麥汁制備技術(shù)-糖化理論

1麥汁制備技術(shù)糖化工藝程康第一節(jié)糖化概述1、糖化定義：通過酶的分解作用、機(jī)械物理手段，將粉碎原料中不溶性內(nèi)容物質(zhì)溶出；并按啤酒（麥汁）質(zhì)量要求，將內(nèi)容物質(zhì)進(jìn)行分解的過程稱為糖化。2、人們習(xí)慣地將原料內(nèi)容物質(zhì)經(jīng)糖化后，進(jìn)入到水中的各類物質(zhì)稱為浸出物。將含有浸出物的澄清的水溶液稱為麥汁。粉碎的原料與水混合為醪液（麥芽醪、輔料醪、總醪液）。3、糖化是麥汁生產(chǎn)過程中最主要的分解過程，是制麥過程中所發(fā)生分解過程的繼續(xù)。麥汁浸出物中應(yīng)包含;酵母營養(yǎng)基礎(chǔ)物質(zhì)：酵母代謝基礎(chǔ)物質(zhì)：產(chǎn)品組成物質(zhì)：風(fēng)味組成物質(zhì)：還原物質(zhì)：緩沖物質(zhì)：浸出物、糖化鍋與糖化曲線糖化鍋糖化曲線4、糖化目標(biāo)和要求①按照啤酒類型、啤酒廠對啤酒、麥汁質(zhì)量、成本、生產(chǎn)方式的要求，選擇原料，確定麥芽和輔料比例，依據(jù)麥芽質(zhì)量等因素確定糖化工藝，充分利用酶的生物化學(xué)作用、物理手段使粉碎原料中可溶、不可溶的有益內(nèi)容物質(zhì)溶出，適當(dāng)、快速地分解，形成盡可能多的有益浸出物，有利于糖化收得率高，并盡量使對啤酒質(zhì)量不利的物質(zhì)浸出少、不利的變化少。②糖化完的醪液有利于麥汁過濾，過濾結(jié)束的麥汁有利于麥汁煮沸、麥汁處理，確保定型麥汁的質(zhì)量好、組成好，從而對啤酒發(fā)酵、啤酒過濾、啤酒口味、成品啤酒質(zhì)量有利③糖化過程所需時(shí)間能滿足日糖化鍋次的要求，適合高濃麥汁生產(chǎn)，有利于降低麥汁生成本。

第二節(jié)糖化理論

糖化時(shí)發(fā)生水解、變化物質(zhì)：淀粉、含氮物質(zhì)、半纖維素、磷酸鹽、Zn2+、多酚物質(zhì)和類黑素、脂肪和脂肪酸變化。制麥糖化淀粉水解的比例112蛋白質(zhì)分解的比例10.8半纖維素分解的比例91糖化時(shí)水解數(shù)量最多是淀粉；對啤酒質(zhì)量影響大變化是蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)、脂肪酸等；酶化學(xué)分解作用：通過在有利于酶的最適作用條件下進(jìn)行休止或者為酶的作用盡可能創(chuàng)造最佳條件。物理溶解：通過加強(qiáng)原料胚乳的粉碎、部分醪液進(jìn)行煮沸，促進(jìn)原料內(nèi)容物質(zhì)的分解。麥汁過濾、麥汁煮沸、麥汁處理還會發(fā)生一系列的變化，影響麥汁質(zhì)量。第二節(jié)糖化理論一、淀粉水解1、淀粉結(jié)構(gòu)、分類、性質(zhì)

淀粉是谷物原料（大麥玉米大米）中含量最高的貯藏物質(zhì)，按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為支鏈淀粉和直鏈淀粉；在蛋白質(zhì)“框架”中的大淀粉顆粒蛋白質(zhì)“框架”大麥麥芽中的淀粉是以淀粉顆粒形式,在不同谷物的淀粉顆粒，其淀粉顆粒的形狀，大小不同，大麥的淀粉顆?？煞譃榇蟮矸垲w料和小淀粉顆粒，一般小淀粉顆粒可分解性差些；（a）大麥(b)麥芽(f)燕麥(e)玉米(c)小麥(d)大米不同谷物淀粉顆粒的形態(tài)和大小多種谷物的淀粉顆粒形態(tài)大麥和麥芽中淀粉的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)直鏈淀粉支鏈淀粉比例20-25%75-80%化學(xué)鍵α－1,4葡萄糖苷鍵α-16葡萄糖苷鍵占4－5％α-14葡萄糖苷鍵占95－96％結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)螺旋狀，無分支的葡萄糖長鏈，每個(gè)螺旋段由大約6-7個(gè)葡萄糖單位組成分枝的葡萄糖長鏈，呈“灌木狀態(tài)”，兩個(gè)分枝點(diǎn)之間平均大約有有15個(gè)葡萄糖單位分子量小，60－2000葡萄糖單位，1-50萬大，6000－4萬葡萄糖單位。1－6百萬與H2O接觸可溶性淀粉糊化淀粉淀粉顆粒存在于淀粉顆粒內(nèi)部存在于淀粉顆粒外部碘檢反應(yīng)純藍(lán)色呈紫色至紅色直鏈淀粉和支鏈淀粉結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、碘檢顏色與淀粉分子鏈長度的關(guān)系鏈長：葡萄糖殘基螺旋數(shù)碘檢顏色大于458藍(lán)色大于407藍(lán)紫色大于366紫色大于214紅色大于122淺紅色小于91.5淺黃色（碘液本身的顏色）支鏈淀粉

