專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及啤酒酶制劑領(lǐng)域，具體是指一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶。
背景技術(shù)：
啤酒營(yíng)養(yǎng)豐富，酒精含量低，以其特有的泡沫和特殊的香味，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，啤酒中含有人體必須的維生素、氨基酸和碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，適量的飲用啤酒有利于人體健康，故享有“液體面包”的美名。我國(guó)啤酒業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量已連續(xù)幾年位居世界首位，但遺憾的是，國(guó)產(chǎn)大麥的發(fā)展卻出現(xiàn)了徘徊不前的窘?jīng)r。其根本原因是受土質(zhì)、氣候、品種、發(fā)芽方法、工藝條件等的制約，國(guó)產(chǎn)麥芽的品質(zhì)一直較低。大的啤酒集團(tuán)不惜高價(jià)進(jìn)口一類(lèi)澳麥和法麥為啤酒生產(chǎn)原料，國(guó)產(chǎn)大麥由于受諸多因素影響，本身的淀粉酶、蛋白酶、半纖維素酶、磷酸酯酶、氧化還原酶等在發(fā)芽過(guò)程中分泌不足，導(dǎo)致啤酒麥芽中β_葡聚糖、半纖維素、蛋白質(zhì)等含量過(guò)高,造成糖化后麥汁質(zhì)量和產(chǎn)量雙低,不能生產(chǎn)高端啤酒。另外，在2012 (第十屆)中國(guó)鄭州啤酒原料市場(chǎng)分析研討會(huì)上，來(lái)自法國(guó)、澳大利亞、新加坡、瑞士、北京、保定、中儲(chǔ)糧總公司、中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)啤酒原料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)等國(guó)內(nèi)外啤酒原料行業(yè)的專(zhuān)家分析，自2012年5月以來(lái)，美國(guó)、黑海地區(qū)等出現(xiàn)歷史罕見(jiàn)的干旱，全球農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格出現(xiàn)暴漲，大豆、豆柏等品種創(chuàng)出歷史最高價(jià)，價(jià)格出現(xiàn)劇烈波動(dòng)。時(shí)至九月，隨著美聯(lián)儲(chǔ)推出第三輪量化寬松政策的可能性加大，時(shí)間可能提前，外匯市場(chǎng)的波動(dòng)也明顯加大。大麥在過(guò)去幾年由于全球金融環(huán)境和極端天氣等因素的影響，也出現(xiàn)了過(guò)去十幾年罕見(jiàn)的巨幅波動(dòng)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)大麥生產(chǎn)，還是進(jìn)口大麥的采購(gòu)，前景令人堪憂(yōu)。據(jù)國(guó)內(nèi)啤酒行業(yè)權(quán)威專(zhuān)家預(yù)測(cè)2013年我國(guó)的啤酒原料主體有可能完全轉(zhuǎn)向進(jìn)口或基本依賴(lài)進(jìn)口。啤酒釀造主要原料大麥芽?jī)r(jià)格的高升，直接影響到啤酒企業(yè)的生產(chǎn)成本及啤酒產(chǎn)量。在啤酒行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的形勢(shì)下，國(guó)內(nèi)各大啤酒廠(chǎng)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在這種形勢(shì)下，原料中添加小麥芽及淀粉質(zhì)輔料成為啤酒企業(yè)的主要選擇。在大麥芽質(zhì)量較差以及添加淀粉質(zhì)輔料較多的情況時(shí)，酶制劑的添加成為一種需要。目前有些酶制劑廠(chǎng)家也生產(chǎn)了啤酒復(fù)合酶并應(yīng)用于啤酒釀造，但所加工的復(fù)合酶只是將大麥芽酶系中不同種類(lèi)的酶制劑按照一定比例簡(jiǎn)單混合，無(wú)論做怎樣的調(diào)整和復(fù)配都不能從根本上解決提高酶活力的問(wèn)題，仍然不能彌補(bǔ)國(guó)產(chǎn)麥芽相對(duì)于進(jìn)口麥芽的不足，導(dǎo)致應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)雖然有一定效果但不明顯，不能有效提高啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，如何生產(chǎn)一種真正的高效啤酒復(fù)合酶是當(dāng)前所有酶制劑生產(chǎn)廠(chǎng)家迫在眉睫的首要任務(wù)和快速提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的方向和機(jī)遇。

