Ziarna zbóż, takich jak jęczmień, pszenica, żyto, kukurydza czy owies, są przede wszystkim magazynem skrobi – polisacharydu zbudowanego z bardzo długich łańcuchów jednostek glukozy. Sama skrobia nie jest dla drożdży cukrem fermentowalnym, dlatego przed fermentacją musi zostać rozłożona do znacznie mniejszych cząsteczek. Proces ten można przeprowadzić na dwa podstawowe sposoby: wykorzystując enzymy naturalnie obecne w ziarnie, przede wszystkim podczas słodowania, albo dodając do zacieru enzymy pochodzące z innych źródeł.
Słodowanie polega na kontrolowanym kiełkowaniu ziarna. W czasie kiełkowania ziarno uruchamia system enzymatyczny potrzebny młodej roślinie do wykorzystania zapasów skrobi. Powstają m.in. α-amylaza i β-amylaza, a także inne enzymy uczestniczące w rozkładzie skrobi i ścian komórkowych. Następnie słód jest suszony i prażony w temperaturze pozwalającej zachować odpowiednią aktywność enzymów. Podczas zacierania, po dodaniu wody i odpowiednim podgrzaniu, enzymy rozkładają skrobię na krótsze łańcuchy i cukry prostsze. W ten sposób skrobia zawarta w ziarnie zostaje przekształcona w mieszaninę cukrów, z których część może zostać wykorzystana przez drożdże podczas fermentacji.
Drugą metodą jest zastosowanie enzymów z zewnątrz. Ma to szczególne znaczenie w produkcji alkoholi z surowców niesłodowanych, np. kukurydzy, pszenicy czy ryżu. Do ugotowanej lub odpowiednio przygotowanej skrobi dodaje się enzymy przemysłowe, najczęściej α-amylazę oraz glukoamylazę. α-amylaza szybko rozcina wewnętrzne wiązania w cząsteczkach skrobi, zmniejszając ich długość i tworząc dekstryny. Następnie glukoamylaza odcina z końców tych łańcuchów pojedyncze cząsteczki glukozy. W zależności od zastosowanego zestawu enzymów można więc uzyskać zacier bogatszy w glukozę albo – jak w klasycznym zacieraniu słodowym – w większym stopniu wypełniony maltozą i maltotriozą.
Najważniejszym cukrem powstającym podczas tradycyjnego zacierania słodowego jest maltoza. Jest to disacharyd zbudowany z dwóch połączonych cząsteczek glukozy. β-amylaza odcina kolejne jednostki maltozy od końców łańcuchów skrobi. Obok maltozy powstaje maltotrioza, zbudowana z trzech jednostek glukozy, a także mniejsze ilości glukozy i innych maltooligosacharydów. α-amylaza, działając wewnątrz łańcuchów amylozy i amylopektyny, tworzy również dekstryny. Część z nich może być dalej rozkładana, ale tzw. dekstryny graniczne, związane z rozgałęzioną strukturą amylopektyny, pozostają w pewnej ilości w brzeczce czy zacierze.
Z punktu widzenia fermentacji szczególne znaczenie ma nie tylko ilość cukrów, lecz także ich struktura. Drożdże z łatwością wykorzystują glukozę, natomiast maltoza wymaga odpowiedniego transportu do komórki i rozkładu przez enzymy drożdżowe. Maltotrioza jest fermentowana przez wiele szczepów drożdży, ale jej wykorzystanie może być wolniejsze i zależy od szczepu oraz warunków fermentacji. Większe dekstryny zazwyczaj nie są przez typowe drożdże gorzelnicze efektywnie fermentowane i pozostają w zacierze.
W praktyce można więc potraktować proces jako stopniowe „cięcie” wielkiej cząsteczki skrobi na coraz mniejsze fragmenty:
Jeszcze bardziej ogólny schemat wygląda następująco:
Końcowy profil cukrów zależy od rodzaju zboża, stosunku amylozy do amylopektyny, sposobu przygotowania surowca, temperatury i czasu zacierania oraz zastosowanych enzymów.