直鏈淀粉秈米

60-70%30-40%粳糯米

100%0%粳米（非糯）

80-83%20—17%玉米

74％26％大麥

76％24％高直鏈玉米

15-50%50-85%蠟質(zhì)玉米

99%1%多種谷物中直鏈淀粉和支鏈淀粉比例2、淀粉水解的方法及過程淀粉水解的方法一般可分為酸法水解和酶法水解,麥汁生產(chǎn)過程中的淀粉水解是酶法水解。淀粉水解一般可分為三個(gè)過程：〇淀粉顆粒的吸水膨脹〇淀粉顆粒的糊化〇糊化淀粉的酶水解（液化糖化）3、糊化A）糊化的定義：已粉碎的麥芽與一定溫度的，一定量的水混合后，淀粉顆粒吸水，膨脹，隨著溫度上升，淀粉顆粒的體積明顯上升，最終使淀粉顆粒中外層淀粉逐步進(jìn)入水中，呈膠體狀態(tài)分布于水中，形成粘度高的白色糊化物的過程為糊化。B)形成糊化物的臨界溫度稱為糊化溫度。不同谷物的糊化溫度是不同的，同種谷物的不同類型糊化溫度也有區(qū)別。糊化溫度℃糊化溫度℃大米65-85玉米65-75小麥60-85大麥麥芽70-8062-66粳米：直鏈淀粉22.8%65.8秈米：直鏈淀粉33.6%79糊化溫度與谷物種類C、糊化的意義及本質(zhì)淀粉糊化是糖化時(shí)淀粉水解不可缺少的步驟，淀粉水解酶只能作用于糊化的淀粉，淀粉糊化效果不好，淀粉水解效果差。淀粉顆粒糊化時(shí)，如果醪液溫度在淀粉水解酶的作用范圍內(nèi)，可以邊糊化邊酶水解。糖化時(shí)淀粉糊化可分為麥芽淀粉的糊化和輔料的淀粉糊化。D、麥芽與輔料淀粉的糊化構(gòu)成麥芽的淀粉細(xì)胞壁等半纖維素、組織蛋白質(zhì)應(yīng)在制麥時(shí)分解，改善淀粉的可分解性，并有利于麥芽粉碎，使麥芽淀粉的糊化溫度下降，糖化時(shí)能較早出現(xiàn)糊化，糊化徹底，能邊糊化邊酶水解，淀粉水解效果好。輔料（大米，玉米）的糊化溫度高，高于麥芽中主要淀粉水解酶的作用范圍，必須單獨(dú)進(jìn)行糊化處理。糊化徹底的輔料醪與麥芽醪混合后才對糊化淀粉的酶水解。G）促進(jìn)淀粉糊化的因素原料本身的糊化溫度低。在不影響麥汁過濾的前提下，原料粉碎較細(xì)。反之，易剝皮糊化、不徹底。醪液溫度高于糊化溫度，且溫度越高。在高溫下醪液休止或煮沸時(shí)間長。稀醪。輔料醪中添加耐高溫α-淀粉酶，添加有利于α--淀粉酶作用的添加劑且輔料醪的PH為5.8-6.0，可通過淀粉水解酶的液化作用來降低醪液粘度，促進(jìn)淀粉徹底的糊化。4、淀粉的老化已糊化的淀粉經(jīng)降溫，如果醪液溫度明顯下降且大大低于糊化溫度，在低溫下時(shí)間長，會使糊化淀粉從醪液中溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)化為不溶性高晶化狀態(tài)的過程為淀粉老化。注意：在糖化過程中淀粉水解酶不能作用于老化的淀粉。5、淀粉的酶水解在糖化時(shí)糊化淀粉在63—72℃休止時(shí)，發(fā)生強(qiáng)烈的淀粉酶水解。酶主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，酶的作用具有高效性、專一性，影響酶作用的因素是溫度、醪液pH、醪液濃度，酶數(shù)量、休止時(shí)間、抑制劑、激活劑。休止時(shí)間、溫度、pH對酶活力影響

麥芽?－淀粉酶麥芽α—淀粉酶最適溫度℃60-65（63）70-75（72）最適pH5.4-5.65.6-5.8失活溫度7080作用的鍵α-1.4G糖苷鍵α-1.4G糖苷鍵作用方式外切酶內(nèi)切酶分解產(chǎn)物麥芽糖、界限糊精6-7G糊精、界限糊精分解的速度慢快I2檢合格時(shí)間短長粘度下降速度緩慢迅速，液化型對麥汁EV影響影響大糖化型影響相對小對麥汁I2

影響相對大小

相對大

麥芽中?－淀粉酶與α—淀粉酶比較（1）糊化、液化、糖化液化：在α-淀粉酶作用下糊化淀粉迅速水解，醪液粘度迅速下降的過程。糖化：糊化淀粉在?-淀粉酶作用下，水解為大量的可發(fā)酵性糖的過程。糊化是淀粉水解過程中液化，糖化的前提，可邊糊化，邊液化，邊糖化。通過液化作用降低粘度作用，促進(jìn)糊化，通過液化作用產(chǎn)生大量的低聚糖，為?

－淀粉酶作用提供大量的非還原性末端促進(jìn)?

