專利名稱：：提高蛋白酶和果膠酶活力的麥芽制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于提高麥芽質(zhì)量的制備麥芽的方法。
背景技術(shù)：
：麥芽不僅用于啤酒生產(chǎn)，也可用于食品生產(chǎn)中的酶制劑來原。我國已成為啤酒第一生產(chǎn)大國，但大部分原料大麥依靠進(jìn)口。原因是我國產(chǎn)的大麥按照傳統(tǒng)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(hào)(多棱)、莫尼斯(現(xiàn)墾啤-l號(hào)，多棱))、9047(現(xiàn)墾啤-3號(hào)，二棱)、紅日(現(xiàn)墾啤-5號(hào)，二棱)等大麥品種。啤酒對(duì)原料大麥要求皮薄，蛋白含量二棱大麥限定9-11%、六棱大麥限定10-12%(官敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)出版社，1998;p3-10);但是東北很多大麥蛋白含量超標(biāo)，而且皮厚，存在制備麥芽后麥芽浸出率低等啤酒釀造缺陷。目前現(xiàn)行的麥芽制備和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，麥芽浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等指標(biāo)辨別麥芽質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)；也有麥芽的各種酶活力的報(bào)道、也有啤酒原料大麥制備麥芽技術(shù)(管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)出版社，1998;p41-138)。但是現(xiàn)有技術(shù)沒有麥芽制備過程中控制各種酶活力的方法，以提高麥芽質(zhì)量，即提高浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等麥芽指標(biāo)；因此啤酒原料大麥、尤其不符合原料大麥要求的麥芽質(zhì)量差，影響啤酒生產(chǎn)。本發(fā)明麥芽制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(zhì)量；這種方法不僅適合啤酒原料大麥的麥芽生產(chǎn)，更適合于不符合啤酒原料大麥(蛋白含量高、皮厚、制備麥芽后麥芽浸出率低)大麥，可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)麥芽。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明旨在在研究在制備麥芽過程中，工藝過程和條件對(duì)各種酶的變化，以及哪幾種酶對(duì)成品麥芽浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮等麥芽質(zhì)量影響，從而發(fā)現(xiàn)在制備麥芽過程中控制和提高果膠酶和蛋白酶方法，制備出浸出率和糖化力(WK)高、麥汁a-氨基氮高的麥芽。既在制備麥芽過程中，交替控制大麥浸水時(shí)間3-4小時(shí)，斷水8-12小時(shí)；控制發(fā)芽溫度12-20。C方法，尋找產(chǎn)蛋白酶和果膠酶高的條件，制備麥芽，生產(chǎn)出浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮高的麥芽的制備工藝方法；為啤酒生產(chǎn)提高啤酒生產(chǎn)原料利用率，提供新制備麥芽方法。因此，本發(fā)明在制備麥芽過程中，交替控制大麥浸水時(shí)間35小時(shí)，斷水714小時(shí)；控制發(fā)芽溫度1418。C的不同條件下，麥芽制備過程中ot-淀粉酶、p-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶、蛋白酶和果膠酶活力變化，所制備麥芽質(zhì)量關(guān)系；結(jié)果，制麥過程中的a-淀粉酶、P-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力對(duì)麥芽質(zhì)量影響不大；但蛋白酶和果膠酶生成，對(duì)成品麥芽浸出率、糖化力和麥汁a-氨基氮等麥芽質(zhì)量指標(biāo)影響較大；如，莫尼斯大麥在16"C、交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)的方法，發(fā)芽4天，所制備的麥芽其果膠酶、蛋白酶活力，比在12和2(TC、交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)方法所制備的麥芽所制備的麥芽果膠酶、蛋白酶活力提高3%-10%;干燥后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(xiàn)墾啤-5號(hào)，二棱)大麥品種，在16。C，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)方法發(fā)芽5天，所制備麥芽質(zhì)量最好，與交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)，在溫度12或20。C發(fā)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(hào)在16。C，浸水3小時(shí)斷水12、發(fā)芽時(shí)間為四天的成品麥芽，與在12和2(TC，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)、或浸水4小時(shí)斷水8條件發(fā)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，其制備工藝中的交替浸水?dāng)嗨姆绞铰杂胁顒e；但是無論什么大麥品種，發(fā)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(zhì)量。本發(fā)明的制備麥芽的工藝為在141『C下，交替浸水時(shí)間35小時(shí)，斷水714小時(shí)，發(fā)芽45天。