制麦过程中大麦β-葡聚糖的变化及对麦汁和啤酒中β-葡聚糖含量的影响

观察制麦过程中大麦β-葡聚糖溶解度的变化,研究糖化条件对麦汁和啤酒中β-葡聚糖含量的影响。发芽4～5天后,绿麦芽中可溶性β-葡聚糖部分显著提高。然而,如果麦芽的内源性酶活经加热处理后被抑制,发芽前3天β葡聚糖的溶解一直增加,在之后的阶段开始降低。当提取温度从室温提高到45℃时,可溶性β-葡聚糖部分显著增加。溶解良好和溶解不良的麦芽在不同糖化温度下随着温度从45℃增加到75℃,麦汁中可溶性β-葡聚糖数量增加并最终在啤酒中残留。在任何温度下,由溶解不良麦芽所得麦汁和啤酒中的β-葡聚糖含量都非常高。甚至在低糖化温度下内源性酶也难以完全溶解这些葡聚糖。     

β-葡聚糖酶及其在啤酒生产中的应用

应用在啤酒糖化中的β-葡聚糖酶有改善过滤性能、提高麦汁收得率及降低粮耗等作用。本文对大麦中β-葡聚糖酶在制麦芽和糖化过程中的变化、外源添加微生物β-葡聚糖酶的研究进展及目前国内啤酒酿造用β-葡聚糖酶产品进行了简要的介绍。     

小麦组分含量与小麦芽β-葡聚糖酶活力的相关性分析

跟踪测定了小麦芽常规制麦过程中β-葡聚糖酶活力的变化,分析了不同阶段小麦芽β-葡聚糖酶活与原小麦β-葡聚糖含量、蛋白质含量、淀粉含量之间的相关性.结果表明:绿麦芽β-葡聚糖酶与原小麦β-葡聚糖含量呈负相关(P<0.10);干麦芽β-葡聚糖酶与原小麦β-葡聚糖含量呈显著负相关(P<0.05).绿麦芽、干麦芽β-葡聚糖酶均与原小麦蛋白质含量呈显著负相关(P<0.05).干燥过程中小麦芽β-葡聚糖酶活力增加与小麦水溶蛋白含量成负相关(P<0.10)、与小麦醇溶蛋白含量成显著正相关(P<0.05).     

耐高温β-葡聚糖酶对成品麦芽的影响

首次利用外加酶法辅助麦芽制造。微型制麦及麦芽大生产结果的表明，在麦芽制造过程中添加适量的β－葡聚糖酶，能显著降低成品麦芽中的β-葡聚糖含量并同时改善麦芽中与β-葡聚糖相关的指标。     

啤酒麦芽制造过程中β-葡聚糖含量的变化

β-葡聚糖是由（1,3）和（1,4）糖苷键连接而成的水溶性多糖,其水溶液具有粘性,这不利于麦芽汁的生产。本实验分别对不同产地、不同品种的啤酒原料大麦中β-葡聚糖的含量进行了检测,同时对不同发芽条件下制麦过程中β-葡聚糖含量进行了跟踪检测,并描述了其变化特点。针对这些变化特点进行分析探讨,总结可能导致这些变化的原因。实验结果表明:在发芽过程中β-葡聚糖含量是下降的,但是在干燥过程中,β-葡聚糖含量有所回升。      

β-葡聚糖酶对SN1391小麦芽的品质影响研究

以小麦SN1391为试材,按三因素三水平正交设计进行实验得到9组麦芽,通过对麦芽品质分析研究小麦芽β-葡聚糖酶活与麦芽品质的关系。发现小麦芽β-葡聚糖酶活与麦芽浸出物含量、α-淀粉酶活力存在极显著正相关性（P<0.01）;与糖化力、库尔巴哈值、α-AN、蛋白酶活力存在显著正相关性（P<0.05）;与麦汁粘度、糖化力存在显著负相关性（P<0.05）。影响β-葡聚糖酶活力的工艺参数主次顺序为:浸麦度>焙焦温度>发芽温度。浸麦度为47%～48%、发芽温度为15～17℃、焙焦温度为80～81℃时SN1391小麦芽β-葡聚糖酶活力最高。      

不同干燥工艺条件下β-葡聚糖酶活性与麦牙品质关系的研究

以甘啤4号大麦为实验材料,对麦芽干燥工艺过程的凋萎初始温度和焙焦温度,进行二因素三水平全面试验,通过分析测定麦芽关键品质指标,对啤酒大麦芽β-葡聚糖酶活与麦芽品质的关系进行了研究.结果表明:影响β-.葡聚糖酶活力的工艺参数主次顺序为:焙焦温度凋萎初始温度;凋萎初始温度48℃、焙焦温度78℃时大麦芽β-葡聚糖酶活力最高.麦芽中β-葡聚糖酶活与麦芽α-淀粉酶活力、蛋白酶活力、浸出物含量、α-AN和库尔巴哈值指标间存在极显著正相关关系,与麦汁黏度、糖化时间以及β-葡聚糖浓度间存在极显著负相关关系.     

