提高蛋白酶和果膠酶活力的麥芽製備方法

2023-12-10 02:31:26

專利名稱：：提高蛋白酶和果膠酶活力的麥芽製備方法
技術領域：
：本發明屬於提高麥芽質量的製備麥芽的方法。
背景技術：
：麥芽不僅用於啤酒生產，也可用於食品生產中的酶製劑來原。我國已成為啤酒第一生產大國，但大部分原料大麥依靠進口。原因是我國產的大麥按照傳統的啤酒原料大麥要求有些差距；如東北等地適合種植大麥土地面積很廣，有適合種植大麥品種，如墾啤-2號(多稜)、莫尼斯(現墾啤-l號，多稜))、9047(現墾啤-3號，二稜)、紅日(現墾啤-5號，二稜)等大麥品種。啤酒對原料大麥要求皮薄，蛋白含量二稜大麥限定9-11%、六稜大麥限定10-12%(官敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p3-10);但是東北很多大麥蛋白含量超標，而且皮厚，存在製備麥芽後麥芽浸出率低等啤酒釀造缺陷。目前現行的麥芽製備和質量標準中，麥芽浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等指標辨別麥芽質量的重要標準；也有麥芽的各種酶活力的報導、也有啤酒原料大麥製備麥芽技術(管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)。但是現有技術沒有麥芽製備過程中控制各種酶活力的方法，以提高麥芽質量，即提高浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等麥芽指標；因此啤酒原料大麥、尤其不符合原料大麥要求的麥芽質量差，影響啤酒生產。本發明麥芽製備過程中提高蛋白酶和果膠酶活力的方法，提高成品麥芽浸出率、糖化力和a-氨基氮，提高麥芽的質量；這種方法不僅適合啤酒原料大麥的麥芽生產，更適合於不符合啤酒原料大麥(蛋白含量高、皮厚、製備麥芽後麥芽浸出率低)大麥，可生產優質麥芽。
發明內容針對現有技術存在的缺陷，本發明旨在在研究在製備麥芽過程中，工藝過程和條件對各種酶的變化，以及哪幾種酶對成品麥芽浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮等麥芽質量影響，從而發現在製備麥芽過程中控制和提高果膠酶和蛋白酶方法，製備出浸出率和糖化力(WK)高、麥汁a-氨基氮高的麥芽。既在製備麥芽過程中，交替控制大麥浸水時間3-4小時，斷水8-12小時；控制發芽溫度12-20。C方法，尋找產蛋白酶和果膠酶高的條件，製備麥芽，生產出浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮高的麥芽的製備工藝方法；為啤酒生產提高啤酒生產原料利用率，提供新製備麥芽方法。因此，本發明在製備麥芽過程中，交替控制大麥浸水時間35小時，斷水714小時；控制發芽溫度1418。C的不同條件下，麥芽製備過程中ot-澱粉酶、p-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶、蛋白酶和果膠酶活力變化，所製備麥芽質量關係；結果，制麥過程中的a-澱粉酶、P-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力對麥芽質量影響不大；但蛋白酶和果膠酶生成，對成品麥芽浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮等麥芽質量指標影響較大；如，莫尼斯大麥在16"C、交替浸水4小時斷水8小時的方法，發芽4天，所製備的麥芽其果膠酶、蛋白酶活力，比在12和2(TC、交替浸水4小時斷水12小時方法所製備的麥芽所製備的麥芽果膠酶、蛋白酶活力提高3%-10%;乾燥後其麥芽成品的浸出率和糖化力可提高3-6%;01-氨基氮提高5%-15%;又如，紅日(現墾啤-5號，二稜)大麥品種，在16。C，交替浸水4小時斷水12小時方法發芽5天，所製備麥芽質量最好，與交替浸水4小時斷水8小時，在溫度12或20。C發芽相比較，果膠酶、蛋白酶提高3%-13%;其成品麥芽糖化力(WK)提高5%-15%，浸出率和01-氨基氮提高3-6%。又如，大麥品種墾啤-2號在16。C，浸水3小時斷水12、發芽時間為四天的成品麥芽，與在12和2(TC，交替浸水4小時斷水12小時、或浸水4小時斷水8條件發芽的成品麥芽的浸出率和糖化力提高3-6%;01-氨基氮提高5%-15%。由此得知，在大麥品種不同的條件下，得到果膠酶、蛋白酶較高的麥芽，其製備工藝中的交替浸水斷水的方式略有差別；但是無論什麼大麥品種，發芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高成品麥芽的浸出率、糖化力和麥汁(x-氨基氮；也就是說提高麥芽質量。本發明的製備麥芽的工藝為在141『C下，交替浸水時間35小時，斷水714小時，發芽45天。與現有技術相比，本發明具有突出的優點是為適應國產生產啤酒的需要，經過大量的探索和實踐，得出在製備麥芽的過程中麥芽果膠酶、蛋白酶活力與麥芽浸出率、糖化力和(x-氨基氮的關係和規律，提出了在制麥過程中控制蛋白酶和果膠酶來生產優質麥芽的方法。