CN1944662A

CN1944662A - 一种用于啤酒的泡沫活性蛋白的制备与应用方法

Info

Publication number: CN1944662A
Application number: CN 200610096922
Authority: CN
Inventors: 陆健; 曹钰; 孙军勇; 孙琳琳; 孔维宝
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2007-04-11

Abstract

一种用于啤酒的泡沫活性蛋白的制备与应用方法，属于啤酒泡沫稳定剂技术领域。本发明分别以乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白以及大米蛋白粉为原料，通过适度酶法改性，超滤以及阴离子交换柱处理等步骤获得啤酒环境中溶解性能优良的泡沫活性蛋白。本发明优点是泡沫活性蛋白提取工艺简单，效果好，生产成本低；其应用属于啤酒生产的后修饰手段，操作方便，可有效提高低度啤酒和纯生啤酒的泡沫稳定性。

Description

一种用于啤酒的泡沫活性蛋白的制备与应用方法

技术领域

一种用于啤酒的泡沫活性蛋白的制备与应用方法，涉及从乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白或大米蛋白粉中提取泡沫活性蛋白的方法，及该泡沫活性蛋白在低度熟啤酒和纯生啤酒中的应用，属于啤酒泡沫稳定剂技术领域。

背景技术

啤酒市场竞争日益激烈，使得以降低成本、改善风味为目的的啤酒特殊酿造工艺技术逐渐普及。采用高浓酿造工艺生产的低度熟啤酒和采用膜过滤技术生产的纯生啤酒近年来倍受消费者青睐，然而，这两种技术的应用都在一定程度上影响了啤酒的泡沫稳定性。

高浓酿造工艺，全称为“高浓度酿造稀释法”，顾名思义，即利用高浓度的麦汁，经酿造后加以稀释，使啤酒达到预定浓度的生产方法。高浓酿造啤酒之所以泡沫稳定性不及传统工艺生产的啤酒，主要有以下几点原因：首先，尽管高浓酿造啤酒所用麦芽多于传统啤酒，但由于蛋白质溶解度的关系，两者定型麦汁中疏水性多肽含量相差无几，而前者经过稀释后，最终啤酒中决定啤酒泡沫性能的疏水性多肽含量明显低于后者；其次，高浓稀释啤酒在煮沸和发酵过程中疏水性多肽损失较多，进而导致成品啤酒中疏水性多肽含量较低；此外，由于高浓啤酒麦汁浓度高，酵母所受外界压力较大，更易导致酵母的自溶以及蛋白酶A的过多分泌，蛋白酶A会降解发泡蛋白，进而降低了啤酒的泡沫稳定性。

膜过滤技术，即在低温条件下，采用膜过滤除去啤酒中的微生物，由于避免了采用高温灭菌工艺，啤酒的风味以及风味稳定性都优于传统啤酒。但是，采用膜过滤技术会使得酵母释放的蛋白酶A在啤酒中仍保持了较高的活性，在纯生啤酒存放的货架期内继续降解泡沫活性蛋白，使得纯生啤酒的泡沫稳定性越来越差。

可见，无论是高浓稀释啤酒或是纯生啤酒，其泡沫稳定性之所以不如传统啤酒，主要原因是啤酒中泡沫活性蛋白含量不足所致。作为啤酒泡沫骨架结构的重要组成成分，足够的泡沫活性蛋白的含量对于啤酒泡沫稳定性的维持极为重要。

不少研究者通过控制制麦工艺以及酿造过程来增加成品啤酒中泡沫活性蛋白的含量，这固然对改善啤酒的泡沫稳定性能起到一定的效果，但由于工艺的控制仍需兼顾考虑其它啤酒品质指标，因此难免会顾此失彼。现有的增泡剂如PGA(海藻酸丙二醇酯)、四氢异葎草酮等在泡沫活性蛋白含量不足的情况下，并不能对低度熟啤酒的泡沫稳定性起到明显的改善效果，尤其是对纯生啤酒，现行增泡剂仅能增加其起始泡持性，并不能减慢啤酒在货架期内泡沫稳定性的快速衰减趋势。啤酒生产中的后修饰技术，由于操作方便、灵活、投资少，目前越来越受啤酒企业的重视。采用绿色原料开发啤酒专用泡沫活性蛋白，结合后修饰技术，可以有效提高啤酒的泡沫稳定性。

综上所述，研制开发啤酒专用泡沫活性蛋白，对于低度熟啤酒和纯生啤酒泡沫稳定性差这个问题的解决有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供应用于啤酒行业的泡沫活性蛋白的制备方法，在啤酒灌装前将其加入啤酒中，在不影响啤酒其它品质的前提下，提高啤酒的泡沫稳定性。

