【文章內容簡介】 麥時的加大浸麥水量清洗處理干凈，達到降低 pH的目的；麥粒內部難溶的堿性物質可通過調整制麥工藝，增加麥芽有機酸含量，達到降低 pH的目的。 （ 2） 控制 制麥過程中麥芽內部有機酸類物質變化 通過分析了解特定品種大麥（澳麥和加 麥）麥芽的有機酸組成、含量及其對麥芽 pH值的影響因子，找到對應的酶系 ，依據該酶系的 性質，從而調整制麥工藝，促進麥芽大量產生該酶，并在一些工序中 延長其 處于較適宜活性范圍的時間，以便有利于有機酸的大量生成，達到降低成品麥芽 pH的目的。 （四） 主要研究內容和技術路線 通過對 以上問題的分析及 控制對策的研究 思路，我們 在 查閱大量資料， 并 總結行業(yè)內前期研究成果 的基礎上 ，提出以下研究內容： 14 微生物對麥芽濁度、色度和過濾速度的影響 （ 1） 制麥過程中影響麥芽濁度、色度和過濾速度的 微生物 變化趨勢 本項 研究旨在找出影響麥芽濁度 、色度和過濾速度的優(yōu)勢微生物，將 在總結行 業(yè) 內專家研究結果的基礎上進行 。 在中糧麥芽商業(yè)化生產中，選用 純品種 加麥、澳麥和 國產大麥 各一個 ， 在由原料大麥→浸泡→發(fā)芽→ 排潮→ 焙焦→除根→成品麥芽的各環(huán)節(jié)分別扦樣， 進行微生物培養(yǎng)、分離、純化， 對每份樣品上分離出來的未知菌株，在標準培養(yǎng)基上進行擴增培養(yǎng)，然后用自動微生物鑒定儀或按照對應的檢索系統(tǒng)進行分類鑒定， 所有 菌類 都只 鑒定到屬 ， 重點將放在曲霉、根霉、地霉、鐮孢霉、乳桿菌等已有報道對麥芽品質有益和有害微生物及其代謝產物的菌相、數(shù)量變化趨勢研究上。 同時進行霉菌總數(shù)和細菌總數(shù) 的檢測分析 （ 2） 制麥過程中各階段產品 理化指標分析 本項研究內容 與第一項內容同時進行， 利用第一項所 扦樣 品 ， 進行浸出物 (細粉 )（ 主要參數(shù) ， 目的是預測釀造浸出物產量 ）、 浸出物 (粗粉 )（ 重要參數(shù) ， 給出麥芽溶解信息 ）、 粗細粉差 （ 重要參數(shù) ， 給出麥芽溶解信息 ）、 總氮 和總可溶性氮（ 主要參數(shù) ， 麥芽的高氮含量不適于啤酒釀造 ，會導致微生物繁殖 ， 酒體渾濁 ，給 啤酒風味及穩(wěn)定性帶來問題 ）、 庫爾巴哈值 （ 主要參數(shù) ， 經常是有害的 ， 與麥芽溶解情況有關 ， 特別是蛋白質溶解 ）、 麥芽汁粘度 （ 麥芽汁過濾的有用預測 ）、 β葡聚糖含量 （ 麥芽汁過濾的有用預 測 ， 給出溶解狀況的有關信息 ）、 色度 （ 主要參數(shù) ， 預測麥芽汁顏色 ） 、 pH值和總酸 等 麥芽 理化 品質 指標 的 檢測分析。 （ 3） 影響麥芽濁度、色度和過濾速度的微生物篩選 本項研究內容在前兩項的基礎上進行。 采集 （ 1）、（ 2） 項研究內容的 數(shù)據 ， 進行由原料大麥到成品麥芽制麥工藝流程中微生物生長及代謝物質等基本信息的研究和對 反映 麥芽 濁度、色度和過濾速度的理化指標 15 的 影響的相關性分析， 初步 篩選 出制麥過程中影響麥芽 濁度、色度和過濾速度的 主要有益 、有害 微生物及其代謝產物 。 （ 4） 影響麥芽 濁度、色度和過濾速度有益、有害微生物的驗證試驗及特 性分析 本項研究內容在第 （ 3） 項的基礎上進行。 將篩選出 的 影響 制麥過程中 麥芽濁度、色度和過濾速度的主要有益、有害微生物，選用加麥、澳麥各一個品種和兩個品種的國產大麥，在實驗室制麥機中進行有益或有害微生物接種試驗， 對生產的麥芽進行綜合品質分析，對這些微生物的有益或有害作用進行驗證。 對驗證后篩選出的主要優(yōu)勢有益、有害微生物菌群的生物學特性進行分析。 微生物不良影響控制措施研究 （ 1） 微生物制麥技術研究 ★ 接種微生物生長的主要影響因素研究 影響接種微生物生長的因素有很多。國外研究表明微生物制麥的效果肯定會受到大 麥表皮自然存在的微生物菌群的影響，微生物之間對氧氣的競爭也會在很大程度上影響到制麥效果。