專利名稱：一種新型高效啤酒固體復合酶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及啤酒酶制劑領域，具體是指一種新型高效啤酒固體復合酶。
背景技術：
啤酒營養(yǎng)豐富，酒精含量低，以其特有的泡沫和特殊的香味，深受廣大消費者喜愛，啤酒中含有人體必須的維生素、氨基酸和碳水化合物等營養(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，國產(chǎn)麥芽的品質(zhì)一直較低。大的啤酒集團不惜高價進口一類澳麥和法麥為啤酒生產(chǎn)原料，國產(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)芽過程中分泌不足，導致啤酒麥芽中β_葡聚糖、半纖維素、蛋白質(zhì)等含量過高,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)中國鄭州啤酒原料市場分析研討會上，來自法國、澳大利亞、新加坡、瑞士、北京、保定、中儲糧總公司、中國酒業(yè)協(xié)會啤酒原料專業(yè)委員會等國內(nèi)外啤酒原料行業(yè)的專家分析，自2012年5月以來，美國、黑海地區(qū)等出現(xiàn)歷史罕見的干旱，全球農(nóng)產(chǎn)品價格出現(xiàn)暴漲，大豆、豆柏等品種創(chuàng)出歷史最高價，價格出現(xiàn)劇烈波動。時至九月，隨著美聯(lián)儲推出第三輪量化寬松政策的可能性加大，時間可能提前，外匯市場的波動也明顯加大。大麥在過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)了過去十幾年罕見的巨幅波動，無論是國內(nèi)大麥生產(chǎn)，還是進口大麥的采購，前景令人堪憂。據(jù)國內(nèi)啤酒行業(yè)權(quán)威專家預測2013年我國的啤酒原料主體有可能完全轉(zhuǎn)向進口或基本依賴進口。啤酒釀造主要原料大麥芽價格的高升，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)競爭日益激烈的形勢下，國內(nèi)各大啤酒廠面臨著嚴峻的考驗。在這種形勢下，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，酶制劑的添加成為一種需要。目前有些酶制劑廠家也生產(chǎn)了啤酒復合酶并應用于啤酒釀造，但所加工的復合酶只是將大麥芽酶系中不同種類的酶制劑按照一定比例簡單混合，無論做怎樣的調(diào)整和復配都不能從根本上解決提高酶活力的問題，仍然不能彌補國產(chǎn)麥芽相對于進口麥芽的不足，導致應用于啤酒生產(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合酶是當前所有酶制劑生產(chǎn)廠家迫在眉睫的首要任務和快速提升企業(yè)經(jīng)濟效益的方向和機遇。

發(fā)明內(nèi)容
國產(chǎn)麥芽質(zhì)量較差的主要原因是國產(chǎn)大麥有些無機金屬離子組成及含量不平衡，導致在麥芽制造過程中麥 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)在大麥制麥過程中鈉、鉀、鈣、鎂、鋅等無機金屬離子對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麥汁中的離子含量及酵母和發(fā)酵過程有很大的影響，從而影響啤酒的質(zhì)量和風味。為了彌補以上大麥芽酶系種類和含量的不足，可以通過外加酶制劑進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機金屬離子，但種類和含量嚴重不足，使得糖化醪中無機金屬離子仍不平衡，外加酶制劑催化作用環(huán)境受限，酶活力難以充分發(fā)揮，再加上酶制劑在運輸、貯藏和使用過程中酶活力受環(huán)境因素影響極大，往往在現(xiàn)場使用時其效力已大打折扣，液體復合酶尤為嚴重。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有啤酒復合酶的缺陷，針對國產(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、易失活等問題，首先根據(jù)國產(chǎn)麥芽酶系的缺陷全面復配麥芽酶系，然后向復配酶中添加可以激活酶活力的無機鹽離子并均勻混合，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)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種新型高效啤酒固體復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-葡聚糖復合酶，，30% β-葡聚糖復合酶，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)量組份的無機鹽均勻混合而成: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。首先準確稱量啤酒復合酶，加入5倍的50_60°C糖化用水于不銹鋼容器內(nèi)，充分攪拌溶解5min，在糖化鍋投料前5-10min加入糖化鍋，然后開啟糖化鍋攪拌lOmin，進行正常糖化工藝。有益效果:本發(fā)明在全面復配麥芽酶系的基礎上，添加無機鹽作為激活劑，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、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，由于選擇性無機鹽激活劑的引入，使得麥汁中含有充足的有利于酵母生長和繁殖的無機鹽離子，如鋅離子對酵母非常重要，鋅可激活多種酶，促進細胞合成蛋白質(zhì)，促進酵母增殖，又是脫氫酶的組成部分，明顯的增進酵母的凝集和發(fā)酵，有效降低發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類及雙乙酰等有害發(fā)酵副產(chǎn)物的含量。