本发明的技术方案：为实现上述目的，本发明以乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白和大米蛋白粉为原料，通过酶法改性，超滤法以及阴离子树脂柱处理等步骤获得啤酒环境中溶解性能优良的泡沫活性蛋白。具体步骤为：以蛋白粉为原料，采用蛋白酶对蛋白进行适度酶解，酶解条件：底物蛋白粉浓度3％～10％(w/v)，酶浓度0.1％～1.0％(w/v)，酶解反应30min，然后煮沸10min灭酶活，冷却后调pH至4～5，0℃下沉淀1～2h，离心得上清；所得上清采用截流分子量10,000Da的超滤膜超滤，去除其中的分子量低于10,000Da的多肽；超滤浓缩至原体积的1/10后，采用阴离子交换树脂处理，获得泡沫活性蛋白液，调溶液pH至7.0，冷冻干燥即得啤酒环境中溶解性能优良的泡沫活性蛋白。所用蛋白粉原料为乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白或大米蛋白，对应制备得到的四种泡沫活性蛋白分别称为泡沫活性蛋白A、泡沫活性蛋白B、泡沫活性蛋白C及泡沫活性蛋白D。

将制备的四种泡沫活性蛋白任选一种单独应用，应用于原麦汁浓度低于10°P的低度熟啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在清酒过滤前添加，泡沫活性蛋白添加量以啤酒体积计为20～200mg/L。

或制备得到的四种泡沫活性蛋白两两搭配使用，应用于原麦汁浓度低于10°P的低度熟啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在清酒过滤前添加，两种泡沫活性蛋白添加总量以啤酒体积计为20～200mg/L。

或将制备的四种泡沫活性蛋白任选一种单独使用，应用于纯生啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在啤酒0.45μm膜过滤前添加，泡沫活性蛋白添加量以啤酒体积计为200mg/L。

本发明的有益效果：本发明方法获得的啤酒环境中溶解性能优良的泡沫活性蛋白，其制备工艺简单，效果好，生产成本低；其应用属于啤酒酿造中的后修饰手段，操作方便，可有效提高低度熟啤酒和纯生啤酒的泡沫稳定性。

具体实施方式

下面就本发明进行实施例的描述，实施例中除对啤酒泡持性进行测定外，对啤酒的其它理化指标也进行分析。泡持性的测定采用Nibem法。

实施例1：分别以乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白以及大米蛋白为原料，制备泡沫活性蛋白。

步骤一：采用蛋白酶对四种蛋白粉分别进行适度酶解，底物蛋白粉浓度3％～10％(w/v)，酶浓度0.1％～1.0％(w/v)，酶解反应30min后，煮沸10min灭酶活。冷却后调pH至4～5，0℃下沉淀1～2h，离心得上清。

步骤二：将步骤一所得上清分别采用截流分子量10,000Da的超滤膜超滤，去除其中的分子量低于10,000Da的多肽。原液超滤浓缩至原体积的1/10后，采用阴离子交换树脂对之分离，获得泡沫性能最佳的蛋白，调溶液pH至7.0，冷冻干燥即分别获得泡沫活性蛋白A、B、C、D。

实施例2：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白A，过滤后灌装压盖，泡持性可提高13％～33％。

实施例3：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白B，过滤后灌装压盖，泡持性可提高8％～18％。

实施例4：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白C，过滤后灌装压盖，泡持性可提高11％～28％。

实施例5：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白D，过滤后灌装压盖，泡持性可提高8％～20％。

实施例6：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白A、B的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高13％～28％。

实施例7：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白A、C的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高17％～42％。

实施例8：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白A、D的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高11％～27％。

实施例9：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白B、C的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高9％～23％。

实施例10：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白B、D的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高8％～21％。

实施例11：8°P熟啤酒在过滤前添加20～200mg/L(以啤酒体积计)泡沫活性蛋白C、D的复合剂，过滤后灌装压盖，泡持性可提高7％～18％。

实施例2～实施例11中，熟啤酒添加泡沫活性蛋白前后的各项常规指标如表1所示：

表1 添加泡沫活性蛋白前后的啤酒常规理化指标分析

指标	对照啤酒	含泡沫活性蛋白的啤酒
指标	对照啤酒	含泡沫活性蛋白的啤酒	原麦汁浓度(w/w，％)色度(EBC)浊度(EBC)苦味值(BU)总酸(mL/100mL)双乙酰(mg/L)酒精度(w/w，％)真浓(w/w，％)真正发酵度(％)	8.074.250.2881.160.063.082.7667.58	8.04～8.114.0～4.50.28～0.348～91.12～1.200.04～0.083.08～3.132.69～2.8167.38～68.04

实施例12：9°P纯生啤酒在0.45μm膜过滤前添加200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白A，过滤后灌装压盖。测定其初始泡持性和3个月后的泡持性。