－淀粉酶的分解效果，既有利于淀粉徹底水解，又有利于形成大量的麥芽糖。淀粉酶水解過程項(xiàng)目麥芽中的界限糊精酶麥芽中的R-酶產(chǎn)氣桿菌普魯蘭酶α－葡聚糖苷酶麥芽糖酶蔗糖酶

底物α－界限糊精?－界限糊精α-界限糊精淀粉、糊精麥芽糖蔗糖作用鍵α－1，6葡萄糖苷鍵α－1，6葡萄糖苷鍵α－1，6葡萄糖苷鍵α－1，4葡萄糖苷鍵α－1，4葡萄糖苷鍵α－1，4葡萄糖苷鍵最適pH5.15.34.0~6.03.0~5.06.05.5最適溫度/℃55~604050~6050~6535~4050失活溫度/℃657060~65-4055其他重要的淀粉水解酶作用條件6、淀粉水解要求1.淀粉全部水解，以確糖化收得率高。2.糖化完的醪液碘檢合格、且定型麥汁的碘檢合格；碘值小于0.25。3.淀粉水解時(shí)形成的可發(fā)酵性糖能滿足啤酒類型、質(zhì)量要求的麥汁最終發(fā)酵度且穩(wěn)定。4.可發(fā)酵性糖組成合理，麥芽三糖比例在12%。5.在保證上述目標(biāo)前提下，淀粉水解速度快。

7、評價(jià)淀粉水解方法及控制可在糖化保溫（68-72℃）結(jié)束前后檢查糖化醪的質(zhì)量，在停止攪拌后或取樣后，上層液體很快澄清，麥汁應(yīng)清亮，口嘗可覺香又甜，無任何異味，碘反應(yīng)呈無色反應(yīng)，碘檢合格時(shí)間短，可說明糖化基本完全，糖化醪質(zhì)量好。輔料醪：糊化結(jié)束后取樣檢查。約3分鐘內(nèi)糊化醪出現(xiàn)明顯分層，上層液澄清，碘檢呈紫紅色，說明糊化完全。7.評價(jià)淀粉水解效果及控制麥糟分析中可分解浸出物〈0.8%，說明淀粉徹底水解；總醪液、頭道麥汁、滿鍋麥汁、煮沸終了麥汁碘檢合格，才說明淀粉水解達(dá)到碘檢合格，或煮沸終了麥汁的碘值小于0.25.通過測麥汁最終發(fā)酵度來反映麥汁中可發(fā)酵性糖含量;碘檢合格的時(shí)間長短;

8.影響淀粉水解的因素麥芽質(zhì)量酶的數(shù)量粉碎物的組成釀造用水的質(zhì)量及醪液的pH值醪液的溫度醪液的濃度

休止時(shí)間

輔料的比例及輔料的糊化效果8、影響淀粉水解因素1）溫度

糖化時(shí)淀粉水解一般在63-72℃范圍內(nèi)進(jìn)行，選擇不同的休止溫度，淀粉水解效果不同。37—45℃投料溫度具有以下優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)淀粉水解，適合于溶解差的麥芽。有利于淀粉水解酶溶出、活化、耐溫性的提高，提高糖化休止時(shí)淀粉水解酶的數(shù)量,改善淀粉水解效果。有利于淀粉顆粒吸水.，促進(jìn)淀粉徹底糊化。通過促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，半纖維素分解，改善淀粉糊化。63℃適合?-淀粉酶作用、形成大量發(fā)酵性糖，麥汁發(fā)酵度高，要求休止時(shí)間長；〇與68-70℃休止比較，選擇63℃糖化休止時(shí)，淀粉糊化程度低，如果麥芽溶解差、粉碎粗些、沒有72℃糖化休止，且休止時(shí)間短的不良后果：不有利于淀粉水解徹底；麥汁過濾時(shí)后糊化嚴(yán)重、麥汁碘值高、麥汁EV會下降；過濾麥汁易出現(xiàn)霧濁，不利于麥汁過濾；投料溫度625035時(shí)間30分鐘62/7050/62/7035/50/62/70麥汁EV81.3%83.1%84.7%碘值0.380.250.151）溫度66-68℃：?-淀粉酶活力下降，α-淀粉酶活力上升，碘檢合格時(shí)間短些，形成可發(fā)酵性糖數(shù)量下降，相對于63℃而言，淀粉顆粒糊化程度高，有利于淀粉水解徹底。72℃：選擇72℃糖化休止α-淀粉酶活力高，形成可發(fā)酵性糖數(shù)量少，麥汁最終發(fā)酵度低，適合發(fā)酵度低，乙醇含量低啤酒生產(chǎn)。在63-68℃休止完后，選擇72℃休止并做碘檢，可達(dá)到以下目的：a)確保糖化完畢的醪液碘檢合格b)有利于淀粉徹底水解，降低過濾時(shí)的后糊化程度，c)有利于浸出率提高，但麥汁EV會下降。1）溫度100℃：采用分醪煮沸的措施，醪液溫度高，淀粉水解酶會失活，但有利于淀粉糊化，改善淀粉水解效果，可提高糖化收得率。不同的糖化休止溫度，碘檢合格所需時(shí)間不同，在63-70℃休止或濃醪糖化必須保證足夠休止時(shí)間，才能確保淀粉徹底水解。在63-70℃休止的時(shí)間一定時(shí)，可調(diào)整糖化休止溫度，既有利于淀粉的糊化、α-淀粉酶作用，又有利于?-淀粉酶作用，使淀粉水解徹底，且形成可發(fā)酵性糖多，滿足麥汁組成的要求1）溫度2）釀造用水的質(zhì)量及醪液的pH值醪液pH值為5.4-5.6，既適合?-淀粉酶作用，又適合α-淀粉酶作用醪液pH值受麥芽pH`麥芽比例，料水比、釀造用水的質(zhì)量，醪液酸化的影響，因此有必要檢查釀造用水質(zhì)量，檢查糖化休止時(shí)醪液pH值。醪液pH5.855.65.45.2糖化時(shí)間25152025麥汁EV%76.577.077.469.93）醪液濃度濃醪：可提高淀粉水解酶的耐溫性，特別?-淀粉酶的耐溫性，如果延長糖化休止時(shí)間，提高麥汁最終發(fā)酵度；濃醪：降低淀粉酶水解速度，必須延長糖化時(shí)間，醪液濃度過高，會影響淀粉糊化效果；稀醪：可加快淀粉水解酶水解速度，有利于淀粉糊化，可縮短糖化時(shí)間，在糖化時(shí)間一定時(shí)，稀醪促進(jìn)淀粉徹底水解，麥汁最終發(fā)酵度高。料水比1：21：31：41：5協(xié)定麥汁EV83.7%81.5%79.9%80%64℃30分鐘休止82.8%82.884.0%84.8%70℃糖化時(shí)間分鐘30201210粗細(xì)粉差(EBC)%3.53.11.41.0糖化力WK259354392420糖化時(shí)間

