CN108220018A

CN108220018A - 一种生产江苏大麦麦芽的方法

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Publication number: CN108220018A
Application number: CN201810049616.6A
Authority: CN
Inventors: 孙军勇; 陆健
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: CN108220018B

Abstract

本发明公开了一种生产江苏大麦麦芽的方法，属于麦芽制造技术领域。本发明采用来自于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的α‑淀粉酶生产低浊度江苏啤酒大麦麦芽。所得江苏啤酒大麦麦芽的协定麦汁浊度低于5.0EBC，浸出率和库值等常规理化指标达到了行业标准QB/T 1686‑2008中的一级品的水平，提高了江苏产大麦麦芽的质量以及在啤酒生产中的使用比例，为麦芽生产企业带来经济效益。

Description

一种生产江苏大麦麦芽的方法

技术领域

本发明涉及一种生产江苏大麦麦芽的方法，尤其是一种应用产自地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的α-淀粉酶生产江苏大麦麦芽的方法，属于麦芽制造技术领域。

背景技术

啤酒大麦是啤酒酿造的主要原料，作为一种农作物，其品质受到品种、地理环境及种植方式等因素的影响。虽然中国是世界第一大啤酒生产国，但是近十年需求啤酒大麦中的60％以上均需进口，但因市场行情的变化，进口啤酒大麦的价格和质量不稳定，这严重影响了中国啤酒产业的持续健康发展。江苏沿海地区是我国三大啤酒大麦产区之一，年种植啤酒大麦约300万亩左右，占国产啤酒大麦产量的三分之一。但因品种及生产技术等原因，江苏啤酒大麦制成的麦芽品质不稳定，如表1所示，其中浊度高是江苏啤酒大麦及麦芽最突出的质量缺陷。

表1连续10批次江苏产大麦麦芽的浊度及混浊状态

注：KA4B和单二均为江苏产大麦麦芽的品种名称。

在啤酒生产过程中，浊度是以EBC单位表示透明度的外观指标，是评价麦芽质量的重要指标之一。符合工艺指标的浊度在5.0EBC以下。从上表1可以看出，在连续10个批次江苏啤酒大麦麦芽的生产中，有8个批次的麦芽浊度超过了控制标准。这限制了江苏啤酒大麦麦芽在啤酒行业中的使用比例。高浊度麦芽同时会给啤酒生产带来很多危害。混浊麦汁中含有大量的脂肪酸及高分子氮等物质，在发酵阶段，酵母处于高浊度的麦汁中，极易出现菌种退化；在升压后酵母数会明显减少，双乙酰还原减慢，酒龄延长，同时也会对成品啤酒的非生物稳定性产生负面的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，是在大麦发芽的第一次补水中，将α-淀粉酶溶解添加到补水用水中，直接喷淋到正在发芽的大麦表面。

所述α-淀粉酶，来自于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，其全称为1,4-α-D-葡聚糖葡聚糖水解酶(1,4-α-D-glucan glucanohydrolase)，属于糖苷水解酶家族13(GH13)，分子量大小为65.9kDa，等电点为6.94。其作用温度高，热稳定性好，最高可以耐受pH 11以及100℃的温度，能够在麦芽生产的高温焙焦阶段保证活性不损失。其作用于葡萄糖链的非还原端水解α-1，4糖苷键，随机内切，产物为水溶性糊精和寡聚糖的混合物。

本发明的第二个目的是提供一种生产低浊度江苏啤酒大麦麦芽的方法，所述方法包括如下步骤：浸麦、发芽、烘干、焙焦、除根、包装；将α-淀粉酶溶解在大麦发芽的第一次补水中，直接喷淋到正在发芽的大麦表面。其他生产工艺参数(发芽时间，温度等)保持不变，与普通麦芽的生产工艺参数相同。

具体地，所述方法中α-淀粉酶的添加时间点是在大麦进入发芽箱的第12小时，溶解在第一次补水中，喷淋到大麦表面。

所述α-淀粉酶的添加量为0.01～0.05％(w/w,为酶与大麦质量的百分比)，

在本发明的一种实施方式中，所述方法包括：

(1)浸麦：将筛选后的大麦加水进行浸渍，温度16℃，浸麦工艺为：湿浸8小时-干浸13小时-湿浸6小时-干浸4小时；

(2)发芽：将步骤(1)制得的浸渍大麦转入发芽箱，在第12小时时进行补水，将绿麦芽的水分补充到46％，同时将需要添加的α-淀粉酶溶解在补水中，一起添加。发芽箱温度控制为18℃，每小时通入16℃的湿度超过95％的湿空气15min，发芽时间5天，制得绿麦芽。