發(fā)明內(nèi)容
國(guó)產(chǎn)麥芽質(zhì)量較差的主要原因是國(guó)產(chǎn)大麥有些無(wú)機(jī)金屬離子組成及含量不平衡，導(dǎo)致在麥芽制造過(guò)程中麥 芽的內(nèi)源酶如淀粉酶、蛋白酶、半纖維素酶、磷酸酯酶、氧化還原酶等在發(fā)芽過(guò)程中分泌不足，致使啤酒麥芽中β_葡聚糖、半纖維素、蛋白質(zhì)等含量過(guò)高，造成糖化后麥汁質(zhì)量和產(chǎn)量雙低；楊立華等在研究發(fā)現(xiàn)在大麥制麥過(guò)程中鈉、鉀、鈣、鎂、鋅等無(wú)機(jī)金屬離子對(duì)制麥酶系的酶活力有明顯的抑制和激活的作用，另外，麥芽中金屬離子組成及含量對(duì)麥汁中的離子含量及酵母和發(fā)酵過(guò)程有很大的影響，從而影響啤酒的質(zhì)量和風(fēng)味。為了彌補(bǔ)以上大麥芽酶系種類(lèi)和含量的不足，可以通過(guò)外加酶制劑進(jìn)行糖化的方法提高麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量，雖然釀造水中存在一些無(wú)機(jī)金屬離子，但種類(lèi)和含量嚴(yán)重不足，使得糖化醪中無(wú)機(jī)金屬離子仍不平衡，外加酶制劑催化作用環(huán)境受限，酶活力難以充分發(fā)揮，再加上酶制劑在運(yùn)輸、貯藏和使用過(guò)程中酶活力受環(huán)境因素影響極大，往往在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)其效力已大打折扣，液體復(fù)合酶尤為嚴(yán)重。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有啤酒復(fù)合酶的缺陷，針對(duì)國(guó)產(chǎn)麥芽存在酶活力不足、內(nèi)源酶較少和外加酶催化作用不足、易失活等問(wèn)題，首先根據(jù)國(guó)產(chǎn)麥芽酶系的缺陷全面復(fù)配麥芽酶系，然后向復(fù)配酶中添加可以激活酶活力的無(wú)機(jī)鹽離子并均勻混合，充分發(fā)揮了麥芽自身酶和外加酶活力，不僅有效提高了糖化麥汁的產(chǎn)量，而且大大降低了發(fā)酵液中有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了啤酒質(zhì)量，提高了酵母活力。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶由酶制劑和激活劑均勻混合而成。所述酶制劑和激活劑均為固體粉末。所述酶制劑和激活劑的質(zhì)量比為1-5:1。所述酶制劑是由如下質(zhì)量份數(shù)的酶制劑均勻混合而成:淀粉酶15-35份，蛋白酶15-30份，半纖維素酶15_30份，酯酶10_15份，氧化酶10-15 份。

所述淀粉酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成:30%真菌α -淀粉酶，30%葡萄糖酶(糖化酶)，15%β -淀粉酶，10%中溫α -淀粉酶，10%普魯蘭酶，5%R-酶。所述蛋白酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成:30%木瓜蛋白酶，20%中性蛋白酶，20%酸性蛋白酶，10%菠蘿蛋白酶，10%脯氨酸蛋白酶，10%無(wú)花果蛋白酶。所述半纖維素酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成:40%耐溫β-葡聚糖復(fù)合酶，，30% β-葡聚糖復(fù)合酶，10%甘露聚糖酶，10%的木聚糖酶，10%的戊聚糖酶。所述酯酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成:50%酸性磷酸酶，30%脂肪酶，20%磷酸酯酶。所述氧化酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成:50%超氧化岐化酶(SOD)，50%葡萄糖氧化酶。所述激活劑是由如下質(zhì)量組份的無(wú)機(jī)鹽均勻混合而成:氯化鋅30-40份，氯化鈣10-20份，硫酸鈉10_20份，氯化鎂5_10份。使用方法:糖化階段將本發(fā)明啤酒復(fù)合酶制劑加入糖化鍋添加量:根據(jù)麥芽質(zhì)量的不同和釀造輔料的比例高低，添加量為麥芽干重的
