[01129064]小麦蛋白质降解对啤酒酿造的影响及产业化开发

1、课题来源与背景 该课题来源于山东省科学技术厅。随着我国啤酒工业的快速发展,小麦芽已成为我国啤酒工业的主要原料。啤酒酿造中使用小麦芽有利于提高糖化浸出率、啤酒可溶性蛋白含量,稳定啤酒泡沫、促进滋味与口感。蛋白质是小麦主要贮藏物质之一,是提高小麦芽降解酶类活力的源泉;是酵母发酵重要营养源;是啤酒重要组成成分;是影响啤酒风味、泡持性等重要品质的基础物质。 本项目研究了制麦过程中小麦蛋白质含量及组成,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯木聚糖酶的变化规律;小麦芽库值、小麦芽配比及小麦啤酒酿造工艺对蛋白质含量及分子组成的影响规律;并对小麦啤酒贮藏稳定性做了相关性研究。确定了用于啤酒酿造的小麦芽适宜库值及小麦啤酒适宜的贮藏条件。最终将研究出的成熟技术应用于工业化生产。 2、研究目的和意义 本研究明确了小麦芽制备及小麦啤酒酿造过程中蛋白质组分的降解规律,揭示了用于小麦啤酒酿造的小麦芽适宜库值及小麦啤酒关键泡沫蛋白。研究成果对推动小麦种植、加工多元化,拓宽小麦芽应用途径,提高啤酒品质、促进啤酒行业技术进步与啤酒产品差异化发展具有重要意义。 3、主要论点和论据 （1）分子量为36.8～40 kDa蛋白是影响麦汁疏水性的关键蛋白,是小麦啤酒泡沫蛋白主要成分之一,小麦芽添加量为50%的麦汁中该蛋白含量最高;小麦芽中4～23 kDa的水溶蛋白含量高于大麦芽;添加小麦芽使啤酒中＞15 kDa蛋白含量大幅度提高（167.74%）,该组分对麦汁及啤酒的总氮、浊度、粘度有重要影响。 （2）小麦芽库值为37%左右时,脂氧合酶与硫代巴比妥酸值低、品质优良,适于做优质小麦啤酒。 （3）不同的小麦品种及其麦芽的阿魏酸酯酶酶活力差异大,生产以4-VG为典型香气的啤酒时,宜选用阿魏酸酯酶酶活力高的小麦品种或小麦芽。 （4）小麦啤酒的抗氧化性随贮存温度升高而降低;在20℃以下贮存,小麦啤酒中的4-VG含量无显著变化;新鲜小麦啤酒的最佳贮存期为5℃贮存9天,10℃贮存6天。 4、创见与创新 （1）36.8～40kDa蛋白组分是麦汁的关键疏水蛋白与小麦啤酒的主要泡沫蛋白。 （2）小麦啤酒用小麦芽最佳库值为37%左右;小麦品种对小麦芽阿魏酸酯酶活力影响显著。 （3）小麦芽4～23 kDa水溶蛋白含量高于大麦芽。＞ 15 kDa蛋白质含量显著影响小麦啤酒的浊度与粘度。 （4）20℃以下贮存,小麦啤酒4-VG含量无显著变化,抗氧化活性随贮存温度升高而降低。 （5）发明了一种快速测定小麦芽库值的方法,测定时间比国标方法节省50%以上。 5、社会经济效益,存在的问题 确定啤酒小麦与小麦芽蛋白品质指标,是进一步拓宽小麦芽利用途径的关键。过去几年,小麦在稳定国内啤酒市场、保障啤酒工业快速发展的过程中起到了关键作用。在后续的啤酒发展进程中,对小麦芽的需求将进一步扩大,小麦芽的生产应用将进一步合理而规范,国内酿酒技术水平、啤酒质量也将进一步提高。因此本项目的市场需求巨大、产业化前景广阔。该技术目前已在山东泰山啤酒有限公司应用,该技术的应用,提高了小麦芽及小麦啤酒质量,降低了生产成本,稳定了啤酒价格。2014年9月通过山东省科技厅组织的课题验收。 6、历年获奖情况 （1）山东省科学技术进步一等奖：”啤酒小麦“酿造啤酒的关键技术研究与产业开发（JB2010-1-1-1）。 （2）山东省科技进步二等奖：无毒二氧化氯果蔬保鲜工艺研究（JB 2008-2-3-1）。 （3）山东省科技进步二等奖：制麦芽小麦品种筛选及其制麦特性的研究（JB 2007-2-49-1）。 （4）山东省高等学校科研成果二等奖：无毒二氧化氯果蔬保鲜工艺研究。（2007Z20201） 7、成果简介 本研究揭示小麦芽制备,小麦啤酒酿造过程中蛋白质组分降解规律;发现了影响麦汁疏水性及小麦啤酒泡沫性能的关键蛋白;明确了用于小麦啤酒酿造的小麦芽适宜库值;确定小麦啤酒适宜的贮藏期。该研究提出了小麦啤酒蛋白组分调控关键技术,用于合理调控小麦啤酒酿造过程中蛋白质组分含量及分布,提高小麦啤酒质量,降低小麦啤酒生产成本,稳定了小麦啤酒价格。