生物学大麦精的制备工艺、性质及其在焙烤食品中的应用研究.doc

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1、摘 要本论文以国产非酿造大麦为主要原料，对大麦脱皮率、大麦精液化工艺及添加 -葡聚糖酶对大麦精成分及过滤速度的影响进行研究。结果表明：大麦脱皮率为 60%时，大麦精得率最高，为 75.99%；当耐高温 -淀粉酶添加量为 15u/g，-葡聚糖酶添加量为 12u/g、pH6、反应温度为 50、反应时间为 2h 的工艺条件下，大麦精 -葡聚糖含量为 183.38mg/L，-氨基氮为 176.52mg/L，过滤速度为 1.047mL/min，DE 值为 52.4%。目前，对大麦精功能特性的研究未见报道，为了拓宽大麦精的利用途径，对液体大麦精及固体大麦精的溶解性、起泡性及起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性、

2、吸油性、吸湿性及保湿性等功能特性进行研究，并就蔗糖、NaCl对大麦精的功能理化特性的影响进行探讨。结果表明，固体大麦精及液体大麦精在热水中的溶解度分别为97.47%和98.09%。固体大麦精及液体大麦精均具有吸油性、起泡性和乳化性，并且，在湿润及干燥的环境中具有吸湿与保湿性能。将大麦精添加于不同面包粉后分析面团粉质参数的变化。研究发现，液体大麦精的添加会改变面团的流变学性质，对不同面包粉粉质参数的影响不同，总体上表现为：添加不同添加量的大麦精后，由于大麦精成分的持水作用，随着大麦精添加量的增加，5 种面包粉面团吸水率增大；由于大麦精的黏性，使面团的形成时间总体上缩短了；同时，大麦精的添加，在一

3、定程度上对面团有稀释作用，促使面团的稳定时间缩短。研究了大麦精添加对面团流变学特性和蛋糕烘焙品质的影响，在大麦精添加量为面粉含量的 4%时，通过改变烘烤时间及加水量调整蛋糕生产工艺，试验结果表明，在 4%大麦精添加量时，当烘烤时间为 35min，加水量为 27.5%时，生产出的蛋糕具有较好的色、香、味和组织结构。实验重点研究了大麦精在面包烘焙中的应用。通过对大麦精添加对面包烘焙品质、面包的贮藏性能、面包面团酵母发酵力及面团发酵性能的影响，得出了大麦精面包中大麦精的最适添加量。研究发现，60%大麦精添加量的面包，其理化指标有所改善。经过感官品质分析可得出：液体大麦精的添加在一定程度上提高了面包的

4、口感，改善了面包的风味和内部结构。同时，由于大麦精的吸湿及保湿性能，延缓了面包的陈化速率，延长了面包的保质期。在大麦精添加量为 60%的条件下，大麦精面包的最佳配方为酵母 1.75%、蔗糖 19.8g、面包改良剂 0.3%、水 165mL。关键词：大麦精，-葡聚糖酶，功能特性，面团特性，蛋糕，面包ABSTRACTThe hulling rate of barley and conditions of preparing malt extract processing have been studied using non-brewing barley made in our country a

5、s raw materialThe liquefaction technology and the effect of adding -glucosidase on the content ， as well as the filtration velocity of malt extract have been investigatedIt was found that the high yield of 75.99% can be obtained when the hulling rate is 60%，and the optimal experiment condition is th

6、at the additon of themostable -amylase is 15u/g，the -glucosidase is 12u/g，the temperature is 50，the pH 6，and for 2hOn this condition，the content of -glucan is 183.38mg/L，-N is176.52 mg/L，filtration velocity is 1.047mL/min，DE is 52.4%Currently，the research on food functionality of malt extract have n

7、ot been reported in literatureIn order to enlarge the ways of using malt extract，the food functionality of malt extract ， such as solubility， foaming ， foam stability，emulsification，emulsification stability，capacities of oil absorption，moisture absorption retention were investigatedSome factors effe

8、cting on malt extracts properties were also discussedResults showed that solid malt extract and liquid malt extract could dissolve in hot water，the solubility are 97.47% and 98.09% respectively；they had capacities of oil absorption，foaming and foaming stablility as well as capacities of moisture and

9、 retention in humid and dry environmentFurthermore, the effects of malt extract used in bakery products were studiedFirstly，the farinograph parameter of different wheat dough with different addition amount of malt extract were studiedThe results indicate that adding malt extract to different bread d

