高辅料啤酒酿造新工艺的研究

摘要

近年来我国啤酒产销量增加迅速、行业竞争日益激烈，导致主要依赖进口麦芽的原料价格不断攀升。本文从原辅料和酶制剂的选择、原辅料各物质的酶解工艺、糖化工艺等方面入手，对高辅料啤酒麦汁的制备工艺进行了详细研究。开发出大比例地增加辅料用量和外加酶技术相结合的麦汁制备的新工艺，该工艺不仅保证了啤酒优良风味，同时降低了生产成本，为高辅料啤酒的生产提供了一条新的途径。主要研究结果如下：
　　 1.原辅料选择。通过比较，选择糖化力、酶活力较高的黑龙江麦芽作为本研究使用的原料；另外，从技术、经济和应用等方面综合考虑，选择黑龙江大米、国产江苏大麦和啤酒专用淀粉糖浆作为本研究的主要辅料。
　　 2. 确定了酶制剂的最佳作用条件：β-葡聚糖酶、中性蛋白酶、木聚糖酶、复合型蛋白酶这几种酶的最适作用pH值和温度集中于6.5、50℃；β-淀粉酶和普鲁兰酶的最适作用pH值和温度集中5.5、55℃；木瓜蛋白酶的最适作用pH值和温度是6.0、55℃；酸性蛋白酶的最适作用pH值和温度是3.5、55℃；碱性蛋白酶的最适作用pH值和温度是8.0、55℃。
　　 3. 获得了原辅料蛋白质酶解的最佳工艺：采用复合型蛋白酶水解麦芽中的蛋白质，最佳添加量为100u/g原料，50℃下水解2h，α-N含量提高了93[％]；采用液化前添加中性蛋白酶水解大米蛋白质，最佳添加量为100u/g原料，50℃下水解2h，α-N含量提高了4.7倍；采用液化前添加复合型蛋白酶水解大麦蛋白质，最佳添加量是100u/g原料，50℃下水解2h，α-N含量提高了3倍。
　　 4. 确定了辅料中淀粉物质酶法水解条件：大麦粉和大米液化的最佳条件均为：温度100℃，pH值6.0，α-高效耐温液化酶添加量15U/mL原料，液化时间为40min，原料最终利用率分别为99.8[％]和99[％]；采用β-淀粉酶和普鲁兰酶联合糖化辅料大麦和大米淀粉糖，最适用量分别为100u/g原料和0.2ASPU/g原料，可发酵糖分别达到71.29[％]和72.58[％]；采用β-葡聚糖酶和木聚糖酶联合糖化大麦中的非淀粉粘性多糖，最适用量分别为2.0u/g和3.0u/g，β-葡聚糖降解率达到92.6[％]。
　　 5.在各物质酶解的基础上，获得了三种高辅料啤酒麦汁制备工艺模式。并以第二种麦汁制备工艺为基础，在100L啤酒设备上进行高辅料啤酒酿造实验；所得最终麦汁的各项理化指标合理，成品啤酒理化指标和感官指标良好，与普通啤酒相比，每吨热麦汁能够节省118.77元。