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有突出的優(yōu)點(diǎn)是為適應(yīng)國產(chǎn)生產(chǎn)啤酒的需要，經(jīng)過大量的探索和實(shí)踐，得出在制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(guān)系和規(guī)律，提出了在制麥過程中控制蛋白酶和果膠酶來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)麥芽的方法。以多種國產(chǎn)大麥品種為原料制備出的麥芽，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(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)。其方法適合各種大麥，尤其適合按傳統(tǒng)工藝皮厚、麥芽浸出率低的東北產(chǎn)大麥。這是現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)無法達(dá)到的，是傳統(tǒng)方法更無法與之相比。以下用實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。具體實(shí)施方式實(shí)施例1東北產(chǎn)莫尼斯(現(xiàn)墾啤-l號(hào)，多棱)大麥；原料水分13.0%;發(fā)芽率85.5%;蛋白含量12.6%。制備麥芽方法每一種試驗(yàn)用1公斤莫尼斯大麥水洗，制麥溫度從12到20。C，發(fā)芽時(shí)交替水浸時(shí)間和斷水時(shí)間從4小時(shí)到16小時(shí)，發(fā)芽4-5天。每天測定麥芽a-淀粉酶、p-淀粉酶、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-淀粉酶活力按[金鳳燮等J.gen.Appl.Microb.,36,415]方法進(jìn)行；麥芽P-淀粉酶活力按[中山大學(xué)編，生物化學(xué)導(dǎo)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(xué)編，生物化學(xué)導(dǎo)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(xué)編，生物化學(xué)導(dǎo)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(shí)驗(yàn)法，株式會(huì)社醬協(xié)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(shí)驗(yàn)法，株式會(huì)社醬協(xié)通信社出版銷售，1985，p294-305〕方法測定；麥芽的干燥麥芽干燥采用目前常用的通風(fēng)干燥工藝即通熱風(fēng)45'C保持6.5小時(shí)，55。C保持5小時(shí)，65。C保持4小時(shí)，75。C保持3小時(shí)，80。C保持2小時(shí)；總干燥時(shí)間20.5小時(shí)，即成麥芽成品。大麥、麥芽、麥果汁常規(guī)質(zhì)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(yè)手冊(cè)》(中冊(cè)，輕工業(yè)出版社1982年出版)方法進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)發(fā)芽4和5天的麥芽a-淀粉酶、(3-淀粉酶、果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、普魯蘭酶活力測定、麥芽干燥后的質(zhì)量測定結(jié)果在16。C，交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)的方法，發(fā)芽4口5天條件下，麥芽的果膠酶、蛋白酶活力高于在12或2(TC，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)方法所制備的麥芽，其麥芽制成品的浸出率、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(shí)斷水8小時(shí)的方法制備被麥芽過程中，a-淀粉酶、卩-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力不高于其他條件下制備的麥芽。這說明制備麥芽中的a-淀粉酶、P-淀粉酶、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制備的麥芽，其麥芽的浸出率、糖化力和a-氨基氮明顯高于其他條件下所制備的麥芽；其部分結(jié)果如表一所示(略卩-淀粉酶、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(zhì)量關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>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(guān)。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-淀粉酶、|3-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力(略p-淀粉酶、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(shí)斷水8小時(shí)的方法，發(fā)芽4天條件下，所制備的麥芽果膠酶、蛋白酶活力高于其他條件發(fā)芽的麥芽310%;干燥后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(fā)芽過程中提高果膠酶與蛋白酶活力，可提高產(chǎn)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(tǒng)工藝(管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)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(shí)施例2原料大麥品種9047(現(xiàn)墾啤-3號(hào)，二棱)，水分11.9，蛋白含量12.8;按照實(shí)施例1的方法制備麥芽；在16°C，交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)方法發(fā)芽4天，其果膠酶和蛋白酶活力高于在12或20°C，