10、ough would change the farinograph parameter of bread doughAnd in the five bread flours，the water absorptions are higher when the addition of malt extrat is increasing because of the water capacity of malt extract；the dough developing times of the bread flours are shorten as the viscosity of malt ext

11、ract；meanwhile，the dough stability times of bread flours are shorten due to the dilution effectThe effects of malt extract in different addition amount used in wheat dough on rheological characteristics of wheat dough and baking properties of cake were investigatedIt shows the optimum quantity of ma

12、lt extract，water and baking time are 4%，27.5% and 35 min respectivelyThe cake made with the new technology has good flavor，color，texture and the taste quality is almost the same with control The baking properties of bread，a test for bread preservation，the experiment of the fermented dough as well as

13、 the fermentation behavior with different addition of malt extract were carried out，and then，the optimum addtion of malt extract is obtainedThe results indicate that the optimum addition of malt extract for bread production was 60% substitution amount of sugar ， with this addition ， the physicochemi

14、cal indexes of bread were improvedThe sensory quality analysis shows that the bread was improved by a proper addition of malt extract，especially the taste、flavor and the inner textural structureFurthermore，the staling speed of bread was reduced and its quality assurance period was extended by the fo

15、odfunctionality of malt extractThe selected formula for bread production was yeast 1.75%，sugar19.8g，bread improver 0.3% and water 165mL while the addition account of malt extract is 60%Key words: malt extract，-glucosidase，food functionality，dough characteristics，cake，bread第 1 章 前 言1.1 大麦资源的概况1.1.1 大

16、麦的栽培史、分布及分类大麦也叫饭麦、倮麦、赤膊麦，属禾本科，一年生草本植物，是全球最古老的四大禾谷类栽培作物之一。大麦由于适应性广、抗逆性强而在世界各地栽培，主要产地包括俄罗斯、加拿大、澳大利亚、欧盟国家及北美洲的广阔地带。世界出口大麦的国家主要有：沙特阿拉伯、日本、中国。大麦在我国已有 5 000多年历史。我国大麦种植面积大，几乎遍及全国，长江中下游的湖北、安徽、江苏、浙江、上海等省市的种植面积约占全国大麦种植面积的 1/2，占全国大麦总产量的 2/3。大麦按播种季节分类，分为冬大麦与春大麦，按大麦成分分类，可分为皮大麦与裸大麦，皮大麦以大麦穗的式样，可分为六棱大麦和二棱大麦。六棱大麦多用于

17、制造麦曲，二棱大麦供制麦芽和酿造啤酒。1.1.2 大麦的形态、化学成分及营养保健价值大麦由胚乳、胚芽及麸糠组成。一般大麦之胚乳约占麦粒的 75%80%，胚芽约占 2%，麸糠约占 20%25%；裸大麦之胚乳约占麦粒的 78%83%，胚芽约占 3%，麸糠约占 20%大麦含蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁、维生素（B1、B2）、尼克酸、尿囊素等成分。大麦品种多，蛋白质等营养成分变化大，一般大麦含蛋白质 12%13%，因不含面筋质因而不宜做面包；大麦中的蛋白质，赖氨酸的含量均明显高于小麦、糙米、玉米和燕麦，每 100g 大麦所含磷及尼克酸分别为 400mg 和 4.8mg，大麦的粗纤维含量平均为

18、5.3%（皮大麦高于裸大麦）；脂肪含量约占 2%3%。在粮食作物中，大麦最富有“三高二低”(高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖)食物的特点，而且所含纤维素和葡聚糖有降低人体血液中胆固醇的作用，具有独特食疗保健功效1-5。大麦中所含特有物质尿囊素，其 0.4 %4 %溶液局部使用，能促进化脓性创伤及顽固性溃疡愈合，还可用于治疗慢性骨髓炎。0.030. 13 g 可用于治疗胃溃疡。大麦脂肪中的油酸在人体内合成花生四烯酸，能降低血脂，是合成前列腺素和脑神经的重要成份。大麦中的钙、铁、镁等矿物质营养元素含量也较充足，其含量高于大米和小麦粉，这些对幼儿和青少年成长发育，促进人体纤维蛋白质溶解、血管扩

