe spiring efter fem dage ellers opstår for stort spild af kulhydrat omsat af den lille fremad-spirende kimplante. Under tørring udvikles maltens smag og farve, herefter er kornet blevet til basismalt eller specialmalt, afhængig af hvilken temperatur malten er tørret, kølnet eller ristet ved.

Malt der tørres ved lav temperatur bevarer maltens enzymer, de omdanner stivelse til forgærbare kulhydrater under mæskning. Det er hovedsaglig basismalte som Pilsner, Pale Ale og Munich malt, som dannes i denne proces. Ved højere tørretemperatur denaturerer enzymerne og de kan ikke omdanne stivelse til forgærbar sukker under mæskning. Malt tørret ved højere temperatur og i længere tid end basis-malt kaldes special-malt og omfatter crystal- , karamel-, brændt- og andre typer malt. Denne type malt bidrager alene med aroma, smag og farve. Under spiring og efterfølgende under ristning eller kølning skabes sukker, så det er muligt at lave mange spændende smagfulde malttyper.

Specialmalt – farve og smag

Specialmalttyperne bidrager ikke med forgærbar sukker til gæringsprocessen. Til gengæld bidrager de til øllets gode smag og smukke farve. For at kunne lave specialmalte skal vi have kendskab til følgende detaljer i malt-processen.

– Drom roaster : er en tromle, hvor grøn malt tilføres, tromlen roterer og malten opvarmes. Grøn malten inde i roasteren udsættes for en jævn og ensartet varmepåvirkning. Først opvarmes grøn malten til ca. 65 grader, vandindhold i malten afdampes og enzymer gøres klar til brug i mæske-proces. Herefter hæves temperaturen yderligere, hvis temperaturen er 110 til 150 grader så udføres en Maillard reaktion og hæves temperaturen til over 160 gr. starter en karamelliseringsproces.

– Kølning : er en tørremetode, hvor malten spredes ud på et dæk i et jævnt og ensartet lag. Varme tilføres så den nederste del af malt-laget opvarmes mest og der forekommer en karamelliseringsproces, mens den øverste del af malt-laget ikke udsættes for lige så megen varme og i den del af malten vil der forekomme en Maillard-proces.

Vi har nu en råvare (grøn malt), to metoder (roastning og kølning) samt parametre der kan stilles på (varme og tid). Specialmaltens farve og smag genereres gennem en af følgende tre processer: Maillard reaktion, karamellisering og pyrolyse, så dem vil vi se lidt nærmere på.

Maillard reaktion er en biokemisk reaktion mellem kulhydrats carbonylgruppe og aminosyres aminogruppe. Reaktionen påvirker smag, lugt, mundfylde samt farve og udføres ofte i temperaturintervallet 120 … 150 grader, men kan også udføres ved væsentlig lavere temperatur. Mailard reaktion forekommer ved exempelvis fremstilling af: brødskorpe, chokolade, ristet brød, pop-corn, flæskesvær, kaffe, mørkt øl / malt, stegt kød og ahornsirup.

Malt fremstillet efter Maillard-metoden giver smag efter brød, toast, kiks og malt. Samtidig bliver malten brun-farvet. Betingelserne for Mailard reaktioner findes både i malteriet og i bryghuset. Den kan sammenlignes med karamellisering, som også er en ikke-enzymatisk proces. Karamellisering er dog en proces, hvor den kemiske sammensætning i sukker nedbrydes ved høj temperatur. Maillard reaktion er en proces, hvor sukker og aminosyre opvarmes og reagerer sammen.

Maillard reaktion opdeles i tre step:

1) et sukkermolekyle og en aminosyre knyttes sammen, sukker og aminosyre kondenserer, et vandmolekyle frigøres og der opstår en ustabil forbindelse. R-gruppen i aminosyren bestemmer smag, duft og farve. Der dannes glycosylaminer (binding mellem glykosylgruppe og aminogruppe).

2) denne ustabile forbindelse (kaldes Schiff base) danner ketosaminer (ketose + amin og gennemgår Amadori omlejring).

3) Ketosamin gennemgår yderligere en transformation, der ender i en af tre forskellige produkter:

3a) ketosamin dehydreres (producerer to vandmolekyler) yderligere og resulterer i forbindelser der ligner karameliseringsreaktioner, det giver stærk smag og aroma.

3b) danner små kortkædede kulstofmolekyler som fx. diacetyl, pyruvaldehyde og andre produkter.

3c) tab af tre vandmolekyler og yderligere reaktion med aminosyrer, dannelse af melanoidin samt farvet nitrogen polymerer og genererer brunlige farver, ristede kaffearomaer, smagen af stegt kød eller brændt brødskorpe.

Sammenfattende er smag og bruning ved Maillard reaktion bestemt af aminosyre, sukker, temperatur og tid.

Karamellisering er en reaktion mellem sukkermolekyler, der foregår ved høj temperatur. Grønmalten har udført forløbet, hvor enzymer har nedbrudt stivelse til monosakkarider. Når denne grønmalt tørres ved temperaturer over 120 grader celsius udføres først Maillard reaktion og ved 160 grader karamelliseres malten.

Karamellisering udføres ved temperaturer over 160 grader, reaktionen er irreversibel, smag er nøddeagtig, toffee, karamel, honning og brændt sukker samt generer farven brun.