我們的主要研究目標是要提高麥芽品質，因此，我們將主要從大麥表皮自然存在的微生物菌群對接種微生物生長的影響和微生物制麥發(fā)芽最佳供氧條件兩方面進行研究 ， 同時測定麥芽主要品質指標， 通過正交試驗選擇微生物生長最佳條件 。 ★ 接種微生物 菌種 的選擇 微生物是微生物制麥技術的靈魂，合適的微生物菌株是成功進行微生物制麥的首要保障。我們將 根據 第 （ 4） 項 驗證試驗的結果， 篩選 出對麥芽濁度、色度和過濾速度有益的微生物在發(fā)酵罐內制種， 以 大連麥芽和江 陰麥芽 現(xiàn)在使用的 啤酒 大麥（澳麥、加麥、國產啤酒大麥各一個純 16 品種），在實驗室內使用微型制麥 機 進行 實驗室微型制麥試驗 。通過 對獲得的麥芽 進行綜合品質 分析，篩選出 能提高麥芽品質的有益微生物菌種。 ★ 微生物 接種時 間 和接種量的 研究 根據目前研究的情況，有的是在浸麥時進行微生物接種，有的則是在浸麥結束發(fā)芽開始之前接種。本項研究將結合篩選出的有益微生物菌種的生物學特性，選擇合適的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)并檢測其濃度，選擇適合的載體，結合麥芽品質指標分析結果，進行接種時 間 和接種量的研究。 ★ 微生物制麥小試 為使試驗工藝便于在大生產中放 大，在浸麥方法中，通風量的控制、溫度控制以及噴淋水的控制等方面將盡量接近于大生產所能達到的條件。 其他工藝條件盡量與大連麥芽和江陰麥芽大生產的條件保持一致。 ★微生物制麥中試 將實驗室最大投料量至少擴大 100～ 1000倍逐步 進行中試，對技術方案改進、完善。 ★生產化試驗 及應用 為保險起見，先在單批次生產規(guī)模較小的海拉爾制麥廠進行生產性試驗，對技術方案改進、完善后在應用于大連麥芽和江陰麥芽。 （ 2） 有效殺 菌 劑的篩選 及配比研究 根據查閱的資料，在實驗室內進行可用于麥芽生產滅菌的殺菌劑中選擇針對性更強、滅菌效果更好 的殺菌劑 ；通過實驗室試驗，研究不同濃度配比滅菌效果，提出最佳配比，并通過擴大試驗驗證，最后用于生產中浸麥階段。 （ 3） 浸泡液粘稠物的去除方法研究 本項研究將分別對浸泡用水、浸泡液以及粘稠物分別取樣進行微生物學分析， 分離出粘稠物的優(yōu)勢微生物菌群及其主要代謝產物，并進根 17 據這類優(yōu)勢菌 本身的生物學特性 ，研究抑制其繁殖的控制措施 ，找出減少和去除粘稠物的辦法 。 降低澳麥芽 pH值的 方法 研究 （ 1） 大麥原料堿性物質 對 pH值 影響 的 研究 本項研究將 在大連麥芽 扦 取一定量的澳麥與加麥，加一定比例的軟水進行浸 泡后，測定其 pH值及 pH值緩沖容量。對比分析兩者的差異大小及其影響因素。如果澳麥的 pH值顯著偏高，可利用微型制麥設備在實驗室內開展不同浸泡加水量或清潔度的制麥實驗，以明確澳麥麥芽 pH值偏高是否由于其原料表面易溶性堿性物質作用的結果 ，與此同時進行麥芽品質檢測 。若確定是大麥原料表面易溶性堿性物質的影響，即 可 通過增加大麥的潤洗次數(shù)或 改變浸麥加水量等 浸麥 工藝參數(shù) 降低 pH值。 注：麥芽緩沖容量以協(xié)定糖化麥汁的緩沖性表示，即每 100mL 麥汁的 pH值改變 1 個單位時，所消耗 mol／ L NaOH 的毫升數(shù)。 （ 2） 制麥過程中麥芽內部有機酸 類物質變化對 pH值的影響 如果澳麥的 pH值及 pH值緩沖容量與加麥相比無顯著性差異，則需要 用相同樣品 進行澳麥 和加麥 在制麥過程中內部有機酸類物質變化研究 。 ★ 用前面分析堿性物質影響相同的樣品 ，研究 澳麥和加麥及其麥芽中總有機酸的組成及含量（如乳酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、酒石酸、乙酸、草酸等、氨基酸、脂肪酸、磷酸等）；以及金屬元素等物質的組成及含量 。 ★ 通過在特定麥汁中添加不同有機酸，研究不同有機酸及其增加量對緩沖體系的貢獻或影響因子，找出對麥芽 pH值影響較大的幾種主要有機酸，并進行降低澳麥麥芽 pH值時的增加量研 究 。 通過查閱資料， 了解大麥發(fā)芽中產生上述有機酸的幾種主要的酶系及其在制麥過程的相關變 18 化性質，結合制麥工藝確定降低澳麥芽 pH值的適宜有機酸及其酶系。