CN102816661A - 利用生物技术改造传统制麦的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用生物技术改造传统制麦的工艺，预处理大麦得原料大麦；无菌条件下选取大麦粒，麦芽汁琼脂培养基恒温培养，接种于麦芽汁液体培养基培养，得增殖菌悬液；将菌悬液稀释五个梯度后分别接入麦芽汁琼脂培养基中恒温培养；挑取不同形态菌落中的菌种经第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，各菌种再通过划线分离，筛选出单株菌株；接种于麦芽汁培养基培养，测定筛选出产酶能力高的菌株；接种于麦芽汁斜面，恒温培养后低温保藏；活化转接培养得宜接种白地霉菌株；用浸水断水交替法浸麦，并接种宜接种白地霉菌株；经发芽、干燥、除根、贮藏等过程完成制麦。本工艺能制得性能指标较高且稳定的麦芽，保证麦芽品质，为啤酒酿造提供优质原料。

Description

利用生物技术改造传统制麦的工艺

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，涉及一种啤酒生产中的制麦工艺，具体涉及一种利用生物技术制麦的工艺。

背景技术

近年来，我国啤酒年产量已居世界第一，与啤酒工业蓬勃发展形成鲜明对比的是，啤酒生产的原料大麦却主要依赖于进口。据不完全统计，国内制麦企业大量使用进口啤酒大麦，每年需进口啤酒大麦约250万吨，占国内啤酒大麦市场的50%以上。造成这种现象的主要原因是国产啤酒大麦的品质存在问题。首先，部分国产啤酒大麦存在大麦蛋白质质量分数高、发芽率较低、溶解性能较差、α-氨基氮含量较低导致的酵母繁殖慢、双乙酰含量高、β-葡聚糖含量高、粘度大、过滤慢等质量缺陷；其次，国产啤酒大麦品种的更新速度比较慢；再次，国产啤酒大麦分散种植，缺乏统一管理，部分地区片面追求产量，而忽视了啤酒大麦的品质。导致某些重要的麦芽品质指标不达标或有缺陷，增加了制麦过程的水耗与能耗，延长了制麦周期，降低了麦芽制成率，最终影响到啤酒质量。

在啤酒酿造过程中，被微生物污染过的大麦或麦芽也会影响啤酒品质，并引发食品安全问题。微生物污染能形成多种真菌毒素，有些毒素具有强烈的致癌性。为了保证消费者的利益，一方面，许多国家和地区都对这些真菌毒素的含量作出了严格规定；另一方面，研究发现在制麦过程中添加启动子培养物，即添加一些有益的微生物菌株可提高成品麦芽的品质。在制麦过程中人为接种某些有益微生物的培养物（starter culture），与有害微生物形成竞争，来提高麦芽的质量是一种新兴制麦技术，称为微生物制麦技术。有益微生物会在制麦过程中分泌水解酶系或利用自身的菌丝穿入大麦皮层，协助麦芽溶解，改善麦芽品质。尤其是对蛋白质和葡聚糖质量分数高的大麦的成品麦芽品质的改善较为明显。因此，筛选到产水解酶酶活高的安全菌种，是使微生物制麦得以顺利进行的必要前提。

微生物制麦具有经济和技术上的可行性，制麦过程添加有益微生物来改善麦芽的品质在国外已被研究多年，例如德国的乳酸菌麦芽、比利时的根霉麦芽都已成功进入了中试生产阶段，但现有微生物制麦技术制得的麦芽的性能指标较低，且不稳定，不能满足啤酒行业对麦芽品质更高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能满足啤酒行业麦芽品质更高要求的利用生物技术制麦的工艺，制得性能指标较高且稳定的麦芽，保证麦芽的品质。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，该工艺具体按以下步骤进行：

步骤1：取合格大麦，粗选、精选、分级、清洗，得到原料大麦；

步骤2：无菌条件下，从步骤1的原料大麦中选取大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，28～30℃恒温培养48～72h；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在28～30℃、150～160r/min条件下摇床培养48～60h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，并分别接入五个不同的麦芽汁琼脂培养基中，28～30℃恒温培养48～72h，做三个平行实验；从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，对第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养，每株划线三个平行平板，将二次划线分离出的单株菌落菌株接种于麦芽汁培养基，28～30℃恒温培养48～72h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的菌株至少两株；将筛选得到的菌株接种于麦芽汁斜面，28～30℃恒温培养72～96h后置于4℃的环境中；