以多種國產大麥品種為原料製備出的麥芽，明顯地提高了麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮含量一即麥芽的主要質量的技術指標。其方法適合各種大麥，尤其適合按傳統工藝皮厚、麥芽浸出率低的東北產大麥。這是現有的生產技術無法達到的，是傳統方法更無法與之相比。以下用實施例進一步說明本發明。具體實施方式實施例1東北產莫尼斯(現墾啤-l號，多稜)大麥；原料水分13.0%;發芽率85.5%;蛋白含量12.6%。製備麥芽方法每一種試驗用1公斤莫尼斯大麥水洗，制麥溫度從12到20。C，發芽時交替水浸時間和斷水時間從4小時到16小時，發芽4-5天。每天測定麥芽a-澱粉酶、p-澱粉酶、纖維素外切酶、果膠酶、普魯蘭酶的酶活力，按照如下常用的酶活力測定方法麥芽a-澱粉酶活力按[金鳳燮等J.gen.Appl.Microb.,36,415]方法進行；麥芽P-澱粉酶活力按[中山大學編，生物化學導論，人民教育出版社，1978，p53-54方法測定；麥芽纖維素外切酶按[中山大學編，生物化學導論，人民教育出版社，1978，p55-68]方法測定；麥芽果膠酶按[中山大學編，生物化學導論，人民教育出版社，1978,p55-68]]方法測定；麥芽蛋白酶按〔日本醬油研究所編醬油實驗法，株式會社醬協通信社出版銷售，1985，p294〕方法測定；普魯蘭酶按〔日本醬油研究所編醬油實驗法，株式會社醬協通信社出版銷售，1985，p294-305〕方法測定；麥芽的乾燥麥芽乾燥採用目前常用的通風乾燥工藝即通熱風45'C保持6.5小時，55。C保持5小時，65。C保持4小時，75。C保持3小時，80。C保持2小時；總乾燥時間20.5小時，即成麥芽成品。大麥、麥芽、麥果汁常規質量(包括麥芽浸出率、糖化力、麥汁(x-氨基氮)分析按照《啤酒工業手冊》(中冊，輕工業出版社1982年出版)方法進行。試驗結果根據發芽4和5天的麥芽a-澱粉酶、(3-澱粉酶、果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、普魯蘭酶活力測定、麥芽乾燥後的質量測定結果在16。C，交替浸水4小時斷水8小時的方法，發芽4口5天條件下，麥芽的果膠酶、蛋白酶活力高於在12或2(TC，交替浸水4小時斷水12小時方法所製備的麥芽，其麥芽製成品的浸出率、糖化力和a-氨基氮也明顯提高。但是在16'C，交替浸水4小時斷水8小時的方法製備被麥芽過程中，a-澱粉酶、卩-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力不高於其他條件下製備的麥芽。這說明製備麥芽中的a-澱粉酶、P-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力不明顯地影響麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮；而果膠酶、蛋白酶活力制麥條件所製備的麥芽，其麥芽的浸出率、糖化力和a-氨基氮明顯高於其他條件下所製備的麥芽；其部分結果如表一所示(略卩-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力)表一、莫尼斯大麥制麥過程中的果膠酶和蛋白酶活力與麥芽質量關係tableseeoriginaldocumentpage6從表一種可以看到成品麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮、與果膠酶與蛋白酶活力相關。果膠酶與蛋白酶活力越高，成品麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮越高；制麥過程中的a-澱粉酶、|3-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力(略p-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力)不影響麥芽成品的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮。在16"C，交替浸水4小時斷水8小時的方法，發芽4天條件下，所製備的麥芽果膠酶、蛋白酶活力高於其他條件發芽的麥芽310%;乾燥後其麥芽成品的浸出率和糖化力可提高36%;麥汁a-氨基氮提高515。/。；由此得知，大麥發芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高產品麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮。比表二中的中的傳統工藝(管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)，糖化力提高20%左右，浸出率從72%提高到79%，提高麥汁a國氨基氮10%。