CN102925521A - 具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽及其制备方法与应用，制备方法将大豆蛋白与8-15倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、磷酸化改性、热处理、添加复合蛋白酶（Protamex）水解至水解度为15%~20%，灭酶、离心、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得所述大豆肽。所述应用通过向20°P~24°P定型麦汁中补充0.05%~0.3%（w/v）的大豆肽，可显著提高啤酒酵母胞内糖酵解途径的关键酶活，改善其发酵性能，显著缩短发酵周期。该方法不改变现有啤酒酿造工艺，可明显缩短超高浓啤酒发酵周期4~6天，从而大大提高啤酒生产厂家的生产效率和经济效益。

Description

具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及生物活性肽制备技术领域，具体涉及具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽及其制备方法与应用。

背景技术

啤酒超高浓酿造技术是指采用较高浓度的麦汁（18oP~25oP）糖化、发酵，最后进行稀释的生产方式，可有效降低糖化车间用水量，不用增加糖化、发酵设备即可满足产量增加的需求，几乎可以在任何阶段添加脱氧水，包括在麦汁煮沸结束、麦汁冷却、发酵期间或结束、啤酒后熟期及过滤前后等。与常浓酿造相比，高浓酿造可在不增加糖化和发酵设备的情况下可以更大幅度的降低能源消耗，节省劳动力，提高设备利用率，提高生产能力和产品竞争力，因而被啤酒生产企业广泛采用。然而，在啤酒超高浓酿造过程，由于麦汁浓度过高，使得发酵初期渗透压较高，发酵后期乙醇浓度较高，这些环境压力都会使酵母生长代谢受到不良影响，导致发酵滞缓或停止，发酵周期延长。

酵母是发酵的灵魂，酵母发酵性能的高低直接影响发酵的速率和啤酒品质的高低。目前主要采用诱变或基因工程的方法选育适合高浓酿造的菌株，这样所获得的菌株一方面不能具备完全的性状稳定性，另一方面也不能满足越来越高的酿造浓度的需求。因此，寻找一种有效的方法，在不改变原来酿造工艺和酿酒酵母菌株的基础上，显著改善酵母的发酵性能，解除高浓酿造条件对酵母的限制作用，缩短高浓啤酒的发酵周期，提高啤酒质量是酿造界亟待解决的重要课题，也是啤酒行业目前面临最重要的挑战之一，更是啤酒生产企业推进节能减排，实现可持续发展的必然选择。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽及其制备方法与应用，具体技术方案如下。

具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽的制备方法，具体是将大豆蛋白与8-15倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、磷酸化改性、热处理、添加复合蛋白酶水解至水解度为15%~20%，灭酶、离心、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得所述大豆肽。

进一步优化的，所述的磷酸化改性条件为：添加占大豆分离蛋白混合液质量2~3%的三聚磷酸钠，30～45℃反应3～4h。

进一步优化的，所述的热处理条件为60~80℃热处理10-20min。

进一步优化的，所述的灭酶条件为85℃~95℃，保持10min~20min。

进一步优化的，所述的离心条件为6000-8000r/m离心10-20min。

进一步优化的，所述的大豆蛋白为大豆分离蛋白或大豆浓缩蛋白中任意一种。

本发明还提供由所述制备方法制得的具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽。

本发明还提供所述具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽的应用：向定型麦汁中添加0.05%~0.3%（g/mL）的大豆肽进行啤酒超高浓酿造。

进一步的，所述超高浓酿造条件为：麦汁浓度为20°P~24°P，10-12℃静态厌氧发酵。

进一步的，所述啤酒超高浓酿造采用的酵母为酿酒酵母（Saccharomyces pastorianus）。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明以大豆分离蛋白为原料，通过控制酶解获得大豆活性肽，作为一种食源性的酵母营养物质，可从代谢的层面改善了酵母的发酵性能。

2、本发明通过向定型麦汁中补充一种具有提高酵母糖酵解途径中关键酶活力的大豆活性肽，可显著提高酵母的发酵速率，从而缩短高浓啤酒的发酵周期，经济效益显著。

 

附图说明

图1a为实例中添加和未添加大豆活性肽对酵母胞内己糖激酶（HK）酶活影响的对比图。

图1b为实例中添加和未添加大豆活性肽酵母胞内丙酮酸激酶（PK）酶活影响的对比图。

图1c为实例中添加和未添加大豆活性肽对酵母胞内磷酸果糖激酶（PFK）酶活影响的对比图。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的实施作进一步说明，但本发明的实施和保护

