【正文】 內地，也帶動了 國內啤酒釀造業(yè) 的 飛速發(fā)展，啤酒麥芽的需求量每年也以 10%～ 12%的速率上升，目前我國啤酒麥 2 芽年需求量約在 320 萬噸左右。 實際上中糧麥芽目前也是采取這樣的 方式 ， 向市場提供 的大部分麥芽都是采用澳麥、加麥 和少量 歐麥生產，只有極少量的國產大麥麥芽。 麥芽生產過程中具有污染性的有害微生物對成品麥芽品質有極其重要的影響，并貫穿啤酒生產的全過程； 麥芽中酸類物質的組成與含量，不但影響著麥芽醪和麥芽中各種酶類的活性，影響啤酒的發(fā)酵生產，而且影響著啤酒成品的口感、風味等品質，對啤酒生產 極為重要。 因此，對麥芽污染微生物的情況進行檢查和評估，并研究對策去降低微生物的污染、降低麥芽中 的 pH值 是非常必要的，對保證麥芽產品的質量穩(wěn)定性，提高中糧麥芽在市場上的整體競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。 為 中糧麥芽 形成制麥技術研究方面 的核心競爭力奠定基礎 中糧麥芽旗下的大連麥芽采用先進的塔式制麥工藝，年產麥芽 30 萬噸，是目前亞洲最大、世界第二的單體麥芽生產廠；江陰麥芽也同樣采用先進的塔式制麥工藝，一期工程竣工后的年生產能力為 12 萬噸，二期工程竣工投產后，年生產能力將提高到 30 萬噸，三期工程竣工后的年生 3 產能力可高達 50 萬噸 ，將成為全球最大的麥芽加工基地 ；還將 建設 以國產大麥為主要生產原料的海拉爾麥芽廠，年生產能力可達 5 萬噸；三家麥芽廠總 年生產能力即可達 85萬噸，約占目前國內麥芽需求量的 1/4強。因此， 研發(fā)和創(chuàng)新 是中糧麥芽 必須要做的功課 。 而本項目的實施， 正可以為建立麥芽研發(fā)團隊和研究基地做很好的鋪墊，打下良好而堅實的基礎 ， 改變國內“大麥科研滯后大麥生產，大麥生產滯后麥芽加工，麥芽加工滯后啤酒釀造”的局面。 但 各類微生物在 制麥過程中會在麥芽表面繁殖，影響成品麥芽品質，并最終影響成品啤酒的品質，這一觀點已在學術界形成共識，而且越來越廣泛的受到國內外的啤酒生產企業(yè)與研究者們的關注。 與此同時，有關微生物對成品麥芽質量的有益影響也被研究者所注意。例如，交鏈孢霉、青霉、地霉等能夠提高啤酒的膠體穩(wěn)定性；白地霉、根霉、地霉、乳酸菌等能改善麥芽的粗細粉差、庫值、粘度、過濾速度、 β葡聚糖含量、隆丁區(qū)分、 α氨基氮等品質指標，還能抑制 DON、AFTB1等真菌毒素的 發(fā)展 。該項技術在國外已被研究多年，德國和比利時相繼都有已經通過中試，取得非常好的效果的報道，在法國有 應用于 生產 化 并 取得與實驗室相同結果的報道 。 另外， 國 內外對麥汁、啤酒中酸類物質的種類、含量及其對啤酒風味的影響等方面開展過大量研究。 國外 amp。國內外的研究表明， 磷酸酯酶的分解產物無機磷對麥芽中酸度的調節(jié)及各種酶的生成和作用，都有良好的 影響 。同時，該酶 的質和量取決于大麥的品種和制麥工藝條件的控制；不同金屬離子及絡合劑對磷酸酯酶活力有重要影響，如 Ca2+對該酶有激活作用， Zn2+對其有抑制作用。 由于麥芽中酸堿類物質較為復雜，影響其 pH值的因素較多，國內研究人員對制麥過程中 pH值指標的變化及主要影響因素研究不多。 發(fā)芽時， 在一定溫度范圍內，溫度越高，大麥生長越快，大麥的酶活性水平、浸出率以及 庫爾巴哈值、 α氨基氮升高，制麥周期縮短 ，且總 酸也越高； 但隨著溫度的升高， 麥汁色度升高，發(fā)芽越來越不均勻，在較高溫度下的制麥損失也增加 。 還有研究表明，成品麥芽 pH的高低與制麥 過程中呼吸作用 產生的原始總酸有關， 與乳酸、蘋果酸的含量成反比； 磷酸及其鹽組成的緩沖體系對酸度的影響較大。