【文章內(nèi)容簡介】 α氨基氮和極有限的二肽 ， 若麥汁中的 α氨基氮太低會使酵母缺乏營養(yǎng) ， 降低發(fā)酵力。而 α氨基氮過高又會導(dǎo)致發(fā)酵過快 ， 缺少高、中分子蛋白質(zhì) ， 影響啤酒的泡沫和口味。通常 ， 麥汁中的 α氨基氮含量要求 控制在每 1 %浸出物中含有 20 mg/ L 就足夠提供酵母所需 ， 因此 ， 一般情況下 ， 我們規(guī)定 α氨基氮的含量應(yīng)控制在 160～ 200 mg/ L 之間 ［ 5］ 。在追求經(jīng)濟(jì)效益和啤酒質(zhì)量的激烈競爭下，提高啤酒質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，是啤酒生產(chǎn)廠家生存的根本。在麥汁制備過程中添加適當(dāng)?shù)妮o料有助于降低生產(chǎn)成本，同時(shí)輔料比掌握合適，又能保證啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量，而啤酒的風(fēng)味物質(zhì)高級醇和雙乙酰均與麥汁中的氨基氮；含量有關(guān)，因而控制氨基氮含量顯得尤為重要，且麥汁中氨基氮含量的控制可以通過輔料來調(diào)節(jié)，因此掌握麥汁中酵母發(fā)酵的最適氨基氮 ；含量為關(guān)鍵所在。 提高麥汁α 氨基氮含量的工藝措施 原料的選擇 選用含氮量 (12 %) 較低的大麥原料和采用低溫發(fā)芽制麥工藝。據(jù)資料介紹，麥汁中α 氨基氮含量的 2/ 3 以上是在發(fā)芽過程中產(chǎn)生的，低溫發(fā)芽工藝有利于產(chǎn)生較多的α 氨基氮。 輔料的比例 糖化控制適當(dāng)?shù)妮o料比例，一般輔料比例以 25 %～ 35 %為用漂白粉噴灑，定期改用其他消毒劑 (如過氧化氫、甲醛等 )。 氨基氮含量對啤酒的重要性 某些啤酒生產(chǎn)廠家為了降低生產(chǎn)成本， 盲目地增加輔料量和使用廉價(jià)麥芽 ， 但是欲速則 不達(dá)。由于輔料量增加 ， 則相對稀釋了麥汁中α 氨基氮含量， 還有本科畢業(yè)論文 第一章 緒論 4 劣質(zhì)麥芽自身的質(zhì)量缺陷，必然會導(dǎo)致酵母增殖數(shù)量不夠，發(fā)酵緩慢，雙乙酰含量增高，高級醇含量升高等一系列技術(shù)質(zhì)量問題。因此，必須提高對α 氨基氮這一關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)的重視程度，采取相應(yīng)的工藝措施，保證麥汁中有足夠適量的α 氨基氮含量。 本科畢業(yè)論文 第二章 材料與方法 5 第二章 材料與方法 材料 發(fā)酵用麥汁， 751GD 型紫外可見分光光度計(jì)， 1cm 石英比色皿，高精度恒溫水浴鍋（精度 177?！?） ，試管 16mm160mm，分析天平（感量 ） ，移液管：1 mL、 2 mL、 5mL， 酵母菌株，麥芽，大米 ， 化學(xué)自動分析儀， SKALAR 啤酒分析儀： SAMPLER1006 自動取樣器 ， 數(shù)摸轉(zhuǎn)換器：微機(jī)控制處理系統(tǒng) 。 試劑與溶液 發(fā)色劑 稱取磷酸氫二鈉（ Na2HPO4178。12H2O ） 10g、磷酸二氫鉀 (KH2PO4) 6g、茚三酮 ?；靹?，用水溶解并定溶至 100mL于 0℃ 貯存 稀釋溶液 稱取碘酸鉀 (KIO3) 2g 溶于 600mL 水中，加入 96%(v/v)乙醇 400mL 于 5℃ 貯存。 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)貯備液 稱取甘氨酸 ， 用水溶解定 溶至 1000mL 于 0℃ 貯存 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液 吸取甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)貯備液 1mL，用水稀釋至 100mL， 現(xiàn)配現(xiàn)用。