范围不限于此。

实施例1

将大豆分离蛋白与15倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、添加2.5%的三聚磷酸钠，40℃反应3.5h磷酸化改性、70℃热处理15min、添加Protamex复合蛋白酶水解至水解度为18%，90℃灭酶15min、7000r/m离心15min、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得大豆活性肽。

制备20°P的高浓麦汁，在麦汁糖化、煮沸、定型后添加0.1%（g/mL）的大豆活性肽，灭菌后按照7g(酵母泥)/L的接种量接入酵母，12℃静态发酵。当表观发酵度达到75%时发酵结束，未添加大豆活性肽的发酵周期为25天，添加肽的发酵周期为20天。

实施例2

将大豆分离蛋白与10倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、添加2%的三聚磷酸钠， 45℃反应4h磷酸化改性、60℃热处理20min、添加Protamex复合蛋白酶水解至水解度为15%，85℃灭酶20min、6000r/m离心20min、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得大豆活性肽。

制备20°P的高浓麦汁，在麦汁糖化、煮沸、定型后添加0.1%（g/mL）的大豆活性肽，灭菌后按照7g(酵母泥)/L的接种量接入酵母，12℃静态发酵。当表观发酵度达到75%时发酵结束，未添加大豆活性肽的发酵周期为24天，添加肽的发酵周期为20天。

 

实施例3

将大豆分离蛋白与8倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、添加3%的三聚磷酸钠，30℃反应3h磷酸化改性、80℃热处理10min、添加Protamex复合蛋白酶水解至水解度为15%%，95℃灭酶10min、8000r/m离心10min、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得大豆活性肽。

制备24°P的高浓麦汁，在麦汁糖化、煮沸、定型后添加0.3%（g/mL）的大豆活性肽，灭菌后按照8g(酵母泥)/L的接种量接入酵母，12℃静态发酵。当表观发酵度达到75%时发酵结束，未添加大豆活性肽的发酵周期为28天，添加肽的发酵周期为22天。

检测发酵过程中酵母胞内己糖激酶（HK）、丙酮酸激酶（PK）和磷酸果糖激酶（PFK）的酶活力变化情况，结果如图1a、图1b、图1c所示。

在酿酒酵母胞内HK、PFK和PK所催化的糖酵解反应是不可逆的，因此这三种酶被普遍认为是EMP途径中的关键酶。这三种酶活的变化会影响到酵母的糖酵解速率。由图1（a–c）可知，在发酵过程中，添加大豆活性肽并没有明显改变酵母胞内的HK、PFK和PK酶活在发酵过程中的变化规律，但与对照相比，在发酵过程中这三种关键代谢酶活性均有不同程度的提高，最高提高幅度均在20%以上，这对促进EMP途径通量是有利的。

可见本发明的大豆肽可显著提高啤酒酵母胞内糖酵解途径的关键酶活，改善其发酵性能，显著缩短发酵周期。本发明不改变现有啤酒酿造工艺，可明显缩短超高浓啤酒发酵周期4~6天，从而大大提高啤酒生产厂家的生产效率和经济效益。

Claims (10)

1.具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽的制备方法，其特征是将大豆蛋白与8-15倍质量比的水配制成大豆蛋白混合液、磷酸化改性、热处理、添加复合蛋白酶（Protamex）水解至水解度为15%~20%，灭酶、离心、上清液过3000u的超滤膜除去大分子多肽和蛋白质，冷冻干燥得所述大豆肽。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的磷酸化改性条件为：添加占大豆分离蛋白混合液质量2~3%的三聚磷酸钠，30～45℃反应3～4h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的热处理条件为60~80℃热处理10-20min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的灭酶条件为85℃~95℃，保持10min~20min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的离心条件为6000-8000r/m离心10-20min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的大豆蛋白为大豆分离蛋白或大豆浓缩蛋白中任意一种。

7.由权利要求1~6任一项所述制备方法制得的具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽。

8.权利要求7所述具有缩短超高浓啤酒发酵周期大豆肽的应用，其特征是向定型麦汁中添加0.05%~0.3%（g/mL）的大豆肽进行啤酒超高浓酿造。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述超高浓酿造条件为：麦汁浓度为20°P~24°P，10-12℃静态厌氧发酵。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于所述啤酒超高浓酿造采用的酵母为酿酒酵母（Saccharomyces pastorianus）。

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