步骤3：将步骤2筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，把活化好的菌种转接到麦芽汁浓度为5°P的麦芽汁平板上，30℃培养12～24h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；

步骤4：采用浸水断水交替法对步骤1的原料大麦进行浸麦，第一次浸麦6小时，同时将适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔1～2h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔1～2h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸后大麦；

步骤5：在湿度为92～96%的环境中，先在12～14℃的温度下使浸后大麦发芽42～60小时，接着在20～22℃的温度下再发芽42～60小时；

步骤6：干燥发芽完毕的绿麦芽；

步骤7：对干燥后的绿麦芽除根，然后入库贮藏，完成制麦。

本发明利用微生物制麦的工艺以从大麦原料中分离、筛选、鉴定出的白地霉菌种作为生物制麦的添加启动子，进行生物制麦；能够制得性能指标较高且稳定的麦芽，保证麦芽品质，为啤酒酿造提供优质原料。制得的麦芽糖化力为308.5WK、α-氨基氮为186mg/100g、浸出物相对质量分数为87.1%。

附图说明

图1是本发明工艺筛选出的1号菌株的显微镜镜检照片。

图2是本发明工艺筛选出的2号菌株的显微镜镜检照片。

图3是图1所示1号菌株的菌落形态图。

图4是图2所示2号菌株的菌落形态图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

最传统的制麦方法，是在选麦、浸麦阶段加CaCO₃或赤霉素促进大麦发芽，此法简便易行，但其缺点是发芽后的麦芽的糖化力不够，浸出率不高，α-氨基氮的转化不足，同时原料消耗高、产品品质不稳定、污染难于治理；而且传统方法生成的麦芽易受微生物污染，容易出现食品安全问题。近年来，随着食品安全问题日益受到重视，利用生物制麦技术改进啤酒麦芽综合品质和安全性已成为改造传统制麦工艺的趋势，生物制麦技术不但对传统制麦技术进行创新改进，而且推动传统产业技术进步，可使制麦企业降低生产成本，提高企业经济效益和产品市场竞争能力。

但目前的研究文献中工艺方法各异，不同的大麦品种需选择不同的微生物制麦工艺以及不同培养微生物的收集方法不一，导致微生物制麦产业化还有相当多的工作需要完成。同时现有微生物制麦工艺制得的麦芽的性能指标较低且不稳定，麦芽品质不高。为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用生物技术制麦的工艺，以白地霉菌种为接种微生物，进行制麦，能够制得性能指标较高且稳定的麦芽，保证麦芽品质。该工艺具体按以下步骤进行：

步骤1：取符合国家标准GB/T7416-2008的合格大麦，经粗选、精选、分级等预处理，去除石子、麦芒、铁质等杂质，去除破损颗粒、杂谷类以及淘汰粒径2.2mm以下的颗粒，然后清洗，得到原料大麦；

步骤2：无菌条件下，从步骤1的原料大麦中选取每25粒大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，置于28～30℃培养箱恒温培养48～72h，培养过程进行定期观察并记录；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在28～30℃、150～160r/min条件下摇床培养48～60h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，并将一个梯度的菌悬液接入一个麦芽汁琼脂培养基中（麦芽汁琼脂平板是倒有麦芽汁琼脂培养基的平板，用麦芽汁培养基是因为这种培养基富含大麦营养成分，利于大麦自身携带的有益微生物生长，使白地霉易于形成生长优势，便于分离），置于28～30℃恒温培养箱中，培养48～72h，做三个平行实验；直到长出肉眼可见的不同菌落，培养过程进行定期观察并记录；不同的菌种在培养基上生长形成的菌落形态是不一样的，根据菌落形态不同，从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离（注：因为这类菌株适合在麦芽汁培养基中生长，然后通过不同稀释浓度，分离每种菌株的纯菌落。平板分离是微生物菌种分离的常用方法，需要每个平板控制不同的稀释浓度，直至分离出菌株的纯菌落），对第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养（注：“涂布”和“划线”都是微生物实验的基本常规操作，常用到特定的实验仪器如接种环和接种针。），每株划线三个平行平板；将二次划线分离出的单株菌落（注：多次平板划线分离可在后期划线中形成由一个菌种繁殖生长形成的菌落）菌株接种于麦芽汁培养基，28～30℃条件下恒温培养48～72h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的菌株至少两株；将筛选得到的菌株分别接种于麦芽汁斜面，置于28～30℃恒温箱中培养72～96h后于4℃冰箱中备用；

