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小麦麦芽在我国啤酒工业中的应用

更新时间:2010-7-23:  来源:毕业论文

小麦麦芽在我国啤酒工业中的应用
小麦麦芽用于啤酒酿造的特点及优势
1、小麦作为啤酒酿造原料的主要品质特征
1.1 淀粉:小麦中淀粉含量随品种、产地和栽培条件 等因素的不同而存在着差异。一般认为在谷物中它仅次于大米而稍高于大麦,麦汁浸出物则高于大麦低于大米。小麦淀粉颗粒的形状与大麦相似,在凸镜形和球形两种,其中支链淀粉的含量与大麦及大米基本相同,为23%左右,但糖化温度仅为54—620C,明显低于大麦(70—800C)和大米(68—780C)。本文来自六.维'论-文|网
1.2 蛋白质:小麦的蛋白质含量通常高于大米和大麦,这对于啤酒的酿造有着重要的影响。其不利之处主要表现为:毕业论文http://www.lwfree.cn(1)随蛋白质的增加,麦粒中淀粉的含量一般会相应降低,从而影响了麦汁收得率;
(2)随蛋白质的增加,玻璃质及半玻璃质胚乳的比例也越来越高,这两种胚乳难以溶解,一般是不宜用于啤酒酿造的;
(3)小麦蛋白质的组成与其他谷物有所不同,其中醇溶蛋白和谷蛋白的含量较高,达80%—90%,而且随蛋白质含量升高,这两种蛋白质所占比例也会增加,但它们难以溶解,容易导致麦汁过滤困难,并严重影响啤酒的非生物稳定性。
一般认为,小麦用于啤酒酿造的主要优点在于能有效改善产品的泡沫性能,其机制较为复杂,但是与小麦中的蛋白质含量与构成直接相关,掺用小麦后,啤酒中高分子氮的比例较高,而泡沫的稳定性也明显得到改善。此外,近年来的研究证实,蛋白质含量与小麦的发芽力以及发芽过程中所开成的β-淀粉酶活力呈显著的正相关性,因此小麦芽的糖化力和a-氨基氮水平普遍高出大麦芽10%—30%,这对于啤酒酿造无疑也是非常有利的。
1.3 非淀粉多糖:小麦中的戊聚糖和β-- 葡聚糖具有比较重要的意义,因为它们与麦汁的粘度有关,特别是后者。大麦与小麦所含戊聚糖的总量相差不多,均远高于大米,但小麦中可溶性戊聚糖的量高于大麦,它在糖化过程中形成的凝胶可能是导致麦汁过滤困难的主要因素之一;从水溶性β-葡聚糖的含量来看,三者非常接近,但大麦中β-葡聚糖的总量显著高于小麦,且大部分不溶于水,即使大麦也有部分β-葡聚糖不能溶出,而小麦中的β-葡聚糖几乎全部是水溶性的,这对于制麦及糖化过程中β-葡聚糖的降解应是非常有利的。
2、啤酒用小麦品种的选择
 不同品种的小麦,其酿造性能存在着明显的差异,而且这种差异往往难以通过工艺手段得到弥补。几十年来,许多国外的研究人员一直在对不同品种、产地、年份的小麦进行追踪考察,反复比较其酿造性能,并从中得到了一些初步结论,总的看来,他们认为优良的啤酒小麦应符合下列标准:(1)粒大饱满,腹径大,体形短,籽粒大小均匀整齐,无虫蛀,无霉变,千粒重一般不低于38g;(2)高产、低肥、抗病虫害,成熟期早、休眠期短;(3)蛋白含量适中,一般在13.0%-15.0%(绝干);(4)发芽力强,发芽率不低于90%;(5)麦粒颜色为白色,胚乳为粉状、松软、非玻璃质;(6)所制得的麦芽酶活力高,品质优良,制麦损失小。毕业论文http://www.lwfree.cn
实际上,能够同时满足以上条件的小麦品种并不多,多数情况下只能依据生产情况综合考虑,以选择适宜的品种。我们研究认为:从整体来看冬麦优于春麦,软质麦优于硬质麦,软质白小麦最适合啤酒的酿造,其余依次为软质红皮冬麦、硬质红皮冬麦、硬质红皮春麦。我国目前对于啤酒小麦选育的研究几乎仍是空白,虽然已经有企业生产小麦芽或小麦啤酒,但在品种选择上大多存在很强的随意性和盲目性。
小麦与大麦主要成分的比较
指标 小麦含量 大麦含量本文来自六.维'论-文|网
淀粉(%)  59.1
蛋白质(%)  10.7
水分(%)  6.0
β-葡聚糖(mg/g以绝干计)  76
3、选用小麦为原料的可行性及优势
①小麦中含有丰富的酶系,有利于改善糖化,减少糖化时的外加酶量;未发芽的小麦中а-淀粉酶的活性极低,只有在小麦开始萌发后,糊粉层才在赤霉素的刺激下开始大量合成,发芽过程中а-淀粉酶活力的生产受多种因素影响,赤霉素是主要的促进因子。Ca2+在а-淀粉酶的分解和释放过中具有重要作用,而且是它发挥活力和维持稳定所必需的。