本發(fā)明所添加的激活劑對啤酒釀造的重要作用:雖然地下水中含有大量無機鹽離子，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，幾乎所有啤酒生產(chǎn)廠家都會采用不同的水處理方式將地下水或自來水進行處理，以得到符合啤酒釀造標準的釀造用水，不論采用怎樣的水處理方式，最終釀造用中對酶制劑有重要激活作用和對酵母生長有重要意義的無機鹽離子含量很低，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和繁殖，對提高啤酒產(chǎn)量和質(zhì)量都非常不利，本發(fā)明根據(jù)國內(nèi)釀造用水的缺陷，在啤酒復合酶制劑中科學復配無機鹽激活劑，有效提高了啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，解決了國產(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，鋅離子對酵母非常重要，鋅可激活多種酶，促進細胞合成蛋白質(zhì)，促進酵母增殖，又是脫氫酶的組成部分，明顯的增進酵母的凝集和發(fā)酵，有效降低發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類及雙乙酰等有害發(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，鈣鎂離子能促進帶負電荷的蛋白質(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，方可發(fā)揮最佳效果，同時適當濃度的鈣鎂離子會有效提高麥汁中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，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)有啤酒復合酶的組成基礎上，本發(fā)明啤酒復合酶增加了 R-酶、無花果蛋白酶、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)同作用下進一步分解為麥芽糖。2.無花果蛋白酶:跟菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶一樣屬植物蛋白酶，國外啤酒廠家普遍采用，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單的酯類，有利于啤酒中泡沫的維持，對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，延長保質(zhì)期。6.酸性磷酸酶:大麥中含量很小，對調(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，提高啤酒中呈香呈味物質(zhì)的含量。
具體實施例方式下面通過具體的實施方案敘述本發(fā)明中一種新型高效啤酒固體復合酶，除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術手段均為本領域技術人員所公知的方法。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領域技術人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例1首先準確稱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；然后準確稱取氯化鋅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合酶。(I)使用方法:糖化階段將本發(fā)明啤酒復合酶制劑加入糖化鍋:首先準確稱量啤酒復合酶，加入5倍的50°C糖化用水于不銹鋼容器內(nèi)，充分攪拌溶解5min,在糖化鍋投料前5_10min加入糖化鍋,然后開啟糖化鍋攪拌IOmin,進行正常糖化工藝。添加量:以甘肅景泰一級啤酒麥芽為例，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、時間90min ;最佳料水質(zhì)量比1:5?；旌咸腔?麥芽醪與糊化醪混合)最適PH值5.4 ;糖化溫度64°C;糖化時間60min。(2)使用效果:釀造10° 淡爽型啤酒糖化階段效果對照表
權(quán)利要求
1.一種新型高效啤酒固體復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合酶，其特征在于:所述激活劑是由如下質(zhì)量組份的無機鹽均勻混合而成: 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-葡聚糖復合酶，，30% β-葡聚糖復合酶，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合酶的復配方法為:首先準確稱取所述質(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；然后準確稱取所述質(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合酶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型高效啤酒固體復合酶，屬啤酒酶制劑領域。所述復合酶是由淀粉酶，蛋白酶，半纖維素酶，酯酶，氧化酶，氯化鋅，氯化鈣，硫酸鈉，氯化鎂科學復配而成。本發(fā)明在全面復配麥芽酶系的基礎上，添加無機鹽作為激活劑，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、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，由于選擇性無機鹽激活劑的引入，使得麥汁中含有充足的有利于酵母生長和繁殖的無機鹽離子，有效降低了發(fā)酵液中揮發(fā)酸、醛類及雙乙酰等有害發(fā)酵副產(chǎn)物的含量。
文檔編號C12C7/04GK103194345SQ20131007064
公開日2013年7月10日 申請日期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 申請人:湖南鴻鷹生物科技有限公司