小麥芽及麥芽糖化過程中蛋白酶的研究.pdf

1、我國是啤酒消費大國，隨著人民生活水平的提高及消費意識的變化，人們對于啤酒的需要不再僅僅表現(xiàn)在數(shù)量上，對啤酒的質(zhì)量及多樣性也提出了更高的要求。小麥啤酒色度較淡，口味清爽、風味純正獨特，因而受到越來越多消費者的歡迎，具有廣闊的發(fā)展前景。在釀造過程中，促進麥芽內(nèi)貯藏蛋白質(zhì)的溶解為一項重要的工作。籽粒中貯藏蛋白質(zhì)降解主要發(fā)生在制麥階段，糖化過程盡管時間很短，但該階段對蛋白質(zhì)的貢獻占到整個蛋白質(zhì)降解的三分之一。作為對蛋白質(zhì)降解負責的蛋白酶，研究其

2、在釀造過程的變化間接反映蛋白質(zhì)降解情況。本文以小麥、大麥為原料，從制麥芽到麥芽糖化階段，測定發(fā)芽前后大麥、小麥理化指標及蛋白酶情況。以成品麥芽為對象分析不同小麥庫值蛋白質(zhì)降解酶與蛋白質(zhì)組分及麥芽理化指標，測定蛋白質(zhì)休止條件對蛋白酶及理化指標的影響。實驗結(jié)果如下:
　　1、分析小麥芽蛋白質(zhì)組分、降解酶及麥芽基本指標發(fā)現(xiàn):隨著庫值的增加，小麥內(nèi)肽酶活力與清蛋白及浸出物呈顯著正相關性(r=0.732、0.727)，與醇溶蛋白呈現(xiàn)顯著負相

3、關性(r=-0.734)。氨肽酶與內(nèi)肽酶、球蛋白呈顯著正相關性(r=0.735、0.764)，說明在蛋白質(zhì)降解過程中，內(nèi)肽酶與氨肽酶共同起作用，氨肽酶可能作用于球蛋白。小麥芽庫值與色度、浸出物、FAN、在極顯著正相關性(r=0.971、0.880、0.915、0.964)，與濁度存在顯著正相關(r=0.714)。
　　2、小麥蛋白酶活力主要在發(fā)芽階段形成，發(fā)芽促進了蛋白酶的快速產(chǎn)生。從浸麥結(jié)束到4d內(nèi)，隨時間延長內(nèi)肽酶活不斷升高，

4、4d測定的酶活值達到一個最高值，此后測定酶活隨時間延長下降。整個發(fā)芽階段，隨著時間的延長，氨肽酶持續(xù)增加。不同小麥品種之間內(nèi)肽酶變化趨勢基本相同，氨肽酶相差較大。
　　3、按蛋白酶酶催化位點可將蛋白酶分為天冬氨酸類蛋白酶、半胱氨酸類蛋白酶、金屬類蛋白酶及絲氨酸類蛋白酶。比較小麥芽及大麥芽中各類蛋白酶在不同pH(4.7～6.8)下發(fā)現(xiàn)，兩者變化趨勢一致。隨著pH上升，小麥芽與大麥芽半胱氨酸類蛋白酶在pH5.0呈現(xiàn)最大酶活隨后降低，金

5、屬類蛋白酶、絲氨酸類蛋白酶占總酶活的比例逐漸增加，天冬氨酸類蛋白酶占總酶活比例持續(xù)降低。大麥芽天冬氨酸類蛋白酶酶活及占總酶活的比例低于小麥芽，隨著pH的增加，大麥芽天冬氨酸類蛋白酶比小麥芽消失的更快;小麥芽金屬類蛋白酶比大麥芽金屬類蛋白酶酶活變化幅度大，因此，提高小麥芽金屬類蛋白酶比例比提高大麥芽金屬類蛋白酶酶活更有潛力。pH增加，小麥芽、大麥芽絲氨酸類蛋白酶所占比例均增加，且兩者都需在高的pH下才能顯現(xiàn)。
　　4、通過控制小麥芽

6、及大麥芽不同蛋白質(zhì)休止條件(休止溫度、休止時間、料水比及糖化用水)，對糖化麥汁理化指標及各類蛋白酶進行分析發(fā)現(xiàn)，隨著溫度增加，小麥芽、大麥芽糖化麥汁色度、α-氨基氮及總氮都有所增加。無論小麥芽或者說大麥芽，天冬氨酸類蛋白酶在55℃都沒有檢測到，大麥半胱氨酸類蛋白酶在45℃最高，而小麥在35℃含量最高，因此，小麥半胱氨酸類蛋白酶活最適溫度可能比大麥要低。但是在45℃下觀察發(fā)現(xiàn)在該溫度下，小麥半胱氨酸類蛋白酶所占比例最高。
　　5、料

7、水比降低，麥汁色度降低，總酸、濁度增加。這可能是因為料水比降低后，濃醪對于酚類酶具有一定的保護作用。糖化濃度增加，大麥芽汁總蛋白酶活性增加而小麥芽汁總蛋白酶活性降低，大麥芽汁與小麥芽汁金屬類蛋白酶活均增加。小麥芽在1∶3時半胱氨酸類蛋白酶獲得最大酶活，大麥芽在1∶2時半胱氨酸類蛋白酶獲得最大酶活，因而高濃糖化小麥芽對酶的保護作用低于大麥芽。
　　6、隨著蛋白質(zhì)休止時間的延長，色度、pH增加，α-氨基氮、蛋白質(zhì)含量均在休止時間45m

8、in時最大。時間延長，大麥汁與小麥汁天冬氨酸類蛋白酶酶活都降低。改變休止時間，大麥麥汁半胱氨酸類蛋白酶在60min時酶活最高，小麥麥汁半胱氨酸類蛋白酶在30min最高。時間延長，小麥金屬蛋白酶所占比例逐漸增加，大麥絲氨酸類蛋白酶所占的比例降低。
　　7、糖化用水pH增加，總酸增加，由于麥汁本身具有的緩沖物導致pH并沒有大幅度增加。無論大麥汁還是小麥汁，當pH從5.8到6.1時，麥汁指標改變較大，α-氨基氮、浸出物、蛋白質(zhì)等都有所降

9、低。隨著pH的增加，大麥汁與小麥汁各類蛋白酶都有所降低，但其變化趨勢不同，pH增加，兩者天冬氨酸類蛋白酶、半胱氨酸類蛋白酶所占比例均降低，但天冬氨酸類蛋白酶所占比例下降更快。大麥在pH6.1時并未發(fā)現(xiàn)天冬氨酸類蛋白酶活。糖化用水pH增加，大麥汁與小麥汁金屬類蛋白酶、絲氨酸類蛋白酶所含比例均有所增加，但是兩者含量相差較大。因此，建議小麥芽麥汁制備過程中蛋白質(zhì)休止階段料水比適當增加，糖化用水pH定在低于6.1，休止時間45min溫度在45℃