白地霉菌种的鉴定，按照《真菌鉴定手册》主要包括细胞形态鉴定、菌落形态观察、同化糖类鉴定、同化醇类鉴定、同化氮源鉴定、水解蛋白鉴定、分解杨梅苷、糖苷、果胶、油脂鉴定。在步骤2筛选的菌株中任取2株进行菌种鉴定，各项鉴定操作方案参照《真菌鉴定手册》进行，鉴定结果如下：

①细胞形态

将筛选出的两株菌株编号为1号和2号，1号菌株的显微镜镜检照片，如图1所示：显微镜视野内细胞分布均匀，菌丝宽4.5～5.5μm，裂殖，节孢子单个，成双或成链，方形、也有椭圆或圆形，分枝及曲弯少，圆头。2号菌株的显微镜镜检照片，如图2所示：菌丝宽4.5～6.9μm，裂殖，节孢子单个，成双或成链，方形、也有椭圆或圆形，分枝及曲弯少，圆头。而且图1和图2显示，两株菌株均有横膈膜，部分菌丝上端断裂或长或短的节孢子链。因此，该两株菌株的细胞形态属于白地霉细胞特征。

②菌落形态观察

图3是图1所示的1号菌株的菌落形态图：菌落直径为62mm，菌落呈白色，绒毛状，扁平、均匀、放射线中心有突起。图4是图2所示的2号株菌株的菌落形态图：菌落直径为59mm，菌落呈白色，绒毛状，扁平、均匀、放射线中心有突起。该两株菌株的菌落形态属于白地霉菌落特征。

③同化糖类鉴定

对筛选的两株菌株进行糖类发酵测定，其结果如表1所示。

表1  同化糖类结果

序号	糖类	1号菌株	2号菌株
				1	葡萄糖	+（生酸）	+（生酸）
2	半乳糖	+	+
				3	山梨糖	+	+
4	木糖	+（弱）	+（弱）
				5	L-阿拉伯糖	—	—
6	麦芽糖	—	—
				7	蔗糖	—	—
8	乳糖	—	—
				9	蜜二糖	—	—
10	纤维二糖	—	—
				11	棉子糖	—	—
12	可溶性淀粉	—	—
				13	肝糖	—	—

注：“+”表示同化生酸；“—”表示不同化。

从表1可以看出，所测试的两株菌株同化葡糖糖（生酸）、半乳糖（生酸）、山梨糖（生酸）及木糖（弱同化）；不同化麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖、蜜二糖、棉子糖、阿拉伯糖（D及L）。

④同化醇类鉴定

对筛选出的两株菌种进行同化醇类测定，其结果见表2。

表2  同化醇类结果

序号	醇类	1号菌株	2号菌株
				1	甘油	+（生酸）	+（生酸）
2	乙醇	+	+
				3	山梨醇	+	+
4	甘露醇	+	+
				5	赤藓醇	—	—
6	侧金盏醇	—	—
				7	卫茅醇	—	—
8	肌醇	—	—

