低溫擠壓加酶大米作啤酒輔料的試驗研究.pdf

1、目前世界范圍內,除德國外,啤酒企業(yè)多以大米、玉米或其淀粉或糖漿為輔料生產啤酒,大米和玉米等谷物需要經過蒸煮使其糊化,傳統(tǒng)生產方法的工藝流程長、耗汽量大。擠壓蒸煮技術使得淀粉在擠壓機內完成糊化,具有傳統(tǒng)工藝無法比擬的優(yōu)點;但高溫擠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。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: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: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)”等三項發(fā)明專利的基礎上,在科技部農業(yè)轉化資金等多項科研課題的資助下開展起來的。本研究分別進行低溫擠壓添加耐高溫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研究,得出最優(yōu)的擠壓.液化系統(tǒng)參數,并通過研究擠壓機內部大米化學成分和酶

3、活性變化和建立HPLC法快速檢測擠壓大米糖組分,進一步揭示低溫加酶擠壓技術提高淀粉轉化率的內在機理。
　　 (1)研究了低溫擠壓添加耐高溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料的擠壓-液化系統(tǒng)參數(擠壓溫度、螺桿轉速、擠壓加酶量、液化加酶量、料水比)對其麥汁各項考察指標的影響規(guī)律。通過SAS軟件應用表面響應法等方法對各考察指標進行分析與優(yōu)化處理,得到較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數組合,經過驗證試驗及生產中試,試驗結果表明,低溫擠壓添加耐高溫α-淀粉酶

4、大米作啤酒輔料在技術上是可行的,各項指標均優(yōu)于對照試驗。
　　 通過響應面法試驗和驗證實驗,得到了較優(yōu)擠壓.液化系統(tǒng)參數:擠壓溫度52.82～59.75℃;螺桿轉速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(無名)啤酒有限公司進行生產試驗,結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％,成品啤酒各項指標符合GB-4927-2001。
　　 (2)首次研究了低溫擠壓添加中溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料的擠壓-糖化系統(tǒng)參數(擠壓加酶量、液化加酶量、螺桿轉速、液化溫度、擠壓溫度)對其麥汁的各項考察指標的影響規(guī)律。通過SAS軟件對各考察指標的分析與優(yōu)化處理,得到較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數組合,經過驗證試驗表明,擠壓添加

6、中溫α-淀粉酶大米作啤酒輔料在技術上是可行的,主要指標優(yōu)于對照試驗。
　　 通過響應面法試驗和驗證試驗,得到了較優(yōu)擠壓-液化系統(tǒng)參數:擠壓加酶量4.27～5.74L/t;液化加酶量2.82～2.94L/t;螺桿轉速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內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)首次應用HPLC對大米淀粉擠壓過程(加酶或不加酶)中的糖組分進行檢測,揭示加酶擠壓和不加酶擠壓的差異,并形成一種用于檢測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Waters公司);流動相:81%乙腈+19%水超純水,流速:1.1ml/min;檢測器池溫度:溫度35℃;柱溫:45℃;進樣量:15μl。該方法測定速度快,結果準確。
　　 低溫擠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)。
　　 低溫擠壓添加耐高溫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)。
　　 低溫擠壓添加中溫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/