20151510麥汁EV%3.976.981.282.13）醪液濃度4）麥芽質(zhì)量,酶的數(shù)量糖化時(shí)溶解好麥芽易粉碎，易徹底糊化，糖化時(shí)間短，麥汁發(fā)酵度高，糖化收得率高，對于溶解差，不均勻的麥芽應(yīng)加強(qiáng)麥芽粉碎，延長糖化休止時(shí)間，降低投料溫度，分醪煮沸等措施。醪液中淀粉水解酶的活力高，有利于淀粉水解，麥芽的糖化力低，協(xié)定麥汁的最終發(fā)酵度低，輔料比例高，都會導(dǎo)致醪液中淀粉水解酶的活力低，影響淀粉水解效果，可適當(dāng)添加酶制劑，或者降低輔料比例，或者與好的麥芽混合使用，確保淀粉水解效果。5）粉碎物的組成麥皮比例％43342718糖化時(shí)間(分鐘）27222020EV（％）81.781.182.182.4碘值0.480.420.300.20麥糟可分解浸出物%

0.890.700.650.60在不影響麥汁過濾的前提下，保證麥皮完整，麥皮體積大于650ml/100g麥皮，細(xì)粉比例小于12%，原料的粉碎物的組成中粗粒比例小于10%，麥皮上的胚乳少，麥皮所占比例在18—22%時(shí)，才能保證糖化時(shí)淀粉徹底水解。

6）休止時(shí)間休止溫度/℃6870727476休止時(shí)間/min35201510563℃休止時(shí)間/min580100麥汁最終發(fā)酵度（外觀）/%83.987.989.7糖化時(shí)必須保持足夠的休止時(shí)間，確保淀粉全部水解，影響糖化休止時(shí)間的因素：糖化溫度、醪液濃度、麥芽質(zhì)量、粉碎物組成等因素。影響休止時(shí)間的因素通常在70℃-72℃休止時(shí)碘檢合格所需時(shí)間短，選擇63℃休止時(shí)休止時(shí)間長，才能保證麥汁最終發(fā)酵度（外觀）高；在63-70℃溫度休止時(shí)間一定時(shí)，可調(diào)整糖化休止溫度，也就是分步糖化，既有利于淀粉糊化，又能借助?-淀粉酶、α-淀粉酶共同作用，促使淀粉徹底水解，且形成的可發(fā)酵性糖多；高濃糖化時(shí)因酶水解速度下降休止時(shí)間會更長些對于溶解差、不均勻、酶活力低的麥芽、原料粉碎較粗，有必要延長糖化休止時(shí)間，確保淀粉盡可能徹底水解。

7、輔料糊化效果的影響輔料糊化效果好，并醪后淀粉酶對其分解速度快、分解徹底。輔料若要到達(dá)糊化效果好的前提條件是：合理的輔料比例；合理的料水比；根據(jù)輔料性質(zhì)選擇合適酶制劑，劑量充足；根據(jù)輔料性質(zhì)和酶制劑的特性選擇合理糊化工藝由于Ca2+對α-淀粉酶活力有促進(jìn)作用并使α-淀粉酶具有較高的抗熱變性能力。因此，可適當(dāng)添加鈣鹽；輔料醪pH5.8-6.2。8.氧負(fù)荷和攪拌氧負(fù)荷：醪液吸氧嚴(yán)重，使蛋白質(zhì)分子變大，增大的分子鏈還會與碳水化合物和脂類結(jié)合，影響淀粉顆粒吸水膨脹及糊化，使麥汁最終發(fā)酵度下降，碘值上升。攪拌的影響：淀粉水解時(shí)，開動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，使淀粉酶與碳水化合物充分接觸，有利于淀粉的水解。但強(qiáng)烈攪拌會導(dǎo)致醪液吸氧嚴(yán)重。所以，一般采用周期性間歇攪拌。9.提高成品啤酒發(fā)酵度途徑（1）生產(chǎn)高發(fā)酵度啤酒選擇高發(fā)酵度、適當(dāng)凝聚性的酵母、麥汁質(zhì)量好；生產(chǎn)高發(fā)酵度麥汁；在發(fā)酵的麥汁中添加淀粉水解酶；應(yīng)注意α－葡萄糖苷酶經(jīng)巴氏殺菌后，啤酒中還殘留一定酶活性，使啤酒口味變甜。生物穩(wěn)定性下降；生產(chǎn)純生啤酒時(shí)考慮口味和保存期，一般不在發(fā)酵時(shí)添加酶制。（2）生產(chǎn)高發(fā)酵度麥汁的方式添加蔗糖；A選擇酶活力高、溶解好、均勻麥芽；B、輔料比例適當(dāng)且糊化效果好；C、原料粉碎物組成合理；D、稀醪糖化且醪液pH5.5；e

