β-葡聚糖酶在大麦醋生产中的应用研究

毕 静

江苏经贸职业技术学院 (南京 211168)



β-葡聚糖酶在大麦醋生产中的应用研究

毕 静

江苏经贸职业技术学院 (南京 211168)

为了解决成品大麦醋易形成雾浊的现象，本文通过研究β-葡聚糖酶在大麦生产过程中的应用，分别在糖化时、酒精发酵时和醋酸发酵结束后加入不同量的β-葡聚糖酶以确定β-葡聚糖酶在大麦醋生产中的应用方法。实验结果表明，在大麦醋生产过程的糖化阶段加入为最佳，加入量为原料的0.01%，可大幅度降低大麦醋的浊度。

大麦醋；β-葡聚糖酶；生产过程；工艺条件

大麦在我国是栽培作物中最广泛的，但主要产区却相对集中，主要分布在长江流域、黄河流域和青藏高原，因其麦粒比其他麦都大，所以叫大麦。其麦粒中碳水化合物占 75%， 膳食纤维占10%，可以用来食用、酿酒、酿醋和制糖等。大麦具有调血脂、抗衰老、降血糖等多种药理活性[1]。

普通大麦中含有丰富的经β-1,3和β-1,4键以约30%和70%的比例聚合而成的直链高分子化合物—β-葡聚糖，而β-葡聚糖主要存在大麦的糊粉层和胚乳细胞壁中，一般占大麦干物质含量的5.0%～8.5%[2]。大麦中的β-葡聚糖在水中具有不易溶和高粘性的特点，并随着其分子量和含量的增高而增大，因此，在大麦醋的生产过程，如果β-葡聚糖不被分解，会使成品大麦醋形成雾浊而影响产品外观。

β-葡聚糖酶是催化水解β-葡聚糖的多种酶的总称，根据作用方式不同，又分为内切型和外切型。β-葡聚糖酶作为一种食品添加剂已广泛应用在食品酿造工业中，在大麦醋生产过程中如果适当添加β-葡聚糖酶，能够将大麦原料中的β-葡聚糖分解，就会大幅度降低大麦醋β-葡聚糖的含量，从而解决了成品大麦醋易形成雾浊的现象[3-4]。

本文通过研究β-葡聚糖酶在大麦生产过程中的应用，以确定β-葡聚糖酶加入的最佳时机，从而彻底解决成品大麦醋易形成雾浊的现象。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

100 NTU浊度标准溶液，北京天安联合科技有限公司；大麦，市售；4 000 U/g β-葡聚糖酶、100 000 U/mL糖化酶、40 000 U/mL耐高温淀粉酶，江苏博立公司；酵母：黄酒酵母，醋酸菌：巴斯德醋杆菌。

1.2 仪器与设备

WGZ-200型散射式浊度仪,上海光学仪器一厂；滴定管、锥型瓶，市售；5 L全自动发酵罐，自制。

1.3 方法

1.3.1 测定方法

浊度(NTU)的测定：将零浊度水倒入试样瓶内到刻度线，然后旋上瓶盖，置入试样座内，并保证试样瓶的刻度线对准试样座的白色定位线，然后盖上遮光盖。等读数稳定后调节调零旋钮，使之显示为零。采用同样方法装置校准用的100 NTU标准溶液，并放入试样座内，调节校正钮，使显示为标准值100，重复，以保证零点及校正值正确可靠。放入样品试样瓶，等读数稳定后即为样品的浊度值。

