啤酒糖化中酶活力影响因素的分析

科 技论 坛 Ｉｌｌ
蒋阿宁 管 建 慧
科
啤酒糖 化 中酶 术学院 ， 内蒙古 包头 ０ ４ ３ ） １ ０５
摘 要： 芽汁的制备是啤酒生产的开始， 麦 其制备技 术决定着麦芽汁的质量和麦 芽汁的收得率， 而影响啤 酒的质量和啤酒的产量。就糖化过 进 程 中对酶 活力具有 重要影响的 因素（ 粉碎度、 温度 、 Ｈ值 、 Ｐ 糖化醪浓度 ） 进行 阐述 ， 并给 出了生产过程 中具体的数值及 范围， 旨在 为提 高浸 出率 、 缩短 糖化 时间、 高麦 芽汁质量等方面提 供理论支持 。 提 关键词 ： 啤酒糖化 ； 麦芽汁 ； 粉碎 度； 糖化 醪 １概 述 （５～５ ￣） ４ ｏｃ 和较长休 止时 表 １淀粉酶最适 Ｐ Ｈ值和温度 的关系 在 啤酒生产 中， 麦芽汁制备俗称糖化， 它是 间（ｈ， １ ）以增加 Ⅸ一氨基 啤酒 生产 的重要工序ｌ 是将粉碎后的麦芽及辅 氮 ， ｌ ｌ 。 并减少高分子氮 的比 料中的高分子物质在酶的作用下 ，转化为低分 例 ；如 采 用 酸 休 止 果 子 的可发酵糖和含氮化合物的过程 ，影 响酶活 （５～３ ￣） 仅 麦 芽 中 ３ ７Ｃ ，不 力 的 因素 有 很 多 ，如 温 度 、Ｈ值 、糖 化 醪 浓 度 内切肽酶和羧基肽酶的耐热性可以提高 ，而且 源 ， 利 于 酵母 发 酵 。 酸 为有 机 酸 ， 性 弱 ， Ｐ 有 乳 酸 酸 等 。所 以在糖化生产中应根据各阶段的不同情 也有利于蛋 白质的分解。对蛋 白质分解 条件 而 味强 ， 调节幅度小 ， 安全可靠 ， 对啤酒 口味有利 。 况， 对各影响 因素进行适当的调控 ， 证糖化 言 ，Ｈ比温度更 具有重要性 。通 常调 节麦芽醪 但添加量大 ，成本较高 。也可通过添加 “ 以保 ｐ 酸麦 过程 的顺利进行 。拟对啤酒糖化生产中各影响 ｐ Ｈ值 ５２～５ ｌ ． ４来得 到合适 的麦芽汁组分。 芽” ，或通过生 物酸化 以及对 酿造用水进 行脱 因 素 的控 制 进 行 综 述 。 ２２２在淀粉水解 时 ，主要依靠 Ｏ一淀粉 Ｃ 理 来 调 节 醪 液 的 ｐ 值 。 ． ｔ Ｏ处 Ｈ ２酶活力的影响因素 酶和 Ｂ一淀粉酶。它们不仅分解淀粉所得的产 ２ 糖 化 醪 浓 度 ． ４ ２１粉 碎 度 ． 物不 同（ 者主要是低聚糊精 ， 前 后者主要是麦 芽 糖 化 醪浓 度 增 加 则 粘 度 变 大 ，影 响 酶 对 基 溶解 良好 ， 粉状粒 多的麦芽 ， 的含量 高 ， 糖）而且耐 热性 也是不同 的，一淀粉酶 的最适 质的渗透作用 ， 酶 ， ａ 使淀粉 的水解速度变慢 ， 所以糖 麦 粒 细胞 的溶 解 也 较 完 全 ， 成 的 可 溶性 氮 （ 形 库 温 度 是 ６ ０～６ ， ５ Ｂ一 淀粉 酶 的 理 论 最 适 温 度 化 醪 的浓 度 以 １ ４—１％为 宜 ， 过 ２ ％则 糖 化 ８ 超 ０ 值 ＞４ ％）及 ０一氨基氮也 比较 多 （ Ｌ Ｏ ｔ Ｏ一氨基 是 ４ ５～５ ℃， 以当糖 化温度高 ， ２ 所 升温迅速 时 ， 速度显著受到影 响。 