CN109596760B

CN109596760B - 一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法

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Publication number: CN109596760B
Application number: CN201811321498.6A
Authority: CN
Inventors: 黄紫燕; 杨智; 李珍珍; 韩永红; 张琳
Original assignee: Yuehai Yongshuntai Guangzhou Co ltd
Current assignee: Yuehai Yongshuntai Guangzhou Co ltd
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: CN109596760A

Abstract

本发明提出了一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法。啤酒大麦、绿麦芽、麦芽在经过预处理后，采用液质联用仪检测其内源性赤霉酸含量。收集多种啤酒大麦及其绿麦芽的内源性赤霉酸含量与制麦工艺的对应关系，建立数据库。新品种啤酒大麦根据其内源性赤霉酸的检测结果，与数据库中的制麦工艺进行对应，从而快速预测新品种啤酒大麦的制麦工艺。本发明提供的预测啤酒大麦制麦工艺的方法能大大缩短确定制麦工艺的时间，并节约成本。

Description

一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法

技术领域

本发明属于啤酒酿造领域，具体涉及一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法。

背景技术

作为啤酒的主要原料之一，啤酒麦芽的制备是通过调控水量、温度、时间、氧量、添加剂五大要素，打破啤酒大麦种子休眠进而进行萌发生长的过程。工艺流程简单，但五大要素的作用复杂，既有自身的独特的作用，又相互影响。而不同的品种、同一品种不同麦季、不同产区的啤酒大麦对这五大要素的要求各不相同。制麦师在制麦过程需要根据品种特征、制麦表现，不断调整这五大要素，平衡各工艺条件，进而得到理想的麦芽指标。

从植物生理学的角度看，制麦过程中的植物生理调节离不开对其生长发育有重要调节控制作用的植物激素，制麦过程符合植物生长的规律。植物内源激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质，也被称为植物天然激素。而人工合成的对植物的生长发育有调节作用、具植物激素活性的物质称为植物生长调节剂或植物外源激素。在大麦种子萌发的过程中，大麦种子里共存的多种植物激素中，主要是赤霉素类在刺激其生长，制麦过程的绿麦芽中常含有内源性赤霉酸及外源赤霉酸两种赤霉素类。

近些年，随着生活水平提高，人们对啤酒的需求量逐年增加，对啤酒的种类也要求越来越多。各地种植啤酒大麦的积极性不断提高，种植面积不断扩大，来自不同种植地的啤酒大麦越来越多。各啤酒大麦协会也开始资助各国啤酒大麦育种研究，一些新品种逐渐被培育出来。这些新品种带着明显特征，有的是为了提高产量与效益，有的带着干燥或潮湿环境适应性特征，有的专门为酿造某类啤酒而培育，啤酒大麦品种更新换代步伐加快。不同品种、同品种但不同麦季或产地的啤酒大麦制麦特性差异很大，例如，厚皮大麦需要控制较高的浸麦度，而千粒重大的大颗粒啤酒大麦，浸麦度应控制低些；蛋白质含量不同的啤酒大麦在制麦过程需要的浸麦温度、时间等要素也不相同。这些对制麦师对制麦工艺的把控要求越来越高，对麦芽企业的制麦技术、应变能力要求越来越高。

传统上，麦芽企业采用微型制麦的方式去掌握新品种的制麦特性。一般来说，一轮完整的微型制麦试验从开始到得出工艺条件至少需要6天，而有些变化特别大的品种甚至需要两轮以上的微型制麦试验才能最终确定工艺，需要的时间长，在过去某些优秀啤酒大麦品种一直占主导地位的时候，对麦芽企业产生的压力比较小。但随着近几年新品种不断出现，其产生的时间矛盾越来越凸显。有些麦芽企业无法等待6天以上的时间，选择在啤酒大麦到货时，直接大生产投料、在大生产过程边发现品种特性边改良工艺。这对制麦师的经验要求非常高，往往造成前2批投料麦芽指标较差的后果，造成较大的损失。

研究制麦过程以及机理，降低制麦损失减少啤酒行业的制麦成本，啤酒生产企业降低粮耗减少生产成本是必由之路。

发明内容

本发明的目的是：从植物生理学的角度分析制麦过程以及机理，研究分析啤酒大麦、绿麦芽、麦芽中内源性赤霉酸的变化规律及其与制麦工艺之间的对应关系，并提供一种快速预测啤酒大麦制麦工艺潜力的方法。

为了解决上述技术问题，本发明收集加拿大(简称加麦)、澳大利亚(简称澳麦)、法国(简称法麦)、阿根廷(简称阿麦)、中国(简称国产麦)5大产区，Metcalfe、Copeland、Scope、La Trobe、Irina、Planet、Traverler等共28个啤酒大麦品种，2015年、2016年、2017年共3个麦季共约150批啤酒大麦数据；结合微型制麦、大生产制麦过程表现，建立制麦工艺预测方法。

