低溫?cái)D壓加酶大米作啤酒輔料的試驗(yàn)研究.pdf

1、目前世界范圍內(nèi),除德國(guó)外,啤酒企業(yè)多以大米、玉米或其淀粉或糖漿為輔料生產(chǎn)啤酒,大米和玉米等谷物需要經(jīng)過蒸煮使其糊化,傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的工藝流程長(zhǎng)、耗汽量大。擠壓蒸煮技術(shù)使得淀粉在擠壓機(jī)內(nèi)完成糊化,具有傳統(tǒng)工藝無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn);但高溫?cái)D壓蒸煮啤酒輔料也存在糖化醪的糖化困難,過濾性能差的缺點(diǎn)。低溫(＜70℃)擠壓啤酒輔料的方式,很好的解決了這一難題,并取得了國(guó)家專利。本研究是在發(fā)明專利“擠壓膨化啤酒輔料的加工方法、加工裝置和糖化方法(專利號(hào):ZL

2、00122033.0)”、“啤酒輔料擠壓的加工方法、加工裝置和糖化方法(專利號(hào):ZL200510045328.6)”和“擠壓不加酶和加酶啤酒輔料的加工方法、裝置和糖化方法(200810014639.X)”等三項(xiàng)發(fā)明專利的基礎(chǔ)上,在科技部農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化資金等多項(xiàng)科研課題的資助下開展起來(lái)的。本研究分別進(jìn)行低溫?cái)D壓添加耐高溫α-淀粉酶和中溫α-淀粉酶的大米擠出物作啤酒輔料的試驗(yàn)研究,得出最優(yōu)的擠壓.液化系統(tǒng)參數(shù),并通過研究擠壓機(jī)內(nèi)部大米化學(xué)成分和酶

3、活性變化和建立HPLC法快速檢測(cè)擠壓大米糖組分,進(jìn)一步揭示低溫加酶擠壓技術(shù)提高淀粉轉(zhuǎn)化率的內(nèi)在機(jī)理。
　　 (1)研究了低溫?cái)D壓添加耐高溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料的擠壓-液化系統(tǒng)參數(shù)(擠壓溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓加酶量、液化加酶量、料水比)對(duì)其麥汁各項(xiàng)考察指標(biāo)的影響規(guī)律。通過SAS軟件應(yīng)用表面響應(yīng)法等方法對(duì)各考察指標(biāo)進(jìn)行分析與優(yōu)化處理,得到較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數(shù)組合,經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)及生產(chǎn)中試,試驗(yàn)結(jié)果表明,低溫?cái)D壓添加耐高溫α-淀粉酶

4、大米作啤酒輔料在技術(shù)上是可行的,各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照試驗(yàn)。
　　 通過響應(yīng)面法試驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),得到了較優(yōu)擠壓.液化系統(tǒng)參數(shù):擠壓溫度52.82～59.75℃;螺桿轉(zhuǎn)速169.88～187.00r/min;擠壓加酶量0.97～1.12L/t;液化加酶量0.53～0.62L/t;料水比1:4.23～1:4.79。
　　 在以上優(yōu)化條件下擠壓添加耐高溫α-淀粉酶大米,在燕京(無(wú)名)啤酒有限公司進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn),結(jié)果顯示擠壓加耐高溫α

5、-淀粉酶大米糖化后麥汁的浸出物收得率要高于傳統(tǒng)不擠壓大米糖化后麥汁的浸出物收得率,范圍在1.20～3.04％,成品啤酒各項(xiàng)指標(biāo)符合GB-4927-2001。
　　 (2)首次研究了低溫?cái)D壓添加中溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料的擠壓-糖化系統(tǒng)參數(shù)(擠壓加酶量、液化加酶量、螺桿轉(zhuǎn)速、液化溫度、擠壓溫度)對(duì)其麥汁的各項(xiàng)考察指標(biāo)的影響規(guī)律。通過SAS軟件對(duì)各考察指標(biāo)的分析與優(yōu)化處理,得到較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數(shù)組合,經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)表明,擠壓添加

6、中溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料在技術(shù)上是可行的,主要指標(biāo)優(yōu)于對(duì)照試驗(yàn)。
　　 通過響應(yīng)面法試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn),得到了較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數(shù):擠壓加酶量4.27～5.74L/t;液化加酶量2.82～2.94L/t;螺桿轉(zhuǎn)速198.51～226.72r/min;液化溫度75.70～80.39℃;擠壓溫度63.62～69.00℃。
　　 (3)研究了加酶與不加酶大米的淀粉在擠壓機(jī)內(nèi)從喂入至擠出的過程中沿螺桿軸向的降解規(guī)律,其相同之處

7、在于:淀粉的糊化度逐漸增大,淀粉含量和脂肪含量逐漸降低,添加酶制劑的大米輔料中酶活性逐漸降低;不同之處在于:加酶大米輔料,其還原糖含量逐漸增加,未加酶大米輔料,還原糖含量逐漸降低;加酶大米輔料,其抗性淀粉含量降低,未加酶大米輔料,抗性淀粉含量增加。
　　 (4)首次應(yīng)用HPLC對(duì)大米淀粉擠壓過程(加酶或不加酶)中的糖組分進(jìn)行檢測(cè),揭示加酶擠壓和不加酶擠壓的差異,并形成一種用于檢測(cè)擠壓大米中糖組分的HPLC方法。其色譜條件為:色譜

8、柱:(Carbohydrate High Performance4μm,尺寸:4.6mm×250mm Cartridge;美國(guó)Waters公司);流動(dòng)相:81%乙腈+19%水超純水,流速:1.1ml/min;檢測(cè)器池溫度:溫度35℃;柱溫:45℃;進(jìn)樣量:15μl。該方法測(cè)定速度快,結(jié)果準(zhǔn)確。
　　 低溫?cái)D壓未加酶大米擠出物的糖組分為:果糖0.002(g/ml),葡糖糖0.078(g/ml),蔗糖0.036(g/ml),麥芽糖0

9、.383(g/ml),麥芽三糖0.004(g/ml)。
　　 低溫?cái)D壓添加耐高溫α-淀粉酶大米擠出物的糖組分為:果糖0.121(g/ml),葡糖糖1.216(g/ml),蔗糖0.093(g/ml),麥芽糖3.955(g/ml),麥芽三糖3.207(g/ml)。
　　 低溫?cái)D壓添加中溫α-淀粉酶大米擠出物的糖組分為:果糖0.129(g/ml),葡糖糖1.953(g/ml),蔗糖0.366(g/ml),麥芽糖2.942(g/