专利名称：：提高蛋白酶和果胶酶活力的麦芽制备方法
技术领域：
：本发明属于提高麦芽质量的制备麦芽的方法。
背景技术：
：麦芽不仅用于啤酒生产，也可用于食品生产中的酶制剂来原。我国已成为啤酒第一生产大国，但大部分原料大麦依靠进口。原因是我国产的大麦按照传统的啤酒原料大麦要求有些差距；如东北等地适合种植大麦土地面积很广，有适合种植大麦品种，如垦啤-2号(多棱)、莫尼斯(现垦啤-l号，多棱))、9047(现垦啤-3号，二棱)、红日(现垦啤-5号，二棱)等大麦品种。啤酒对原料大麦要求皮薄，蛋白含量二棱大麦限定9-11%、六棱大麦限定10-12%(官敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p3-10);但是东北很多大麦蛋白含量超标，而且皮厚，存在制备麦芽后麦芽浸出率低等啤酒酿造缺陷。目前现行的麦芽制备和质量标准中，麦芽浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等指标辨别麦芽质量的重要标准；也有麦芽的各种酶活力的报道、也有啤酒原料大麦制备麦芽技术(管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)。但是现有技术没有麦芽制备过程中控制各种酶活力的方法，以提高麦芽质量，即提高浸出率、糖化力(WK)、可溶性氮(％)、a-氨基氮等麦芽指标；因此啤酒原料大麦、尤其不符合原料大麦要求的麦芽质量差，影响啤酒生产。本发明麦芽制备过程中提高蛋白酶和果胶酶活力的方法，提高成品麦芽浸出率、糖化力和a-氨基氮，提高麦芽的质量；这种方法不仅适合啤酒原料大麦的麦芽生产，更适合于不符合啤酒原料大麦(蛋白含量高、皮厚、制备麦芽后麦芽浸出率低)大麦，可生产优质麦芽。
发明内容针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在在研究在制备麦芽过程中，工艺过程和条件对各种酶的变化，以及哪几种酶对成品麦芽浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮等麦芽质量影响，从而发现在制备麦芽过程中控制和提高果胶酶和蛋白酶方法，制备出浸出率和糖化力(WK)高、麦汁a-氨基氮高的麦芽。既在制备麦芽过程中，交替控制大麦浸水时间3-4小时，断水8-12小时；控制发芽温度12-20。C方法，寻找产蛋白酶和果胶酶高的条件，制备麦芽，生产出浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮高的麦芽的制备工艺方法；为啤酒生产提高啤酒生产原料利用率，提供新制备麦芽方法。因此，本发明在制备麦芽过程中，交替控制大麦浸水时间35小时，断水714小时；控制发芽温度1418。C的不同条件下，麦芽制备过程中ot-淀粉酶、p-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶、蛋白酶和果胶酶活力变化，所制备麦芽质量关系；结果，制麦过程中的a-淀粉酶、P-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力对麦芽质量影响不大；但蛋白酶和果胶酶生成，对成品麦芽浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮等麦芽质量指标影响较大；如，莫尼斯大麦在16"C、交替浸水4小时断水8小时的方法，发芽4天，所制备的麦芽其果胶酶、蛋白酶活力，比在12和2(TC、交替浸水4小时断水12小时方法所制备的麦芽所制备的麦芽果胶酶、蛋白酶活力提高3%-10%;干燥后其麦芽成品的浸出率和糖化力可提高3-6%;01-氨基氮提高5%-15%;又如，红日(现垦啤-5号，二棱)大麦品种，在16。C，交替浸水4小时断水12小时方法发芽5天，所制备麦芽质量最好，与交替浸水4小时断水8小时，在温度12或20。C发芽相比较，果胶酶、蛋白酶提高3%-13%;其成品麦芽糖化力(WK)提高5%-15%，浸出率和01-氨基氮提高3-6%。又如，大麦品种垦啤-2号在16。C，浸水3小时断水12、发芽时间为四天的成品麦芽，与在12和2(TC，交替浸水4小时断水12小时、或浸水4小时断水8条件发芽的成品麦芽的浸出率和糖化力提高3-6%;01-氨基氮提高5%-15%。由此得知，在大麦品种不同的条件下，得到果胶酶、蛋白酶较高的麦芽，其制备工艺中的交替浸水断水的方式略有差别；但是无论什么大麦品种，发芽过程中提高果胶酶与蛋白酶活力，可提高成品麦芽的浸出率、糖化力和麦汁(x-氨基氮；也就是说提高麦芽质量。本发明的制备麦芽的工艺为在141『C下，交替浸水时间35小时，断水714小时，发芽45天。与现有技术相比，本发明具有突出的优点是为适应国产生产啤酒的需要，经过大量的探索和实践，得出在制备麦芽的过程中麦芽果胶酶、蛋白酶活力与麦芽浸出率、糖化力和(x-氨基氮的关系和规律，提出了在制麦过程中控制蛋白酶和果胶酶来生产优质麦芽的方法。