β-葡聚糖酶在大麥醋生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

畢 靜

江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (南京 211168)

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β-葡聚糖酶在大麥醋生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

畢 靜

江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (南京 211168)

為了解決成品大麥醋易形成霧濁的現(xiàn)象，本文通過(guò)研究β-葡聚糖酶在大麥生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，分別在糖化時(shí)、酒精發(fā)酵時(shí)和醋酸發(fā)酵結(jié)束后加入不同量的β-葡聚糖酶以確定β-葡聚糖酶在大麥醋生產(chǎn)中的應(yīng)用方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在大麥醋生產(chǎn)過(guò)程的糖化階段加入為最佳，加入量為原料的0.01%，可大幅度降低大麥醋的濁度。

大麥醋；β-葡聚糖酶；生產(chǎn)過(guò)程；工藝條件

大麥在我國(guó)是栽培作物中最廣泛的，但主要產(chǎn)區(qū)卻相對(duì)集中，主要分布在長(zhǎng)江流域、黃河流域和青藏高原，因其麥粒比其他麥都大，所以叫大麥。其麥粒中碳水化合物占 75%， 膳食纖維占10%，可以用來(lái)食用、釀酒、釀醋和制糖等。大麥具有調(diào)血脂、抗衰老、降血糖等多種藥理活性[1]。

普通大麥中含有豐富的經(jīng)β-1,3和β-1,4鍵以約30%和70%的比例聚合而成的直鏈高分子化合物—β-葡聚糖，而β-葡聚糖主要存在大麥的糊粉層和胚乳細(xì)胞壁中，一般占大麥干物質(zhì)含量的5.0%～8.5%[2]。大麥中的β-葡聚糖在水中具有不易溶和高粘性的特點(diǎn)，并隨著其分子量和含量的增高而增大，因此，在大麥醋的生產(chǎn)過(guò)程，如果β-葡聚糖不被分解，會(huì)使成品大麥醋形成霧濁而影響產(chǎn)品外觀。

β-葡聚糖酶是催化水解β-葡聚糖的多種酶的總稱，根據(jù)作用方式不同，又分為內(nèi)切型和外切型。β-葡聚糖酶作為一種食品添加劑已廣泛應(yīng)用在食品釀造工業(yè)中，在大麥醋生產(chǎn)過(guò)程中如果適當(dāng)添加β-葡聚糖酶，能夠?qū)⒋篼溤现械摩?葡聚糖分解，就會(huì)大幅度降低大麥醋β-葡聚糖的含量，從而解決了成品大麥醋易形成霧濁的現(xiàn)象[3-4]。

本文通過(guò)研究β-葡聚糖酶在大麥生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，以確定β-葡聚糖酶加入的最佳時(shí)機(jī)，從而徹底解決成品大麥醋易形成霧濁的現(xiàn)象。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

100 NTU濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液，北京天安聯(lián)合科技有限公司；大麥，市售；4 000 U/g β-葡聚糖酶、100 000 U/mL糖化酶、40 000 U/mL耐高溫淀粉酶，江蘇博立公司；酵母：黃酒酵母，醋酸菌：巴斯德醋桿菌。

1.2 儀器與設(shè)備

WGZ-200型散射式濁度儀,上海光學(xué)儀器一廠；滴定管、錐型瓶，市售；5 L全自動(dòng)發(fā)酵罐，自制。

1.3 方法

1.3.1 測(cè)定方法

濁度(NTU)的測(cè)定：將零濁度水倒入試樣瓶?jī)?nèi)到刻度線，然后旋上瓶蓋，置入試樣座內(nèi)，并保證試樣瓶的刻度線對(duì)準(zhǔn)試樣座的白色定位線，然后蓋上遮光蓋。等讀數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使之顯示為零。采用同樣方法裝置校準(zhǔn)用的100 NTU標(biāo)準(zhǔn)溶液，并放入試樣座內(nèi)，調(diào)節(jié)校正鈕，使顯示為標(biāo)準(zhǔn)值100，重復(fù)，以保證零點(diǎn)及校正值正確可靠。放入樣品試樣瓶，等讀數(shù)穩(wěn)定后即為樣品的濁度值。

1.3.2 大麥醋生產(chǎn)工藝流程

大麥→粉碎→蒸煮→糖化→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→過(guò)濾→成品

1.3.3 試驗(yàn)方法

(1)糖化時(shí)加入β-葡聚糖酶

大麥經(jīng)粉碎后加水蒸煮，之后冷卻加入糖化酶的同時(shí)加入不同量的β-葡聚糖酶，以觀察大麥醋成品的外觀質(zhì)量有何變化。

(2)酒精發(fā)酵時(shí)加入β-葡聚糖酶

大麥經(jīng)粉碎后加水蒸煮，之后冷卻加入糖化酶，糖化一段時(shí)間后接入酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵的同時(shí)加入不同量的β-葡聚糖酶，以觀察大麥醋成品的外觀質(zhì)量有何變化。