注：“+”表示同化生酸；“—”表示不同化。

从表2可以看出，该两株菌株均同化甘油、乙醇、山梨醇、甘露醇；不同化赤藓醇、侧金盏醇、卫茅醇及肌醇。

⑤同化氮源鉴定

    通过同化氮源测定所筛选的两株菌株，其结果见表3。

表3 同化氮源结果

序号	氮源	1号菌株	2号菌株
				1	蛋白胨	+	+
2	硫酸铵	+	+
				3	天门冬素	+	+
4	尿素	+	+
				5	硝酸钾	—	—

注：“+”表示同化；“—”表示不同化。

表3显示，该两株菌株均同化蛋白胨、硫酸铵、天门冬氨酸及尿素，不同化硝酸钾。

⑥水解蛋白鉴定

通过水解蛋白测定，结果表明筛选出的两株菌株均液化明胶及胨化牛奶。

⑦分解杨梅苷、糖苷、果胶、油脂鉴定

对筛选的两株菌株进行通过杨梅苷、糖苷、果胶、油脂测定，结果如表4所示。

表4  其它生理试验结果汇总表

序号	项目	1号菌株	2号菌株
				1	杨梅苷	—	—
2	糖苷	+	+
				3	果胶	+	+
4	油脂	+	+

注：“+”表示分解；“—”表示不分解。

表4显示，该两株菌株均不分解杨梅苷呈阴性，分解糖苷、果胶、油脂，呈阳性。

从①和②的形态特征结果来看，筛选出的两株菌株均与白地霉相同，从③~⑦的生理特征鉴定结果来看，该两株菌株的生理特征也与白地霉相同，由此确定，步骤2中筛选出的目标菌株为白地霉菌株。（注：以上鉴定项目是根据《真菌鉴定手册》的方法来进行试验。）

步骤3：将步骤2中筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，转接到麦芽汁浓度为5°P（注：°P是麦芽汁浓度的表示法）的麦芽汁平板上，30℃培养12～24h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；

步骤4：采用浸水断水交替法对步骤1的原料大麦进行浸麦，第一次浸麦6小时，并在第一次浸麦过程中将步骤3适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔1～2h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔1～2h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸麦度为45～47%的浸后大麦；浸麦过程中保证浸麦用水的pH值为4～6；

步骤5：升温发芽浸后大麦，在湿度为92～96%的环境中，首先在12～14℃的温度下发芽42～60小时，接着在20～22℃的温度下发芽42～60小时，升温发芽过程中，在早、中、晚各通风一次，每次通风15min；

步骤6：对发芽完毕的绿麦芽进行干燥，使绿麦芽水分含量为3%～5%，终止酶作用，除去生青味，产生麦芽特定的色、香、味；

步骤7：对干燥后的绿麦芽除根，然后按传统方法贮藏1～6个月，完成制麦。

因为麦根带有不良苦味，而且吸湿性强，所以，麦芽必须及时除根，然后入库贮藏。贮藏1～6个月可提高麦芽中蛋白酶和淀粉酶的活性，提高浸出物，而且适当的回潮，改变了麦皮的易碎性，有利于麦芽的干式粉碎（啤酒酿造过程对原料麦芽的处理），减少谷皮的破碎率，保证麦芽的品质。

在微生物制麦的工艺中，首先要进行所用菌种的采样，而采样就是从自然界中采集含有目的菌的样品；微生物的分布和菌种的主要特征与外界环境等密切相关，因此本发明工艺所用的菌种从需要进行制麦的大麦原料中采集、筛选，并从中筛选出白地霉菌株作为微生物添加物。白地霉是绿麦芽及焙燥麦芽中自然菌群的组成之一。毒理学研究表明，该菌株为非病原菌，不合成真菌毒素，没有毒素遗传性，被认为是安全的。而且该菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和大量的核酸并能代谢产生大量的水解酶系，这些水解酶对大麦胚乳细胞的溶解具有促进作用。白地霉菌株具有适应性强、生长快、产量大、培养方法简单等特点，制麦过程易于控制，是进行工业化制麦的潜在的有效菌株。在制麦过程中添加白地霉菌株，能明显提高大麦细胞壁的降解率，提升麦芽质量和整齐度。同时，白地霉菌株可抑制霉菌生长，尤其是制麦过程中的镰刀霉菌，使得白地霉既能作为微生物控制剂，抑制有害微生物的生长，又能利用微生物分泌的水解酶系来提高麦芽的品质和安全性。

本发明工艺能改善制麦品质及营养结构，提高了国产大麦利用率，为生物制麦提供了合适的工艺，推动了制麦行业技术进步，提高了麦芽企业整体竞争力，且可提高啤酒企业产品品质和安全性。

采用本发明工艺进行制麦，产品中未检测出真菌毒素，产品检测指标值均高于轻工业行业标准优级产品，该工艺提高了产品质量及安全性，降低了成品麦芽中的真菌毒素，同时优化浸麦工艺使浸麦废水回用，提高了水的利用率。