氮 ＞１０ ｇｌＯ 绝 干麦芽 ） ８ ｍ ／Ｏ ｇ ，内含 物易受 酶的 ａ 一 淀粉 酶起 主要作用 ， 产生较 多的糊 精和少量 ３ 结 论 与 展 望 在啤酒糖化 的过程 中，为维持 麦芽酶 良好 作用 ， 故使用这种麦 芽时 ， 糖化 时间短 ， 生成 可 的麦芽糖 ；相反当糖化 温度低 ，升温速度缓慢 发酵性糖多 ， 可采用较低的糖 化温度 （ 一段 法 ） 时 ， 有利 Ｂ一淀粉酶 的作用 ， ， 则 产生较 多 的麦 的活力 ， 必须保证麦芽具有 良好的粉碎度 ， 在不 制成 的麦芽汁泡沫多和清亮透明。但在 蛋白质 芽糖和少量的糊精 ，这样 前者产生可发 酵性糖 同情况下保证麦 芽酶活力最高的临界温度及 适 休 止 时 ， 适 当限 制 ， 免 麦 芽 中 的 中分 子 肽 类 较 少 ， 者 较 多 ， 精 的 产 生 就 多 。 应 避 后 酒 当的 Ｐ 值 ， 虑到啤酒的泡沫 、 Ｈ 考 口味 和其 它 酶 被过 多分解成 ａ一氨基氮 ，导致啤酒泡持性降 淀粉酶的理论最适温度和实际温度是不 一 系的 ｐ Ｈ值 ， 出蛋 白质分解 时的最佳 ｐ 得 Ｈ值为 低。 致 的 ， 于 糖 化 醪 中有 糊 精 、 类 、 白质 分 解 ５２～ ．。 ｄ一淀 粉 酶 和 Ｂ一淀 粉 酶 的 最 适 Ｐ 由 糖 蛋 ． ５４ Ｈ 而增加了淀粉酶的耐热性 ， 使糖化适 值范围较 宽， 最好 ｐ Ｈ值在 ５２～５ 。并且糖 化 ． ． ４ 溶解度差玻璃质粒 多的麦 芽 ，糖化力低 ， 物的存在 ， 酶 的活性也低 ， 麦芽粉碎后的粗 粒多 ， 内容物不 应温度升高 。所 以， 实际上 ａ一淀粉酶 的适应 醪 浓 度应 保 持 在 １ ４～１％为 宜 。 ８ 从 ２ 纪８ Ｏ世 ０年代初至现在 ， 经过 ２ Ｏ多年 容 易受到酶 的作用 ， 化时间长 ， 滤 困难 ， 糖 过 制 温度为 ６ ５～７ ￣ 而 Ｂ一淀粉酶是 ６ ０Ｃ， ０～６ ℃ ， ５ 得 的麦汁透 明度及色泽都差 ，最好 采用 二段法 这就是 目前啤酒企业 生产中常采用 的温度 ， 当 的 快 速 发 展 ，中 国啤 酒 工 业 已经 取 得 了 令 人 瞩 不仅在产量方 面跃居世界第二位 ， 而 糖化 。并加强蛋 白质的休止 ， 采用预浸渍（ 酸休 然具体掌握时要考虑到产品的种类 、麦芽的性 目的成就。 止） 并延长蛋 白质休止时间 ， 以尽量提 高麦 汁的 质 、 糖化 酶的浓度 、 化时间与方法 等因素 ， 糖 但 且在质量 、 技术 、 装备水平等方面也都 有了较大 收得率和啤酒的非生物稳定性 。 但如粉碎太细， 般均控制在 ６ ０～７ ℃之间。 ０ 幅度的提高，充分显示 了我国啤酒 工业强劲的 ２３ ｐ ＿ Ｈ值 发 展 势 头 。但 是 ， 同世 界 先 进 技 术 相 比 ， 国 啤 我 细粉太多则麦水混合时又易结块 ，同样会 增加 ｐ Ｈ值的影响， 其实质是对 酶的作用产生 了 酒行业还存在一定差距 。仍需对生产的各个环 糖 化 困难 ， 因此 ， 碎 必 须 适 度 。 粉 ２２温 度 ． 明显的影响。 糖化操作主要是通过调节温度 、 时 节 进 行 有 益 的探 讨 。 参 考 文 献 温度是糖化 过程 的重要影 响因素 ， 糖化 间及 Ｄ 对 Ｈ值来达到糖化 的 目的。但 由于酶 的种 过程 的影响很大 ， 随着温度的逐 步升 高， 的活 类很多 ，要满足所有 酶的最适 ｐ 酶 Ｈ值是不可 能 【］ １魏树 呜． 酒糖化 中的两个 关键［ ． 啤 Ｊ 中国食 品 】 力也 随之增强 ， 至某一温度可达活力最 高 ， 但当 的 。