Proteinat përbëjnë një klasë shumë të rëndësishme të komponentëve organikë në birrë dhe luajnë rol kryesor në cilësinë dhe stabilitetin e saj. Ato janë të domosdoshme gjatë procesit të maltimit dhe sheqerizimit dhe ndikojnë drejtpërdrejt në konsistencën dhe shkumën e birrës.
Përmbajtja proteinike dhe përbërja e birrës varen nga lëndët e para dhe reaksionet ezimatike që ndodhin gjatë procesit teknologjik të prodhimit.
Një klasë e rëndësishme e proteinave janë dhe enzimat, të cilat përshpejtojnë reaksionet kimike pa pësuar ndryshime në karakter ose stukturë. Në prodhimin e birrës spektri më i rëndësishëm i enzimave përfshin amilazat, proteazat dhe betaglukanazat. Enzimat janë përgjegjëse për zbërthimin e amidonit në sheqerna dhe të komponentëve të ndryshëm në molekula më të vogla.
Proteinat e maltit
Malti është burimi kryesor i proteinave në birrë ku çdo 1% azot është i barabartë me 6.25% proteinë. Sasia e proteinës totale ose azoti total, paraqet të gjithë lëndën me përmbajtje azoti të maltit, duke përfshirë dhe format e patretshme.
Maltet me më pak se 10% proteinë japin birrë me konsistencë të ulët. Maltet me përmbajtje më të lartë se 12 % proteinëjapin birrë me konsistencë të lartë por që rrezikohet ngaformimi i turbullisë.
Sasia e Azotit të Tretur (% SNR). Shprehet si raport S/T (sasia e tretshme/sasinë totale), SN/TN (azoti i tretshëm /azoti total, ose si Indeksi Kolbach), llogaritet duke pjestuar azotin e tretshëm (ose proteinën) në lidhje me përqindjen e azotit total (ose proteinën). SNR është një tregues shumë i rëndësishëm mbi modifikimin e maltit. Sa më e lartë të jetë kjo vlerë, aq më i modifikueshëm do të jetë malti. Përmbajtja proteinike nëmalt rritet deri në masën 9-14% në krahasim me elbin.
Proteinat në musht
Proteinat dhe makromolekulat që vijnë nga lëndët e para pësojnë një sërë ndryshimesh gjatë procesit të prodhimit tëbirrës.
Sheqerizimi është procesi biokimik ku përfundon degradimi enzimatik i cili ka filluar gjatë maltimit. Gjatë këtij procesiproteina hidrolizohet duke u shpërbërë nëpërmjet enzimës proteazë në peptide dhe në komponime azoti më pak komplekse, ndërsa peptidaza shpërbën peptidet në amino acide. Amidoni shpërbëhet nga enzima amilazë në maltozë, dekstrina dhe sheqerna të tjera.
Gjatë zjeries së mushtit, ndodh precipitimi i proteinave në formën e turbullisë së nxehtë dhe turbullisë së ftohtë. Turbullia e nxehtë përbëhet nga pjesëza relativisht të mëdha dhe ndahet nga mushti i nxehtë me anë të “whirpool”. Principi është ndarja e turbullisë nën ndikimin e forcave centrifugale. Proçesi i prodhimit të mushtit siguron një substrat të pasur me karbohidrate të fermentueshëm dhe lëndë të azotuara të tretshme (peptone dhe aminoacide), të cilat janë një terren shumë i mirë për zhvillimin jo vetëm të majasë.
Mushti përmban nga 500-1100 mg/l azot në varësi të sasisë tëmaltit që është përdorur dhe përmbajtjes proteinike të tij. Para fillimit të fermentimit, mushti ftohet, kur temperatura bie nën 550C vihet re formimi i turbullisë së ftohtë. Ky reaksion përshpejtohet me rënien e vazhdueshme të temperaturës.
Metabolizmi i azotit nga majaja
Majaja përdor sheqerin dhe proteinat e tretura në musht si burim energjie për rritje dhe shumim. Përshkrimi tradicional i fermentimit të mushtit është një proçes anaerobik i majave që shndërrojnë glukozën në etanol dhe dioksid karboni.
Azoti i asimiluar nga majaja përdoret për sintezën e aminoacideve të cilat nga ana e tyre sintetizojnë proteinat.Aroma dhe buketi i birrës varet kryesisht nga shkalla e asimilimit të azotit nga majatë, që bazohet në fermentimin e amino acideve në aldehide, të cilat me vonë shndërrohen në alkoole dhe acide.
Gjatë procesit të fermentimit dhe maturimit për shkak të uljes së pH proteinat sedimentojnë në fund të tankut.
Për të siguruar birrë të qartë, me shkëlqim dhe qëndrueshmëri koloidale është i domosdoshëm filtrimi i saj. Ky proces realizohet duke përdorur stabilizues dhe ndihmës filtra tëndryshëm ku përmendim: silica gelet, tokat diatomike (kieselguhr) dhe polivinilpolipirrolidone (PVPP).