制麦过程中麦芽β-葡聚糖与还原糖含量的变化

以澳大利亚大麦Gairdner和国产大麦垦啤7号为材料,在16℃、湿度为90%的条件下发芽,研究了制麦过程中麦芽β-葡聚糖含量和还原糖含量的动态变化。对定量测定麦芽的β-葡聚糖,采用了羧甲基纤维素钠代替标准大麦β-葡聚糖的方法,发现二者在550 nm处吸光值呈显著的线性相关,因此该方法方便可行且成本低廉。结果表明:在发芽的前期,麦芽的β-葡聚糖含量快速减少,同时还原糖含量也快速增加;发芽后期,麦芽β-葡聚糖含量下降趋于平缓,而还原糖的增加速度也趋于稳定。同时,在发芽过程中麦芽β-葡聚糖含量和还原糖含量还呈显著的负性相关性。     

啤酒中β-葡聚糖分析操作的控制

啤酒中的β-葡聚糖主要来自麦芽，随着糖化的进行，部分β-葡聚糖游离出来，在葡聚糖酶的作用下部分得到分解，未分解的β-葡聚糖含量过高会明显降低过滤速度，延长过滤时间，增加麦汁色度。成品中过多的β-葡聚糖使其非生物稳定性下降，可能引起β-葡聚糖浑浊；     

β-葡聚糖对啤酒酿造过程的影响及控制

在啤酒酿造过程中，由于使用麦芽的不同，β-葡聚糖含量也有差别。如果糖化过程有大量的阻葡聚糖释放，将导致醪液黏度上升，麦汁或啤酒过滤速度缓慢，降低生产效率。β-葡聚糖含量过高的啤酒也影响其非生物稳定性，啤酒易发生浑浊。笔者就生产过程影响β-葡聚糖的因素进行较系统的概述。     

糖化过程中β-葡聚糖溶解特性及其测定方法的探讨

研究了糖化过程β-不同浸提温度对β-葡聚糖溶出的影响。研究结果表明β-葡聚糖会随着浸提温度的变化而发生明显的变化；在65℃条件下糖化30min能够排除β-葡聚糖酶的影响因素，更好的反映麦芽中β-葡聚糖的溶解情况；45℃浸提1h条β-葡聚糖酶能够降解β-葡聚糖总量的30％～60％。     

近红外光谱法测定麦芽中的β-葡聚糖

利用偏最小二乘法建立了近红外定量分析麦芽中β-葡聚糖含量的数学模型,内部交叉验证预测值的相关系数为0.8275,相应标准差为0.06。60个麦芽样品的化学测定值与近红外预测值之间的R2达到0.827,说明建立的近红外模型能预测麦芽的β-葡聚糖含量,有利于在生产过程中对麦芽β-葡聚糖进行分级控制。     

制麦条件对大麦发芽过程中β-葡聚糖含量及β-葡聚糖酶变化的影响

本文对大麦发芽时,麦芽中β-葡聚糖酶的产生和β-葡聚糖降解的多种因素进行了试验分析。结果发现,在发芽时控制低温有利于β-葡聚糖酶的生成和β-葡聚糖酶的降解;浸麦水的pH在中性和偏酸性条件下有利于β-葡聚糖酶的产生,但是在pH中性和偏碱性条件下有利于β-葡聚糖的降解;镁离子,锌离子,钾离子和钠离子有助于β-葡聚糖酶的生成及β-葡聚糖的分解;铜离子会抑制β-葡聚糖酶活性及β-葡聚糖的降解。     

糖化过程中β-葡聚糖含量优化的研究

对影响麦汁中β-葡聚糖含量的因素进行研究。结果表明,当投料温度超过40℃时,β-葡聚糖溶解酶活性增强;蛋白质休止温度在50℃时,对降低β-葡聚糖的含量有积极作用;当糖化温度升高到72℃时,β-葡聚糖含量不再有明显变化。     

燕麦浊汁酶解工艺及其水溶性β-葡聚糖含量变化研究

以稳定性为评价指标研究了α-淀粉酶生产燕麦浊汁的酶解工艺,并用刚果红法探究了水溶性β-葡聚糖含量在饮料加工过程中的变化。结果表明,酶解的最佳工艺条件为:10%的燕麦溶液,温度55℃、p H6.4、酶用量为91.7U/100g溶液、时间180min,燕麦浊汁稳定性值为93.3%;燕麦原料中的水溶性β-葡聚糖含量为12.8mg/g,浸泡过程中会造成水溶性β-葡聚糖的流失,蒸煮、打浆能提高水溶性β-葡聚糖的含量,酶解、灭菌对水溶性β-葡聚糖含量没有明显影响。     

