一種微生物制麥方法及其應用的制作方法

專利名稱：一種微生物制麥方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于啤酒釀造技術領域，涉及一種微生物制麥方法及其應用。
背景技術：
我國是世界上的啤酒大國，產量已多年居世界第一，2009年我國啤酒的產量已經 超過4000萬千升，目前產量仍在繼續增加。大麥作為啤酒釀造的主要原料，需求不斷增加， 當前，啤酒釀造技術已經比較完善，市場競爭日益激烈，企業要在競爭中取勝，首要的是在 保證啤酒質量的前提下盡可能降低啤酒生產成本。在目前高比例使用價格高的進口大麥原 料的情況下，提高國產啤酒大麥的制麥性能，增大國產大麥的使用比例是降低生產成本的 有效方法之一。但部分國產啤酒大麥發芽率比較低，發芽不均勻，溶解困難，麥芽中水解酶 的活性比較低，生產出的麥汁存在粘度高、過濾速度慢等缺點。若能改善某些低過濾性能國 產啤酒大麥所制麥芽的品質并用于啤酒生產，一方面可以減少進口啤酒大麥的使用比例， 降低啤酒生產成本，取得明顯的經濟效益，另一方面也可以推動我國啤酒大麥的種植與加 工產業鏈的發展，將產生深遠的社會意義和經濟效益。制麥過程實際上是大麥逐漸溶解的過程。制麥過程中通過引入有益的微生物用來 提高麥芽的質量是一種新興的制麥技術。這些被添加的有益微生物在生長過程中能夠產生 多種水解酶系，這些水解酶能夠協助麥芽胚乳細胞壁的溶解，利于其他各種水解酶的作用， 從而提高成品麥芽胚乳細胞的溶解狀況，改善了麥芽的過濾性能。本實驗室前期開發的白 地霉菌CGMCC-2245(JN4)，應用于國產發芽率低、溶解困難的大麥，其制得成品麥芽在過濾 性能、溶解性能方面有了很大改善。本發明基于前期研究的基礎上，旨在開發出一種可以工 業化應用的改良國產低品質大麥制麥性能的技術，并將得到的產品麥芽應用于啤酒的糖化 工藝中。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于改善國產低品質大麥制得麥芽品質 的制麥方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種微生物制麥方法，具體技術方案如下(1)以白地霉CGMCC-2245為出發菌株，加入到適量5°P麥汁培養基中，于30°C、轉 速180-200r/min條件下搖床培養24h作為種子培養液用于接種；將5°P麥汁培養基的初 始PH值調整為5. 5，白地霉孢子接種濃度為3%，250mL三角瓶裝50mL培養基，搖床轉速為 180-200r/min,培養48h，使白地霉孢子的濃度達到1. 0 X 108cfu/mL ；(2)液體培養物經過萌發處理，在大麥第一次浸麥時直接加入到浸麥水中，其接種 濃度為IO8-IO9個孢子/kg大麥；(3)浸麥工藝浸水6h，斷水6h，浸水2h，斷水6h，浸水2h，浸麥度為42. 5% ；(4)發芽工藝發芽5天，第一天15°C，第二天15°C，第三天19°C，第四天19°C，第 五天15°C，發芽20h補充水分至45. 5% ；
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(5)焙燥工藝進風溫度45°C，Ih內升溫至50°C，每小時升溫2°C，升溫至60°C保 持3h，6h內升溫至85°C，保持3h。本發明還提供了 一種采用上述微生物制麥方法制得麥芽的應用。所述應用方法如下在啤酒釀造過程麥芽糖化工藝中，采用上述微生物制麥方法 制得麥芽替換20%進口麥芽。所述糖化工藝為48°C投料，保溫30min，升溫到65 °C，保溫30min，升溫到72 °C，保 溫lOmin，升溫至78°C，保溫lOmin。糖化料水比為1 4. 5，糖化水中加入石膏15克，調節 糖化醪液PH為5. 4。本發明在制麥過程浸麥工段中添加有益微生物，利用微生物在生長過程中產生的 水解酶系，協助低發芽率大麥胚乳細胞的溶解，有效解決了國產低品質大麥胚乳細胞溶解 不足的問題，使得原本品質較差的大麥麥芽在品質上有了明顯改善，在不改變工廠現有的 制麥過程以及不添加其他制麥設備的前提下，制得的微生物麥芽可以部分替代進口麥芽， 降低了國內啤酒生產企業的生產原料成本，大大緩解了我國啤酒生產中優質原料供應不足 的現狀。
具體實施例方式制麥微生物本實驗室從麥芽表皮中篩選出的白地霉菌JN4，于2007年11月保藏 于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為CGMCC-2245。實施例1 在江蘇射陽某麥芽廠進行了微生物制麥實驗，制麥規模為150噸/批。所用大 麥品種為蘇啤，其部分理化指標為水分13.5%，5天發芽率82%，蛋白質14.0%，千粒重 41. 6g。制麥過程浸麥工藝浸水6h，斷水6h，浸水2h，斷水6h，浸水2h，浸麥度為42. 5% ；發芽工藝發芽5天，第一天15°C，第二天15°C，第三天19°C，第四天19°C，第五天 15°C，發芽20h補充水分至45. 