实施例1

取合格大麦，经粗选、精选、分级等预处理，去除石子、麦芒、铁质等杂质，去除破损颗粒、杂谷类以及淘汰粒径2.2mm以下的颗粒，然后清洗，得原料大麦；无菌条件下，从原料大麦中选取每25粒大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，置于28℃培养箱恒温培养72h，培养过程进行定期观察并记录；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在30℃、150r/min条件下摇床培养48h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，将所取五个梯度的菌悬液分别接入五个不同的麦芽汁琼脂培养基中，置于29℃恒温培养箱中，培养60h，做三个平行实验；直到长出肉眼可见的不同菌落，培养过程进行定期观察并记录；不同的菌种在培养基上生长形成的菌落形态是不一样的，根据菌落形态不同，从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，将第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养，每株划线三个平行平板，对二次划线分离出的单株菌落菌株接种于麦芽汁培养基，30℃条件下恒温培养48h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的2株菌株；将该2株菌株接种于麦芽汁斜面，置于28℃恒温箱中培养96h后于4℃冰箱中备用；将筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，把活化好的菌种转接到麦芽汁浓度为5°P的麦芽汁平板上，30℃培养12h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；采用浸水断水交替法对原料大麦进行浸麦，浸麦用水的pH值为4；第一次浸麦6小时，并在第一次浸麦过程中将适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔1h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔2h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸麦度为45%的浸后大麦；在湿度为92%的环境中，先在12℃的温度下发芽60小时，接着在22℃的温度下发芽42小时，升温发芽过程中，早、中、晚各通风一次，每次通风15min；对发芽完毕的绿麦芽进行干燥，使绿麦芽水分含量为3%，终止酶作用，除去生青味，产生麦芽特定的色、香、味；对干燥后的绿麦芽除根，然后按传统方法贮藏1个月，干式粉碎，完成制麦。

    实施例1制得麦芽与现有生物方法制得麦芽的主要指标检测结果对比，如表5所示。

表5  实施例1制得麦芽与现有生物方法制得麦芽主要指标检测结果

	现有生物方法制得麦芽	本发明工艺制得麦芽
			黄曲霉毒素B1	0.8μg/kg	未检出
脱氧雪腐镰刀菌稀醇	31μg/kg	未检出
			赭曲霉毒素	未检出	未检出
玉米赤霉烯酮	12μg/kg	未检出
			糖化力	295WK	307.9WK
α-氨基氮（以干基计）	167mg/100g	185.2mg/100g
			浸出物（以干基计）	81.5%	86.5%

表5显示，采用本发明工艺制得麦芽的糖化力、浸出物的含量和α-氨基氮的含量均高于现有生物方法制得麦芽中相应物质的含量，说明本发明工艺能提高麦芽糖化力、浸出物和α-氨基氮的转化率；且抑制有害微生物的生长，降低麦芽中真菌毒素的含量，说明本发明工艺能提高麦芽的安全性。同时主要指标均高于轻工业行业标准优级产品，因此本发明能提高产品质量及安全性。

实施例2

取合格大麦，经粗选、精选、分级等预处理，去除石子、麦芒、铁质等杂质，去除破损颗粒、杂谷类以及淘汰粒径2.2mm以下的颗粒，然后清洗，得到原料大麦；无菌条件下，从原料大麦中选取每25粒大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，置于30℃培养箱恒温培养48h，培养过程进行定期观察并记录；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在28℃、160r/min条件下摇床培养60h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，并将所取的五个梯度的菌悬液分别接入五个不同的麦芽汁琼脂培养基中，置于28℃恒温培养箱中，培养72h，做三个平行实验；直到长出肉眼可见的不同菌落，培养过程进行定期观察并记录；不同的菌种在培养基上生长形成的菌落形态是不一样的，根据菌落形态不同，从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，对第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养，每株划线三个平行平板，对二次划线分离出的单株菌落菌株接种于麦芽汁培养基，29℃条件下恒温培养60h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的菌株3株；将筛选得到的3株菌株接种于麦芽汁斜面，置于30℃恒温箱中培养72h后于4℃冰箱中备用；将筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，把活化好的菌种转接到麦芽汁浓度为5°P的麦芽汁平板上，30℃培养24h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；采用浸水断水交替法对原料大麦进行浸麦，浸麦用水的pH值为6；第一次浸麦6小时，并在第一次浸麦过程中将步骤3适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔2h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸麦度为47%的浸后大麦；在湿度为96%的环境中，先在14℃的温度下发芽42小时，接着在21℃的温度下发芽51小时，升温发芽过程中，早、中、晚各通风一次，每次通风15min；对发芽完毕的绿麦芽进行干燥，使绿麦芽水分含量为5%，终止酶作用，除去生青味，产生麦芽特定的色、香、味；对干燥后的绿麦芽除根，然后按传统方法贮藏6个月，干式粉碎，完成制麦。