實施例2原料大麥品種9047(現墾啤-3號，二稜)，水分11.9，蛋白含量12.8;按照實施例1的方法製備麥芽；在16°C，交替浸水4小時斷水8小時方法發芽4天，其果膠酶和蛋白酶活力高於在12或20°C，交替浸水4小時斷水12小時發芽的麥芽310%，但是a-澱粉酶、(3-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶等活力並不高於在12或2(TC，交替浸水4小時斷水12小時條件下發芽的麥芽；其乾燥的成品麥芽質量最好；乾燥後其成品麥芽比在12或20°C，交替浸水4小時斷水12小時條件的的麥芽，浸出率和糖化力提高310%;01-氨基氮提高515%;由此得知，墾啤-3號大麥發芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高麥芽的浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮。比傳統工藝(管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)的麥芽，糖化力提高20%左右，浸出率提高10%，提高麥汁a-氨基氮10%。實施例3原料大麥品種紅日(現墾啤-5號，二稜)，水分12.0，蛋白含量13.2;按照實施例1的方法製備麥芽；在16°C，交替浸水4小時斷水12小時方法發芽5天，乾燥的麥芽質量最好。與交替浸水4小時斷水8小時，在溫度12或2(TC條件下發芽的麥芽相比較a-澱粉酶、P-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力等活力不是最佳的；但是果膠酶、蛋白酶高於其他條件發芽的麥芽313%;乾燥後其麥芽比交替浸水4小時斷水8小時方法、或溫度12或2(TC發芽，浸出率提高36%;麥芽糖化力(WK)提高515%，；由此得知，墾啤-5號大麥發芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高麥芽的浸出率和(x-氨基氮。比傳統工藝(目前工廠常用的方法，管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)，麥芽糖化力提高1520%左右，浸出率提高710%，提高a-氨基氮510%。實施例4:原料大麥墾啤-2號，多稜，水分11.2，蛋白含量12.7;按照實施例l的方法製備麥芽；墾啤-2號大麥的最佳制麥工藝為，在16'C，浸水3小時斷水12發芽時間為四天。與其他條件下發芽的麥芽相比較a-澱粉酶、p-澱粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力不是最佳的；但是a-澱粉酶、果膠酶、蛋白酶高於其他條件(12和20。C，浸水4小時斷水12小時、或浸水4小時斷水8)發芽的麥芽313%;乾燥後其麥芽的浸出率提高36%;麥芽糖化力(WK)提高515%;由此得知，墾啤-2號大麥發芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高麥芽的浸出率和(x-氨基氮。比傳統工藝(目前工廠常用的方法，管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)生產的麥芽，麥芽糖化力提高10%左右，浸出率從73.3%提高到78.5%，提高麥汁01-氨基氮6%。上述實施例l、2、3、4的方法製備的莫尼斯和墾啤-2號麥芽與市場上的相同大麥品種的麥芽(按照傳統方法製備的管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138)按照國家行業QB1986-93標準測定結果；如表2所示表二本方法製備的莫尼斯、墾啤-2號麥芽與常規方法製備傳統方法的、市場上的麥芽產品比較(略大麥品種紅日和卯47數據)tableseeoriginaldocumentpage8從表2中得知，制麥過程中，提高果膠酶和蛋白酶活力的條件制麥的麥芽，其麥芽浸出率、糖化力和麥汁ct-氨基氮有明顯高於市場上的相同大麥品種的麥芽(按照傳統方法製備的管敦儀編啤酒工業手冊，中國輕工業出版社，1998;p41-138))。總之，制麥(製備麥芽)過程中，提高提高果膠酶和蛋白酶活力，可提高麥芽浸出率、糖化力和麥汁(x-氨基氮，也就是說提高麥芽質量。權利要求1.一種麥芽製備方法，其特徵在於啤酒原料大麥製備麥芽過程中，控制溫度、浸水和斷水，提高果膠酶和蛋白酶活力，製備浸出率、糖化力(WK)和α-氨基氮高的成品麥芽的製備麥芽方法；其工藝條件為在14～18℃下，交替浸水時間3～5小時、斷水7～14小時，發芽4～5天。2、根據權利要求1所述的麥芽製備方法，其特徵在於該方法適用於各種品質的大麥製備麥芽，尤其適合於皮厚、浸出率低的大麥。全文摘要啤酒生產過程中提高原料大麥麥芽的浸出率、糖化力(WK)和麥汁α-氨基氮是提高啤酒原料利用率的關鍵問題。本發明大麥制麥過程中提高果膠酶和蛋白酶等關鍵酶活力的方法，提高麥芽成品的浸出率、糖化力(WK)和麥汁α-氨基氮，提高啤酒生產的原料利用率。其方法適合各種大麥，尤其適合按傳統工藝皮厚、麥芽浸出率低的東北產大麥。文檔編號C12C1/027GK101157885SQ20071001282公開日2008年4月9日申請日期2007年9月12日優先權日2007年9月12日發明者安家彥,張春枝,王培忠,蘆明春,趙長新,邵國壯,郭繼強,金鳳燮,魚紅閃申請人:大連工業大學