不同本科对制麦和糖化过程中β-葡聚糖水解的影响

原料大麦中含有的p-葡萄糖苷酶和内β-1—4葡聚糖酶的数量是很重要的。这些酶在浸麦和发芽过程中逐渐增加,包括内β-1—3、1-4葡聚糖酶、内β-1—3葡聚糖酶和外β-1-3葡聚糖酶。外β-1-3葡聚糖酶在发芽过程中很晚才形成,在未完全溶解的麦芽中它可能是-种限制性的酶。三种外葡聚糖酶彼此分离的存在于麦芽中,每-种都表现出对β-1—3键的分解作用。由于内β-1-3、1—4葡聚糖酶是从非还原性末端分解β-1-4键联结的寡糖,这可能是为什么这种寡糖会在麦汁中残留-定数量的第二个原因。金属离子可能是促进外葡聚糖酶敏感性的三个因素之一,如钾离子、钠离子和镁离子。     

不同酶对制麦和糖化过程中β-葡聚糖水解的影响

原料大麦中含有的β-葡萄糖苷酶和内β-1-4葡聚糖酶的数量是很重要的.这些酶在浸麦和发芽过程中逐渐增加,包括内β-1-3、1-4葡聚糖酶、内β-1-3葡聚糖酶和外β-1-3葡聚糖酶.外β-1-3葡聚糖酶在发芽过程中很晚才形成,在未完全溶解的麦芽中它可能是一种限制性的酶.三种外葡聚糖酶彼此分离的存在于麦芽中,每一种都表现出对β-1-3键的分解作用.由于内β-1-3、1-4葡聚糖酶是从非还原性末端分解β-1-4键联结的寡糖,这可能是为什么这种寡糖会在麦汁中残留一定数量的第二个原因.金属离子可能是促进外葡聚糖酶敏感性的三个因素之一,如钾离子、钠离子和镁离子.     

β-葡聚糖在糖化过程中的分解

适量的β-葡聚糖是构成啤酒酒体和泡沫性能的主要成分,β-葡聚糖含量过高,导致麦汁和啤酒过滤困难。对于质量较差的麦芽,可通过添加β-葡聚糖复合酶来改善麦汁质量。     

糖化温度和内-β-葡聚糖酶对麦汁中β-葡聚糖含量的影响

无论所用麦芽粉中的内-β-葡聚糖酶活力存在还是被钝化,45℃低温糖化所制麦芽汁中β-葡聚糖含量部极少。而65℃糖化所制的麦芽汁中,β-葡聚糖都大量存在。总的来说,糖化温度比β-葡聚糖释放酶在糖化过程中对β-葡聚糖含量的影响更大。本文将对糖化中物理浸出的β-D-葡聚糖与在制麦过程中通过酶释放和降解的β-D-葡聚糖分别进行讨论。     

大麦的β—葡聚糖和β—葡聚糖酶

大麦籽粒中有半纤维素8～12％,它主要由戊聚糖和β—葡聚糖构成。存在于大麦胚乳淀粉细胞壁物质中,β—葡聚糖占75％,戊聚糖占18～19％,蛋白质占4.5～5.8％。大麦的β—葡聚糖占5～8.5％干物质,它是β—1,4和β—1,3葡聚糖苷直链随机排列(β—1,4糖苷占70％,β—1,3占30％)。它在大麦可以分成水不溶性β—葡聚糖,其平均分子量为MW=10~7道尔顿,主要是胚乳细胞壁组成分,另一类为热水可溶     

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。     

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。     

糖化过程蛋白水解酶的活性

半胱氨酸内蛋白酶是最重要的麦芽蛋白酶，在发芽过程中半胱氨酸内蛋白酶分解大麦醇溶蛋白，生成酵母营养必需的游离氨基酸。它们具有相对热稳定性，焙焦后在还原条件下分析，有90％的酶活性，在糖化条件下仅发现1％的潜在活性。糖化过程中，蛋白质样品有微小变化，高效液相色谱(HPLC)分析法证实了这一论述。     

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％。     

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。     

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。      

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。     

易错PCR定向进化大幅度提高极耐热β-葡聚糖酶的活性

采用易错PCR方法对来自于极耐热海栖热袍菌的内切葡聚糖酶Cel1B进行定向进化。携带有Cel12B基因的重组质粒pET-20b-Cel12B在固定Mn2+浓度下,通过使用不同浓度的Mg2+优化易错PCR条件,产物构建成pET-20b-Mu-Cel12B重组子,并建立突变体文库,重组子经改进的刚果红平板法筛选,通过透明圈的大小获得了酶活性大幅度提高的突变体3个,突变基因经诱导后的酶活力分别是在同样条件下诱导获得的亲本酶的2.1倍、3.2倍和3.7倍。     

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。     

耐热β-葡聚糖酶在糖化中的应用

耐热β-葡聚糖酶的最适作用温度为70％3,符合啤酒糖化工艺要求。对β-葡聚糖含量为212～941mg／L的麦汁都有很明显的降低粘度的效果,粘度最高降幅达到0．51CP,麦汁粘度平均比同类麦汁低0．06CP。随着粘度的降低,过滤时间可缩短。实验室及大生产结果都证实了这一结论。     

不同大麦品种来源β-葡聚糖流变学特性

优化大麦β-葡聚糖提取工艺,在提取料水比1∶10,提取液pH=7,提取温度60℃,提取时间4h条件下,可得纯度为96.89%、分子量为1×106大麦β-葡聚糖;利用凝胶过滤色谱法测定5种不同大麦品种来源β-葡聚糖分子特征参数,并使用静态和动态粘弹性测定法研究其流变学特性。结果表明,所得大麦β-葡聚糖分子量在不同大麦品种间差异较大,在0.6×106～1.8×106之间;在浓度0.8%及以上时,江苏啤麦β-葡聚糖具有明显假塑性流体特征;与其它品种相比,1.0%浓度江苏饲麦β-葡聚糖溶液零剪切粘度最低,说明β-葡聚糖分子量越高,分布范围越窄,零剪切粘度越高;浓度为2.0%江苏啤麦具有显著弹性特征,在5个品种中表现出最高增稠能力。     

国际标准酶法测定β-葡聚糖含量的研究

在国际β-葡聚糖酶法测定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.     

基因种类和环境对麦芽β-葡聚糖酶活性的影响

本文研究了分别栽种在 Besni 和 G(?)nen 两个地区的15种大麦,并测定了用这些大麦制成麦芽的各项指标和β-葡聚糖酶活性。结果发现这两个地区大麦制成的麦芽质量指标差不多。可是,Besni 地区麦芽的β-葡聚糖酶活性比 G(?)nen 地区麦芽的β-葡聚糖酶活性高得多。研究结果表明基因和环境影响β-葡聚糖酶活性,而且环境的影响更为明显。