0.03-0.06% ；
作用條件:最適PH值4.5-5.5 ;最適溫度35-65 °C ;最佳料水質(zhì)量比1:4.5-5.5。首先準(zhǔn)確稱(chēng)量啤酒復(fù)合酶，加入5倍的50_60°C糖化用水于不銹鋼容器內(nèi)，充分?jǐn)嚢枞芙?min，在糖化鍋投料前5-10min加入糖化鍋，然后開(kāi)啟糖化鍋攪拌lOmin，進(jìn)行正常糖化工藝。有益效果:本發(fā)明在全面復(fù)配麥芽酶系的基礎(chǔ)上，添加無(wú)機(jī)鹽作為激活劑，創(chuàng)造了酶催化作用的最佳條件，充分發(fā)揮了麥芽中自帶酶和外加酶的活力，徹底有效的分解了麥芽中淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素、脂肪等大分子物質(zhì)，使得糖化麥汁組分更科學(xué)、更合理，不但提高了啤酒的產(chǎn)量，而且大大提高了啤酒的非生物穩(wěn)定性，同時(shí)，由于選擇性無(wú)機(jī)鹽激活劑的引入，使得麥汁中含有充足的有利于酵母生長(zhǎng)和繁殖的無(wú)機(jī)鹽離子，如鋅離子對(duì)酵母非常重要，鋅可激活多種酶，促進(jìn)細(xì)胞合成蛋白質(zhì)，促進(jìn)酵母增殖，又是脫氫酶的組成部分，明顯的增進(jìn)酵母的凝集和發(fā)酵，有效降低發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類(lèi)及雙乙酰等有害發(fā)酵副產(chǎn)物的含量。本發(fā)明所添加的激活劑對(duì)啤酒釀造的重要作用:雖然地下水中含有大量無(wú)機(jī)鹽離子，但為了提高成品啤酒口感、泡沫性能、非生物穩(wěn)定性等重要的質(zhì)量指標(biāo)，幾乎所有啤酒生產(chǎn)廠(chǎng)家都會(huì)采用不同的水處理方式將地下水或自來(lái)水進(jìn)行處理，以得到符合啤酒釀造標(biāo)準(zhǔn)的釀造用水，不論采用怎樣的水處理方式，最終釀造用中對(duì)酶制劑有重要激活作用和對(duì)酵母生長(zhǎng)有重要意義的無(wú)機(jī)鹽離子含量很低，阻礙了酶制劑酶活力的充分發(fā)揮和啤酒酵母的正常生長(zhǎng)和繁殖，對(duì)提高啤酒產(chǎn)量和質(zhì)量都非常不利，本發(fā)明根據(jù)國(guó)內(nèi)釀造用水的缺陷，在啤酒復(fù)合酶制劑中科學(xué)復(fù)配無(wú)機(jī)鹽激活劑，有效提高了啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，解決了國(guó)產(chǎn)麥芽在啤酒釀造中的質(zhì)量缺陷。1.氯化鋅:加入麥汁中有效溶解游離出鋅離子，鋅離子對(duì)酵母非常重要，鋅可激活多種酶，促進(jìn)細(xì)胞合成蛋白質(zhì)，促進(jìn)酵母增殖，又是脫氫酶的組成部分，明顯的增進(jìn)酵母的凝集和發(fā)酵，有效降低發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類(lèi)及雙乙酰等有害發(fā)酵副產(chǎn)物的含量，鋅離子在麥汁中含量應(yīng)確保0.15- 0.20mg/L。鋅離子的濃度每增加5mg/L，麥汁中α -氨基氮和氨基酸的量分別升高了 3.5mg/L、56mg/L。5mg/L的鋅離子使發(fā)酵液中雙乙酰、乙醛的量都下降了 25%。2.氯化鈣、氯化鎂:加入麥汁中有效溶解游離出鈣、鎂離子，鈣鎂離子能促進(jìn)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)顆粒形成鹽橋絮凝，也能降低蛋白質(zhì)的表面電荷，促進(jìn)沉淀，有利于麥汁煮沸澄清，并且淀粉酶特別是耐高溫α -淀粉酶作用的發(fā)揮，必須有足夠的鈣離子做保護(hù)，方可發(fā)揮最佳效果，同時(shí)適當(dāng)濃度的鈣鎂離子會(huì)有效提高麥汁中α -氨基氮和氨基酸的含量，降低發(fā)酵中中雙乙酰含量，鈣鎂離子在麥汁中含量應(yīng)確保50-200mg/L。