本发明提供一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法，包括建立啤酒大麦、绿麦芽、麦芽内源性赤霉酸含量与制麦工艺之间的对应关系的数据库，检测大麦品种中的内源性赤霉酸含量，然后根据检测出的内源性赤霉酸含量，在本发明建立的数据库中匹配相应内源性赤霉酸含量对应的制麦工艺。

具体来说，建立数据库包括以下步骤：

1、收集不同品种的啤酒大麦样本；

2、确定啤酒大麦中内源性赤霉酸含量与制麦工艺之间的对应关系；

3、收集并记录步骤2的数据形成数据库。

具体来说，啤酒大麦中赤霉酸的检测方法是这样的：

1、预处理

模拟大生产粗选系统将大麦去除粉尘、秸秆、并肩石等异物；模拟大生产精选系统完成分级，除去燕麦、破损粒和其它异形物，大麦纯度达到99.5％以上；采用EBC分样器将样品进行缩分至每份为4g～40g。

2、发芽

将预处理后的大麦样品均匀分布于直径为9cm～18cm、高为2cm～4cm的带盖容器中，器皿内事先铺置2～6层滤纸、纱布，加入4mL～40mL水。将器皿置于12℃～20℃的环境中，保持24hr～48hr，发芽成为绿麦芽。

选择5g～50g大麦、绿麦芽、麦芽样品，经乙腈-水中乙腈体积比为0％～80％的提取液中20℃～40℃超声、震荡提取20min～60min，经净化(离心、过滤)、固相萃取浓缩处理后，经液质联用仪检测赤霉酸含量。

具体来说，采用液质联用仪检测赤霉酸的检测条件是：两个离子对质谱方法：①母离子345.17，定性子离子239.22，Cone 44，Collision 14(定量)；②母离子345.17，定量子离子143.14，Cone 44，Collision 24；有机相：甲醇、乙腈；有机相体积比：10％～90％；流动相流速：0.3mL/min～0.5mL/min。

该检测条件快速、灵敏，仪器检测时长3min～10min，能将本项目需要的内源性赤霉酸与其它的外源赤霉酸分离并分别定量。

需要说明的是，啤酒大麦样本包括加拿大(简称加麦)、澳大利亚(简称澳麦)、法国(简称法麦)、阿根廷(简称阿麦)、中国(简称国产麦)5大产区，Metcalfe、Copeland、Scope、La Trobe、Irina、Planet、Traverler等共28个啤酒大麦品种，2015年、2016年、2017年共3个麦季共约150批啤酒大麦数据。

本发明建立的数据库分为五个区间，如表1所示。

表1啤酒大麦制麦工艺数据库

本发明提供的快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法建立了一套啤酒大麦制麦工艺数据库，传统微型制麦工艺需要至少6天时间，该方法能快速预测制麦工艺，一般来说确定制麦工艺的时间不超过2天，确定时间短，确定的工艺行之有效，大大节约了啤酒行业的企业成本。

附图说明

图1是本发明的快速预测啤酒大麦制麦工艺的流程图。

具体实施方式

实施例1

快速预测大麦品种A的制麦工艺

1、预处理

模拟大生产粗选系统将大麦去除粉尘、秸秆、并肩石等异物；模拟大生产精选系统完成分级，除去燕麦、破损粒和其它异形物，大麦纯度达到99.5％；采用EBC分样器将样品进行缩分至每份为10g。

2、发芽

将预处理后的大麦样品均匀分布于直径为10cm、高为2cm的带盖容器中，器皿内事先铺置3层滤纸或纱布，加入20mL水。将器皿置于20℃的环境中，保持24hr，发芽成为绿麦芽。

3、检测赤霉酸含量

选择10g发芽后的绿麦芽样品，经乙腈-水中乙腈体积比为30％的提取液中20℃超声、震荡提取30min，经净化(离心、过滤)、固相萃取浓缩处理后，经液质联用仪检测赤霉酸含量。

采用液质联用仪检测赤霉酸的检测条件是：两个离子对质谱方法：①母离子345.17，定性子离子239.22，C 44，CE 14(定量)；②母离子345.17，定量子离子143.14，C44，CE 24；有机相：甲醇和或乙腈；有机相体积比：20％；流动相流速：0.3mL/min。

检测出大麦品种A中内源性赤霉酸的含量为90ppb。进一步在已经建立的数据库中确定大麦品种A中内源性赤霉酸含量对应的相应制麦工艺，最终选取澳麦compass的制麦工艺。

实施例2

快速预测大麦品种B的制麦工艺

1、预处理

模拟大生产粗选系统将大麦去除粉尘、秸秆、并肩石等异物；模拟大生产精选系统完成分级，除去燕麦、破损粒和其它异形物，大麦纯度达到99.5％；采用EBC分样器将样品进行缩分至每份为20g。