此標(biāo)準(zhǔn)液含游離氨基氮 2mg/L 本科畢業(yè)論文 第二章 材料與方法 6 標(biāo)準(zhǔn)溶液 準(zhǔn)確稱取 甘氨酸溶解于 1000mL 容量瓶中，搖勻并定容至刻度，分別準(zhǔn)確移取 ， ， ， ， 至五個(gè) 100mL 容量瓶中，搖勻并定容，該五種稀釋液分別含有 60， 120， 180， 204， 300mg/L 的 α 氨基氮。 茚三酮溶液 稱取 CH3COONa 溶解 于 800mL 水中 ，取 lmL 該溶液并于其 pH 值在 時(shí)加等于入 茚三酮 ,并用蒸餾水定容至 1000mL。 碘酸鉀溶液 稱取 溶解于 800mL水中 方法 糖化中最適 α氨基氮量的控制方法 為保證麥汁中 α 氨基氮量 ， 糖化時(shí)適當(dāng)?shù)目刂乒に嚄l件。糖化中取蛋白酶溫度在 45℃ ， 46℃ ， 47℃ ， 48℃ ， 49℃ ， 50℃ ，休止時(shí)間為 10 s， 20 s， 30 s，40 s， 50 s， 60s，糖化結(jié)束時(shí)檢測 α 氨基氮的含量并分別紀(jì)錄其測量結(jié)果。 [5] 酵母與 α氨基氮的同化 作用影響 在不同的麥芽、大米配比生產(chǎn)的 α 氨基氮 含量在 160～ 185mg /L 的 12176。P 麥汁接入酵母進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵，利用化學(xué)自動分析儀測量含量不同 α 氨基氮 的麥汁的發(fā)酵過程中發(fā)酵液的 α 氨基氮 含量，并記錄其數(shù)值。 本科畢業(yè)論文 第二章 材料與方法 7 α氨基氮對雙乙酰的影響 在發(fā)酵罐接入上述不同 α 氨基氮 含量的麥汁進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵，觀察麥汁中雙乙酰的含量變化并紀(jì)錄其數(shù)值。 α氨基氮對高級醇的影響 對高級醇影響最大的應(yīng)當(dāng)數(shù)麥汁中 α 氨基氮， α 氨基氮含量可促進(jìn)酵母的繁殖，生成適量的高級醇 [6]。 利用酵母在發(fā)酵罐發(fā)酵的 不同時(shí)間的發(fā)酵度，紀(jì)錄發(fā)酵液的最高細(xì)胞數(shù)。測量不同時(shí)間內(nèi)發(fā)酵液中的 α 氨基氮含量 和高級醇含量，并紀(jì)錄其數(shù)值。 茚三酮比色法 麥汁中的 α 氨基氮 是由麥芽中α 氨基氮的溶出和糖化過程蛋白質(zhì)的進(jìn)一步降解而產(chǎn)生的。 α 氨基氮 的含量用 EBC 茚三酮法測定 [7]，通過檢測麥汁中此類低分子含氮物質(zhì)的含量來判斷蛋白質(zhì)的溶解情況。 茚三酮與麥汁中的 α 氨基氮反應(yīng)，得到還原茚三酮再與氨和未還原的茚三酮反應(yīng)，生成藍(lán)紫色絡(luò)合物，其顏色深淺與 α 氨基氮含量成正比。在波長 570nm 下，測定吸光度，計(jì)算麥汁（麥芽）中的 α 氨基氮含 量。 測量步驟 將樣液的制備好的麥芽汁 1mL，用水稀釋至 100mL。取 9支試管并編號， 3號試管中分別加入樣液 2mL； 6號試管中分別加入蒸餾水 2mL； 9號試管中分別加入甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液 2mL。 9支試管中各加入發(fā)色劑 1mL。并分別放入玻璃球于試管口上，將試管放入沸水浴中，準(zhǔn)確加熱 16分鐘。在 20177。水浴中冷卻 20分鐘，再各加入稀釋溶液 5mL，充分搖勻，用空白試管（ 6號試管）調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)，于波長 570nm下測吸光度 [7]。實(shí)驗(yàn)應(yīng)在 30分鐘內(nèi)完成。 結(jié)果計(jì) 算 本科畢業(yè)論文 第二章 材料與方法 8 X10=Α 1179。2179。n Α 2 式中： X10麥芽汁中的 α 氨氨基氮含量。 Mg/l Α 1樣液的平均吸光度 Α 2甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液的平均吸光度 2甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液中 α 氨基氮的含量 ， mg/l n樣液的稀釋倍數(shù) X11= X10(800+X2)179。