CN105886179A - 纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及酶工程及啤酒工业领域，公开了一种纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：在麦芽糖化前先对其进行纤维素酶预处理，之后再进行常规的糖化处理。本发明将纤维素酶应用到麦芽的辅助酶解中，提升了麦芽的出糖率，可广泛应用于啤酒、麦芽糖、麦芽汁液体饮品的制备及应用中。
Description
技术领域
本发明涉及酶工程及啤酒工业领域，具体涉及一种纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法。
背景技术
麦芽是由大麦发芽后烘干而成，具有一定的疗效，常用于啤酒发酵。麦芽糖化制备成麦芽汁是啤酒生产初始步骤。麦芽糖化主要靠芽端分泌的蛋白酶、淀粉酶等水解酶对麦芽中的蛋白质和淀粉进行水解，也分泌少量的纤维素酶。麦壳中存在较大比例的木质纤维素组分，这些组分的存在不利于麦芽中淀粉及蛋白质的有效水解。如果能将其中的木质纤维素组分进一步被纤维素酶水解成葡萄糖，就可以提高麦芽的出糖率。但是，麦芽中的纤维素酶活性较低，不足以水解麦芽中的木质纤维素。
纵观国内外文献，有关单独报道纤维素酶及啤酒发酵方面的文献较多，而有关提高麦芽出糖率的研究报道不多。唐浩国等人的“啤酒麦芽汁的制备研究”论文中研究了外加糖化酶来评价对麦芽汁品质的影响，外源添加纤维素酶以促进麦芽出糖率的研究鲜见报道。在专利方面，有少量关于提高麦芽汁品质的专利，包括“用于麦芽汁煮制的方法和设备”（CN201510766171.X）、“全麦芽麦汁生产中蛋白质分解和糖化分解分段控制方法”（CN201610086352.2）和“一种高浓度啤酒发酵型麦芽汁及其制备方法和应用”（CN201610153042.8），关于利用纤维素酶预处理提升麦芽出糖率的专利尚未发现。综上所述，目前尚未见纤维素酶预处理麦芽提升其出糖率的文献报道。
发明内容
本发明的目的是：提供一种纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，通过外源添加纤维素酶对麦芽的预处理以提升麦芽的出糖率，进一步降低麦芽汁的制备成本，降低啤酒企业的生产成本。
本发明的技术解决方案是：在麦芽糖化处理前先对其进行纤维素酶预处理，之后再进行常规的糖化处理，具体步骤如下：（1）纤维素酶预处理：麦芽经粗粉碎后，置入纤维素酶液中进行酶解预处理；（2）糖化处理：对步骤（1）的酶解液进行糖化处理，制备出麦芽汁。
其中，步骤（1）中，采用的纤维素酶为食用级纤维素酶。
其中，步骤（1）中，纤维素酶的用量为5-20U/g麦芽。
其中，步骤（1）中，纤维素酶预处理温度为30-50℃，预处理时间为0.5-2h。
其中，步骤（2）中，将步骤（1）的酶解液的温度进一步升至53℃，保持搅拌，恒温糖化60min；再升温至65℃保温1h；接着升温至78℃，保温10min；最后糖化结束，经过滤得麦芽汁。
本发明的创新点在于：
1、在麦芽糖化处理前先进行纤维素酶预处理，降低了麦芽中木质纤维素组分对水解酶的屏蔽作用，同时增加了木质纤维素的水解能力，获得的麦芽汁糖度提高了10%以上。
2、在麦芽糖化工艺中添加一定量的纤维素酶，在达到相同糖化率的同时缩短糖化时间。
3、制备出的麦芽汁可广泛适用于啤酒发酵、麦芽糖制备、麦芽汁饮品制备，也可作为液体发酵培养基使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。应理解这些实施例仅用于说明本发明的技术方案而不用于限制本发明的范围。
实施例
1
：麦芽的纤维素酶预处理（
1
）
称取5kg麦芽，用粉碎机初步粉碎，打破麦芽即可；将粉碎后的麦芽置入50L反应器中，反应器中装入40L 纤维素酶液，滤纸总酶活为5万个单位，反应体系加热至45 ℃，以50r/min转速进行搅拌，恒温维持1h，预处理结束后转入实施例5中进行糖化操作。
实施例
2
：麦芽的纤维素酶预处理（
2
）
称取5kg麦芽，粉碎机初步粉碎，打破麦芽即可；将粉碎后的麦芽置入50L反应器中，反应器中装入40L 纤维素酶液，滤纸总酶活为2.5万个单位，反应体系加热至50 ℃，以50r/min转速进行搅拌，恒温维持0.5h，预处理结束后转入实施例5中进行糖化操作。
实施例
3
：麦芽的纤维素酶预处理（
3
）
称取5kg麦芽，用粉碎机初步粉碎，打破麦芽即可；将粉碎后的麦芽置入50L反应器中，反应器中装入40L 纤维素酶液，滤纸总酶活为20万个单位，反应体系加热至30 ℃，以50r/min转速进行搅拌，恒温维持2h，预处理结束后转入实施例5中进行糖化操作。
实施例
4
：麦芽的纤维素酶预处理（
4
）
称取5kg麦芽，粉碎机初步粉碎，打破麦芽即可；将粉碎后的麦芽置入50L反应器中，反应器中装入40L 纤维素酶液，滤纸总酶活为10万个单位，反应体系加热至40 ℃，以50r/min转速进行搅拌，恒温维持0.75h，预处理结束后转入实施例5中进行糖化操作。
实施例
5
：糖化处理
将实施例1-4中任一预处理后的酶解液进一步升至53℃，保持搅拌，恒温糖化60min；再升温至65℃保温1h；接着再升温至78℃，保温10min；最后糖化结束，经过滤得麦芽汁。
实施例5所得麦芽汁的糖度与未经纤维素酶预处理所得的麦芽汁的糖度相比，采用纤维素酶预处理的提高10%以上。
Claims (5)
1.纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：在麦芽糖化处理前先对其进行纤维素酶预处理，之后再进行常规的糖化处理，具体步骤如下：（1）纤维素酶预处理：麦芽经粗粉碎后，置入纤维素酶液中进行酶解预处理；（2）糖化处理：对步骤（1）的酶解液进行糖化处理，制备出麦芽汁。
2.根据权利要求1所述的纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：步骤（1）中，采用的纤维素酶为食用级纤维素酶。
3.根据权利要求1所述的纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：步骤（1）中，纤维素酶用量为5-20U/g麦芽。
4.根据权利要求1所述的纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：步骤（1）中，纤维素酶预处理温度为30-50℃，预处理时间为0.5-2h。
5.根据权利要求1所述的纤维素酶预处理提高麦芽出糖率的方法，其特征是：步骤（2）中，将步骤（1）的酶解液的温度进一步升至53℃，保持搅拌，恒温糖化60min；再升温至65℃保温1h；接着升温至78℃，保温10min；最后糖化结束，经过滤得麦芽汁。
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