、選擇63℃糖化長時(shí)休止或分步糖化62℃45min/65℃45min/68℃30min/70℃30min；f、采用73—74℃的酶終止溫度；G、添加酶制劑。9.提高成品啤酒發(fā)酵度途徑10.降低麥汁碘值的途徑成品啤酒要求啤酒碘值較低＜0.2，定型麥汁＜0.25，麥汁碘值低具有以下優(yōu)點(diǎn)：有利于淡爽啤酒口味干凈；麥汁、啤酒可濾性提高；有利于熱冷凝固物的排除及酒液澄清；可提高啤酒非生物穩(wěn)定性；降低啤酒過濾的費(fèi)用；10.降低麥汁碘值的途徑選擇溶解好,糖化時(shí)間短的麥芽，確保輔料糊化效果好；原料粉碎后確保總粉碎物中粗粒比例<10%,麥皮比例在18-22%,麥皮體積至少大于650ml/100g；釀造用水RH0-5dH，醪液pH值為5.5;稀醪糖化有利于淀粉快速徹底水解；制定糖化工藝時(shí)有足夠的休止時(shí)間,合理的糖化溫度,并根據(jù)麥芽的質(zhì)量和輔料的比例確定是否分醪煮沸以及酶終止溫度。麥汁過濾：要求過濾麥汁清亮：固形物含量＜50mg/l,洗糟用水溫度78度以下，麥汁過濾的溫度選擇73－74度，使麥汁中殘留的α-淀粉酶活力高，大于淀粉后糊化程度，有利于麥汁的I2值低；麥汁煮沸：過早對頭道麥汁預(yù)熱至100度以上，麥汁的α－淀粉酶活力下降，經(jīng)洗糟洗出的糊精難以后糖化，I2值上升；麥汁混濁，其中的淀粉顆粒經(jīng)煮沸后糊化，使定型麥汁I2值升高。10.降低麥汁碘值的途徑二、蛋白質(zhì)分解1、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)組成1)蛋白質(zhì)主要由C.N.O.H等元素構(gòu)成，大麥麥芽的蛋白質(zhì)中氮元素含量平均為16％，構(gòu)成蛋白質(zhì)最小結(jié)構(gòu)單元是氨基酸；2）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可分為基本結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)反映了肽鏈上氨基酸的連接方式(肽鍵)、連接順序，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的生物活性及性質(zhì)；3）氨基酸、蛋白質(zhì)性質(zhì)：氨基酸，蛋白質(zhì)是兩性化合物、等電點(diǎn)蛋白質(zhì)是膠體物質(zhì)、具備電荷、水合、鹽析作用、蛋白質(zhì)受熱凝聚變性、蛋白質(zhì)與多酚物質(zhì)結(jié)合形成冷凝固物在低溫下析出；氨基酸與還原糖在高溫下反應(yīng)形成類黑素、Strecker醛；

4)蛋白質(zhì)的分類

a)按大麥中分布：貯存蛋白、膠質(zhì)蛋白、組織蛋白。b)在蛋白質(zhì)的溶解性：麥白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白。C)按氨基酸數(shù)量：氨基酸、二肽、三肽、寡肽、聚肽、多肽d)蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物：蛋白質(zhì)、月示、胨、肽、氨基酸。?－球蛋白的等電點(diǎn)低，析出不徹底，會直接影響啤酒的非生物穩(wěn)定性。糖蛋白、疏水性蛋白質(zhì)會影響啤酒泡持性;可同化氮是指能被酵母利用的含氮物質(zhì);α－氨基氮、甲醛氮是分析過程中測定出能被酵母利用的低分子含氮物質(zhì).可凝固性氮、硫酸鎂氮是高分子氮；隆丁區(qū)分：可測定麥汁或啤酒中高中低含氮物質(zhì)比例。2、蛋白質(zhì)分解意義和控制（1）蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物意義高分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物：起泡性、非生物穩(wěn)定性、醇厚性；b)中分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物：CO2載體、殺口力、泡持性；c)低分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物：酵母營養(yǎng)、代謝產(chǎn)物、啤酒口味；糖化完醪液中高分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物多，會影響以后的釀造過程，生產(chǎn)成本上升，間接影響啤酒質(zhì)量；醪液嚴(yán)重吸氧，二硫鍵形成，蛋白質(zhì)分子變大，影響麥汁過濾、非生物穩(wěn)定性；醪液分醪煮沸，促進(jìn)蛋白質(zhì)變性，有利于啤酒非生物穩(wěn)定性；啤酒中高分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物會影響啤酒的非生物穩(wěn)定性，有利于啤酒泡沫、醇厚性。（1）蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物意義（2）蛋白質(zhì)分解控制目標(biāo)A)按啤酒類型、啤酒口味、啤酒質(zhì)量要求控制穩(wěn)定麥汁總氮：醇厚型啤酒700－800mg/L淡爽型啤酒600－700mg/L（輔料生產(chǎn)）850－1150mg/L（全麥啤酒）B.在保證麥汁總氮穩(wěn)定的前提下，使定型麥汁中的高中低含氮物質(zhì)的比例25%：15%：60%，只有這樣才能使不同蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物所起的有利的釀造作用充分體現(xiàn)，對釀造過程，啤酒質(zhì)量產(chǎn)生的不利影響??；

C.麥汁中可凝固氮含量15－25mg/l

D)保證麥汁FAN含量，要有利于啤酒酵母繁殖，發(fā)酵、啤酒口味。在發(fā)酵時(shí)酵母一般會利用約100mg/l可同化氮，所以12％麥汁FAN＞180mg/l；全麥麥汁中220－240mgl麥汁中FAN含量過多的后果。酵母性能不穩(wěn)定形成高級醇數(shù)量多麥汁中FAN含量過多的后果酵母營養(yǎng)不足，酵母繁殖不好、發(fā)酵緩慢;形成雙乙酰峰值高，還原雙乙酰慢，發(fā)酵周期延長;回收酵母質(zhì)量差，數(shù)量少成品啤酒發(fā)酵度低高級醇含量升高，啤酒口味穩(wěn)定性下降（2）蛋白質(zhì)分解控制目標(biāo)