然而， 對微生物的分析鑒定和一些有毒有害化合物，如真菌毒素和 NDMA 等的檢測，在客戶提出相關指標要 求時，需要委托第三方檢測機構或者按購貨方的檢測結果執(zhí)行 。 大連麥芽在生產中發(fā)現(xiàn)部分麥芽污染霉菌后，出現(xiàn)濁度、色度升高以及過濾速度變慢的情況，尤其在國產麥芽中更常見；在浸麥水及麥芽中分離到許多霉菌，不利于滿足穩(wěn)定生產優(yōu)質麥芽產品的需求 ； 用國產優(yōu)質大麥和加麥生產的成品麥芽， pH值可低于 ， 但用澳麥（如 Schooner 10025 和 Gairdner 10083）生產的成品麥芽， pH值在 ～ 的范圍 ，而 且常高于 ，不滿足 特定客戶 pH值 要低于 的 要求 。 江陰麥芽也提出用國產大麥制成的麥芽濁度高，希望能通過設立研發(fā)項目研究分析是由哪些微生物導致的，并找出降低濁度的有效方法；江陰麥芽還提出，在浸麥階段， 無論是采用進口大麥還是采用國產大麥，浸泡時間較長后 會產生粘稠液，放 浸泡水時，這些粘稠液會粘附 在罐底不易除去 ，每浸泡 4～ 5 批料后，就必須 在通風的條件下 使用燒堿浸泡處理浸麥罐 3～ 4 小時 ， 每次處理成本大約 3000 元左右， 并且還難以清理干凈 。 因此， 江陰麥芽在微生物對麥芽品質的影響研究方面也有 較 強烈的技術需求。中糧麥芽在江陰麥芽二、三期工程和內蒙海拉爾國產麥芽工程竣工投產后，年 總 生產 能 力將 達到 85 萬噸以上，約占市場需求量的1/4。 自 20xx 年澳大利亞遭遇干旱，啤酒大麥 大大減產以來，國際市場上啤酒大麥價格一路飆升，漲幅已達 50%以上， 對 于實施的低成本戰(zhàn)略的 中糧麥芽 造成 了極大的 影響，如何在降低成本的同時保證 麥芽 的 優(yōu)秀 品質和品質穩(wěn)定性顯得尤為重要。 主要圍繞 微生物對麥芽 濁度、色度 、 過濾速度的 影響和對用澳麥生產的麥芽 pH值偏高的原因 分析 進行 研 8 究 ， 提出防止有害微生物污染的方法， 找出 降低和有效控制麥芽成品 pH值的方 法 。 三、前期工作基礎 成都所 長期從事糧食儲藏微生物及糧油食品品質檢化驗工作，擁有通過國家計量認 證和國家實驗室認可的國家糧食局成都糧油食品飼料監(jiān)督檢驗測試中心，具有較強的科研技術實力及 真菌毒素 、微生物及常規(guī)理化品質指標分析、檢化驗能力。 在 相關 科研項目 方面 ， 我所先 后完成 了多項 國家、部省級和地方政府下達的各種糧食微生物生態(tài)學、糧食真菌毒素學、糧食防霉去毒的研究課題，開發(fā)、引進、研究出多種糧食防霉技術，為我國的糧食安全儲藏技術和糧食防霉技術 做出 了較大的貢獻。 在 真菌毒素測定方法、有機磷農藥多殘留檢測方法和真菌早期檢測技術研究方面具有突破性進展。為本項目的實施奠定了 良好的 基礎，提供了有力的技術支撐。大連麥芽的技術人員 20xx 年還就微生物 制麥技術 開展過一些研究 ，也曾 在大連輕工學院老師的指導下，開展過 如何降低和控制成品麥芽（澳麥） pH值 的研 究， 有一定的 技術積累 。 四、 主要 研究內容 及技術路線 （一） 企業(yè)亟需解決的問題 將大連麥芽和江陰麥芽提出的問題進行歸納，主要反映在以下幾各方面： 生產中發(fā)現(xiàn)部分麥芽污染霉菌后，出現(xiàn)濁度、色度升高以及過濾速度變慢的情況，尤其在國產麥芽中更常見 ，并曾在麥芽中分離到許多 10 霉菌 ； 在浸麥階段，無論是采用進口大麥還是采用國產大麥，浸泡時間較長后會產生粘稠液 ； 曾 在浸麥水中分離到許多霉菌； 用澳麥生產的成品麥芽， pH 值常高于 ，不 能 滿 足 特定客戶pH值 應 低于 的 要求 。