(3)烘干：将步骤(2)制得的发芽大麦转入烘干炉，烘干温度曲线为：45℃10小时；55℃4小时；65℃4小时；75℃3小时；85℃3小时。烘干时间24小时，制得去除水分后的大麦麦芽。

(4)除根：利用除根机，去除烘干后的大麦的根，以防大麦麦芽吸水变潮以及给啤酒带来苦味。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)来源的耐高温α-淀粉酶生产江苏产大麦麦芽，所得江苏啤酒大麦麦芽的协定麦汁浊度低于5.0EBC，浸出率和库值等常规理化指标达到了行业标准QB/T 1686-2008中的一级品的水平，提高了江苏产大麦麦芽的质量以及在啤酒生产中的使用比例，为麦芽生产企业带来经济效益。

(2)本发明将α-淀粉酶溶解在大麦发芽的第一次补水中，直接喷淋到正在发芽的大麦表面，这么做不需要对现有的大麦麦芽的生产工艺做改变。在大麦的生产中，一共有两个点有可能添加α-淀粉酶，一个是浸麦过程的浸麦水中，但存在的问题是，浸麦水的体积非常大，通常是大麦重量的1.5倍，α-淀粉酶溶解在这么多水中，在进入干浸阶段时，会随着浸麦水排放，损失会非常大。而发芽第一次补水，是为了将大麦的含水量提高到46-47％左右，是一个常规工艺措施，这部分水，喷洒到大麦表面后会被大麦麦芽全部吸收，没有损失，而这时将α-淀粉酶溶解在水中，这些α-淀粉酶也会全部吸附到大麦表面，基本没有损失，是最经济、最有效的添加方法和时机。

(3)发明人基于对导致麦芽协定麦汁浊度上升的原因的研究，提供了一种只需添加单一酶α-淀粉酶就能有效控制麦芽浊度的方法。这种方法在实际的大规模麦芽生产过程中，具有操作简便、容易控制、成本更低的优越性。

具体实施方式

浊度、总酸的检测按照中华人民共和国国家标准GB/T4928-2008《啤酒分析方法》中的6浊度、10总酸的步骤进行；色度、浸出率和库值的检测分别按照轻工行业标准QB/T1686-2008啤酒麦芽中6.5色度、6.7浸出物、6.10库尔巴哈值的方法进行。

实施例1从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)发酵液中分离制备α-淀粉酶的方法

将地衣芽孢杆菌接种于含有种子培养基的三角瓶中，37℃、200RPM振荡培养至对数生长期，以5％的接种量接入含发酵培养基的三角瓶中，37℃、350rpm振荡培养140小时，将发酵液5000g离心30分钟，即得到耐高温α-淀粉酶的粗酶液。用70％的饱和度的硫酸铵对粗酶液进行处理，5000g离心30分钟，将沉淀复溶于0.1M pH 5.0的醋酸钠缓冲溶液中，用截留分子量8000Da的透析膜处理48小时进行脱盐，最后采用冷冻干燥的方法得到耐高温α-淀粉酶(SEQ ID NO：1)的酶粉。

实施例2低浊度江苏产大麦麦芽的制备

(1)浸麦：将筛选后的大麦加水进行浸渍，温度16℃，浸麦工艺为：湿浸8小时-干浸13小时-湿浸6小时-干浸4小时。

(2)发芽：将步骤(1)制得的浸渍大麦转入发芽箱，在大麦发芽阶段的第一次喷淋补水时，将0.01％(w/w,为酶与大麦质量的百分比)的α-淀粉酶溶液(20000U/mL)均匀喷洒于大麦麦芽的表面。发芽箱温度控制为18℃，每小时通入16℃的湿度超过95％的湿空气15min，发芽时间5天，制得绿麦芽。

(5)包装：以50kg为一袋，将成品大麦麦芽进行包装。

本实施例生产的低浊度麦芽的质量指标见表2。

表2低浊度麦芽的质量指标

上述的低浊度大麦麦芽的生产工艺与普通大麦麦芽生产工艺的主要不同点在于，本发明在发芽阶段第12小时时在补水中添加地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)产α-淀粉酶。

实施例3低浊度江苏产大麦麦芽的制备

(2)发芽：将步骤(1)制得的浸渍大麦转入发芽箱，在大麦发芽阶段的第一次喷淋补水时，将0.025％(w/w,为酶与大麦质量的百分比)的α-淀粉酶溶液均匀喷洒于大麦麦芽的表面。发芽箱温度控制为18℃，每小时通入16℃的湿度超过95％的湿空气15min，发芽时间5天，制得绿麦芽。