3.蛋白質(zhì)分解酶

1）蛋白質(zhì)分解酶作用鍵是肽鍵，按作用方式分為：

a.內(nèi)肽酶；

b.外肽酶：氨肽酶、羧肽酶、二肽酶在糖化過程中蛋白質(zhì)分解主要依賴內(nèi)肽酶和羧肽酶，二肽酶、氨肽酶由于耐溫性差,最適pH偏高,在糖化過程中發(fā)生的蛋白質(zhì)的分解作用非常小。

2）蛋白質(zhì)分解酶

內(nèi)肽酶羧肽酶氨肽酶二肽酶最適溫度45-50504545最適pH3.9或5.54.8-5.67.0-7.28.8失活溫度60705550作用方式內(nèi)切羧基端氨基端二肽分解產(chǎn)物短肽氨基酸氨基酸氨基酸4、Pr的分解過程及其變化1）蛋白質(zhì)分解過程：制麥、糖化；2）由于不能要求蛋白質(zhì)徹底分解,所以糖化時(shí)的蛋白質(zhì)分解,必須以麥芽蛋白質(zhì)可溶性氮、α-氨基氮含量、麥汁質(zhì)量為依據(jù)。麥汁含氮物質(zhì)制麥蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)凝聚糖化蛋白質(zhì)分解、蛋白質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)凝聚、3）Pr的分解過程及其變化a)37℃：有利于蛋白質(zhì)分解酶溶出、活化、耐溫性提高，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解b)45-55℃：通常蛋白質(zhì)休止范圍,休止時(shí)間長，發(fā)生強(qiáng)烈蛋白質(zhì)分解，麥汁總氮增加，有利于α－氨基氮積累以及所占比c)62—70℃在糖化休止范圍內(nèi)也發(fā)生一定程度的蛋白質(zhì)分解，形成的α－氨基氮僅占麥汁α－氨基氮的10—15%，使麥汁中高分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物所占比例上升。5．確定糖化時(shí)蛋白質(zhì)分解的依據(jù)麥芽蛋白質(zhì)分解情況蛋白質(zhì)分解過度、可溶性氮、α-氨基氮含量高蛋白質(zhì)分解較好、可溶性氮、α－氨基氮含量正常蛋白質(zhì)分解差、可溶性氮、α－氨基氮含量較低糖化時(shí)蛋白質(zhì)分解的控制可放棄通常的蛋白質(zhì)休止，高溫投料，蛋白質(zhì)休止時(shí)間短，與質(zhì)量差的麥芽混合使用適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)分解加強(qiáng)蛋白質(zhì)分解，低溫投料，蛋白質(zhì)休止時(shí)間長總結(jié)：糖化時(shí)必須以下列依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)分解：麥汁質(zhì)量指標(biāo)、制麥時(shí)的蛋白質(zhì)分解程度（通過麥芽蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)溶解度、麥芽α—氨基氮含量、可凝固性氮含量、麥芽可溶性氮的高中低分子質(zhì)量的比例等方面反映）輔料比例生產(chǎn)麥汁濃度5．確定糖化時(shí)蛋白質(zhì)分解的依據(jù)6.加強(qiáng)糖化時(shí)蛋白質(zhì)分解在45-50℃休止時(shí)間長分步蛋白質(zhì)休止47-50-53℃37℃投料溫度，濃醪蛋白質(zhì)休止，醪液pH5.2，添加酶制劑，與好的麥芽混合使用使用VZ45大于38%、溶解好的麥芽麥芽粉碎效果好減少氧負(fù)荷7、糖化時(shí)限制蛋白質(zhì)分解措施在45—55℃休止時(shí)間短。投料溫度高,至少大于55℃,放棄45-55℃蛋白質(zhì)休止,

8、影響麥汁中FAN含量的因素(l)麥芽質(zhì)量和輔料比例:60％來自制麥過程

麥汁中FAN25％來自蛋白質(zhì)休止15％來自糖化休止時(shí)Pr分解8.影響麥汁中FAN含量的因素麥芽蛋白質(zhì)溶解度過度良好不足蛋白質(zhì)休止50℃30分（mg/100ml）35.422.019.5輔料糊化處理時(shí)，輔料醪液中蛋白質(zhì)分解酶活力低，pH高、50℃休止時(shí)間短，蛋白質(zhì)分解程度低，輔料比例高，則麥汁總氮。FAN含量低與蛋白質(zhì)溶解度高的麥芽或添加蛋白質(zhì)分解酶的酶制劑，有利于提高麥汁中FAN含量！50℃休止時(shí)間03060120總氮mg/100ml78.686.289.696.9硫酸鎂氮mg/100ml

