【doc】乙酰乳酸脱羧酶和α-氨基氮影响啤酒发酵中双乙酰产生的试验研究

【doc】乙酰乳酸脱羧酶和α-氨基氮影响啤酒发酵中双乙酰产生的试验研究 乙酰乳酸脱羧酶和α-氨基氮影响啤酒发酵 中双乙酰产生的试验研究 第31卷第4期 2004年7月 酿酒 LIQUORMAKING Vo1.31.No.4 July.,2004 文章编号:1002—8110(2oo41o4—0030—02 一 乙酰乳酸脱羧酶和一氨基氮影响啤酒发酵中 双乙酰产生的试验研究 宋安东,张建威,李强,王顺,高玉千 (1.河南农业大学生物技术与食品科学学院,郑州450002;2.河南奥克啤酒实业有限公司,郑州450045) 摘要:通过对Gt一乙酰乳酸脱羧酶的加入与否,以及麦汁中Gt一氨基氮含量不同时对双乙酰产生情况的研 究,结果明:在发酵第2,12d的过程中,双乙酰变化呈现一定的规律性,在4d时达到峰值,同时a一乙酰乳 酸脱羧酶的加入和高Gt一氨基氮含量的麦汁会减少双乙酰的产生量. 关键词:啤酒;双乙酰;Gt一乙酰乳酸脱羧酶 中图分类号:TS262.5文献标识码:A 0前言 双乙酰是啤酒生产过程中酵母发酵生成的一种副产物, 它是衡量啤酒成熟与否和影响啤酒口味的决定性指标,其含 量的高低是啤酒质量优劣的重要标志[1,l.同时双乙酰的 产生情况也是啤酒酵母选育的重要指标[圳. 本文通过在啤酒生产过程中添加Gt一乙酰乳酸脱羧酶以 及对不同Gt一氨基氮含量的麦汁在发酵过程中双乙酰的产生 情况进行了研究,以期为啤酒的生产中加快啤酒成熟和保证 啤酒质量提供技术基础. l材料与方法 1.1啤酒发酵用下面啤酒酵母226在6,7?发酵,试验 在河南奥克啤酒实业有限公司300t发酵罐中进行. 1.2试剂和溶液 1.2.1邻苯二胺溶液:称取邻苯二胺0.100g,溶于4M盐酸 溶液中,定溶至10mL摇匀,放暗处(此溶液需当天配制当天 使用;若配制出来的溶液呈红色,应更换新试剂). 1.2.2有机硅消泡剂(或甘油聚醚),购于南京威尔化工有 限公司;Gt一乙酰乳酸脱羧酶购于邢台翔字生物有限责 任公司. 1.3操作方法 1.3.1按装好蒸馏装置,加热蒸汽发生瓶至沸腾; 1.3.2置内装有2.5mL水的25mL量筒于冷凝管下端,使馏 出口下端正好浸没在水面之下; 1.3.3加2,4滴消泡剂于100mL量筒中,再注入100mL未 经除气的酒样迅速加入已先加热的蒸馏器内进行蒸馏,直到 馏出液接近25mL时取下量筒,用水补足到25mL; 1.3.4取10.00mL流出液于两个比色管内,管l加0.50mL 邻苯二胺溶液,管Il不加,充分混匀,置于暗处放置20, 收稿日期:2004—02—16 作者简介:宋安东(1972一),男,河南宜阳人,博士,讲师,主要 从事微生物发酵与能源工程等方面的研究工作,发表论文20 余篇. 30min; 1.3.5管I加2.00mL4M盐酸,管Il加2.50mL4M盐酸,混 匀,于335nm处用2cm比色池比色,以空白作对照,测吸光 度. 2结果与分析 2.1Gt一乙酰乳酸脱羧酶的影响 在酵母接种代数,糖化工艺及发酵工艺相同的情况下, 对10~普通大米啤酒和10~优质小麦啤酒生产过程中进行加 酶与未加酶比较试验,并进行双乙酰含量的跟踪检测结果如 表l和表2所示. 表110~普通大米啤酒的加酶和不加酶比较 表212~优质小麦啤酒的加酶和不加酶比较 第4期,.…a一乙酰乳酸脱羧酶和a一氨基氮影响 r禾妥东,等:啤酒发酵中双乙酰产生的试验研究.31. fi】表1和表2可以看出,发酵伊始,啤洒中的双乙酰含 量较低,在第4d进入高泡时,双乙酰含量达到峰值.因为 a一乙酰乳酸脱羧酶可使a一乙酰乳酸快速的降解为乙偶姻, 从而大大地减少了由a一乙酰乳酸生成双乙酰的数量,缩短 了双乙酰的还原时问,酒液中残目的a一乙酰乳酸的数量也 会相应地减少.所以,加酶的啤酒在发酵过程中双乙酰还原 速度较快,双乙酰含量的降低速度加快,缩短了发酵时问(约 2—4d).更重要的是不加酶的啤酒为防止双乙酰反弹,必须 经过一段时问的后储;而加酶后大大减少r储酒时问,甚至 不用储酒,从而缩短了生产周期.这一点在优质啤酒生产l}J 极为日JI显. 