Roli i proteinave në stabilitetin koloidal të birrës
Një nga defektet më të hasura në birrë është turbullia e cila ndikon në stabilitetin koloidal dhe zvogëlon jetëgjatësinë e produktit përfundimtar. Turbullia e birrës konsiston kryesisht në lëndën organike që janë proteinat (40–75%), polifenolet (në kombinim me proteinat) dhe karbohidratet (2– 15%).
Gjatë ruajtjes për një kohë të gjatë mund të formohen turbulli të ndryshme në birrë. Pjesëzat e vogla që shkaktojnë turbulli konsiderohen si turbulli e “padukshme” ose ndryshe “pseudo-turbulli”. Pseudo-turbullia konsiston në pjesëza shumë të vogla të cilat nuk janë të dukshme me sy të lirë dhe që i atribuohet pjesëzave të mbetjes së amidonit, pentozave në rast se përdoren shtesa drithi, oksalateve nga mushtet të cilat kanë mungesë në Ca, beta-glukaneve nëse malti nuk është i modifikuar mirë, si dhe karbohidrateve dhe proteinave të majasë. Pjesëzat e turbullisë variojnë nga 0.13 mikron deri në1.03 mm.
Turbullia permanente krijohet nga ndërveprimi i polifenoleve të polimerizuara me proteinën e cila është e qëndrueshme dhe në temperatura mbi 70°C. Pjesëzat e turbullisë permanente janë më të mëdha dhe variojnë në intervalin 13-103 mm.
Në birrë dallohet turbullia e ftohtë dhe turbullia për shkak tëvjetërimit të saj. Turbullia e ftohtë formohet në përgjithësi kur birra ftohet në 0°C dhe largohet nëse birra ngrohet. Nëse nuk largohet turbullia e ftohtë atëherë shfaqet turbullia që vjen nga vjetërimi i birrës (turbulli e përhershme), e cila është e pakthyeshme. Turbullia e ftohtë formohet kur polipeptidet dhe polifenolet lidhen me lidhje jo-kovalente. Turbullia e përhershme formohet fillimisht në të njëjtën mënyrë, por shumë shpejt formohen lidhjet kovalente dhe krijohen komplekse, të cilat nuk treten me ngrohjen e birrës.
Për të përmirësuar stabilitetin koloidal të birrës duhet të largohen patjetër proteinat dhe komplekset polifenolike ose të parandalohet formimi i këtyre të fundit, për këtë arsye është shumë i rëndësishëm përcaktimi i përmbajtjes proteinike në të gjitha stadet e prodhimit të birrës. Sasia e proteinave totale përcaktohet nëpërmjet metodës Kjeldahl dhe asaj spektrofotometrike.
Mbajtja nën kontroll e parametrave fiziko – kimik si: turbullia, ngjyra, ekstrakti, përmbajtja alkoolike, hidhësia, koka e shkumës, aciditeti dhe pH siguron cilësi dhe stabilitettë produktit përfundimtar.
Vlen për t’u përmendur rëndësia e kryerjes së testit të formimit të turbullisë (test i shpejtë dhe i thjeshtë), për të gjykuar mbi stabilitetin koloidal dhe jetëgjatësinë e produktit përfundimtar. Birrat e ambalazhuara inkubohen nëtemperatura të ndryshme, 200C, 400C dhe 600C për 48 orë dhe pas ҫdo inkubimi birra vendoset për 48 orë në temperaturën 00C.
Përfundime
Qëllimi kryesor i prodhuesve të birrës është përftimi i një produkti përfundimtar me shije të pëlqyeshme, aromë të mirë, stabilitet koloidal dhe jetëgjatësi. Këto janë disa nga veҫoritë ku bazohet konsumatori për të gjykuar mbi cilësinë e birrës.
Studime të ndryshme tregojnë se birrat me përmbajtje të ulët të sasisë totale të proteinës kanë më pak mundësi të formimit të turbullisë dhe sigurojnë qëndrueshmëri koloidale. Lidhjet protein –protein stabilizojnë shkumën dhe janë përgjegjëse për shijen dhe aromën e birrës, ndërsa lidhjet protein-polifenol janë përgjegjëse për shfaqjen e turbullisë. Shkuma është në përpjestim të drejtë me proteinën me peshë molekulare tëmadhe, ndërkohë që jetëgjatësia e birrës është në përpjestim të zhdrejtë.
Birrat me përmbajtje proteinike të lartë janë të prirura për tëformuar turbulli. Për sa kohë që azoti total në birrë është në nivele të konsiderueshme, madje dhe 0.1% azot total është i mjaftueshëm për të prodhuar turbullinë proteinë-polifenol. Në turbullinë e birrës ndikon vetëm proteina turbulli-aktive ose ndryshe azoti i koagulueshëm që përbën rreth 10% të proteinës totale në birrë.
Si përfundim mund të themi se proteina është “zemra e reaksioneve”; “buka e majasë” dhe “trupi i birrës”
Prof.asoc. Dr. Ariola Devolli
Departamenti i Kimisë, Fakulteti i Bioteknologjisë dhe Ushqimit, UBT
Shto Koment