19、张、抑制凝血酶的生成、降低血清胆固醇具有一定疗效。另外大麦中的 VB1是增进消化机能、抗神经炎、预防脚气病的重要成分，烟酸有降低人体血脂和胆固酸的作用。大麦所含的苦味素还有清热降火健胃之功效6。研究发现多酚类化合物可以延缓肿瘤的发作，抑制肿瘤的形成，提高认知功能，抑制低密度脂蛋白 LDL 氧化及抑制血小板凝集等。大麦中多酚类物质的含量比其他谷类作物要丰富且变化相对较小，如小麦为 2240，大米 8.6，玉米 3035，燕麦 810，小米 5901,060(mg100 g)，而大麦总多酚含量可以达到 1200 1500 mg/kg，原花青素的含量为64126 mg/100 g ,具有较高的开发利

20、用价值7-8。大麦含有多种酶类，利于消化吸收。大麦籽粒中淀粉酶特多，-淀粉酶在浸渍时释放出来，具有较高的活力，可分解大麦自身的淀粉9，糖化作用强，是酿造啤酒重要原料, 还可用作生产酵素酒精、酵母、麦精、乳酸钙原料等。美国食品和药物管理局不久前宣布，将允许大麦类食品包装上标明此类食品能减少患冠心病的风险。科学研究结果表明，在食物中加入适量的大麦以及大麦制品，将有助于降低人体低密度脂蛋白胆固醇和整体胆固醇水平，从而减少冠心病发病风险。专家称，大麦还能促进肠蠕动,改善消化不良和减轻便秘，尤其适合中老年人食用10。1.2 大麦研究加工的现状11大麦可用于饲料、食品或制成麦芽作为啤酒原料，既是畜牧业的重

21、要饲料，也是啤酒工业的主要原料。欧洲、北美的发达国家和澳大利亚，都把大麦作为牲畜的主要饲料。我国的大麦资源比较丰富，年产大麦 700 万吨，由于受各种因素的制约，只有 30%能作为酿造啤酒的原料；70%用作食用和饲料。在大麦在食用方面的应用主要有： 大麦仁 大麦仁可用珠形大麦仁、糙大麦仁或原料大麦加工而成。德国生产的珠形大麦仁，有 12 种大小不同的品种，主要用于做汤、加入调料可制成膨化食品和速食早餐食品。在日本和朝鲜，大麦仁常与大米混在一起使用，用作大米的代用品，可改善蒸煮后大米的黏稠度。 大麦粉 大麦粉是大麦仁切断工序和磨光工序的副产品。将大麦仁蒸汽处理后再磨成粉，并添加维生素和矿物质，可

22、制成婴儿方便食品和特种食品。大麦粉可作为焙烤食品的原料。如英国、韩国，在小麦粉中掺入 15%-30%大麦粉作面包，有特殊风味。在瑞典，将丁香粉、燕麦粉搭配掺和在大麦粉中，用来焙烤制成薄烤饼。在中东，大麦粗粉被广泛地单独使用，或同蔬菜、肉配合使用。大麦粉经挤压、膨化、粉碎后可以加工成即食膨化粉，可作为老年人的保健食品。大麦粉可以制作高纤维面条，可改善面条煮后易断、易糊、口感粗糙等缺点。大麦粉与薏米粉等配合制成仿咖啡风味的产品。 大麦片 用大麦仁经蒸烘、再用大直径的滚筒轧片而成。大麦片可以作为一种即食早餐食品，可用来煮麦片粥，风味独特。美国用珠形大麦仁加工成麦片，作为风味添加剂，制成特种面包。 麦

23、芽 麦芽是一种高淀粉酶添加剂，加入淀粉酶活性低的面包粉内可改进烘焙性质；也可作为风味添加剂，制作各种食品。利用麦芽粉可以生产高蛋白麦芽粉（用于制造高级营养食品)和低蛋白麦芽粉（酿造极好的啤酒），也可以生产糖化或非糖化的麦精（用于糖果、蜜饯，作为制药的合适载体），谷物糖浆等产品，用于焙烤食品、早餐食品、婴儿食品和康复食品等。还可以生产各种类型的酒、啤酒和麦芽醋等嗜好性食品。 大麦茶 大麦焙烤后制成大麦茶或咖啡的替代品，这种产品冲泡后呈褐色，有浓郁的香味。 淀粉 大麦含有 55%65%的淀粉，是最便宜的淀粉来源之一。主要用于食品和非食品，是制作天然淀粉、淀粉衍生物、果葡糖浆等的主要原料。此外，大麦