Tørring kan udføres i tromle eller på et dæk. Hvis tørring udføres i tromle opnås mere ensartet og hurtigere reduktion af vandindhold, hvilket resulterer i mere glasagtig frøhvide samt en ren og sliklignende smag.

Pyrolyse er en hel eller delvis forkulningsproces, hvor malt ristes ved høj temperatur, over 200 grader. Chokolade malt og black malt ristes i området 200 til 240 grader og får smagskarakter af chokolade, lakrids, kaffe og brændt toast brød. Farve : fra meget mørk til sort. Bør bruges med mådehold. Det er en god ide at tilsætte den ristede malt i de sidste 5 til 10 minutter af mæskning, for at undgå den skarpe bitterhed, det giver plads til de gode chokolade og kaffe aromaer.

Kornets vej gennem malteriet er en omstændelig proces. Kornet er blevet til bygmalt og er klar til levering. De store malterier vi har i dag, kan levere mange forskellige typer malt i høj kvalitet. Det giver muligheder for at lave meget forskelligt og godt øl.

L av selv din specialmalt

2 kg basis malt hældes i en bradepande, overhældes med 2 liter vand, sæt bradepanden i nederste rille i ovnen og temperaturen indstilles til 125 grader, omrør i malten en gang hvert ca. 15. minut. Efter 3 til 4 timer har du en forholdsvis lys specialmalt / Crystal malt. Gør det samme ved 170 grader og du får en god karamelmalt. Lav også en portion ved 220 grader, det bliver til en chokolademalt. Så har du 3 specialmalte lavet på basis af basismalt fra det lokale malteri. Det giver også godt øl.

Har du sat bradepanden i den nederste rille, så er det nemt at røre rundt i malten. I den første times tid eller to vil vandet holde temperaturen i malten nede omkring de 100 grader, i den sidste times tid er malten tør og temperaturen stiger til det ovnen er sat til. Fremstilling af chokolademalt kan lugtes og ses på udstyret efterfølgende. Jeg har investeret i en ekstra bradepande, som er min. Og efter maltning bruges der tid på omhyggelig ovnrens, det er godt for ovnen og for mit gode forhold til min dejlige hustru 😉

Mæskning

Det gode forgærbare sukker sammen med farve og smag fra malt bliver til godt øl. Det er en biokemisk proces brygmesteren omhyggeligt kontrollerer. Maltprofil, vand og temperatur er vigtige parametre i denne proces.

Under mæskning opblødes malt i vand og varmes op, så enzymerne atter bliver aktive og færdiggør arbejdet med at omdanne stivelse til kulhydrater. Malten valses umiddelbart før mæskning, så den lettere opløses i vand, men må ikke valses for fint, da malten også fungerer som en si, når urt og malt separeres. Malt, der er valset for fint, kan resultere i stock mash, dvs. malten klumper sammen og det bliver vanskeligt eller næsten umuligt at separere urten fra malten. Valsen skal være indstillet så bygkornet bliver delt i 2 til 4 stykker efter valsning.

Tilsæt malten til brygvandet og tænd for varmen. Malten bliver opblødt under opvarmning og gør det nemmere for enzymerne at få adgang til stivelse. Forskellige enzymer aktiveres ved forskellige temperaturer. Afhængig af malt-kvalitet og opskrift, så mæskes der ved forskellige temperaturer. Mæske-profil kaldes de temperaturer og tider, som der mæskes ved.

Mæskningen har betydning for øllets farve, aroma, smag og fylde. Betingelser for mæskning er vand, varme, malt, passende pH-niveau og tid. Tilsæt malt i forholdet 4 dele vand og 1 del malt. Høj mæsketemperatur (65 til 70 grader) resulterer i en dextrin-urt. Lav mæsketemperatur (60 til 65 grader) resulterer i gærbar urt.

Vi er mest interesseret i amylase enzymerne (alfa- og beta-amylase), men andre enzymer aktiveres også under mæskning ved forskellige temperatur-intervaller.

Infusionsmæskning, kalder vi det, når bryggeren har en mæskeprofil, hvor opvarmning af vand og malt holder pauser undervejs. Med den gode malt vi har i dag, vil mange håndbryggere bruge en mæskeprofil, der nogenlunde ser sådan her ud: varm op til 63 grader og hold en times pause og hæv temperaturen til 73 grader og hold femten minutters pause. Brug termometeret og hold temperaturen på de angivne grader. Så er det muligt både at aktivere beta-amylase og alfa-amylase samt limit dextrinase. Og dermed vil langt det meste stivelse blive omsat til forgærbar sukker. Udmæskning ved 73 grader aktiverer de sidste enzymer samt opbløder substansen, så det bliver nemmere at udtrække den gode forgærbare sukker under lautering.

Råvaren malt

Der findes mange forskellige typer malt og kvalitetsniveauet er højt. Malterier og andre laver løbende kvalitetsanalyse af malt. En congress urt er opskriften på en lille mængde urt, som anvendes i kvalitetsanalysen af malt. En ensartet opskrift, hvor der kun anvendes den malttype, der skal undersøges, giver et godt grundlag for bedømme forskellige egenskaber ved en bestemt type malt. Selve congress urten laves ved at mæske 50 gram malt i 150 ml vand og hæve temperaturen gradvist. ( http://blog.brewingwithbriess.com/understanding-a-malt-analysis/ )