与а-淀粉酶不同,成熟的小麦在未发芽时即具有较强的β-淀粉酶活力,还有一部分酶以酶素的形式存在,在发芽过程中被激活。小麦中的β-淀粉酶也有A、B、C三种形式,它们都含有四个巯基,并形成一对二巯键,巯基是其活性中心的组成部分,但三者的活力、最适PH以及电泳速度都不相同,其中A可溶于水,B、C则通过二硫键与麦谷蛋白连在一起而溶于水,在发芽过程中新生成的蛋白酶将麦谷蛋白水解,B、C才得以游离。
小麦中的蛋白酶实际是一个复杂的酶系,总体上可分为内切酶和外切酶两大类。在成熟的未发芽小麦的糊粉层中即有明显的内切酶活性,之后在发芽过程中激素的调节下又合成了大量的内切酶,由此导致了其活力在发芽后期急剧上升并使小麦中的储藏蛋白剧烈降解。关于原有内切酶类为何不能在发芽初期大量降解储藏蛋白的问题,目前主要有两种看法,一种认为原有酶与新合成的酶类是两类专一性不同的酶,另外一种看法则认为原有内切酶在发芽初期可能处于眠状态,发芽过程中才被逐渐激活。
其它一类比较重要的酶是非淀粉多糖分解酶类,其中内切(1,4)-β木聚糖酶主要在发芽中,内切(1,3)(1,4)-β木聚糖酶合成贯穿发芽始终,但活力只有大麦的1/5左右,此外,内切、(1,3)-β-葡聚糖酶也有部分生成,但内切-(1,4)-β-葡聚酶的活性始终比较低。
    ②小麦淀粉和大麦淀粉结构基本相同,可在底温(51.9-59.5℃)糊化,便于将小麦加入糖化锅中,充分发挥小麦中酶和外加酶的作用;
③由于小麦蛋白和大麦蛋白组成基本相似,可改善啤酒泡沫性能;小麦的蛋白质含量因小麦品种不同而异,一般在11%—16%之间。70%的蛋白质集中在小麦胚乳中,主要是麦谷蛋白、麦胶蛋白、麦清蛋白和麦球蛋白。麦胶蛋白不溶于水,而溶于70%的乙醇,因此又称为醇溶蛋白,约占小麦总蛋白质的40%—50%,麦胶蛋白使小麦粉在加水后形成松软、有弹性、粘结在一起的面团;麦谷蛋白在面筋中与麦胶蛋白很难分离,占小麦总蛋白的35—45%,麦谷蛋白完全不溶于水和乙醇,只稍溶于热的稀乙醇溶液中,但冷却时便成絮状而沉淀;麦清蛋白和麦球蛋白在小麦中含量少。
大麦的蛋白质组成:主要有麦白蛋白、麦球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白。麦白蛋白,为大麦蛋白质含量的31%左右,溶于纯水、稀盐溶液和酸液中,52℃即可从溶液中凝结析出,约占大麦蛋白质的4%,包括16种成份,等电点为PH4.6—5.8;麦球蛋白,不溶于纯水,溶于稀盐溶液和酸碱中,在90℃左右的高温下能凝结析出,包括α、β、γ、δ四个组分,等电点为PH4.9—5.7,其中β球蛋白的等电点为4.9,在麦汁制备过程中不能完全析出沉淀,当酒的PH继续下降和温度继续降低时,它就会析出而引起啤酒混浊;醇溶蛋白,为大麦蛋白质含量的36%,是麦糟蛋白质的主要构成部分,主要存在于麦粒糊粉层时,等电点为PH6.5,不能溶于纯水及盐液,溶于50%—90%的酒精溶液中,也溶于酸碱,含有大量的谷氨酸和脯氨酸,由5种组分(α、β、γ、δ、ε)组成,其中δ、ε组分是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的重要成分;麦谷蛋白占大麦蛋白质含量的29%,不溶于中性溶剂和乙醇,溶于碱性溶液,也由4种组分组成,它和醇溶蛋白是构成麦糟蛋白质的主要成分。
小麦蛋白和大麦蛋白对比
蛋白质毕业论文http://www.lwfree.cn
原料 总蛋白 谷蛋白/总蛋白 醇溶蛋白/总蛋白 清蛋白/总蛋白 球蛋白/总蛋白
啤酒大麦 9—12% 28% 37% 4% 31%
小麦1 11—16% 35—45% 40—50% 少量 少量
小麦2
(ASBC3/2001)  46* 22 16 7
*其中酸溶性谷蛋白占9%,不溶于酸的谷蛋白占37%。
 ④小麦的α-N含量高,糖化时可减少酶制剂用量。
⑤无水浸出物含量高,可提高糖化麦汁产量,降低啤酒糖耗成本。
⑥酿制的啤酒泡沫持久性,醇厚感强;
⑦小麦价格远低于大麦价格,可降低啤酒的生产成本。
小麦芽与大麦芽成分的比较
指标 小麦芽含量 大麦芽含量本文来自六.维'论-文|网
水分(%) <5.5 <5.0
蛋白质(%) <15 <13
色度(EBC) <5.5 <5.0
粘度(mgs.s) <1.7 <1.5
库尔巴哈值(%) 42-50 36-42
α-N(mg/100g) >150 >150
浸出物(%以绝干计) >82 >1454

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