微生物對麥芽濁度的影響主要表現(xiàn)在麥芽被 黑曲霉、少根根霉、鐮孢霉 等污染， 能夠增加啤酒中的氮，降低啤酒膠體的穩(wěn)定性，使啤酒產生絮狀渾濁 ；但交鏈孢霉、青霉、地霉卻能提高啤酒的膠體穩(wěn)定性，有利于降低啤酒濁度。 這說明 國產大麥與 進口大麥生長的地理環(huán)境、氣候條件不同， 感染的田間大麥微生物種類不同，儲藏條件的差異會導致 儲藏 大麥上的霉菌的優(yōu)勢種群 不同 ， 因此 制麥時對麥芽品質產生的影響也不同。 微生物對 麥芽 色 度的 影響 據目前研究資料表明，麥芽被 黑曲霉、頭囊菌、根霉特別是被少根根霉和鐮孢霉污染會增加啤酒的色度，還有煙色曲霉、半根霉、燕麥細鐮孢霉和禾桿鐮孢霉的存在 也 都能加深啤酒的色度 ， 甚至會使啤酒產生強烈的焦糖味、果香異味，影響啤酒的風味。 有研究表明，從大麥表皮分離獲得的許多微生物都具有降解 β葡聚糖的作用。 雖然浸麥時，大連麥芽采用次氯酸鈉，江陰麥芽采用雙氧水對大麥進行了滅菌處理，大部分 微生物會被殺滅 ，但 大麥浸水時 也 激活了 殘存在麥粒上 休眠的微生物 ， 霉菌孢子發(fā)芽 ， 菌絲體生長，酵母和細菌繁殖 。 并且已經知道在 浸麥 水中可能含有乳酸菌、酵母、鏈孢霉、黃色擔子菌、白地霉和其他一些絲狀真菌。由此我們分析 這可能主要還是微生物的繁殖及其代謝物的產生引起的 ，隨著浸麥次數(shù)的增加和原本附著的微生物的繁殖 、代謝 ，使得槽底的粘稠物越聚越多 。 影響 澳 麥芽 pH值主要因素 的 分析 12 根據目前的研究情況，成品麥芽 pH值最主要的影響因素有： （ 1） 原 料麥粒中和麥皮表面的酸、堿性物質的組成及含量的直接影響； （ 2） 制麥過程中微生物代謝產物的影響，如乳酸菌產生 D乳酸等； （ 3） 制麥過程中麥芽內部有機酸類物質變化的結果。因此在原料大麥一定的情況下，成品麥芽的 pH值主要受到原料大麥中堿性物質的組成、含量的直接影響，及制麥時麥芽內部酸性物質變化的影響。 關于麥芽中 有害 微生物的控制，現(xiàn)在研究較多的 就 是 接種 有益微生物 ，讓有益微生物與有害微生物之間形成競爭，達到抑制有害微生物的目的，這 就是微生物制麥技術。 近年來，關于微生物制麥技術方面國外已有大量研究，研究結果表明利用 有益微生物來抑制有害微生物的生長能取得明顯的效果，例如，交鏈孢霉、青霉、地霉能提高啤酒的膠體穩(wěn)定性，乳酸菌、根霉、地霉等能改善麥芽的溶解性等 。 （ 2） 選擇針對性更強、滅菌效果更好的殺菌劑 資料顯示，廣泛用于制麥和啤酒釀造的殺菌劑 還有 雙氧 水、次氯酸鈉、 二氧化氯 、生石灰水、漂白 粉等。 控制澳麥芽 pH值的措施 （ 1） 控制 大麥原料中堿性物質 麥皮表面帶入的易溶性堿性物質可通過浸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。 （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 。 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。 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 。 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。 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。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