1.3.2 大麦醋生产工艺流程

大麦→粉碎→蒸煮→糖化→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→成品

1.3.3 试验方法

(1)糖化时加入β-葡聚糖酶

大麦经粉碎后加水蒸煮，之后冷却加入糖化酶的同时加入不同量的β-葡聚糖酶，以观察大麦醋成品的外观质量有何变化。

(2)酒精发酵时加入β-葡聚糖酶

大麦经粉碎后加水蒸煮，之后冷却加入糖化酶，糖化一段时间后接入酵母进行酒精发酵的同时加入不同量的β-葡聚糖酶，以观察大麦醋成品的外观质量有何变化。

(3)醋酸发酵结束后加入β-葡聚糖酶

按原大麦醋生产工艺进行，在醋酸发酵结束后，再加入不同量的β-葡聚糖酶，之后再过滤，以观察大麦醋成品的外观质量有何变化。

2 结果与讨论

2.1 糖化时加入β-葡聚糖酶生产的大麦醋质量

在糖化时加入β-葡聚糖酶，其最终大麦醋成品的质量见表1。从表1可知，加入不同量的β-葡聚糖酶，产品浊度下降明显，总酸上升，且幅度基本相同，产品的可溶性固形物含量无变化，说明β-葡聚糖被分解后转变成了醋酸，加入0.01%的β-葡聚糖酶即可完全满足分解β-葡聚糖的目的。

表1 大麦醋质量

2.2 酒精发酵时加入β-葡聚糖酶生产的大麦醋质量

在酒精发酵时加入β-葡聚糖酶，其最终大麦醋成品的质量见表2。从表2可知，大麦醋的浊度有所下降，但达不到在糖化时加入的效果，这和β-葡聚糖酶的最适作用温度为55 ℃～60 ℃有关，而酒精发酵温度最高在38 ℃，达不到β-葡聚糖酶最佳作用效果。但大麦醋的总酸及可溶性固形物却略有提高。

表2 大麦醋质量

2.3 醋酸发酵结束后加入β-葡聚糖酶生产的大麦醋质量

在醋酸发酵结束后加入β-葡聚糖酶，其最终大麦醋成品的质量见表3。从表3可知，大麦醋的浊度下降很小，这与β-葡聚糖酶的最适pH值在4.5～5.5和最适作用温度55 ℃～60 ℃相关，在大麦醋醋酸发酵结束后，此时的大麦醋pH值在3.5～4.0之间，温度在30 ℃左右，加入β-葡聚糖酶，并不在其最佳作用范围之内，因此效果也就不会好。但可溶性固形物却有上升，也就是说大麦醋的口感是有所改善。

表3 大麦醋质量

3 结论

通过上述研究表明，在大麦醋生产过程中，以在糖化阶段加入淀粉酶的同时加入β-葡聚糖酶为最佳，加入量为原料的0.01%，虽然在醋酸发酵结束后加入β-葡聚糖酶生产的大麦醋口感比在其他时间加入的要好，但综合比较原料利用率、产品风味和外观，以在糖化阶段加入均佳，浊度下降明显，醋液澄清度明显上升。

[1] 杨巧珍.大麦的特性及其利用[J].农产品加工,2012(6):30-31.

[2] 姜晓雷, 陈 霞,董学艳,等.国产东北大麦和西北大麦的酿造特性分析[J].西北农业学报,2010,19(1):112-115.

[3] 姜小莹,祝 勇.麦汁醋的研制[J].食品研究与开发,2003,24(3):49-50.

[4] 谢 焱，顾国贤,李 崎. 重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究[J]. 安徽农业科学, 2008,36(20):8510-8512.

Study on the application of β-glucanase in barley vinegar production

Bi Jing

Jiangsu Institute of Commerce (Nanjing 211168)

In order to solve the problem of fog turbidity in finished barley vinegar, the application of β-glucanase in barley production process was studied, adding different amount of β-glucan in saccharification, alcohol fermentation and acetic acid fermentation respectively Carbohydrase to determine the application of β-glucanase in barley vinegar production. The experimental results show that the addition of 0.01% of the raw materials in the process of barley vinegar production can greatly reduce the turbidity of barley vinegar.

barley vinegar; β-glucanase; production process; process conditions

2017-01-03

毕 静，女，1965年出生，高级工程师，研究方向为食品工程。

TS201

A

1672-5026(2017)02-040-03