24、还是生产啤酒和威士忌的最佳原料，也可以将裸大麦（青稞）炒熟后研磨成粉，制成我国藏族人民的主食品糌粑。由于大麦本身的一些缺陷，比如由于大麦缺少麦谷蛋白和其他粘性蛋白，面筋含量很低，因而制成的大麦食品较坚实、硬而缺乏弹性，使得大麦食品的适口性差。这些因素影响了大麦在食品工业中的广泛应用。同时，我国与世界先进水平比较，大麦精深加工还有很大差距，大麦食品的研究多集中在大麦米、大麦粉、大麦片、大麦膨化食品、大麦饮料等综合利用程度相对不高大麦制品。但是，大麦作为一种理想的食物源，经过精深加工，会有很大的增值潜力。随着食品工艺新技术的不断涌现和新的工艺方法的不断产生，大麦食品的研究一定会越来越广泛。1.3

25、大麦精的研究综述我国对大麦加工的研究与开发工作基础非常薄弱，大部分工作集中在种植、品种资源等方面，对大麦的精深加工、功能因子开发以及综合利用涉及很少，使得大麦没有得到合理充分的利用，这样既不利于地方经济的发展，也影响了大麦产业的发展，因此有必要加强这一领域的工作，开发技术含量高和附加值高的大麦产品。目前，随着国产大麦加工业的发展，应用现代酶工程技术将其加工成大麦汁成为加速国产大麦深加工产业发展的重要途径之一12-14。1.3.1 大麦精的简介大麦精是以大麦为原料，在各种外加酶制剂的作用下，经过糖化将大麦中的淀粉分解为较小的糊精、低聚糖、麦芽糖和葡萄糖等低分子糖类，将不溶性蛋白质降解为低分子肽和

26、氨基酸。因此，大麦精的基本组成是其所用原料内容物的分解产物,包括糖类、含氮化合物、多酚、矿物盐以及维生素等。生产过程分为：原料处理、计量调浆、喷射液化、冷却糖化、麦汁分离、初级浓缩、调整精滤、终级浓缩、成品包装15-18，随着成品要求不同，具体工艺有所区别。大麦糖浆可以称之为“麦精”、“啤酒浓缩麦汁”等。大麦精营养成分见表 1.1、表 1.2、表 1.3。1.3.2 大麦精（大麦糖浆）研究的国内外进展 大麦精（大麦糖浆）生产工艺上的研究进展糖浆作为啤酒生产辅料之一，在国外使用较为普遍，在国际啤酒行业中, 除欧洲以外，许多国家和地区已广泛使用啤酒专用糖浆。现在酶法制糖浆这一技术国外已经实际采用，

27、完全能够制备出满足高发酵力、低葡萄糖、高麦芽糖等酿造工艺要求的糖浆。国外从五十年代末开始，已有报导用酶法制糖浆用于啤酒酿造，十年代，美国的 C.E Land 和 R.R.Baton 最早提出采用细菌 -淀粉酶水解淀粉生产高麦芽糖，低葡萄糖的玉米糖浆。六十年代曾有过用酶法制大麦糖浆完全代替麦芽酿造啤酒的报导。七十年代以来，苏联、捷克、英国等国家以大麦加酶制剂取代大部分麦芽，制取麦汁，大麦用量达 50%以上，麦芽用量可降至 30%以下。制成的啤酒泡沫好、非生物稳定性较高、口味也不差。这一技术大大提高未发芽谷物利用率，降低生产成本，是啤酒工业工艺上的一大改革。从八十年代开始，国外大多数啤酒生产的辅料

28、已广泛采用各种糖浆制品，以糖浆作啤酒辅料，在美国比较普遍19。对大麦糖浆的应用也有许多评论，W ieg (1987)20对利用 B rownzyme 复合酶制剂生产的大麦糖浆进行了分析,糖浆一些主要指标已达到麦芽汁的标准，并且多次获得的发酵成功，说明啤酒酵母能适应发酵这种糖浆。1985 年 MBAA 和 ASBC（美国酿造化学家协会）的联席会议上进行品尝测试，认为大麦啤酒的风味特性与麦芽啤酒非常接近，似乎还好些。在日本，在啤酒制造中使用糖浆获得国家政策的扶持，啤酒淀粉糖浆辅料发展较快，用糖浆作辅料替代大麦的啤酒比重逐渐上升，2000 年达到18%。国内糖浆工业则起步较晚，在 1997 年以后取