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)發(fā)芽的麥芽310%，但是a-淀粉酶、(3-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶等活力并不高于在12或2(TC，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)條件下發(fā)芽的麥芽；其干燥的成品麥芽質(zhì)量最好；干燥后其成品麥芽比在12或20°C，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)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(hào)大麥發(fā)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(tǒng)工藝(管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)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(shí)施例3原料大麥品種紅日(現(xiàn)墾啤-5號(hào)，二棱)，水分12.0，蛋白含量13.2;按照實(shí)施例1的方法制備麥芽；在16°C，交替浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)方法發(fā)芽5天，干燥的麥芽質(zhì)量最好。與交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)，在溫度12或2(TC條件下發(fā)芽的麥芽相比較a-淀粉酶、P-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力等活力不是最佳的；但是果膠酶、蛋白酶高于其他條件發(fā)芽的麥芽313%;干燥后其麥芽比交替浸水4小時(shí)斷水8小時(shí)方法、或溫度12或2(TC發(fā)芽，浸出率提高36%;麥芽糖化力(WK)提高515%，；由此得知，墾啤-5號(hào)大麥發(fā)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(tǒng)工藝(目前工廠常用的方法，管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)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(shí)施例4:原料大麥墾啤-2號(hào)，多棱，水分11.2，蛋白含量12.7;按照實(shí)施例l的方法制備麥芽；墾啤-2號(hào)大麥的最佳制麥工藝為，在16'C，浸水3小時(shí)斷水12發(fā)芽時(shí)間為四天。與其他條件下發(fā)芽的麥芽相比較a-淀粉酶、p-淀粉酶、纖維素酶、普魯蘭酶活力不是最佳的；但是a-淀粉酶、果膠酶、蛋白酶高于其他條件(12和20。C，浸水4小時(shí)斷水12小時(shí)、或浸水4小時(shí)斷水8)發(fā)芽的麥芽313%;干燥后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(hào)大麥發(fā)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(tǒng)工藝(目前工廠常用的方法，管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)出版社，1998;p41-138)生產(chǎn)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(shí)施例l、2、3、4的方法制備的莫尼斯和墾啤-2號(hào)麥芽與市場上的相同大麥品種的麥芽(按照傳統(tǒng)方法制備的管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)出版社，1998;p41-138)按照國家行業(yè)QB1986-93標(biāo)準(zhǔn)測定結(jié)果；如表2所示表二本方法制備的莫尼斯、墾啤-2號(hào)麥芽與常規(guī)方法制備傳統(tǒng)方法的、市場上的麥芽產(chǎn)品比較(略大麥品種紅日和卯47數(shù)據(jù))<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>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-氨基氮有明顯高于市場上的相同大麥品種的麥芽(按照傳統(tǒng)方法制備的管敦儀編啤酒工業(yè)手冊(cè)，中國輕工業(yè)出版社，1998;p41-138))?？傊?，制麥(制備麥芽)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(zhì)量。權(quán)利要求1.一種麥芽制備方法，其特征在于啤酒原料大麥制備麥芽過程中，控制溫度、浸水和斷水，提高果膠酶和蛋白酶活力，制備浸出率、糖化力(WK)和α-氨基氮高的成品麥芽的制備麥芽方法；其工藝條件為在14～18℃下，交替浸水時(shí)間3～5小時(shí)、斷水7～14小時(shí)，發(fā)芽4～5天。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥芽制備方法，其特征在于該方法適用于各種品質(zhì)的大麥制備麥芽，尤其適合于皮厚、浸出率低的大麥。全文摘要啤酒生產(chǎn)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(guān)鍵問題。本發(fā)明大麥制麥過程中提高果膠酶和蛋白酶等關(guān)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(chǎn)的原料利用率。其方法適合各種大麥，尤其適合按傳統(tǒng)工藝皮厚、麥芽浸出率低的東北產(chǎn)大麥。文檔編號(hào)C12C1/027GK101157885SQ20071001282公開日2008年4月9日申請(qǐng)日期2007年9月12日優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日發(fā)明者安家彥,張春枝,王培忠,蘆明春,趙長新,邵國壯,郭繼強(qiáng),金鳳燮,魚紅閃申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)