鈣離子的濃度每增加100mg/L，麥汁的pH值下降0.2個(gè)單位，α -氨基氮和氨基酸的量分別升高了 5.8mg/L、88mg/L,麥汁的原濃提高了 0.08° P;雙乙酰的量降低了 12%，高級(jí)醇升高了 10%，酒精度升高了 5%，發(fā)酵度上升了 6% ;鎂離子的濃度為50mg/L時(shí)，雙乙酰的量降低了 22%，發(fā)酵度提聞了 3%。3.硫酸鈉:加入麥汁中有效溶解游離出鈉離子，釀造水中的鈉離子在100 200mg/L對(duì)啤酒釀造有利，鈉離子的濃度每增加100mg/L，麥汁的原濃升高0.03° P，雙乙酰的含量量降低了 10%。在現(xiàn)有啤酒復(fù)合酶的組成基礎(chǔ)上，本發(fā)明啤酒復(fù)合酶增加了 R-酶、無(wú)花果蛋白酶、脂肪酶、酸性磷酸酶、磷酸酯酶、超氧化岐化酶(SOD)、葡萄糖氧化酶等對(duì)維持啤酒麥芽酶系的構(gòu)成和協(xié)同作用有重大意義的啤酒酶:1.R-酶:最適PH值5.3，溫度40°C，70°C仍不失活，可將支鏈淀粉、界限糊精水解為短鏈糊精、少量麥芽糖和麥芽三糖，在與淀粉酶協(xié)同作用下進(jìn)一步分解為麥芽糖。2.無(wú)花果蛋白酶:跟菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶一樣屬植物蛋白酶，國(guó)外啤酒廠(chǎng)家普遍采用，更適合啤酒麥芽中蛋白質(zhì)的降分解。3.脂肪酶:大麥中雖有此酶，但制麥后損失較大，可有效降解麥芽中的脂肪及甘油三酸脂或簡(jiǎn)單的酯類(lèi)，有利于啤酒中泡沫的維持，對(duì)有些脂肪含量較高的啤酒釀造輔料(如玉米淀粉糖漿等)更重要。4.超氧化岐化酶(SOD):大麥中雖有此酶，但制麥后幾乎全部被破壞，能對(duì)由生物體內(nèi)由各種途徑產(chǎn)生的超氧自由基起到歧化作用，從而解除自由基的毒性。5.葡萄糖氧化酶:大麥中雖有此酶，但制麥后損失70%，可催化氧與葡萄糖生成葡萄糖酸內(nèi)酯而消耗溶解氧，因而起到抗氧化劑的作用，以防止啤酒氧化，延長(zhǎng)保質(zhì)期。6.酸性磷酸酶:大麥中含量很小，對(duì)調(diào)節(jié)麥汁的PH值有重要作用。7.磷酸酯酶:可以催化酸和醇生成酯類(lèi)，提高啤酒中呈香呈味物質(zhì)的含量。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明中一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶，除非特別說(shuō)明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說(shuō)明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書(shū)所限定。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，對(duì)這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1首先準(zhǔn)確稱(chēng)取固體粉末酶制劑淀粉酶35份，蛋白酶30份，半纖維素酶30份，酯酶15份，氧化酶15份，均勻混合得混合酶制劑；然后準(zhǔn)確稱(chēng)取氯化鋅40份，氯化鈣20份，硫酸鈉20份，氯化鎂10份均勻快速混合得激活劑；最后將混合酶制劑與激活劑按照質(zhì)量比5:1快速均勻混合、真空包裝既得新型高效啤酒固體復(fù)合酶。(I)使用方法:糖化階段將本發(fā)明啤酒復(fù)合酶制劑加入糖化鍋:首先準(zhǔn)確稱(chēng)量啤酒復(fù)合酶，加入5倍的50°C糖化用水于不銹鋼容器內(nèi)，充分?jǐn)嚢枞芙?min,在糖化鍋投料前5_10min加入糖化鍋,然后開(kāi)啟糖化鍋攪拌IOmin,進(jìn)行正常糖化工藝。添加量:以甘肅景泰一級(jí)啤酒麥芽為例，添加量為麥芽干重的0.05%。作用條件:麥芽醪最適PH值5.2 ;蛋白休止溫度50°C、時(shí)間90min ;最佳料水質(zhì)量比1:5。混合糖化醪(麥芽醪與糊化醪混合)最適PH值5.4 ;糖化溫度64°C;糖化時(shí)間60min。(2)使用效果:釀造10° 淡爽型啤酒糖化階段效果對(duì)照表
權(quán)利要求
