论文部分内容阅读
甘肃是国内啤酒大麦和麦芽的三大产区之一,主要分布于海波在1900米以上冷凉地区。由于气候条件和地理位置的影响导致该地区大麦葡聚糖、蛋白质含量偏高,所制得的麦芽胚乳细胞溶解不均匀,成品麦芽β-葡聚糖含量高,粘度大,过滤慢等缺点,给啤酒酿造带来不确定性。为了解决这些关乎大麦产业发展的瓶颈性问题,本论文着眼于制麦微生物筛选,试图通过从不同植被土壤中以及原料大麦表面分离、筛选获得高产β-葡聚糖酶的微生物菌株;并将其应用于制麦过程中,通过测定其在制麦特定物料环境条件下的生长特性、产酶特性及其对麦芽品质的影响,综合评价该菌株的制麦性能,为判断该菌株是否适合作为制麦启动子菌株提供科学依据和参考。课题研究取得的主要结果如下:1.本试验通过菌株分离,初筛,复筛筛选出10株产β-葡聚糖酶的菌株,并对其进行微生物制麦试验,评价其制麦性能。结果表明:在制麦过程中添加菌株M-28能够有效增加麦芽中β-葡聚糖酶和木聚糖酶活性,降低麦芽葡聚糖含量,经过菌落形态描述和显微形态观察初步鉴定菌株M-28为碎囊毛霉(Mucor petrinsularis)。2.对菌株M-28进行液态、固态产β-葡聚糖酶发酵试验,采用单因素试验设计和响应面实验设计优化产酶条件,最终确定最佳产β-葡聚糖酶活力的液态产酶条件为:发酵温度30℃、发酵时间81h、接种量7.2%、初始pH值6.0,该条件下菌株产β-葡聚糖酶活力为15.8775U/mL;固态产酶条件为:大麦粉与麸皮最佳混料比为1:2、料液比为1.0:1.2、发酵温度26℃、发酵时间4d、接种量13%;该条件下菌株产β-葡聚糖酶活力为51.7283U/mL。4.通过对影响制麦的3个主要微生物因素进行单因素试验,根据各指标的变化趋势以及各水平之间的显著性差异分析,确定最佳制麦工艺条件为:孢子萌发时间6h,接种时间第一次浸麦结束,接种量105个/mL。按照最佳工艺条件进行制麦试验结果表明:添加了菌株M-28的制麦试验制得麦芽的浸出率提高了7.8%,库值增加了10%,协定麦汁中β-葡聚糖含量降低了45%,过滤速度提高了7.3%,可见将菌株M-28在制麦过程中起到促进麦芽溶解的作用。5.测定添加了菌株M-28的制麦过程中麦芽溶解性相关酶类的变化趋势,结果显示,添加了菌株M-28的制麦过程中β-葡聚糖酶、木聚糖酶和淀粉酶活力在制麦中后期均高于对照制麦过程,并且淀粉酶在发芽后期仍然保持了酶活力持续性升高的趋势,两种制麦工艺过程中蛋白酶活性整体变化水平趋于一致。可见在制麦过程中添加的菌株M-28产生的外源性酶影响了麦芽酶系的变化,促进了酶系整体水平的提高,有效改善了麦芽的溶解性。