实施例13：9°P纯生啤酒在0.45μm膜过滤前添加200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白B，过滤后灌装压盖。测定其初始泡持性和3个月后的泡持性。

实施例14：9°P纯生啤酒在0.45μm膜过滤前添加200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白C，过滤后灌装压盖。测定其初始泡持性和3个月后的泡持性。

实施例15：9°P纯生啤酒在0.45μm膜过滤前添加200mg/L(以啤酒体积计)的泡沫活性蛋白D，过滤后灌装压盖。测定其初始泡持性和3个月后的泡持性。

实施例12～实施例15中添加泡沫活性蛋白前后的泡持性变化以及常规理化指标分析如表2、表3所示：

表2 添加泡沫活性蛋白前后的泡持性的变化

	初始泡持性(s)	3个月后泡持性(s)
	初始泡持性(s)	3个月后泡持性(s)	对照泡沫活性蛋白A泡沫活性蛋白B泡沫活性蛋白C泡沫活性蛋白D	250292268286274	80218195238174

表3 添加泡沫活性蛋白前后的啤酒常规理化指标分析

指标	对照啤酒	含泡沫活性蛋白的啤酒
指标	对照啤酒	含泡沫活性蛋白的啤酒	原麦汁浓度(w/w)色度(EBC)浊度(EBC)苦味值(BU)总酸(mL/100mL)双乙酰(mg/L)酒精度(w/w，％)真浓(w/w，％)真正发酵度(％)	9.153.750.3381.240.063.132.9867.42	9.07～9.253.5～4.00.32～0.388～91.17～1.270.04～0.083.07～3.192.89～3.0467.18～68.24

通过对添加泡沫活性蛋白前后啤酒的各项理化指标分析可知，添加泡沫活性蛋白后的啤酒，其各项指标均可达到国家标准。

通过对添加泡沫活性蛋白前后啤酒泡持性的测定，发现泡沫活性蛋白不仅可以改善低度熟啤酒的泡持性，对纯生啤酒的初始泡持性也有明显的改善效果，其中泡沫活性蛋白A的效果尤为显著。对照啤酒为未添加泡沫活性蛋白的纯生啤酒，放置3个月后，由于蛋白酶A的作用，其泡持性由原先的250s下降至80s。而添加泡沫活性蛋白后，泡持性虽然也有一定程度的下降，但下降幅度远低于对照啤酒。可见，本发明所制备的泡沫活性蛋白对蛋白酶A具有一定的耐受力。尤其是添加泡沫活性蛋白C后，三个月后泡持性仍然良好。

以上实施案例结果表明：采用本发明制备的泡沫活性蛋白不仅对低度熟啤酒的泡持性有明显的改善效果，而且对纯生啤酒货架期内的泡沫稳定性的提高也具有良好的效果。

Claims

1、一种用于啤酒的泡沫活性蛋白的制备方法，其特征是以蛋白粉为原料，采用蛋白酶对蛋白进行适度酶解，酶解条件：底物蛋白粉浓度3％～10％(w/v)，酶浓度0.1％～1.0％(w/v)，酶解反应30min，然后煮沸10min灭酶活，冷却后调pH至4～5，0℃下沉淀1～2h，离心得上清；所得上清采用截流分子量10,000Da的超滤膜超滤，去除其中的分子量低于10,000Da的多肽；超滤浓缩至原体积的1/10后，采用阴离子交换柱处理，获得泡沫活性蛋白液，调溶液pH至7.0，冷冻干燥即得啤酒环境中溶解性能优良的泡沫活性蛋白。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所用蛋白粉原料为乳清蛋白、大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白或大米蛋白，对应制备得到的四种泡沫活性蛋白分别称为泡沫活性蛋白A、泡沫活性蛋白B、泡沫活性蛋白C及泡沫活性蛋白D。

3、一种用权利要求1方法制备的用于啤酒的泡沫活性蛋白的应用方法，其特征是将四种泡沫活性蛋白任选一种单独应用，应用于原麦汁浓度低于10°P的低度熟啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在清酒过滤前添加，泡沫活性蛋白添加量以啤酒体积计为20～200mg/L。

4、一种用权利要求1方法制备的用于啤酒的泡沫活性蛋白的应用方法，其特征是将四种泡沫活性蛋白两两搭配使用，其特征是应用于原麦汁浓度低于10°P的低度熟啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在清酒过滤前添加，两种泡沫活性蛋白添加总量以啤酒体积计为20～200mg/L。

5、一种用权利要求1方法制备的用于啤酒的泡沫活性蛋白的应用方法，其特征是将四种泡沫活性蛋白任选一种单独应用，应用于纯生啤酒，泡沫活性蛋白先用脱氧水配成1％(w/v)的蛋白溶液，在啤酒0.45μm膜过滤前添加，泡沫活性蛋白添加量以啤酒体积计为200mg/L。