5% ；焙燥工藝進風溫度45°C，Ih內升溫至50°C，每小時升溫2°C，升溫至60°C保持 3h ；6h內升溫至85°C，保持3h ；對照組麥芽普通制麥過程中不添加白地霉菌株CGMCC-2245得到的蘇啤麥芽；實驗組麥芽在制麥過程的第一次浸水中添加白地霉菌株CGMCC-2245萌發孢子 得到的白地霉麥芽，添加量為IO8-IO9個孢子/kg大麥。兩種成品麥芽協定糖化麥汁的理 化指標見表1。表1兩種麥芽協定糖化麥汁指標 由表1可知，在150噸的大生產中，實驗組麥芽協定糖化麥汁指標中，IOOmL麥汁過 濾速度明顯快于對照組的，其余指標均符合QB1686-2008啤酒麥芽標準。麥汁過濾性能的 改善能夠縮短啤酒的生產周期，節省生產成本，這將為啤酒企業帶來良好的經濟效益。實施例2 用得到的成品白地霉麥芽替代20%的進口麥芽進行了 1000升的糖化與發酵試 驗，其中進口麥芽為澳麥Gairdner麥芽，其相關理化指標見表2。表2澳麥Gairdner麥芽相關理化指標 (1)麥芽糖化配方為對照組為60 %的進口麥芽+40 %的對照麥芽；實驗組為40%的進口麥芽+40%的對照麥芽+20%的微生物制得麥芽。(2)糖化程序為48°C投料，保溫30min，升溫到65°C，保溫30min，升溫到72°C，保 溫lOmin，升溫至78°C，保溫lOmin。糖化料水比為1 4. 5，糖化水中加入石膏15克，調節 糖化醪液PH為5. 4。(3)煮沸時參數控制麥汁煮沸90min，酒花添加量為0. 04 %，分兩次添加， 煮沸IOmin時添加0. 025 %,煮沸結束前IOmin時添加0.015 % ；煮沸初用磷酸調 pH(20°C )5· 45-5. 5，煮沸40min時加K2S2044. 5克；添加石膏25克，煮沸結束前10分鐘加 ZnCl2O. 32 克。(4)發酵酵母接種濃度為IO7CfuAiL麥汁，主酵12°C，每天測定外觀濃度及雙乙 酰含量，當外觀降至3. 6-3. S0P時封罐備壓，當雙乙酰含量降低至0. lmg/L時開始降溫，進 入啤酒后酵。后酵結束對兩種麥汁所釀啤酒的常規理化指標進行測定。微生物麥芽替代20%進口麥芽糖化麥汁的指標見表3，對應的麥汁發酵后結果見 表4。表3兩種不同配比麥芽所得糖化麥汁的指標 由表3可以看出，與對照組相比，實驗組麥汁的總過濾時間有所延長，增加了 8.5%，但增加幅度并不明顯。與氮含量相關的一些指標，如α-氨基氮和總可溶性氮，稍微 有所提高，這與國產大麥總蛋白含量偏高有一定的關系。從兩種麥汁理化指標總體而言，變 化差異不明顯。接下來對兩種麥汁進行了發酵實驗，考察了兩種麥汁進行啤酒發酵后所得產品的 常規理化指標的差異。表4兩種不同配比麥芽所制啤酒常規理化指標 從表4可以看出，兩批麥汁所釀啤酒的常規理化指標相差不大。相對于對照組而 言，實驗組麥汁所釀啤酒的發酵度僅相對降低了 1.7%，變化差異不顯著。TBZ是一個非常 重要的指標，其數值高意味著啤酒中含有較多的羰基化合物，這將導致成品啤酒口味不夠 純正干凈，并且風味穩定性差，因此在啤酒釀造過程中都是要降低成品啤酒的TBZ。實驗組 麥汁所釀啤酒的TBZ值要低于對照組，這說明添加微生物麥芽后，啤酒的在口感和風味上 有所改善，增強了啤酒的風味穩定性，有利于延長啤酒的保質期。本發明提供的技術方案，能夠很好的改善國產低品質大麥所制得麥芽的品質，所 得到的麥芽可替代20%的進口麥芽用于啤酒發酵。
權利要求
一種微生物制麥方法，其特征在于具體制麥方法如下(1)以白地霉CGMCC 2245為出發菌株，加入到適量5oP麥汁培養基中，于30℃、轉速180 200r/min條件下搖床培養24h作為種子培養液用于接種；將5oP麥汁培養基的初始pH值調整為5.5，白地霉孢子接種濃度為3％，250mL三角瓶裝50mL培養基，搖床轉速為180 200r/min，培養48h，使白地霉孢子的濃度達到1.0×108cfu/mL；(2)液體培養物經過萌發處理，在大麥第一次浸麥時直接加入浸麥水中，其接種濃度為108 109個孢子/kg大麥；(3)浸麥工藝浸水6h，斷水6h，浸水2h，斷水6h，浸水2h，浸麥度為42.5％；(4)發芽工藝發芽5天，第一天15℃，第二天15℃，第三天19℃，第四天19℃，第五天15℃，發芽20h補充水分至45.5％；(5)焙燥工藝進風溫度45℃，一小時內升溫至50℃，每小時升溫2℃，升溫至60℃保持3h，6h內升溫至85℃，保持3h。
2.根據權利要求1所述微生物制麥方法，其特征在于所述大麥為國產低發芽率、溶解 困難的大麥。
3.—種權利要求1所述制麥方法的應用，其特征在于在麥芽糖化工藝中，采用上述微 生物制麥方法制得麥芽替換20%進口麥芽。
全文摘要
本發明公布了一種微生物制麥方法及其應用，通過在傳統制麥過程中添加微生物的方法，改善了國產低品質大麥制得麥芽的品質；制麥過程得到麥芽產品用于啤酒釀造過程的糖化工藝中，可替換20％的進口麥芽。將本發明用于啤酒的生產中，在不改變麥芽工廠現有的制麥工藝以及不添加其他制麥設備的前提下，制得的微生物麥芽可以部分替代進口麥芽，降低了國內啤酒生產企業的生產原料成本，具有良好的經濟效益。
文檔編號C12C1/027GK101892134SQ201010221239
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者喬洪升, 孫軍勇, 蔡國林, 袁冬華, 陸健, 龍杰 申請人:江南大學