同样从表 １可以看 出 ，蛋 白分解酶 的最适 工 业 ． ０ ５６：２ ３ ． ２ ０ （） － ３ ３ Ｈ值范 围集 中在 ５０～５４ ． ．，当 ｐ Ｈ值高 于 ５ ［ ． 雪青． ． ２Ｙ ４ １－ 浅谈优级 淡 色啤酒糖 化工 艺控 制要 温度再增高时 ， 酶的活力又逐 渐下降 ， 最后 酶活 ｐ 力全部破坏 。 时， 酶活性受到抑制 ， 可溶性 氮下降 。ｐ Ｈ值 越 点 ｆ． 酒，０ ３３ （） ４ １ ． Ｊ 酿 ２ ０ ，０４： — ５ ］ １ ３刘 啤 Ｈ Ｊ １ ２２１在蛋 白质休止 时 ，主要依靠麦 芽的 低 ，产 生 的 低 分 子 氮 就 越 多 。 考 虑 到 啤酒 的 泡 『１ 秀 强 ． 酒 糖 化 生 产 中 Ｐ 值 的调 控 『．江 ． ． １ ９ｆ ： — １ ９ ３２ 内肽 酶和羧肽酶催化水解 ，其 次是 氨肽 酶和二 沫 、 口味和其 它酶系的 ｐ Ｈ值 ， 得出蛋 白质分解 苏食 品 与 发 酵 ． ９ ， ） ９ ３ ． 肽酶 ， 它们作 用的最适 温度是 ４ ０～６ ℃。当蛋 时 的最 佳 ｐ ５ Ｈ值为 ５２～５４ ． ．。而淀粉分 解酶 的 作 者 简 介 ： 阿 宁 （ ９２ ） 女 ， 究 方 向 ： 蒋 １８～ ， 研 Ｈ值 范围集 中在 ５１ ． 间， 际生产中还 工 业 分 析 与检 验 。 ．～５８之 实 白质休止温度较高（０～６ ℃） ， ５ ５ 时 有利于积累总 ｐ 通常在 ６ ３～７ ℃的糖化温 度 Ｏ 基金项 目：０ ９年 内蒙古教 育厅 高等学校 ２０ 可溶性氮 ， 但在低温时容易形成细小凝固 ， 悬浮 受到温度 的影 响 ， Ｎ０２８。 于麦 汁中影 响发酵与酒液的澄清。而休 止温度 范 围 内 ，ｔ Ｏ 一淀 粉 酶和 Ｂ一淀粉 酶 的最适 Ｐ 科 学 研 究 项 目（ Ｊ ９ ３ ） Ｈ Ｈ． ５ ２ ８ Ｈ值 在 偏低ｆ ４ ５～５ ＇ 时 ， 利 于形成 较多 的 ｄ一氨 值 范围较宽 ，在 ｐ ５ ～ ． 范围 内。Ｐ ０ Ｃ） 有 ＿ ． 基氮 ， 休止时间越长 ， 高分子蛋白质的残 留量越 ５２～５６之间 比较理想 ，而且 在此范 围内越低 少 ， 一氨 基 酸 的 积 累 越 多 ， 啤酒 的 稳定 性 越好 越好 ， 最好 ｐ Ｈ值在 ５２～５４ ． ．。当 ｐ Ｈ值较 高时 ， 但 由 于 中分 子 肽 类 物 质 也 随 之 减 少 ， 利 于 不 淀粉 酶受到抑制 ， Ｂ一 淀 粉 酶将 钝 化 而 活 啤酒 的泡沫 。 在麦芽质量较高的前提下 ， 通常采 性降低 ， 使发酵度降低 。 目前 多采 用 加 酸调 节 适 合 酶 作用 的 ｐ Ｈ 用较 高的休止温度（ ５ ℃ ，０ ５ ｉ， 例 ２ １ ～１ｒｎ 再升至 ａ 以增加各种酶的活性 ， 加速淀粉和蛋白质的 ６ ℃３ ｍｎ和较 短的休 止时 间 ， ３ ０ ｉ） 目的是限制 蛋 值 ， 白质 过 度 分 解 ， 高 啤 酒 泡持 性 。 果 麦 芽 溶解 水解。 提 如 磷酸是 中强酸 ， 略有涩味 ， 酸味小 ， 调节效 较差 ， ｎ一氨基氮过低 ， 只能采用较低休 止温度 果 明显 。形 成 的 磷 酸 盐 可 作 为 酵母 繁殖 所 需 磷
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