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大麦发芽过程中酶和淀粉特性的研究

作　者: 宋俊洲
导　师: 安家彦
学　校: 大连工业大学
专　业: 发酵工程
关键词: 啤酒大麦酶活淀粉粘度相关性低分子糖
分类号: S512.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文对啤酒大麦在制麦过程中α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶和纤维素外切酶的活力变化、麦芽淀粉的特性以及低分子糖的变化情况进行了研究。优化了大麦的浸泡和发芽条件，探索了麦芽淀粉粘度和麦芽其他参数的关系，分析了麦芽中部分低分子糖的组成和变化规律。通过采用L9（34）正交试验法对大麦浸泡条件进行了优化。以大麦Baudin为试验材料，分别考察浸泡温度、加碱量和浸泡方式对α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶和纤维素外切酶活力变化的影响。结果表明：Baudin大麦的最佳浸泡条件为浸泡温度18℃、加碱量0.1%、浸泡方式浸4断8。通过采用单因素试验对大麦浸泡后的发芽条件进行了筛选。以大麦Baudin为试验材料，分别考察了发芽时间、发芽温度和赤霉素添加浓度对α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶和纤维素外切酶活力变化的影响。结果表明：Baudin大麦的最佳发芽条件为温度18℃、赤霉素浓度0.3mg/L、发芽时间4天。通过对两个大麦品种在不同温度下的发芽试验，研究了麦芽淀粉的粘度、麦芽淀粉颗粒的表征结构、麦芽脆度、α-淀粉酶活力随发芽时间的变化情况。结果表明：发芽时间越长，麦芽淀粉的粘度越小，淀粉颗粒的破损程度越高，麦芽脆度越大；α-淀粉酶活力迅速提高而后平稳。18℃条件下发芽的大麦淀粉溶解程度大于14℃条件下的发芽大麦；Baudin大麦的溶解程度大于甘啤-4大麦。大麦发芽过程中麦芽淀粉粘度与麦芽脆度和淀粉颗粒的破损率有显著的线性相关性，与α-淀粉酶活力呈二次回归关系。通过液相色谱试验方法，以大麦Baudin为试验材料，在最佳浸泡条件和最佳发芽条件的前提下，考察了麦芽中部分低分子糖随发芽时间的变化情况。结果表明：在发芽5天时麦芽中的葡萄糖、麦芽糖、和蔗糖同时积累最多，稍高于发芽4天。本文首次将麦芽淀粉特性的变化用于考察大麦发芽过程中的溶解程度，同时探索了麦芽淀粉粘度与麦芽其他参数的关系，该研究不仅对制备高品质麦芽和提高啤酒品质提供了理论依据和工艺方法，也为大麦发芽过程中溶解度的判断和控制提供了研究基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章文献综述  10-23
  1.1 大麦概况  10-11
  1.2 啤酒与制麦  11-14
    1.2.1 啤酒大麦及麦芽  11-12
    1.2.2 制麦工艺流程  12-13
    1.2.3 中国制麦业的发展  13-14
  1.3 淀粉概述  14-17
    1.3.1 大麦淀粉  14
    1.3.2 大麦淀粉降解途径  14-15
      1.3.2.1 淀粉水解途径  15
      1.3.2.2 淀粉磷酸解途径  15
    1.3.3 麦芽淀粉的特性  15-16
    1.3.4 淀粉粘度的测定方法  16-17
      1.3.4.1 恩氏粘度计法  16
      1.3.4.2 流度和流度计法  16
      1.3.4.3 毛细管粘度计法  16
      1.3.4.4 旋转粘度计法  16-17
      1.3.4.5 Brabender 连续粘度计法  17
  1.4 酶活分析检测在传统发酵行业中的应用  17-18
  1.5 啤酒大麦几种酶类相关研究概述  18-21
    1.5.1 α-淀粉酶作用方式和特点  18
    1.5.2 大麦α-淀粉酶的研究  18-19
    1.5.3 β-淀粉酶作用方式和特点  19
    1.5.4 β-淀粉酶热稳定性的研究  19-20