2、发芽

将预处理后的大麦样品均匀分布于直径为10cm、高为4cm的带盖容器中，器皿内事先铺置3层滤纸、纱布，加入30mL水。将器皿置于30℃的环境中，保持36hr，发芽成为绿麦芽。

3、检测赤霉酸含量

选择20g发芽后的绿麦芽样品，经乙腈-水中乙腈体积比为50％的提取液中20℃超声、震荡提取40min，经净化(离心、过滤)、固相萃取浓缩处理后，经液质联用仪检测赤霉酸含量。

采用液质联用仪检测赤霉酸的检测条件是：两个离子对质谱方法：①母离子345.17，定性子离子239.22，C 44，CE 14(定量)；②母离子345.17，定量子离子143.14，C44，CE 24；有机相：甲醇和或乙腈；有机相体积比：50％；流动相流速：0.5mL/min。

检测出大麦品种B中内源性赤霉酸的含量为130ppb。进一步在已经建立的数据库中确定大麦品种B中内源性赤霉酸含量对应的相应制麦工艺，最终选取二棱法Planet的制麦工艺。

实施例3

快速预测大麦品种C的制麦工艺

1、预处理

模拟大生产粗选系统将大麦去除粉尘、秸秆、并肩石等异物；模拟大生产精选系统完成分级，除去燕麦、破损粒和其它异形物，大麦纯度达到99.5％；采用EBC分样器将样品进行缩分至每份为30g。

2、发芽

将预处理后的大麦样品均匀分布于直径为15cm、高为2cm的带盖容器中，器皿内事先铺置4层滤纸或纱布，加入40mL水。将器皿置于30℃的环境中，保持48hr，发芽成为绿麦芽。

3、检测赤霉酸含量

选择30g发芽后的绿麦芽样品，经乙腈-水中乙腈体积比为60％的提取液中20℃超声、震荡提取60min，经净化(离心、过滤)、固相萃取浓缩处理后，经液质联用仪检测赤霉酸含量。

采用液质联用仪检测赤霉酸的检测条件是：两个离子对质谱方法：①母离子345.17，定性子离子239.22，C 44，CE 14(定量)；②母离子345.17，定量子离子143.14，C44，CE 24；有机相：甲醇和或乙腈；有机相体积比：60％；流动相流速：0.5mL/min。

检测出大麦品种C中内源性赤霉酸的含量为75ppb。进一步在已经建立的数据库中确定大麦品种C中内源性赤霉酸含量对应的相应制麦工艺，最终选取中国大麦SP6的制麦工艺。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种快速预测啤酒大麦制麦工艺的方法，其特征在于：

（1）建立啤酒大麦、绿麦芽、麦芽内源性赤霉酸含量与制麦工艺之间的对应关系的数据库；

（2）检测啤酒大麦、绿麦芽、麦芽中的内源性赤霉酸含量；

（3）将步骤（2）的检测结果与步骤（1）建立的数据库中的数据进行匹配对应，确定啤酒大麦的制麦工艺。

2.根据权利要 1 所述的方法，其特征在于，建立数据库的步骤为：

（1）收集不同品种的啤酒大麦样本；

（2）确定啤酒大麦及其绿麦芽内源性赤霉酸含量与制麦工艺之间的对应关系；

（3）收集并记录步骤（2）的数据形成数据库。

3.根据权利要求 1 或 2 所述的方法，其特征在于，大麦、绿麦芽、麦芽样品经乙腈-水提取液提取，经净化、固相萃取浓缩后，用液质联用仪检测内源性及外源赤霉酸的含量。

4.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，乙腈-水提取液中乙腈的体积比为 0-80%。

5.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，净化方式为离心或过滤。

6.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，采用液质联用仪检测赤霉酸的检测条件是：两个离子对质谱方法：①母离子 345.17，定性子离子 239.22，

Cone44, Collision14；②母离子345.17，定量子离子143.14，Cone44，Collision24；有机相：甲醇或乙腈；有机相体积比：10%~90%；流动相流速：0.3mL/min~0.5mL/min。

7.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，检测内源性及外源赤霉酸的含量还包括以下步骤：

（1）预处理：模拟大生产粗选系统将大麦去除粉尘、秸秆、并肩石异物；模拟大生产精选系统完成分级，除去燕麦、破损粒和其它异形物，大麦纯度达到99.5%以上；

（2）发芽：将预处理后的啤酒大麦样品发芽成绿麦芽。

8.根据权利要求 7 所述的方法，其特征在于，预处理步骤还包括：采用ＥＢＣ分样器将样品进行缩分至每份 4g-40g。

9.根据权利要求 7 所述的方法，其特征在于，发芽过程为：将预处理后的大麦样品均匀分布于直径为 9cm~18cm、高为 2cm~4cm 的带盖容器中，器皿内事先铺置 2~6 层滤纸或纱布，加入 4mL~40mL 水，将器皿置于 12℃~20℃的环境中，保持 24hr~48hr，发芽成为绿麦芽。