29、得了快速的发展。无锡轻工大学于 1999 年完成了用玉米糖浆进行啤酒发酵的中试，并于 2000 年 1 月 26日在北京通过了国家轻工局主持的技术鉴定；马广平研究了啤酒专用淀粉糖浆的制备方法，王海明等研究了糖浆在啤酒业中的应用。目前，大规模使用的糖浆主要是高麦芽糖浆，含 -氨基氮复合糖浆由于氮源的稳定性和使用过程中风味问题在应用中发展较慢，这是由于该复合糖浆中的 -氨基氮大多都是外添加的，其稳定性和安全性受到来源的限制，使得 -氨基氮的质量不稳定，造成含7 - N 复合糖浆的 pH 值不稳定、色泽不稳定,做出来啤酒容易偏酸。以大麦为辅料与其它辅料相比具有显著的优越性。大麦与正常啤酒生产原料-麦

30、芽的不同在于未经发芽，没有产生相应的各类水解酶系，但大麦的基本化学组成与麦芽是极为相近的，因而在麦汁的组成方面与麦芽麦汁接近，有利于啤酒风味的协调和酵母的正常发酵。1999 年，薛正莲，孙向军研究了全酶法制备大麦糖浆的工艺。2000 年，孙向军，姚晓敏采用全酶法生产大麦糖浆，该方法较之传统工艺，DE 值、- 氨基氮、极限发酵度都有显著提高。2004 年，丁正国在发泡酒酿造时使用大麦糖浆作比较，结果证明大麦糖浆效果最好。2006 年，单守水等人对不同发酵度啤酒大麦糖浆的研制工艺进行了详细研究。在 -葡聚糖问题上，绍法都21等就影响啤酒生产中的粘度和过滤作了系统地论述，并指出采用细菌-葡聚糖酶和真

31、菌 -葡聚糖酶加以分解，效果很好。汪建国22报道，在以 40%大麦为辅料的糖化过程中加入 0.025%的 -葡聚糖酶，麦汁的过滤时间较不加酶的对照组缩短 25%。李建国23等报道，麦汁制备中添加固、液混合的 -葡聚糖酶，原麦汁过滤时间缩短了 11.2min，洗糟时间缩短了 7.5min。单守水24等人研究了非淀粉粘性多糖酶的添加与麦汁粘度的关系及对工艺的影响。上述文献多是对用于酿造使用的大麦精生产工艺的研究，而对于国产大麦的开发利用及大麦精深度开发的研究未有见报道。 大麦精应用上的研究进展大麦精是从大麦中提取的纯天然营养物质，是一种低聚糖，对肠胃具有功能性调节作用。同时具有麦芽的天然香味，而且

32、口感饱满柔和。在生产食品和饮料中，它起着增加产品的天然香味、改善外观和口感、提高营养价值的作用。可应用到乳品、饮料、饼干与巧克力及药品(麦香口服液、麦香药片)、制药用培养基中。在国外，大麦精作为原料或辅料可用作糖果、面包、含馅类食品的添加剂,改善其组织结构和色、香、味，主要用于烘焙食品、饼干、早餐食品、糖果、固体饮料、麦片、冰淇淋、药品、宠物食品、豆奶乳饮料和啤酒生产中。国内关于大麦的应用研究长期以来也大都局限于用于啤酒酿造和饲料这两个方面。1998 年，大麦精用作生产大麦乳酸发酵饮料及生产姜汁啤酒26。直至 2005武汉工业学院硕士学位论文8年，大麦精在我国焙烤行业才开始少量应用，主要市场是

33、南方饼干的出口产品。目前文献中对大麦精应用于烘焙制品中的应用尚未见报导，本实验将大麦精用于烘焙制品中，研究其添加对面团及烘焙影响，为大麦精在烘焙制品中的应用提供理论依据。随着国内消费者对食品品质要求的不断提高，大麦精会被越来越多的饼干、面包、巧克力、牛奶厂家广泛应用于生产之中，大麦精可能给食品工业带来巨大而积极的影响，它不仅可以丰富现有食品的花色、滋味与营养，而且还可采用本研究工艺生产大麦精对大麦的质量要求较低，能够充分利用国产大麦资源，具有广阔的市场前景和较大的经济效益。1.4 立题依据与意义1.4.1 大麦精生产的现状随着国产大麦加工业的发展，应用现代酶工程技术将其加工成大麦汁成为加速国产