以多种国产大麦品种为原料制备出的麦芽，明显地提高了麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮含量一即麦芽的主要质量的技术指标。其方法适合各种大麦，尤其适合按传统工艺皮厚、麦芽浸出率低的东北产大麦。这是现有的生产技术无法达到的，是传统方法更无法与之相比。以下用实施例进一步说明本发明。具体实施方式实施例1东北产莫尼斯(现垦啤-l号，多棱)大麦；原料水分13.0%;发芽率85.5%;蛋白含量12.6%。制备麦芽方法每一种试验用1公斤莫尼斯大麦水洗，制麦温度从12到20。C，发芽时交替水浸时间和断水时间从4小时到16小时，发芽4-5天。每天测定麦芽a-淀粉酶、p-淀粉酶、纤维素外切酶、果胶酶、普鲁兰酶的酶活力，按照如下常用的酶活力测定方法麦芽a-淀粉酶活力按[金凤燮等J.gen.Appl.Microb.,36,415]方法进行；麦芽P-淀粉酶活力按[中山大学编，生物化学导论，人民教育出版社，1978，p53-54方法测定；麦芽纤维素外切酶按[中山大学编，生物化学导论，人民教育出版社，1978，p55-68]方法测定；麦芽果胶酶按[中山大学编，生物化学导论，人民教育出版社，1978,p55-68]]方法测定；麦芽蛋白酶按〔日本酱油研究所编酱油实验法，株式会社酱协通信社出版销售，1985，p294〕方法测定；普鲁兰酶按〔日本酱油研究所编酱油实验法，株式会社酱协通信社出版销售，1985，p294-305〕方法测定；麦芽的干燥麦芽干燥采用目前常用的通风干燥工艺即通热风45'C保持6.5小时，55。C保持5小时，65。C保持4小时，75。C保持3小时，80。C保持2小时；总干燥时间20.5小时，即成麦芽成品。大麦、麦芽、麦果汁常规质量(包括麦芽浸出率、糖化力、麦汁(x-氨基氮)分析按照《啤酒工业手册》(中册，轻工业出版社1982年出版)方法进行。试验结果根据发芽4和5天的麦芽a-淀粉酶、(3-淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶、普鲁兰酶活力测定、麦芽干燥后的质量测定结果在16。C，交替浸水4小时断水8小时的方法，发芽4口5天条件下，麦芽的果胶酶、蛋白酶活力高于在12或2(TC，交替浸水4小时断水12小时方法所制备的麦芽，其麦芽制成品的浸出率、糖化力和a-氨基氮也明显提高。但是在16'C，交替浸水4小时断水8小时的方法制备被麦芽过程中，a-淀粉酶、卩-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力不高于其他条件下制备的麦芽。这说明制备麦芽中的a-淀粉酶、P-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力不明显地影响麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮；而果胶酶、蛋白酶活力制麦条件所制备的麦芽，其麦芽的浸出率、糖化力和a-氨基氮明显高于其他条件下所制备的麦芽；其部分结果如表一所示(略卩-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力)表一、莫尼斯大麦制麦过程中的果胶酶和蛋白酶活力与麦芽质量关系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表一种可以看到成品麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮、与果胶酶与蛋白酶活力相关。果胶酶与蛋白酶活力越高，成品麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮越高；制麦过程中的a-淀粉酶、|3-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力(略p-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力)不影响麦芽成品的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮。在16"C，交替浸水4小时断水8小时的方法，发芽4天条件下，所制备的麦芽果胶酶、蛋白酶活力高于其他条件发芽的麦芽310%;干燥后其麦芽成品的浸出率和糖化力可提高36%;麦汁a-氨基氮提高515。/。；由此得知，大麦发芽过程中提高果胶酶与蛋白酶活力，可提高产品麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮。比表二中的中的传统工艺(管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)，糖化力提高20%左右，浸出率从72%提高到79%，提高麦汁a國氨基氮10%。