1.一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶由酶制劑和激活劑均勻混合而成，所述酶制劑和激活劑均為固體粉末，所述酶制劑和激活劑的質(zhì)量比為1-5:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶，其特征在于:所述酶制劑是由如下質(zhì)量份數(shù)的酶制劑均勻混合而成: 淀粉酶15-35份，蛋白酶15-30份，半纖維素酶15-30份，酯酶10-15份，氧化酶10-15份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶，其特征在于:所述激活劑是由如下質(zhì)量組份的無(wú)機(jī)鹽均勻混合而成: 氯化鋅30-40份，氯化鈣10-20份，硫酸鈉10-20份，氯化鎂5_10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶制劑，其特征在于:所述淀粉酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成: 30%真菌α -淀粉酶，30%葡萄糖酶(糖化酶)，15% β -淀粉酶，10%中溫α -淀粉酶，10%普魯蘭酶，5%R_酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶制劑，其特征在于:所述蛋白酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成: 30%木瓜蛋白酶，20%中性蛋白酶，20%酸性蛋白酶，10%菠蘿蛋白酶，10%脯氨酸蛋白酶，10%無(wú)花果蛋白酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的 酶制劑，其特征在于:所述半纖維素酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成: 40%耐溫β-葡聚糖復(fù)合酶，，30% β-葡聚糖復(fù)合酶，10%甘露聚糖酶，10%的木聚糖酶，10%的戊聚糖酶。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶制劑，其特征在于:所述酯酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成: 50%酸性磷酸酶，30%脂肪酶，20%磷酸酯酶。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶制劑，其特征在于:所述氧化酶是由以下質(zhì)量百分比組成的酶制劑均勻混合而成: 50%超氧化岐化酶(SOD)，50%葡萄糖氧化酶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的任一一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶的復(fù)配方法為:首先準(zhǔn)確稱(chēng)取所述質(zhì)量份數(shù)的固體粉末酶制劑淀粉酶，蛋白酶，半纖維素酶，酯酶，氧化酶，均勻混合得混合酶制劑；然后準(zhǔn)確稱(chēng)取所述質(zhì)量份數(shù)的氯化鋅，氯化鈣，硫酸鈉，氯化鎂均勻快速混合得激活劑；最后將混合酶制劑與激活劑按照所述質(zhì)量比快速均勻混合、真空包裝既得新型高效啤酒固體復(fù)合酶。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型高效啤酒固體復(fù)合酶，屬啤酒酶制劑領(lǐng)域。所述復(fù)合酶是由淀粉酶，蛋白酶，半纖維素酶，酯酶，氧化酶，氯化鋅，氯化鈣，硫酸鈉，氯化鎂科學(xué)復(fù)配而成。本發(fā)明在全面復(fù)配麥芽酶系的基礎(chǔ)上，添加無(wú)機(jī)鹽作為激活劑，創(chuàng)造了酶催化作用的最佳條件，充分發(fā)揮了麥芽中自帶酶和外加酶的活力，徹底有效的分解了麥芽中淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素、脂肪等大分子物質(zhì)，使得糖化麥汁組份更科學(xué)、更合理，不但提高了啤酒的產(chǎn)量，而且大大提高了啤酒的非生物穩(wěn)定性，同時(shí)，由于選擇性無(wú)機(jī)鹽激活劑的引入，使得麥汁中含有充足的有利于酵母生長(zhǎng)和繁殖的無(wú)機(jī)鹽離子，有效降低了發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類(lèi)及雙乙酰等有害發(fā)酵副產(chǎn)物的含量。
文檔編號(hào)C12C7/04GK103194345SQ20131007064
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者李洪兵, 李海清, 張錦杰, 朱永明, 胡永明, 楊志祥, 高志忠, 向左東, 王永蘭, 左澤華 申請(qǐng)人:湖南鴻鷹生物科技有限公司