燕麦浊汁酶解工艺及其水溶性β-葡聚糖含量变化研究

以稳定性为评价指标研究了α-淀粉酶生产燕麦浊汁的酶解工艺,并用刚果红法探究了水溶性β-葡聚糖含量在饮料加工过程中的变化。结果表明,酶解的最佳工艺条件为:10%的燕麦溶液,温度55℃、p H6.4、酶用量为91.7U/100g溶液、时间180min,燕麦浊汁稳定性值为93.3%;燕麦原料中的水溶性β-葡聚糖含量为12.8mg/g,浸泡过程中会造成水溶性β-葡聚糖的流失,蒸煮、打浆能提高水溶性β-葡聚糖的含量,酶解、灭菌对水溶性β-葡聚糖含量没有明显影响。      

酶-碱法提取酵母β-1,3-葡聚糖的研究

采用酶-碱法从酵母自溶残渣中提取β-1,3-D-葡聚糖,通过正交试验得出最佳碱处理工艺条件为酶解后的沉淀物用60mL2%氢氧化钠溶液75℃处理6h,经冷冻干燥后,成品葡聚糖的得率为21.38%,其中多糖含量为92.17%,蛋白质含量为1.32%,水分含量为5.53%,酶-碱法处理工艺具有葡聚糖得率高、蛋白质含量低的特点。     

制麦对大麦中β-葡聚糖酶和植酸酶活性的影响

通过三因素(浸麦温度、湿度、发芽温度)两水平析因试验，研究了制麦过程对裸麦和芒麦中的β-葡聚糖和植酸含量的影响。在高温(48℃)下浸麦时，麦芽的β-葡聚糖总量变化很小，而浸麦温度(15℃)较低时，β-葡聚糖总量显著下降。温度为38℃时，对于不可溶β-葡聚糖来讲，这一趋势就更为明显。通过麦芽中的β-葡聚糖酶活性分析发现，浸麦温度为15℃，活性显著增加，而浸麦温度为48℃时，活性增加缓慢。另外两个因素对结果影响较小，主要是因为浸麦温度是对β-葡聚糖和β-葡聚糖酶活最重要的影响因素。当在100℃提取β-葡聚糖时，提取量较大，浸麦温度对提取量的影响大于提取温度。浸麦温度为15℃时的β-葡聚糖平均分子量要低于浸麦温度为48℃时。本试验设计的的因素水平对植酸的简介和植酸酶的活性没有多大影响。结果显示，既然本试验设计的参数对植酸酶活性几乎没有影响，而对β-葡聚糖酶活影响很大，那么就有可能对酶进行有选择性的控制。     

酶法测定大麦提取物β-葡聚糖含量研究

目前国际认可β-葡聚糖含量测定方法是酶法,此法测定成本高,我国目前多采用苯酚- 硫酸法测定,但测定结果准确性较差。该研究在国际β-葡聚糖酶法测定基础上用纤维素酶代替昆布多糖水解酶水解β-葡聚糖,用苯酚-硫酸法代替葡萄糖试剂盒法测定β-葡聚糖酶解后得到葡萄糖含量,设计适于我国应用的β-葡聚糖酶法测定方法。此法测定过程为:1．5 ml浓度为60μg／mL 标准β-葡聚糖和一定浓度样品,用浓度为50U／mL纤维素酶0．5 ml酶解60 min;然后用蒸馏水稀释至30 ml,从中吸取0．5 ml到另一试管,再加入浓度为2 U／mL β-葡聚糖酶1ml,作用15 min后,用苯酚-硫酸法测定标准β-葡聚糖和样品酶解液中葡萄糖含量,计算出样品中β-葡聚糖含量。     

酶法测定大麦提取物中β-葡聚糖含量的研究

在国际β-葡聚糖酶法测定β-葡聚糖含量的基础上,用纤维素酶代替昆布多糖水解酶水解β-葡聚糖,用β-葡聚糖酶代替β-葡萄糖苷酶,用苯酚-硫酸法代替葡萄糖试剂盒法测定β-葡聚糖酶解后得到葡萄糖含量,设计了适合我国应用的β-葡聚糖酶法测定方法。此法测定过程为：1．5mL浓度为60μg/mL的标准β-葡聚糖和一定浓度的样品,用浓度为50U/mL纤维素酶0．5mL酶解60min;然后用蒸馏水稀释至30mL,从中吸取0．5mL到另一试管,再加入浓度为2U/mLβ-葡聚糖酶1mL,作用15min后,用苯酚-硫酸法测定标准β-葡聚糖和样品酶解液中葡萄糖含量,计算出样品中β-葡聚糖的含量。