34、大麦深加工产业发展的重要途径之一。目前为止，大麦精的生产在现阶段已经相对成熟了，但是，在以往的工艺研究中，并未真正提到对大麦有益成分-葡聚糖的保留问题，多是研究添加非淀粉质多糖酶对-葡聚糖进行酶解，以达到提高大麦汁过滤速度，提高产品生物稳定性的目的。然而对于大麦这种-葡聚糖含量较高，具有很大开发价值的农产品，如何在现有成熟的大麦精工艺条件下，拓宽大麦精的应用领域，生产富含-葡聚糖的大麦精，成为了我们现阶段思考的问题。毕竟，多品种、系列化的大麦精产品可以满足不同的用户，适应不同的消费层次，调剂生产季节，适应市场变化和占据自己的市场，获取更多的经济效益。同时，通过对国产非酿造大麦生产大麦精的研究，

35、积极促进国产非酿造大麦的充分开发及利用。1.4.2 在烘焙制品中应用的意义大麦精是从大麦中提取的纯天然营养物质，是一种低聚糖。对人体的肠胃具有功能性调节作用。同时具有麦芽的天然香味，而且口感饱满柔和。在生产食品和饮料中，它起着增加产品的天然香味、改善外观和口感、提高营养价值的作用。目前，我国因经济的发展和生活水平的提高，人民群众迫切需要摆脱繁重的家务劳动，将精力和时间更多地花在生产和学习上，使家务劳动社会化，因此，我国正在大力发展方便食品，面包及蛋糕等烘焙制品作为方便食品首先引起大家注意，为满足消费者对面包生产和质量提出的要求，如果能将大麦精应用到面包及蛋糕中，既增加了面包及蛋糕的花色品种，又

36、提高了面包及蛋糕的营养价值和保健功能，满足当今消费者对食品生产和质量提出的要求。1.5 论文的目的及实施方案本论文的目的在于研究国产非酿造大麦脱皮率对大麦精得率及色泽的影响；考察添加 -葡聚糖酶对麦汁成分及过滤速度的影响，为利用国产非酿造大麦生产啤酒用大麦精及为开发具有生理活性保健功效的大麦精提供一定的参考。通过对大麦精食品功能特性的研究，有助于食品研发人员对大麦精性质的了解，有利于食品研发人员在食品的设计和加工中正确有效的使用这种原料，为大麦精的利用开辟更广阔的途径。通过对大麦精面包、蛋糕制作的研究，为大麦精面包、蛋糕的加工提供理论依据。论文的研究主要内容包括： 对大麦脱皮率、大麦精液化工艺

37、及添加-葡聚糖酶对大麦精成分及过滤速度的影响进行研究。 大麦精功能理化特性的研究：包括溶解性、起泡性及起泡稳定性、 乳化性及乳化稳定性、吸油性、吸湿性及保湿性。 通过对面团粉质参数的对比，考察大麦精添加对面包粉面团粉质特性的影响。 通过研究大麦精添加对粉质参数及烘焙品质的影响，对烘烤时间及水分添加量进行优化，得出较好的大麦精蛋糕制作工艺。 对大麦精添加对面包烘焙品质、面包贮藏性能、面包面团酵母发酵力及面团发酵性能的影响，得出大麦精面包中大麦精的最适添加量。通过对酵母、蔗糖、面包改良剂、水的添加量的优化，得出大麦精面包最佳配方。第 2 章 大麦脱皮率及-葡聚糖酶添加对大麦粉水解的影响2.1 前言

38、早期生产的大麦精应用于啤酒酿造中的添加比例一般不超过 20%，限制其过高使用比例的原因之一是由于大麦与其他谷类相比，存在于胚乳细胞壁中的半纤维素和麦胶物质含量较高，而作为半纤维素中主要成分的 -葡聚糖是一种非淀粉质多糖，它在糖化中溶出使溶液的粘度过高，造成麦汁和啤酒过滤困难，对啤酒风味也有影响。因此，无论是从大麦精的生产，还是使用，都必须对这些粘性多糖物质，尤其是 -葡聚糖，使用具有高活力的相关酶和提供一定的温度、时间等条件进行强化水解，麦汁中 - 葡聚糖以小于 200mg/L 为宜。然而，根据现代营养学的观点和药理分析，-葡聚糖是一种可溶性的膳食纤维，有降低人体血液中胆固醇和其他多种药理作用