17.919.019.219.6硫酸鎂氮/總氮%22.822.121.420.2可凝固性氮mg/100ml

1.72.12.22.350℃30分鐘48/50/52℃各10分鐘總氮mg/100ml104.5108.2甲醛氮mg/100ml34.036.2FANmg/100ml22.724.5甲醛氮/總氮%32.533.5（2）溫度、時(shí)間對蛋白質(zhì)分解影響50/65/7735-50/65/7735/65/7735/50/65-77麥汁總氮mg/100ml10010597102高分子氮mg/100ml21.722.221.421.3高分子氮占總氮的百%21.721.121.421.3甲醛氮29.236.333.434.5（3）投料溫度對蛋白質(zhì)分解影響（4）氧負(fù)荷：糖化時(shí)醪液嚴(yán)重吸氧，會導(dǎo)致低分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物之間形成二硫鍵，蛋白質(zhì)分子變大，形成蛋白質(zhì)凝膠，與吸氧少的情況相比麥汁中FAN含量要低些，麥糟層的滲透性差，影響麥汁過濾！糖化醪pH5.735.515.405.20甲醛氮mg/100ml27.933.335.137.5FANmg/100ml18.719.620.822.0高分子氮mg/100ml25.825.127.527.9總氮mg/100ml101.1102.5111.1119.2醪液pH：糖化時(shí)起分解蛋白質(zhì)作用的酶是內(nèi)肽酶，羧肽酶，最適pH值為5.0－5.2，在蛋白質(zhì)休止時(shí)選擇相對較低的醪液pH，有利于蛋白質(zhì)分解，可提高麥汁中的α-氨基氮含量。（5）醪液pH

醪液濃度1:251:4休止溫50605060總氮mg/100ml709652678647FANmg/100ml151131148131FAN占總氮%21.320.221.820濃醪可提高蛋白質(zhì)分解酶的耐溫性、醪液pH值相對低些，改進(jìn)蛋白質(zhì)分解效果，使總氮，F(xiàn)AN呈上升趨勢。（6）醪液濃度

7）酶制劑和酵母營養(yǎng)物麥芽的蛋白質(zhì)溶解差、麥芽的FAN含量低的、輔料比例高，可添加復(fù)合酶和蛋白質(zhì)分解酶促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，或添加酵母營養(yǎng)物，酵母自溶液，提高麥汁中FAN含量。三、半纖維素分解1）意義半纖維素的特點(diǎn)：半纖維素構(gòu)成大麥胚乳淀粉細(xì)胞的細(xì)胞壁、粘度高；制麥時(shí)半纖維素分解好壞，影響以下啤酒釀造過程：影響麥芽粉碎；溶解差的麥芽，粉碎物中粗粒比例高，麥皮中附著的胚乳比較多。影響淀粉水解效果，導(dǎo)致淀粉水解不徹底,麥汁EV低,I2值高。導(dǎo)致麥汁過濾時(shí)間延長，洗糟麥汁收得率低，糖化收得率低，日糖化鍋次下降，并影響麥汁質(zhì)量影響酒液澄清、啤酒可濾性下降，啤過濾周期縮短，耗土增加，過濾效果差；β－葡聚糖直接影響啤酒質(zhì)量：啤酒泡持性、醇厚性、啤酒非生物穩(wěn)定性?？偨Y(jié)：半纖維物質(zhì)分解不好，會影響釀造過程、設(shè)備利用率、啤酒生產(chǎn)成本，啤酒質(zhì)量；目標(biāo)：12%定型麥汁β-葡聚糖含量150-200mg/L12%定型麥汁粘度1.6－2.2MPas1）半纖維素分解意義2）半纖維素分解酶名稱性質(zhì)最適pH值最適溫度失活溫度分解產(chǎn)物內(nèi)-?-1，4葡聚糖酶內(nèi)酶4.5-4.840-45℃55℃低分子的β－G大麥β-葡聚糖酶內(nèi)酶4.8-5.643-45℃55℃低分子的β－G內(nèi)-?-1，3葡聚糖酶內(nèi)酶4.5-5.560℃70℃低分子的β－G外-?-1，4葡聚糖酶外酶4.530—37℃40℃低分子的β－Gβ-葡聚糖溶解酶酯酶6.6—7.062℃73℃高分子的β－G

戊聚糖酶的作用參數(shù)酶pH值溫度（℃）失活溫度（℃）內(nèi)－木糖酶5.045外－木糖酶5.045阿拉伯糖酶4.6-4.740-50603）制麥時(shí)的半纖維素分解粗細(xì)粉差4,11.4β－葡聚糖mg/100g干物質(zhì)）948174粗細(xì)粉差1.12.03.8內(nèi)-β-葡萄糖酶（CP）0.3430.3150.09650度投料β-G含量3382595

溶解良好麥芽溶解差麥芽不溶性半纖維素少多麥膠物質(zhì)少多中低分子β-G數(shù)量多少β-G酶活力高低總結(jié)：半纖維素分解在制麥和糖化進(jìn)行，制麥時(shí)分解了90%，半纖維素分解應(yīng)在制麥時(shí)進(jìn)行很好分解，確保麥芽溶解好?。?）溶解好的麥芽含有較少不溶性半纖維素、高分子麥膠物質(zhì)，制麥時(shí)半纖維素已進(jìn)行了很好分解，即使在糖化時(shí)不加強(qiáng)半纖維素分解，麥汁中β－葡糖含量低。（2）溶解差的麥芽含有較多不溶性半纖維素及高分子麥膠物質(zhì)，制麥時(shí)半纖維素分解效果差，在糖化時(shí)必須加強(qiáng)半纖維素的分解。

（3）即使在糖化時(shí)加強(qiáng)半纖維素的分解，麥汁中的β－葡聚糖含量高。4）糖化時(shí)加強(qiáng)半纖維素分解依據(jù)（1）與溶解好的麥芽混合，減少原料帶入不溶性半纖維素，可提高醪液中β-葡聚糖酶活力，減低麥汁中β－G數(shù)量。（2)對溶解較差麥芽，37℃投料有利于酶溶出活化以及耐溫性提高，一定程度上有利于β－葡聚糖分解，蛋難以達(dá)到理想狀態(tài)。原因：β－葡聚糖酶耐溫性差，當(dāng)不溶性半纖維素在較高溫下溶出，β－葡聚糖酶活力大大下降，無法將溶出的半纖維素分解為粘度低的分解產(chǎn)物，麥汁粘度高。