    实施例2制得麦芽与现有生物方法制得麦芽的主要指标检测结果对比，如表6所示。

表6  本发明产品与现有生物方法制得麦芽对比结果

	现有生物方法制得产品	本发明产品
			黄曲霉毒素B1	0.8μg/kg	未检出
脱氧雪腐镰刀菌稀醇	31μg/kg	未检出
			赭曲霉毒素	未检出	未检出
玉米赤霉烯酮	12μg/kg	未检出
			糖化力	295WK	307.5WK
α-氨基氮（以干基计）	167mg/100g	185.8mg/100g
			浸出物（以干基计）	81.5%	86.9%

 表6显示，采用本发明工艺制得麦芽的糖化力、浸出物的含量和α-氨基氮的含量均高于现有生物方法制得麦芽中相应物质的含量，说明本发明工艺能提高麦芽糖化力、浸出物和α-氨基氮的转化率；且抑制有害微生物的生长，降低麦芽中真菌毒素的含量，说明本发明工艺能提高麦芽的安全性。同时主要指标均高于轻工业行业标准优级产品，因此本发明能提高产品质量及安全性。

实施例3

取合格大麦，经粗选、精选、分级等预处理，去除石子、麦芒、铁质等杂质，去除破损颗粒、杂谷类以及淘汰粒径2.2mm以下的颗粒，然后清洗，得到原料大麦；无菌条件下，从原料大麦中选取每25粒大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，置于29℃培养箱恒温培养60h，培养过程进行定期观察并记录；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在29℃、155r/min条件下摇床培养54h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，并将所取的五个梯度的菌悬液分别接入五个不同的麦芽汁琼脂培养基中，置于30℃恒温培养箱中，培养48h，做三个平行实验；直到长出肉眼可见的不同菌落，培养过程进行定期观察并记录；不同的菌种在培养基上生长形成的菌落形态是不一样的，根据菌落形态不同，从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，对第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养，每株划线三个平行平板，对二次划线分离出的单株菌落菌株接种于麦芽汁培养基，28℃条件下恒温培养72h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的菌株5株；将筛选得到的5株菌株接种于麦芽汁斜面，置于29℃恒温箱中培养84h后于4℃冰箱中备用；将筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，把活化好的菌种转接到麦芽汁浓度为5°P的麦芽汁平板上，30℃培养18h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；采用浸水断水交替法对原料大麦进行浸麦，浸麦用水的pH值为5；第一次浸麦6小时，并在第一次浸麦过程中将适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔1.5h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔1.5h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸麦度为46%的浸后大麦；在湿度为94%的环境中，先在13℃的温度下发芽51小时，接着在20℃的温度下发芽60小时，升温发芽过程中，早、中、晚各通风一次，每次通风15min；对发芽完毕的绿麦芽进行干燥，使绿麦芽水分含量为4%，终止酶作用，除去生青味，产生麦芽特定的色、香、味；对干燥后的绿麦芽除根，然后按传统方法贮藏4个月，干式粉碎，完成制麦。

    实施例3制得麦芽与现有生物方法制得麦芽的主要指标检测结果对比，如表7所示。

表7  本发明产品与现有生物方法制得麦芽对比结果

	现有生物方法制得产品	本发明产品
			黄曲霉毒素B1	0.8μg/kg	未检出
脱氧雪腐镰刀菌稀醇	31μg/kg	未检出
			赭曲霉毒素	未检出	未检出
玉米赤霉烯酮	12μg/kg	未检出
			糖化力	295WK	308.5WK
α-氨基氮（以干基计）	167mg/100g	186mg/100g
			浸出物（以干基计）	81.5%	87.1%