(5)包装：以50kg为一袋，将成品大麦麦芽进行包装。

本实施例生产的低浊度麦芽的质量指标见表3。

表3低浊度麦芽的质量指标

实施例4低浊度江苏产大麦麦芽的制备

(2)发芽：将步骤(1)制得的浸渍大麦转入发芽箱，在大麦发芽阶段的第一次喷淋补水时，将0.05％(w/w,为酶与大麦质量的百分比)的α-淀粉酶溶液均匀喷洒于大麦麦芽的表面。发芽箱温度控制为18℃，每小时通入16℃的湿度超过95％的湿空气15min，发芽时间5天，制得绿麦芽。

(5)包装：以50kg为一袋，将成品大麦麦芽进行包装。

本实施例生产的低浊度麦芽的质量指标见表4。

表4低浊度麦芽的质量指标

实施例5 α-淀粉酶的添加时机对麦芽品质的影响

在实施例3的基础上，调整α-淀粉酶的添加时机，分别在浸麦、干燥阶段添加α-淀粉酶。结果如表5所示，在浸麦、干燥阶段添加α-淀粉酶，制备得到的麦芽的协定麦汁浊度相比在发芽第一次补水时添加α-淀粉酶明显偏高。

表5 α-淀粉酶的添加时机和添加方式对麦芽品质的影响

实施例6 α-淀粉酶的添加量对麦芽品质的影响

在实施例2的基础上，调整α-淀粉酶的添加量。结果如表6所示，提高α-淀粉酶的用量有助于降低协定麦汁浊度。

表6 α-淀粉酶的添加量对麦芽品质的影响

实施例7 α-淀粉酶的种类或来源对麦芽品质的影响

在实施例4的基础上，调整α-淀粉酶的种类，结果如表7所示，采用真菌α-淀粉酶、中温α-淀粉酶生产得到麦芽的协定麦汁浊度高于采用耐高温α-淀粉酶制备得到的麦芽。

表7 α-淀粉酶的种类或来源对麦芽品质的影响

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

SEQUENCE LISTING

<110> 江南大学

<120> 一种生产江苏大麦麦芽的方法

<160> 1

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 512

<212> PRT

<213> 地衣芽孢杆菌

<400> 1

Met Lys Gln Gln Lys Arg Leu Tyr Ala Arg Leu Leu Thr Leu Leu Phe

1 5 10 15

Ala Leu Ile Phe Leu Leu Pro His Ser Ala Ala Ala Ala Ala Asn Leu

20 25 30

Asn Gly Thr Leu Met Gln Tyr Phe Glu Trp Tyr Met Pro Asn Asp Gly

35 40 45

Gln His Trp Lys Arg Leu Gln Asn Asp Ser Ala Tyr Leu Ala Glu His

50 55 60

Gly Ile Thr Ala Val Trp Ile Pro Pro Ala Tyr Lys Gly Thr Ser Gln

65 70 75 80

Ala Asp Val Gly Tyr Gly Ala Tyr Asp Leu Tyr Asp Leu Gly Glu Phe

85 90 95

His Gln Lys Gly Thr Val Arg Thr Lys Tyr Gly Thr Lys Gly Glu Leu

100 105 110

Gln Ser Ala Ile Lys Ser Leu His Ser Arg Asp Ile Asn Val Tyr Gly

115 120 125

Asp Val Val Ile Asn His Lys Gly Gly Ala Asp Ala Thr Glu Asp Val

130 135 140

Thr Ala Val Glu Val Asp Pro Ala Asp Arg Asn Arg Val Ile Ser Gly

145 150 155 160

Glu His Arg Ile Lys Ala Trp Thr His Phe His Phe Pro Gly Arg Gly

165 170 175

Ser Thr Tyr Ser Asp Phe Lys Trp His Trp Tyr His Phe Asp Gly Thr

180 185 190

Asp Trp Asp Glu Ser Arg Lys Leu Asn Arg Ile Tyr Lys Phe Gln Gly

195 200 205

Lys Ala Trp Asp Trp Glu Val Ser Asn Glu Asn Gly Asn Tyr Asp Tyr

210 215 220

Leu Met Tyr Ala Asp Ile Asp Tyr Asp His Pro Asp Val Ala Ala Glu

225 230 235 240

Ile Lys Arg Trp Gly Thr Trp Tyr Ala Asn Glu Leu Gln Leu Asp Gly

245 250 255

Phe Arg Leu Asp Ala Val Lys His Ile Lys Phe Ser Phe Leu Arg Asp

260 265 270

Trp Val Asn His Val Arg Glu Lys Thr Gly Lys Glu Met Phe Thr Val