溶解差的麥芽溶解好的麥芽35℃1200mg/l200mg/l50℃1240mg/l215mg/l62℃1330mg/l233mg/l糖化因素5％7％

5）糖化時(shí)加強(qiáng)半纖維素分解措施

5）糖化時(shí)加強(qiáng)半纖維素分解措施(3)采用煮出糖化法，分出醪液在50℃、65℃休止，有利于不溶性β－葡聚糖釋放，醪液混合后在50℃左右休止，可改善半纖維素的分解。(4)37-55℃休止20-30分鐘(5)濃醪、醪液pH低，(6)添加耐高溫的β－葡聚糖酶；改善半纖維素分解的效果更好，促進(jìn)淀粉水解徹底，并提高麥汁最終發(fā)酵度及原料浸出率，通過降低粘度，有利于麥汁過濾，可提高糖化收得率；而且有利于酒液澄清、啤酒的過濾。

不合理的泵、管路設(shè)計(jì)、過快攪拌、離心，可能出現(xiàn)較強(qiáng)剪切力，導(dǎo)致小分子β－葡聚糖分子之間形成氫鍵，使β－葡聚糖逐漸變大，最終形成粘度很高的大分子物質(zhì)β－葡聚糖凝膠，降低啤酒可濾性。6）β－葡聚糖凝膠的形成

7）戊聚糖戊聚糖主要由五碳糖構(gòu)成，主要由戊糖、木糖和阿拉伯糖組成在Ｄ－木糖結(jié)構(gòu)單元之間主要以

-1,4-戊聚糖苷鍵連接，在阿拉伯糖結(jié)構(gòu)單元之間是

-1,3-戊聚糖苷鍵連接，過去認(rèn)為戊聚糖對啤酒釀造來說意義不大。

7）戊聚糖糖化時(shí)側(cè)鏈上的阿魏酸通過過氧化氫酶的作用，可使木聚糖相互交聯(lián)，形成空間大的戊聚糖鏈，導(dǎo)致醪液黏度過快上升，特別是導(dǎo)致采用小麥、燕麥生產(chǎn)的麥汁黏度上升。一般通過減少吸氧或添加抗氧化劑，避免木聚糖氧化交聯(lián)，或添加木聚糖酶的分解作用，降低醪液黏度上升的可能性大麥中主要含有機(jī)磷酸鹽-不溶性肌醇六磷酸，主要位于糊粉層，制麥時(shí)有機(jī)磷酸鹽在酸式磷酸鹽酶的作用下，會形成大量酸式磷酸鹽，游離出的無機(jī)磷酸鹽釀造意義是啤酒酵母的營養(yǎng)物質(zhì)、能量物質(zhì)ATP的重要組成部分，是麥芽、麥汁、啤酒中的重要緩沖物質(zhì)之一，麥汁PH值在酸性的范圍內(nèi)。

4、磷酸鹽分解伴隨制麥時(shí)強(qiáng)烈的蛋白質(zhì)溶解，游離出的酸式磷酸鹽多，麥芽的pH值低。盡管很多谷物原料中也含有磷酸鹽，但由于沒有發(fā)芽過程，作為輔料的谷物中磷酸鹽是不溶性的有機(jī)磷酸鹽，很少進(jìn)入到醪液、麥汁中。磷酸鹽酶:最適溫度50-53℃

最適pH值4.5—5.0失活溫度70℃

4、磷酸鹽分解5、糖化與啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性1）生產(chǎn)口味好、風(fēng)味穩(wěn)定性好的啤酒，不僅在啤酒生產(chǎn)后期避免吸氧，冷麥汁通風(fēng)適當(dāng)供氧，而且在麥汁生產(chǎn)中應(yīng)注意：生產(chǎn)高質(zhì)量麥汁，使啤酒酵母在繁殖、主酵、還原雙乙酰、低溫貯酒期間，能形成有利于啤酒口味的代謝產(chǎn)物，盡可能避免啤酒酵母的自溶，減少脂肪酸等分泌、減少對啤酒口味，口味穩(wěn)定性、泡持性、非生物穩(wěn)定性的負(fù)面影響。減少導(dǎo)致啤酒口味發(fā)生老化的前驅(qū)物質(zhì)脂肪、脂肪酸脂進(jìn)入麥汁中；在部分醪液煮沸時(shí)、麥汁預(yù)熱、煮沸以及麥汁處理時(shí)形成的羰基化合物少。減少醪液、高溫麥汁的氧化，可提高麥汁還原能力，有利于啤酒色度淺，使啤酒具有良好的還原能力，有利于啤酒苦味質(zhì)量，口味，口味穩(wěn)定性。使純生啤酒的泡沫穩(wěn)定性好使淡爽性啤酒的口味不太淡薄、有一定的醇厚性、泡沫好使啤酒苦味質(zhì)量好、無后苦味，無粗糙的苦味5、糖化與啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性由于在啤酒生產(chǎn)過程中以及在啤酒貯存時(shí)會發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)、最后形成羰基化合物，導(dǎo)致啤酒出現(xiàn)老化味；異律草酮的氧化降解在類黑素作用下的高級醇的氧化脂肪酸的酶促氧化和自氧化高溫下氨基酸的stecker降解2）導(dǎo)致啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性差的原因3）脂肪酸（1）脂肪酸對啤酒質(zhì)量的影響：成品啤酒中脂肪酸過高，會導(dǎo)致口味不干凈，影響啤酒泡持性。脂肪酸氧化產(chǎn)物影響啤酒