啤酒大生产中木聚糖酶的应用研究

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1、啤酒大生产中木聚糖酶的应用研究郑翔鹏（福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司）[摘要]：研究了木聚糖酶特性以及相关酶活分析方法，引用戊聚糖分析方法应用于研究中。通过木聚糖酶在啤酒生产中的应用，分析各麦芽、小麦芽和大米中戊聚糖含量的差异；在实验室试验中依据相关工艺参数，研究各原辅料配比与木聚糖酶添加量对麦汁戊聚糖含量、黏度、过滤性能等的影响，利用统计方法修约了小麦芽配比与过滤性能、戊聚糖等的线性关系，为生产工艺定量提供依据，确定了相应的工艺配方和木聚糖酶等应用于大生产中。在大生产中，进一步研究了麦汁过滤性、

2、稳定性、戊聚糖与黏度的关系，可能为戊聚糖中各高中低分子含量的分布是影响麦汁黏度的主要因素；在发酵过程中研究了戊聚糖含量的变化、冷凝固物特性、发酵液非生物稳定性和风味特性以及过滤性能，同时对成品啤酒进行综合分析。[关键词]：木聚糖酶；啤酒；应用1木聚糖酶应用概况木聚糖是自然界中的一种丰富的再生资源，是最具代表性的半纤维素，占半纤维素的1/3～1/2，是除纤维素外，自然界中最丰富的多糖。与纤维素相比，半纤维素更易被微生物降解转化，降解产物木糖在酶的作用下可转变为乙醇。低木聚糖是倍受关注的一种功能性低聚

3、糖，具有广泛的应用价值，低甜度、低热量、难被人体消化吸收，具有显著的双歧杆菌增值能力[1]，可被发酵，基本不增加血糖血脂，有润肠通便功能。在木聚糖水解酶系中木聚糖酶是最关键的水解酶，通过水解木糖分子β-1，4-糖苷键，将木聚糖水解为木寡糖和木二糖等低木聚糖及少量木糖和阿拉伯糖。木聚糖水解酶系（Xylanolyticenzymesystem）包括β-1，4-内切木聚糖酶、β-木糖苷酶、α-L阿拉伯糖苷酶、α-D葡糖苷酸酶、乙酰基木聚糖酶和酚酸酯酶，可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素[2]。木聚

4、糖酶可从动物、植物和微生物中获得，目前木聚糖酶生产主要为真菌和细菌等微生物的发酵。木聚糖酶应用现状方面[3]。饲料行业是较早应用的领域（其可破碎植物细胞壁，提高营养成分利用率及增殖肠道内的双歧杆菌，促进畜禽对饲料的吸收率）；造纸行业利用木聚糖酶解聚凝结于纤维表面的半纤维素，增加漂白剂与纤维的接触面积，提高漂白效率；食品工业中，利用木聚糖酶提高面团的柔软性和拉力，从而提高食品的伸展度，改善产品的质地、结构和保质期；还有低聚木糖的应用，如木糖醇是由木聚糖酶降解产物木糖单体衍生而成，是当前市场上畅销的糖

5、类替代品；在酿酒工业中，木聚糖酶一方面可作用于谷物细胞壁中的木聚糖，加快淀粉酶的作用，提高发酵率，增加酒精的产率，另一方面利用木聚糖酶作用于半纤维素层，降低发酵液粘度，避免过滤时膜的堵塞，改善啤酒口感和提高清亮度；另外，木聚糖酶在医药工业、纺织工业、去污洗涤等行业中也有广泛的应用。2木聚糖酶在大生产中应用分析基于实验室的研究，在大生产中选择复合木聚糖酶A进行试验分析。其中，在糖化过程主要研究麦汁的得率、黏度、戊聚糖、总氮、碘值、过滤情况等；发酵过程主要研究戊聚糖含量的变化、成熟发酵液风味物质以及冷

6、凝固物情况；对成品酒进行综合分析，等。2.1工艺特性选择940%大米+45%麦芽+15%小麦芽，木聚糖酶A添加量为0.02%，在混合醪液刚泵入糖化锅时添加，其他的根据工艺要求执行。其中，4批次进一发酵罐，共试验32批次8罐。其中主要工艺如下说明：糊化：37.0℃92.0℃糖化：45.0℃63.0℃68.0℃76℃过滤`煮沸：70min，煮沸强度：6.0%±1.0%发酵：主发酵9.0℃。2.2糖化过程参数与指标分析在对试验的32批次麦汁中，对过程参数以及定型麦汁进行相关指标统计分析，见下表8。表8大

7、生产实验1#-32#麦汁相关指标分析批次#过滤时间min煮沸强度%得率%黏度cp热凝固氮mg/l总氮mg/l抗老化值TBA戊聚糖mg/l碘值麦汁稳定性1565.878.81.848.98410.21323210.210.41/2.30/7.052546.777.61.8511.28240.22124530.190.93/3.13/7.213566.476.71.878.68270.24124160.251.01/3.43/8.074556.977.21.8310.38220.18925130.23

8、1.52/4.75/8.945535.876.51.857.98420.17823290.150.49/2.56/6.456536.877.31.848.78050.16524580.181.05/3.38/7.547565.977.51.898.98370.17723190.161.64/4.12/8.318617.077.41.827.58320.21624840.230.87/3.80/7.119576.076.41.938.48680.21323570.240.54/3.8