39、，具有一定的保健功能。许多研究表明大麦 -葡聚糖能够明显降低血清中胆固醇的含量、提高小肠中食物流的黏稠度以降低糖和淀粉的吸收率，对于心血管疾病、糖尿病等慢性疾病具有积极的辅助治疗作用27。能明显提高人类机体免疫功能的 -葡聚糖，其分子质量主要分布在 10020，0000 之间28-29。而导致麦汁和啤酒粘度增加、啤酒过滤缓慢的主要物质为分子质量大于 30，0000 的 -葡聚糖30。麦汁中 -葡聚糖的测定方法为刚果红测定方法，测定的是分子质量为 100010000 的水溶性的 -葡聚糖31。因此，当所用大麦糖浆不用于啤酒酿造使用时，完全可以通过对工艺过程中 -葡聚糖酶的控制，来达到富集具有免疫

40、功能的 -葡聚糖的目的。实验选用非酿造用大麦为原料，非酿造用大麦皮壳含量稍多，在制造大麦精过程中会溶出皮壳色素，影响大麦精的色泽和得率，这是不受欢迎的，因此，实验对大麦脱壳率对色泽与得率进行研究，得出了较适的脱皮率，有利于充分开发和利用饲用大麦。2.2 实验材料与仪器设备2.2.1 实验材料国产大麦、耐高温 -淀粉酶、复合糖化酶：江苏华稼生物科技有限公司提供。-葡聚糖酶：湖南尤特尔生化有限公司。选用大麦的基本化学成分见表 2.1。2.2.2 主要仪器设备电子分析天平：梅特勒托利多（常州）称重设备系统有限公司CLS.JNM-1 型碾米机：国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所YS-2000 型液体

41、色度计：北京康光仪器有限公司7200 可见分光光度计：优尼柯（上海）仪器有限公司GZX-9070 MBE 数显鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂恒温水浴锅：上海博迅实业有限公司医疗设备厂2.3 实验方法2.3.1 分析方法 大麦分析 参照文献32测定，其中大麦皮壳含量参照文献33测定。 大麦精分析 干物质测定(DMC) 参照 QB/T 2687-2005 阿贝折光仪法 -氨基氮 参照 QB/T 2687-200 茚三酮法测定。 DE 值计算 样品中还原糖占干物质的百分数，参照 QB/T 2687-2005。 大麦精得率 参照文献34中糖化室浸出物收得率测定。 过滤速度 参照文献35中秒

42、表法测定。 色度 参照文献36中分光光度法（ASBC 法）测定。 -葡聚糖标准曲线的绘制及测定 参照文献31中刚果红法测定。 大麦精成分的理化要求参照 QB/T 2687-2005。2.3.2 大麦精生产工艺流程37国产大麦脱皮粉碎大麦粉5 倍水调浆加乳酸调整 pH6.5，加 -耐高温淀粉酶，105液化 40min降温至 50，调 pH6.0，加复合糖化酶，糖化 6h沸水灭酶活78过滤升温，沸水浴 30min大麦汁浓缩大麦精 操作要点：（1） 分级 脱皮粉碎前，要求对原料进行分级，这样既能最大限度地进行脱皮， 又能尽量减少物质损失。（2） 调浆及料水比例 调浆水水温一般控制在 5060，即采用

43、温水调浆，这样可加快料粉吸水膨化，为酶的水解提供条件。实验采用 1：5 的料水比。2.3.3 大麦脱皮率的优选在 0.6%喷雾着水量条件下，通过调整脱皮时间，得到不同的脱皮率。对不同脱皮率的大麦进行大麦精制作实验，以大麦精色泽和得率为指标，确定大麦精生产最佳脱皮率。2.3.4 大麦精液化工艺条件研究实验根据耐高温 -淀粉酶的最佳作用条件，选用温度 105、pH6.5 下, 液化时间 40min38，酶添加量分别为 5u/g、10u/g、15u/g、20u/g、25u/g。以 DMC、DE 值、碘检反应为指标，判断不同酶用量对液化效果的影响。2.3.5 -葡聚糖酶最适作用条件的选择为了验证 -葡