实施例2原料大麦品种9047(现垦啤-3号，二棱)，水分11.9，蛋白含量12.8;按照实施例1的方法制备麦芽；在16°C，交替浸水4小时断水8小时方法发芽4天，其果胶酶和蛋白酶活力高于在12或20°C，交替浸水4小时断水12小时发芽的麦芽310%，但是a-淀粉酶、(3-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶等活力并不高于在12或2(TC，交替浸水4小时断水12小时条件下发芽的麦芽；其干燥的成品麦芽质量最好；干燥后其成品麦芽比在12或20°C，交替浸水4小时断水12小时条件的的麦芽，浸出率和糖化力提高310%;01-氨基氮提高515%;由此得知，垦啤-3号大麦发芽过程中提高果胶酶与蛋白酶活力，可提高麦芽的浸出率、糖化力和麦汁a-氨基氮。比传统工艺(管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)的麦芽，糖化力提高20%左右，浸出率提高10%，提高麦汁a-氨基氮10%。实施例3原料大麦品种红日(现垦啤-5号，二棱)，水分12.0，蛋白含量13.2;按照实施例1的方法制备麦芽；在16°C，交替浸水4小时断水12小时方法发芽5天，干燥的麦芽质量最好。与交替浸水4小时断水8小时，在温度12或2(TC条件下发芽的麦芽相比较a-淀粉酶、P-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力等活力不是最佳的；但是果胶酶、蛋白酶高于其他条件发芽的麦芽313%;干燥后其麦芽比交替浸水4小时断水8小时方法、或温度12或2(TC发芽，浸出率提高36%;麦芽糖化力(WK)提高515%，；由此得知，垦啤-5号大麦发芽过程中提高果胶酶与蛋白酶活力，可提高麦芽的浸出率和(x-氨基氮。比传统工艺(目前工厂常用的方法，管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)，麦芽糖化力提高1520%左右，浸出率提高710%，提高a-氨基氮510%。实施例4:原料大麦垦啤-2号，多棱，水分11.2，蛋白含量12.7;按照实施例l的方法制备麦芽；垦啤-2号大麦的最佳制麦工艺为，在16'C，浸水3小时断水12发芽时间为四天。与其他条件下发芽的麦芽相比较a-淀粉酶、p-淀粉酶、纤维素酶、普鲁兰酶活力不是最佳的；但是a-淀粉酶、果胶酶、蛋白酶高于其他条件(12和20。C，浸水4小时断水12小时、或浸水4小时断水8)发芽的麦芽313%;干燥后其麦芽的浸出率提高36%;麦芽糖化力(WK)提高515%;由此得知，垦啤-2号大麦发芽过程中提高果胶酶与蛋白酶活力，可提高麦芽的浸出率和(x-氨基氮。比传统工艺(目前工厂常用的方法，管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)生产的麦芽，麦芽糖化力提高10%左右，浸出率从73.3%提高到78.5%，提高麦汁01-氨基氮6%。上述实施例l、2、3、4的方法制备的莫尼斯和垦啤-2号麦芽与市场上的相同大麦品种的麦芽(按照传统方法制备的管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138)按照国家行业QB1986-93标准测定结果；如表2所示表二本方法制备的莫尼斯、垦啤-2号麦芽与常规方法制备传统方法的、市场上的麦芽产品比较(略大麦品种红日和卯47数据)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表2中得知，制麦过程中，提高果胶酶和蛋白酶活力的条件制麦的麦芽，其麦芽浸出率、糖化力和麦汁ct-氨基氮有明显高于市场上的相同大麦品种的麦芽(按照传统方法制备的管敦仪编啤酒工业手册，中国轻工业出版社，1998;p41-138))。总之，制麦(制备麦芽)过程中，提高提高果胶酶和蛋白酶活力，可提高麦芽浸出率、糖化力和麦汁(x-氨基氮，也就是说提高麦芽质量。权利要求1.一种麦芽制备方法，其特征在于啤酒原料大麦制备麦芽过程中，控制温度、浸水和断水，提高果胶酶和蛋白酶活力，制备浸出率、糖化力(WK)和α-氨基氮高的成品麦芽的制备麦芽方法；其工艺条件为在14～18℃下，交替浸水时间3～5小时、断水7～14小时，发芽4～5天。2、根据权利要求1所述的麦芽制备方法，其特征在于该方法适用于各种品质的大麦制备麦芽，尤其适合于皮厚、浸出率低的大麦。全文摘要啤酒生产过程中提高原料大麦麦芽的浸出率、糖化力(WK)和麦汁α-氨基氮是提高啤酒原料利用率的关键问题。本发明大麦制麦过程中提高果胶酶和蛋白酶等关键酶活力的方法，提高麦芽成品的浸出率、糖化力(WK)和麦汁α-氨基氮，提高啤酒生产的原料利用率。其方法适合各种大麦，尤其适合按传统工艺皮厚、麦芽浸出率低的东北产大麦。文档编号C12C1/027GK101157885SQ20071001282公开日2008年4月9日申请日期2007年9月12日优先权日2007年9月12日发明者安家彦,张春枝,王培忠,芦明春,赵长新,邵国壮,郭继强,金凤燮,鱼红闪申请人:大连工业大学