    1.5.5 果胶酶及其类型  20
    1.5.6 果胶酶的应用性研究  20-21
    1.5.7 纤维素酶及作用机理  21
    1.5.8 纤维素酶的应用现状  21
  1.6 大麦发芽的溶解过程  21-23
    1.6.1 衡量麦芽溶解程度的指标  22-23
第二章材料与方法  23-30
  2.1 实验材料  23-24
    2.1.1 原料  23
    2.1.2 主要试剂  23-24
    2.1.3 主要设备  24
    2.1.4 主要仪器  24
  2.2 试验方法  24-30
    2.2.1 大麦品质常规分析  24-25
    2.2.2 大麦浸泡条件正交试验设计  25
    2.2.3 大麦发芽条件单因素试验  25
    2.2.4 麦芽酶浸出液的制备方法  25-26
    2.2.5 酶活力的测定  26-28
      2.2.5.1 α-淀粉酶活力的测定  26
      2.2.5.2 β-淀粉酶活力的测定  26-27
      2.2.5.3 纤维素外切酶活力的测定  27
      2.2.5.4 果胶酶活力的测定  27-28
    2.2.6 淀粉粘度及其他参数的测定  28-29
      2.2.6.1 麦芽的制备  28
      2.2.6.2 淀粉的制备  28
      2.2.6.3 粘度的测定  28
      2.2.6.4 脆度的测定  28-29
      2.2.6.5 淀粉颗粒表征图像的获取  29
    2.2.7 麦芽低分子糖的测定  29-30
      2.2.7.1 麦芽的制备  29
      2.2.7.2 色谱测定样的制备  29
      2.2.7.3 色谱条件的选择  29-30
第三章结果与讨论  30-57
  3.1 大麦浸泡条件和发芽条件的优选  30-38
    3.1.1 大麦浸泡条件的优化  30-34
      3.1.1.1 大麦浸泡条件正交试验结果  30-31
      3.1.1.2 不同浸泡条件对酶活力的影响  31-34
    3.1.2 大麦发芽条件的优化  34-38
      3.1.2.1 发芽时间对酶活力的影响  34
      3.1.2.2 发芽温度对酶活力的影响  34-36
      3.1.2.3 赤霉素用量对酶活力的影响  36-37
      3.1.2.4 发芽时间对酶活力影响的重复试验  37-38
    3.1.3 小结  38
  3.2 淀粉粘度的变化及与其他参数的关系  38-50
    3.2.1 大麦发芽过程中部分参数的变化  38-44
      3.2.1.1 大麦发芽过程中淀粉粘度的变化  38-39
      3.2.1.2 大麦发芽过程中α-淀粉酶活力的变化  39-41
      3.2.1.3 大麦发芽过程中脆度值的变化  41-42
      3.2.1.4 大麦发芽过程中淀粉颗粒表征结构的变化  42-44
    3.2.2 淀粉粘度与其他参数关系  44-50
      3.2.2.1 大麦发芽过程中α-淀粉酶活力与淀粉粘度的相关性  44-46
      3.2.2.2 大麦发芽过程中麦芽脆度与淀粉粘度的相关性  46-48
      3.2.2.3 大麦发芽过程中麦芽淀粉颗粒的破损比与淀粉粘度的相关性  48-50
    3.2.3 小结  50
  3.3 大麦发芽过程中低分子糖的变化  50-57
    3.3.1 液相色谱法对麦芽中部分糖的分析  50-56
      3.3.1.1 糖标准方程的建立  50
      3.3.1.2 大麦发芽过程中低分子糖随时间的变化谱图及分析  50-54
      3.3.1.3 大麦发芽过程中低分子糖随时间的变化结果分析  54-56
    3.3.2 小结  56-57
第四章结论  57-59
参考文献  59-63
致谢  63

大麦发芽过程中酶和淀粉特性的研究

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