蛋白酶A抑制剂的研制与纯生啤酒(简化版)课件.ppt

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1、蛋白酶A抑制剂的研制与纯生啤酒泡沫稳定性江南大学北京燕京啤酒股份有限公司技术研究报告报告内容大纲研究背景研究内容技术特征总体性能指标成果推广的前景和意义一、研究背景纯生啤酒由于其新鲜、纯正、爽口的优良风味,越来越受到人们的重视和亲睐.但目前我国的纯生啤酒存在一个缺陷：纯生啤酒包装前未经过巴氏灭菌，酵母分泌的少量蛋白酶活性存留下来，在啤酒储存及货架寿命中对泡持性蛋白进行降解，使纯生啤酒的泡沫越来越差。许多实验已证实这其中起主要作用是蛋白酶A（ProteinaseA,简称PrA，E.C.3.4.23.8）1.1啤酒酿造过程中蛋白酶的来源一来源于麦芽:

2、在大麦发芽时会产生自然蛋白酶，可降解蛋白质产生足够的有泡沫稳定性的多肽。但此酶在经过麦汁煮沸后就被除去，不会有所残留。二来源于人为添加的蛋白酶:如木瓜蛋白酶,主要用于控制啤酒的高分子量蛋白质，提高啤酒的非生物稳定性。据报道，木瓜蛋白酶耐热性较强，其残存酶活可能会对啤酒（熟啤或生啤）泡沫产生不利影响。三来源于酵母:酵母含多种蛋白酶，主要的有三类，即PrA、蛋白酶B和羧肽酶Y。研究表明，主要是其中的PrA降解了泡沫蛋白质，影响了纯生啤酒的泡持性。1.2PrA的释放机理示意图细胞膜液泡降解产物蛋白酶A分泌因素缺乏高尔基体泡持蛋白质错误途径无活性的蛋白酶

3、A前体无活性的蛋白酶A自溶活性蛋白酶A蛋白水解1.3PrA含量的影响因素PrA位于酵母细胞的液泡中,属于胞内酶。发酵时应尽可能避免蛋白酶A的分泌。一般说来，PrA量的多少与原料、酵母的自溶、发酵工艺、酵母菌株有很大关系。发酵过程中酵母PrA活力变化情况（课题组实验结果）由图可看出，酵母PrA活力随着发酵天数的增加不断变大。酵母死亡率和PrA的关系（课题组实验结果）随酵母死亡，PrA活力的水平不断增高；酵母死亡率达最大后，PrA活力出现下降趋势。一方面是因为酵母PrA随时间增加而失活，另一方面是因为酵母内含一些PrA抑制剂，它也会随着酵母自溶释放

4、出来。1.4啤酒泡沫相关因素啤酒泡沫是构成啤酒风味的重要成分之一，它是一种有许多物质组成的很复杂的混合物。对泡沫的长期研究表明，影响啤酒泡沫的因素有很多，其中的正因素有二氧化碳、大麦蛋白质、酒花酸、非淀粉类多糖、金属离子等；负因素有高浓度醇类、脂肪、脂肪酸、多酚等。其中大麦蛋白质长期以来就被公认为是形成泡沫的关键因素。资料报道:并不是所有的大麦蛋白质都对啤酒泡沫的形成起作用，只有一部分特定的大麦蛋白质与啤酒泡沫形成有关，这些就是所谓的“发泡蛋白”（foamingproteins）,又叫“泡沫活性蛋白”主要是分子量在10~100-KDal之间的发泡

5、蛋白参与了啤酒泡沫的形成。啤酒中泡沫活性蛋白含量是衡量啤酒泡沫质量的一个重要指标。啤酒泡沫蛋白质分离（本课题组报道）：SephadexG-75分离啤酒泡沫蛋白质证实：主要是大于10-KDal的高分子蛋白质对泡沫有积极作用。不同PrA活力下放置时间对啤酒泡持性的影响结果显示PrA活力越高，对啤酒泡持性的影响越大，PrA活力达10-4以上，起点为300S的啤酒就将下降到200S以下，而PrA活力在10-4以下的，才可维持200S以上。1.5PrA对啤酒泡沫的影响据本课题组及国内外研究人员对中国纯生啤酒的检测，一般的，其中PrA的含量都达到10-4u以

6、上的标示酶活单位，因此，我们认为国产纯生在28℃下泡沫的预计200s寿命一般为40~50d。如果要使纯生啤酒三个月的泡沫稳定性达200s泡持值，显然就必须设法控制其中PrA含量。1.6控制纯生啤酒PrA含量的方法PrA和其它蛋白酶在发酵和成熟阶段都会从酵母细胞中释放出来。为了控制影响纯生啤酒的PrA的含量，可从以下几个方面着手：一、选择合适菌株；二、选择合适的发酵和贮酒工艺，防止酵母衰老，死亡和自溶；三、寻找对PrA较为专一的抑制剂。国内研究表明从菌种和工艺方面控制酵母自溶，效果不太理想。显然，研究PrA抑制剂是个不错的后修饰思路，这对如何保持啤

7、酒良好的泡沫性能非常有效。为解决纯生啤酒泡沫稳定性问题，北京燕京啤酒股份有限公司与江南大学于2001年签定了”纯生啤酒泡沫稳定性”横向协作课题。鉴于上述国内外研究背景，课题组不断修改和完善研究方案，建立了一个寻找能在啤酒中实际应用的PrA抑制剂为主要目的的技术路线。在整个技术的研究过程中，首先应确立测定PrA活力的方法，通过分离纯化了解酵母PrA的特性，并利用所提取的PrA寻找PrA抑制剂，进一步研究其特性及在啤酒中的应用前景。一旦找到纯生啤酒中真正实用的PrA抑制剂，那么将会使我国的纯生啤酒泡沫质量上一个台阶，使口味自然的纯生啤酒更受人们的欢迎

8、。所以本课题的研究成果在啤酒行业意义重大。二、研究内容㈠建立和改进专一常规和微量PrA测定方法㈡酵母PrA的分离纯化及其基本特性研究㈢P