44、聚糖酶添加对大麦汁制品的影响，实验重点对 -葡聚糖酶的酶添加量、作用 pH、及反应温度进行了研究。（1） -葡聚糖酶最适作用时间的选择添加耐高温 -淀粉酶 15u/g 原料后，105反应 40min；之后添加复合糖化酶及 -葡聚糖酶 8u/g，在 pH6，50反应 6h 后，调 pH5, 温度为 50，继续反应 0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h，以 -N 及 DE 值为指标，判断 -葡聚糖酶的最适酶解时间。（2） -葡聚糖酶最适添加量的选择添加耐高温 -淀粉酶 15u/g 原料后，105反应 40min；之后添加复合糖化酶及 -葡聚糖酶，在 pH6，50反应 6h 后，调 pH5, 温

45、度为 50，继续反应2h，以过滤速度、-葡聚糖、-N、DE 值为指标，判断 -葡聚糖酶的添加量对大麦汁成分及过滤速度的影响。-葡聚糖酶的添加量为 0u/g、4u/g、8u/g、12u/g、16u/g、20u/g。（3） -葡聚糖酶最适作用 pH 的选择添加耐高温 -淀粉酶 15u/g 原料后，105反应 40min；之后添加复合糖化酶及 -葡聚糖酶，在 pH6，50反应 6h 后，分别调 pH5、5.25、5.5、5.75、6、6.25、6.5, 温度为 50，继续反应 2h，以过滤速度、-葡聚糖、-N、DE 值为指标，判断 -葡聚糖酶的作用 pH 对大麦汁成分及过滤速度的影响。（4） -葡聚

46、糖酶最适作用温度的选择添加耐高温 -淀粉酶 15u/g 原料后，105反应 40min；之后添加复合糖化酶及 -葡聚糖酶，在 pH6，50反应 6h 后，调 pH6, 温度为分别为 40、45、50、55、60、65，继续反应 2h，以过滤速度、-葡聚糖、-N、DE 值为指标，判断 -葡聚糖酶的作用 pH 对大麦汁成分及过滤速度的影响。2.4 结果与分析2.4.1 -葡聚糖的标准曲线按试验方法绘制 -葡聚糖的标准曲线，见图 2.1，大麦精中的 葡聚糖含量： 式中 V-大麦精溶液的吸取体积a，b-常数（曲线回归方程所得）2.0-参加反应的样品体积A-在 550nm 处样品的吸收值2.4.2 大麦

47、脱皮率的优选在 0.6%喷雾着水量条件下，通过调整脱皮时间，得到不同的脱皮率。对不同脱皮率的大麦进行大麦精制作实验，以大麦精色度及得率为指标，确定大麦精生产最佳脱皮率。结果如图 2.2 所示。大麦谷壳的存在，增加大麦汁的涩味和色泽，同时，大麦谷皮中的谷皮酸的存在导致糖化时 pH 下降，不利于酶的作用，并增加杂酸味。因此对大麦进行脱皮处理。大麦脱皮，一些附着在麦皮上的灰尘、病菌得以有效的去除。在糖化过程中只有少量的麦皮与糖化醪接触，减少了风味有害物质及色素的溶出39。从图 2.2 可看出，大麦汁的吸光度随着大麦脱皮率的增加而逐渐降低，即色泽逐渐变浅，当脱皮率大于 60%时，吸光度变化不大。脱皮率

48、的增加，大麦汁的得率增加，在 60%达到最大麦汁得率，其后变化不大，这是由参加反应的大麦内容物相对增加而产生的得率的增加。而 60%脱皮率之后麦汁变化不大是因为，大麦碾皮过程中，大麦的皮层完全依赖麦粒在碾室内互相摩擦及砂轮对麦粒磨削完成脱皮，大麦碾皮均匀度差、麦粒两端及背部被过碾，而凹进部分及腹沟基本不能去皮而导致的。目前，稻谷等谷物脱皮设备很多，并早已专业化生产。而大麦脱皮在国内还没有专门的设备，这是大麦生产需要解决的一个问题。2.4.3 大麦精液化工艺条件的选择不同酶添加量对液化效果的影响见表 2.2 所示。液化后的淀粉有利于之后复合糖化酶的作用，由表 2.2 可知，随着酶添加量的增加，DMC 含量、DE 值均呈增大趋势，当耐高温 -淀粉酶添加量大于 15u/g时，虽然各指标逐渐增大，但变化不大。当酶添加量为 15u/g 时，液化 DE 值为 11.06%，达