(3)醋酸發(fā)酵結(jié)束后加入β-葡聚糖酶

按原大麥醋生產(chǎn)工藝進(jìn)行，在醋酸發(fā)酵結(jié)束后，再加入不同量的β-葡聚糖酶，之后再過(guò)濾，以觀察大麥醋成品的外觀質(zhì)量有何變化。

2 結(jié)果與討論

2.1 糖化時(shí)加入β-葡聚糖酶生產(chǎn)的大麥醋質(zhì)量

在糖化時(shí)加入β-葡聚糖酶，其最終大麥醋成品的質(zhì)量見(jiàn)表1。從表1可知，加入不同量的β-葡聚糖酶，產(chǎn)品濁度下降明顯，總酸上升，且幅度基本相同，產(chǎn)品的可溶性固形物含量無(wú)變化，說(shuō)明β-葡聚糖被分解后轉(zhuǎn)變成了醋酸，加入0.01%的β-葡聚糖酶即可完全滿足分解β-葡聚糖的目的。

表1 大麥醋質(zhì)量

2.2 酒精發(fā)酵時(shí)加入β-葡聚糖酶生產(chǎn)的大麥醋質(zhì)量

在酒精發(fā)酵時(shí)加入β-葡聚糖酶，其最終大麥醋成品的質(zhì)量見(jiàn)表2。從表2可知，大麥醋的濁度有所下降，但達(dá)不到在糖化時(shí)加入的效果，這和β-葡聚糖酶的最適作用溫度為55 ℃～60 ℃有關(guān)，而酒精發(fā)酵溫度最高在38 ℃，達(dá)不到β-葡聚糖酶最佳作用效果。但大麥醋的總酸及可溶性固形物卻略有提高。

表2 大麥醋質(zhì)量

2.3 醋酸發(fā)酵結(jié)束后加入β-葡聚糖酶生產(chǎn)的大麥醋質(zhì)量

在醋酸發(fā)酵結(jié)束后加入β-葡聚糖酶，其最終大麥醋成品的質(zhì)量見(jiàn)表3。從表3可知，大麥醋的濁度下降很小，這與β-葡聚糖酶的最適pH值在4.5～5.5和最適作用溫度55 ℃～60 ℃相關(guān)，在大麥醋醋酸發(fā)酵結(jié)束后，此時(shí)的大麥醋pH值在3.5～4.0之間，溫度在30 ℃左右，加入β-葡聚糖酶，并不在其最佳作用范圍之內(nèi)，因此效果也就不會(huì)好。但可溶性固形物卻有上升，也就是說(shuō)大麥醋的口感是有所改善。

表3 大麥醋質(zhì)量

3 結(jié)論

通過(guò)上述研究表明，在大麥醋生產(chǎn)過(guò)程中，以在糖化階段加入淀粉酶的同時(shí)加入β-葡聚糖酶為最佳，加入量為原料的0.01%，雖然在醋酸發(fā)酵結(jié)束后加入β-葡聚糖酶生產(chǎn)的大麥醋口感比在其他時(shí)間加入的要好，但綜合比較原料利用率、產(chǎn)品風(fēng)味和外觀，以在糖化階段加入均佳，濁度下降明顯，醋液澄清度明顯上升。

[1] 楊巧珍.大麥的特性及其利用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2012(6):30-31.

[2] 姜曉雷, 陳 霞,董學(xué)艷,等.國(guó)產(chǎn)東北大麥和西北大麥的釀造特性分析[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(1):112-115.

[3] 姜小瑩,祝 勇.麥汁醋的研制[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2003,24(3):49-50.

[4] 謝 焱，顧國(guó)賢,李 崎. 重組β-1,3-1,4-葡聚糖酶的純化及部分酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008,36(20):8510-8512.

Study on the application of β-glucanase in barley vinegar production

Bi Jing

Jiangsu Institute of Commerce (Nanjing 211168)

In order to solve the problem of fog turbidity in finished barley vinegar, the application of β-glucanase in barley production process was studied, adding different amount of β-glucan in saccharification, alcohol fermentation and acetic acid fermentation respectively Carbohydrase to determine the application of β-glucanase in barley vinegar production. The experimental results show that the addition of 0.01% of the raw materials in the process of barley vinegar production can greatly reduce the turbidity of barley vinegar.

barley vinegar; β-glucanase; production process; process conditions

2017-01-03

畢 靜，女，1965年出生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槭称饭こ獭?/p>

TS201

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1672-5026(2017)02-040-03