275 280 285

Ala Glu Tyr Trp Gln Asn Asp Leu Gly Ala Leu Glu Asn Tyr Leu Asn

290 295 300

Lys Thr Asn Phe Asn His Ser Val Phe Asp Val Pro Leu His Tyr Gln

305 310 315 320

Phe His Ala Ala Ser Thr Gln Gly Gly Gly Tyr Asp Met Arg Lys Leu

325 330 335

Leu Asn Ser Thr Val Val Ser Lys His Pro Leu Lys Ala Val Thr Phe

340 345 350

Val Asp Asn His Asp Thr Gln Pro Gly Gln Ser Leu Glu Ser Thr Val

355 360 365

Gln Thr Trp Phe Lys Pro Leu Ala Tyr Ala Phe Ile Leu Thr Arg Glu

370 375 380

Ser Gly Tyr Pro Gln Val Phe Tyr Gly Asp Met Tyr Gly Thr Lys Gly

385 390 395 400

Asp Ser Gln Arg Glu Ile Pro Ala Leu Lys His Lys Ile Glu Pro Ile

405 410 415

Leu Lys Ala Arg Lys Gln Tyr Ala Tyr Gly Ala Gln His Asp Tyr Phe

420 425 430

Asp His His Asp Ile Val Gly Trp Thr Arg Glu Gly Asp Ser Ser Val

435 440 445

Ala Asn Ser Gly Leu Ala Ala Leu Ile Thr Asp Gly Pro Gly Gly Ala

450 455 460

Lys Arg Met Tyr Val Gly Arg Gln Asn Ala Gly Glu Thr Trp His Asp

465 470 475 480

Ile Thr Gly Asn Arg Ser Glu Pro Val Val Ile Asn Ser Glu Gly Trp

485 490 495

Gly Glu Phe His Val Asn Gly Gly Ser Val Ser Ile Tyr Val Gln Arg

500 505 510

Claims

1.一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，其特征在于，是在大麦麦芽制备过程中大麦发芽的第一次补水时，将耐高温α-淀粉酶溶解添加到补水用水中，直接喷淋到正在发芽的大麦表面。

2.根据权利要求1所述的一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，其特征在于，所述耐高温α-淀粉酶，来自于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，其全称为1,4-α-D-葡聚糖葡聚糖水解酶，属于糖苷水解酶家族13。

3.一种生产低浊度江苏啤酒大麦麦芽的方法，其特征在于，包括如下步骤：浸麦、发芽、烘干、焙焦、除根、包装；将耐高温α-淀粉酶溶解在大麦发芽的第一次补水中，直接喷淋到正在发芽的大麦表面。

4.根据权利要求3一种生产低浊度江苏啤酒大麦麦芽的方法，其特征在于，所述方法中α-淀粉酶的添加时间点是在大麦进入发芽箱的第12小时，溶解在第一次补水中，喷淋到大麦表面。

5.根据权利要求3或4所述的一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，其特征在于，所述耐高温α-淀粉酶，来自于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，其全称为1,4-α-D-葡聚糖葡聚糖水解酶，属于糖苷水解酶家族13。

6.根据权利要求3或4所述的一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，其特征在于，所述α-淀粉酶的添加量为大麦质量的0.01～0.05％。

7.根据权利要求3所述的一种低大麦麦芽协定麦汁浊度的方法，其特征在于，包括：

(2)发芽：将步骤(1)制得的浸渍大麦转入发芽箱，在第12小时时进行补水，将绿麦芽的水分补充到46％，同时将需要添加的α-淀粉酶溶解在补水中，一起添加，发芽箱温度控制为18℃，每小时通入16℃的湿度超过95％的湿空气15min，发芽时间5天，制得绿麦芽；

(3)烘干：将步骤(2)制得的发芽大麦转入烘干炉，烘干温度曲线为：45℃10小时；55℃4小时；65℃4小时；75℃3小时；85℃3小时。烘干时间24小时，制得去除水分后的大麦麦芽；

8.根据权利要求3～7任一方法制备得到的大麦麦芽。

9.权利要求8所述大麦麦芽在生产啤酒中的应用。

10.含有权利要求8所述大麦麦芽或应用权利要求8所述大麦麦芽生产的食品或食品添加剂。