其中，按目前的研究表明，磷酸酶系及其分解的有機酸可能是其調節(jié)麥芽pH值的最主要影響因素。 ★ 在實驗室內利用微型制麥設備，按照大連麥芽 這兩個 品種的現(xiàn)有生產工藝參數(shù)進行制麥實驗，并在由大麥原料→篩選→浸泡→發(fā)芽→烘干 (排潮、焙焦 )→除根→成品麥芽的各環(huán)節(jié)分別扦樣，分析測定制麥過程中 pH值變化、主要酸類物質變化及主要酶系（總酶含量及其活性，以磷酸酯酶為主）的變化情況。 ★ 參照大連麥芽 這兩個 品種的現(xiàn)有生產工藝參數(shù)，改變特定工藝條件（溫度、浸麥度、發(fā)芽時間、供氧量、浸麥水 pH 值和無機離子、“可接受”生物制劑等因素），研究其對主要酶系（以磷酸酯酶為主）及其產酸的影響，同時檢測成品麥芽品質指標 ，研究改變特定工藝條件后對麥芽品質的影響 。 ★ 根據實驗結果分析影響成品麥芽 pH值的主要工藝條件。進而提出控制成品麥芽 pH值的草案。草案中將結合大連麥芽現(xiàn)有的工藝、設備條件，提出生產過程中可控、易控且經濟有效的工藝參數(shù)指標。 （ 3） 生產試驗和工藝改進 開展本項 內容 研究的最終目的，是為了應用于大 連麥芽的生產實際，降低澳麥麥芽 pH值，穩(wěn)定和提高麥芽品質質量。因此在完成了實驗室工藝研究之后，將到中糧 大連 麥芽生產現(xiàn)場，進行生產放大試驗；并根據放大試驗的情況，對工藝進行適當改進，確保在不影響（或影響較?。溠科渌焚|指標條件下，將成品麥芽的 pH值控制在 ～ 范圍，滿足市場需求。 19 技術路線框圖： 制麥過程中麥芽內部有機酸類物質變化 對 pH 值 的影響 降 低澳麥芽 pH 值適宜有機酸、酶系及其在制麥過程中的變化研究 分析影響 pH 值的主要工藝條件，提出控制草案 ， 微型制麥機小試，改進 微生物制麥技術研究 其他 微生物 控制措施研究 接種微生物生長的主要影響因素研究 接種微生物菌種選擇 接種時間和接種量研究 微生物制麥小試，微調，改進 對工藝進行改進 撰寫項目技術報告、總作總結等驗收材料，準備項目驗收 制麥過程中影響麥芽濁度、色度和過濾速度的微生物變化趨勢 研究 影響麥芽濁度、色度和過濾速度有益、有害微生物的驗證試驗及特性分析 影響麥芽濁度、色度和過濾速度的微生物篩選 制定實施方案 制麥過程中各 階段產品主要 理化指標分析 研究 降低澳麥芽 pH值的研究 微生物對麥芽濁度、色度和過濾速度的影響及降低澳麥芽pH值的研 究 成立項目組搭建實驗室平臺 殺菌劑篩選 及最佳配比研究 浸泡液粘稠物的去除方法研究 是 不是 研究 控制措施并生產化應用 大麥原料堿性物質 引起 pH 值升高措施研究 提出 控制措施并生產化應用 工廠放大試驗 提出可行性工藝 微生物制麥中試調整、改進 制麥中試和 調整、改進 20 五、技術關鍵和創(chuàng)新點 （一） 技術關鍵 影響麥芽濁度、色度和過濾速度的有益、有害 微生物 篩選 ； 接種 有益 微生 物生長的主要影響因素研究 ； 接種 有益 微生物菌種選擇 ； 有益微生物接種時機和接種量的選擇 ； 微生物制麥技術 中試與 生產化應用 ； 浸麥階段使用的有效殺菌劑及最佳配比； 麥芽中酸類物質對成品麥芽 pH 值的影響因子及影響因子較大的主要酸類物質的酶系變化情況 ； 在不影響成品麥芽其它品質指標條件下，將成品麥芽的 pH 值控制在 范圍。 （ 二） 技術創(chuàng)新點 首次 系統(tǒng)的對微生物生長及代謝物質對麥芽 濁度、色度和過濾速度的影響進行了研究 ； 首次 選擇出 適宜于 降低麥芽濁度、色度，提高麥芽汁過濾速度的有益 微生物，并篩選出適宜于 微生物制麥的微生物菌種； 首次 在國內進行 微生物制麥 中試和生產放大試驗 ； 首次系統(tǒng)地研究了麥芽中有機酸物質對成品麥芽 pH 值的影響因子及成品麥芽汁的 pH緩沖容量 ； 首次研究了制麥過程中麥芽特 定酸類物質及其酶系的變化情況。 21 六、預期成果及考核指標 （一） 成果形式（小試、中試、產業(yè)化） 篩選出浸麥階段使用的有效殺菌劑，提出最佳濃度配比，供制麥