2.2麦汁组分的影响 10~普通大米啤酒和10~优质小麦啤酒中a一氨基氮的含 量与双乙酰产生情况如表3所示. 表3不同a一氨基氦对双乙酰产生量的影响 由表3可知,酿造10~优质小麦啤的麦汁中a一氨基氮的 含量要比10~普通大米啤的麦汁中a一氨基氮的含量高,同 时,在l0.优质小麦啤的发酵过程中,双乙酰的峰值明显低于 10~普通大米啤发酵过程中的双乙酰峰值.因此可知高a一 氨基氮含量的麦汁在发酵生产啤酒过程中产生的双乙酰含 量较低.这是因为麦汁中a一氨基氮的含量高,酵母生长状 况好,对双乙酰的还原速度快,双乙酰的峰值就低所以在 工艺条件,菌种及酵母添加量均一致的情况下,冷却麦汁中a 一 氨基氮的含量对双乙酰的形成有明显的影响,为了加快成 品啤酒的成熟,可以提高麦汁中a一氨基氮的含量. 2.3发酵过程中双乙酰的变化 在酵母接种代数,糖化工艺及发酵工艺相同的情况下, 对添加有a一乙酰乳酸脱羧酶的10~普通大米啤酒进行双乙 酰含量的跟踪试验,结果如图1所示. 由图1可以看出:在啤酒发酵过程中,发酵开始后的短 时间(2,5d)内,双乙酰含量迅速上升至峰值,然后缓慢地降 低,在开始发酵的8,12d后,双乙酰的含量降低到0.1mL 以下,此时达到指标要求. : 巨 \/ 钿 餐 癸 图1啤酒发酵过程中双乙酰变化情况 3结论与讨论 3.1结论 通过在a一乙酰乳酸脱羧酶的加入与否,以及麦汁中a 一 氨基氮含量不同时对双乙酰产生情况的研究,结果表明, 在发酵的第2,12d的过程中,双乙酰变化情况有着一定的 规律性,在4d时达到峰值,同时a一乙酰乳酸脱羧酶的加入 和高a一氨基氮含量的麦汁会减少双乙酰的产生. 3.2讨论 啤酒发酵过程中影响双乙酰形成的因素有很多,如啤酒 酵母的类开型,酵母菌株的质量,麦汁中溶解氧的含量以及 是否有杂菌污染等诸多因素,以后可以对这些方面加以综合 研究,以降低啤酒生产中双乙酰的形成量. [参考文献] [1]王传荣,张安宁.一乙酰乳酸脱羧酶在啤酒酿造中的应用[J].中 国酿造,2003,(2):35—36. [2]吴天祥,杨海龙.应用包埋a一乙酰乳酸脱羧酶改进啤酒发酵及控 制的模型研究[J].酿酒,2002,29(1):47—49. [3]秦玉静,刘巍峰.含a一乙酰乳酸脱羧酶基因重组酿酒酵母的啤酒 发酵[J].山东大学(自科版),2000,35(2):235—240. [4]王德强,王雪青.浅谈淡色啤酒双乙酰含量的控制[J].酿酒, 2002.29(4):62—62. [5]周文斌,周瑞宇.地衣芽孢相菌高a一乙酰乳酸脱羧酶活力菌抹的 筛选[J].重庆工商大学(自然科学版)2003,20(1):20—22, [6]何秀萍,张博润.不同微生物的a一乙酰乳酸脱羧酶的生理生化特 性的研究[J].微生物学通报,2001,28(2):18—21. [7]陈乃用.a一乙酰乳酸脱羧酶加速啤酒成熟的研究进展与应用 [J].工业微生物,2001,31(3):54—57. [8]张伟,袁耀武.原生质体紫外诱变筛选还原双乙酰能力强的啤 酒酵母[J].酿酒.2003,30(2):63—64. StudyonVDKvalueofBeerinfluencedby I口【一acetolactatedec—arboxylaseandIX—amino—Nitrogen. ABSTRACT:"tiffsre.archisI)a1(intheamountvariationofa—NcontentinthewoHandtheexis'tanceofenzymewhichinfluencetheshift ofmaximumvalueofVDK.TheresultindicatetJmtduringofthefe,rmentationprocess,esl~'c ial1)rbetween2—12d,thevariationofmaxium va]ueofV1)Kappearsregadarinsonicways.While.puttingintoa—acetolaetatedec— arboxylaseandhighcontentofa—NCaninducethepro— ducingvalueof~DK. IaWORDs:tieer;VDK. 协?他??叫,}0