表7显示，采用本发明工艺制得麦芽的糖化力、浸出物的含量和α-氨基氮的含量均高于现有生物方法制得麦芽中相应物质的含量，说明本发明工艺能提高麦芽糖化力、浸出物和α-氨基氮的转化率；且抑制有害微生物的生长，降低麦芽中真菌毒素的含量，说明本发明工艺能提高麦芽的安全性。同时主要指标均高于轻工业行业标准优级产品，因此本发明能提高产品质量及安全性。

Claims (9)

1.一种利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，该工艺具体按以下步骤进行：

步骤1：取合格大麦，粗选、精选、分级、清洗，得到原料大麦；

步骤2：无菌条件下，从步骤1的原料大麦中选取大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，28～30℃恒温培养48～72h；选择霉菌菌落生长完全的平板，从平板上挑一接种环菌落，接种于50ml装有麦芽汁液体培养基的三角瓶中，在28～30℃、150～160r/min条件下摇床培养48～60h，得到摇床增殖培养的菌悬液；将该菌悬液稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，将稀释后的每个梯度的菌悬液分别取100μL，并分别接入五个不同的麦芽汁琼脂培养基中，28～30℃恒温培养48～72h，做三个平行实验；从不同形态的菌落中，分别挑取相应的菌种，将挑取的菌种各自经过第二次涂布麦芽汁琼脂平板分离，对第二次分离出的菌株进行麦芽汁琼脂培养基划线培养，每株划线三个平行平板，对二次划线分离出的单株菌落菌株接种于麦芽汁培养基，28～30℃条件下恒温培养48～72h，通过β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及糖化酶的测定，从中筛选出产酶能力高的菌株至少两株；将筛选得到的菌株接种于麦芽汁斜面，28～30℃恒温培养72～96h后置于4℃的环境中；

步骤3：将步骤2筛选保藏的菌种连续两次转接到马铃薯琼脂培养基培养进行活化，把活化好的菌种转接到麦芽汁浓度为5°P的麦芽汁平板上，30℃培养12～24h，取一环菌种，加入25mL5°P麦芽汁培养基中，于38℃，150r/min下培养48h，得到适宜接种的白地霉菌株；

步骤4：采用浸水断水交替法对步骤1的原料大麦进行浸麦，第一次浸麦6小时，同时将适宜接种的白地霉菌株与大麦进行接种，白地霉菌株的接种量为每克大麦接种1E+4个，第一次浸麦过程中每隔2h通风20min；第一次浸麦后断水10h，期间每隔1～2h通风20min；第二次浸麦2h后，通风搅拌20min；再断水6h，断水期间每隔1～2h通风20min；第三次水浸2h后，通风20min；接着断水6h，断水期间每隔1h通风20min；第四次水浸2h后，通风20min；然后断水6h，断水期间每隔1h通风20min；空休2h出槽，得到浸后大麦；

步骤5：在湿度为92～96%的环境中，先在12～14℃的温度下使浸后大麦发芽42～60小时，接着在20～22℃的温度下再发芽42～60小时；

步骤6：干燥发芽完毕的绿麦芽；

步骤7：对干燥后的绿麦芽除根，然后入库贮藏，完成制麦。

2.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤1中的合格大麦符合国家标准GB/T7416-2008。

3.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，步骤1中的大麦经过去除石子、麦芒、铁质等杂质，去除破损颗粒、杂谷类以及淘汰粒径2.2mm以下的颗粒后，再进行清洗。

4.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤2中选取每25粒大麦粒，置于1皿麦芽汁琼脂培养基中，重复做8组平行实验，经行菌种采样。

5.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤3中浸麦用水的pH值为4～6。

6.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤4得到的浸后大麦的浸麦度为45～47%。

7.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤5中，浸后大麦升温发芽过程中，在早、中、晚各通风一次，每次通风15min。

8.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤6干燥后绿麦芽的水分含量为3%～5%。

9.如权利要求1所述的利用生物技术改造传统制麦的工艺，其特征在于，所述步骤7中干燥并除根的绿麦芽贮藏1～6个月。

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