10 D(100G)(100X2) 式中： X11麥芽汁中的 α氨基氮含量， mg/100g 無水麥芽 本科畢業(yè)論文 第三章 結(jié)果與分析 9 第三章 結(jié)果與分析 氨基氮與啤酒酵母 健康的 啤酒酵母 ， 其胞外蛋白分解酶活力很弱 ， 酵母所需要的氮源主要依靠麥芽汁中的氨基酸。啤酒酵母啤酒發(fā)酵過程是啤酒酵母在一定的條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進(jìn)行的生命活動，其代謝的產(chǎn)物就是所要的成品啤酒。不同的酵母菌種有著不同的生理特性，其代謝副產(chǎn)物的種類及含量均有差異，故形成的啤酒風(fēng)味也不同。啤酒的代謝產(chǎn)物主要包括乙醇和 CO2，另外還有一些代謝副產(chǎn)物，這些物質(zhì)有強(qiáng)烈的風(fēng)味和酒花中的一些物質(zhì)共同構(gòu)成了啤酒的風(fēng)味。 α 氨基氮是酵母生長繁殖的唯一氮源 ， 它提供合成酵母細(xì)胞的原生質(zhì)和其他結(jié)構(gòu)的材料 ， 所以 α 氨基氮的含量不僅關(guān)系到酵母的營養(yǎng)問題，也關(guān)系到酵母代謝產(chǎn)物的變化 .α 氨基氮含量低時(shí)，酵母將進(jìn)行合成代謝途徑，合成自身所需的氨基酸，從而形成較多的 α 酮酸中間體，產(chǎn)生較多的高級醇；當(dāng)麥汁中α 氨基氮含量較高時(shí)，這時(shí)酵母繁殖量增加，亦導(dǎo)致代謝副產(chǎn)物增加，高級醇量亦增加，因此對 12176。 P 麥汁來說，麥汁中 α 氨基氮含量在 180～ 200 mg/L 比較合適，這樣既可滿足酵母對氮的需要，又可防止形成過多的高級醇。于 7℃在 14176。的原麥汁中按 179。 107個(gè) /mL的接種量接入酵母，于 10176。主酵 7d， 4176。后酵 7d， 原麥汁 PH為 。 氨基氮含量對酵母生長的影響 在氨基氮含量低的麥汁中酵母增殖倍數(shù)大，如在氨基氮為 118mg/L的麥汁中增殖了 8倍， 145mg/L中增殖了 10倍， 167mg/L中增殖了 4倍，而含量為 183mg/L，206mg/L， 231mg/L，中均增殖了 5倍。為了減少代謝副產(chǎn)物的增加，可以適當(dāng)限制酵母在發(fā)酵時(shí)的濃度，最好控制增殖倍數(shù)在 3～ 4倍 ［ 8］ 。因此，在氨基氮為167mg/L的麥汁中的酵母增殖倍數(shù)有助于控制適當(dāng)含量的代謝產(chǎn)物。 如圖 示，酵母在啤酒發(fā)酵中增殖的情況。 本科畢業(yè)論文 第三章 結(jié)果與分析 10 0246810120 2 4 6 8 10 12 14發(fā)酵時(shí)間（d)酵母細(xì)胞數(shù)（107個(gè)/ml)118145167183206231 圖 不同氨基氮含量的麥汁對酵母生長的影響 糖化中最適 α氨基氮量的控制結(jié)果 表 蛋白酶分解與休止時(shí)間對 α氨基氮 影響 蛋白酶分解溫度 (℃ ) 45 46 47 48 49 50 休止時(shí)間 (s) 10 20 30 40 50 60 α 氨基氮的含量 (mg/ L) 144 153 169 183 185 197 如表 所示：蛋白酶分解溫度控制在 45～ 50℃，休止時(shí)間控制在一分鐘內(nèi)， α 氨基氮 的含量都是在升高的，其中最適分解溫度是 48～ 49℃，最佳休止時(shí)間是 40s。研究還表明 α 氨基氮 的 最適含量 169mg/ L左右 。 本科畢業(yè)論文 第三章 結(jié)果與分析 11 PH 值變化 4560 2 4 6 7 12 14118145167183206231 圖 不同 α氨基氮含量的麥汁對 PH 值的影響 由圖 可以看出， α 氨基氮含量為 167mg/L的麥汁制得的啤酒 PH值也是較為適中的。 α 氨基氮含量愈低的麥汁發(fā)酵后 PH值愈低，而 α 氨基氮含量逐漸升高的麥汁發(fā)酵后所形成的 PH值反而降低。這說明麥汁本身的成分也是影響啤酒 PH值的因素，適宜的 PH值能賦予啤酒柔和清爽的口感。 α氨基氮與酵母的同化作用 表 酵母對 α氨基氮 的同化 麥汁中 α 氨