利用玉米淀粉酿造啤酒的技术研究

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吉林省地处我国东北腹地,为中温带大陆季风性气候,是世界范围内最适合于玉米生长的黄金地域,玉米资源丰富,素有“中国玉米之乡”的美誉。我省还是全国最大的玉米深加工工业基地,年处理玉米百余万吨。玉米淀粉和玉米糖浆是玉米深加工工业的大宗产品,如何充分利用高科技手段,将其更进一步转化和利用,应当成为我省延长玉米深加工产业链的重要科技攻关课题。本论文针对目前啤酒原料短缺的现状,采用玉米淀粉替代大麦麦芽生产啤酒,对生产啤酒的各个工艺环节进行了研究。研究过程中以玉米淀粉为主要原料,对其进行糖化处理,所得糖化醪作为啤酒酵母生长所需要的碳源;以玉米蛋白粉为辅料,试验中添加其酶解产物(主要是α-氨基氮),作为辅助啤酒酵母生长所需要的氮源。玉米淀粉糖化醪与玉米蛋白粉酶解液经合理配比后,加入啤酒生产所需要的辅料,如酒花、磷酸、氯化钙和硫酸钙等。接种啤酒酵母酿制成玉米超干啤酒,通过正交实验确定其生产工艺的最佳参数。从玉米淀粉液化工艺、糖化工艺、玉米蛋白粉水解工艺、脱色脱臭工艺、啤酒酵母培养基配制工艺、煮沸工艺以及发酵工艺等方面的技术问题进行了较系统探讨,取得良好的试验结果。本论文主要内容如下:1.确定玉米淀粉液化工艺。采用耐高温α-淀粉酶,液化工艺参数为:加酶量:15U/g;pH:5.5;时间:60min。液化终点DE值可控制在15%-20%之间。2.确定玉米淀粉糖化工艺。为得到符合啤酒酵母生所需的糖谱组成,利用正交实验确定糖化最佳工艺条件是:糖化温度:60℃;pH:4.0;加酶量:250U/g;水解时间:80min。糖液DE值可达到65%。3.探究玉米蛋白粉水解工艺。玉米蛋白粉碎至80目。通过单因素实验确定水解用酶为酒用酸性蛋白酶。水解条件如下:底物浓度:80g/L;温度:50℃;pH:3.0;水解时间4h。水解结束后α-氨基氮含量可以达到1051.78mg/L。由于其水解效果不理想,为节约生产成本,采用循环水解玉米蛋白粉的方法。4.确定玉米蛋白粉脱色工艺。通过做温度、时间和活性炭添加量的三个单因素实验,从中选出较好的脱色、脱味条件为:活性炭加入量2.0%,脱色、脱味温度70℃,脱色、脱味时间75min,处理结果为脱色、脱味率是22.35%。5.小试试验在小试试验性生产中,所得玉米超干啤酒色泽淡黄,泡沫丰富、洁白细腻,挂杯持久,口感醇厚,略带醋香,微酸,香味突出,具有典型的啤酒口味。其理化指标与感官评价与普通啤酒没有较大差别,千升酒生产成本降低49.6元,若年产5万千升玉米超干啤酒,可以增加利税2000多万元,经济效益十分显著。
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