“Enzyme giảm diacetyl” không nhất thiết trực tiếp phân hủy diacetyl. Trong công nghệ bia, cơ chế thường được khai thác là ngăn tiền chất α-acetolactate chuyển thành diacetyl.
1. Diacetyl hình thành như thế nào?
Trong quá trình lên men, nấm men tổng hợp valine và leucine. Một sản phẩm trung gian là α-acetolactate (ALA):
Pyruvate → α-acetolactate → diacetyl
Bước từ α-acetolactate sang diacetyl chủ yếu là quá trình decarboxyl hóa oxy hóa không do enzyme, đặc biệt khi α-acetolactate ở ngoài tế bào.
Sau đó nấm men hấp thu diacetyl và chuyển hóa:
Diacetyl → acetoin → 2,3-butanediol
Hai chất sau có ngưỡng cảm quan cao hơn nhiều, nên ít tạo mùi bơ đặc trưng.
2. Enzyme giảm diacetyl tác động ở đâu?
Một cơ chế quan trọng là enzyme α-acetolactate decarboxylase (ALDC).
Enzyme này xúc tác:
α-acetolactate → acetoin + CO₂
Thay vì để α-acetolactate đi theo con đường:
α-acetolactate → diacetyl
thì ALDC chuyển nó sang:
α-acetolactate → acetoin
Như vậy, nguồn tiền chất tạo diacetyl bị loại bỏ trước khi diacetyl hình thành.
Đây là lý do ALDC thường được gọi là enzyme giảm diacetyl, mặc dù về bản chất nó không phải enzyme trực tiếp “ăn” diacetyl.
3. Tại sao cơ chế này hiệu quả?
Hãy hình dung:
┌──→ DIACETYL ──→ 2,3-butanediol
│
α-acetolactate ──┤
│
└──→ ACETOIN
↑
ALDC
Nếu không có ALDC, một phần α-acetolactate tự chuyển thành diacetyl.
Nếu có ALDC, α-acetolactate được chuyển nhanh sang acetoin, nên lượng diacetyl có khả năng hình thành giảm mạnh.
4. Khác gì với nấm men tự khử diacetyl?
Đây là hai cơ chế khác nhau:
Cơ chế Đối tượng tác động Kết quả
ALDC/enzyme α-acetolactate Ngăn diacetyl hình thành
Nấm men Diacetyl Chuyển diacetyl → acetoin → 2,3-butanediol
Vì vậy, sử dụng enzyme phù hợp có thể giúp giảm gánh nặng cho nấm men, đặc biệt khi nhà máy muốn rút ngắn thời gian maturation.