酶制剂在啤酒中的应用综述

郑翔鹏

酶制剂特性

酶是一种由活细胞产生的生物催化剂，是一种蛋白质量，在生物体的新陈代谢中起着非常重要的作用，它参与生物体大部分的化学反应，使新陈代谢有秩序的进行下去。根据国际生物化学联合会对酶的分类，可分为氧化还原、转移、水解、裂合、异构和合成酶六大类，在啤酒行业应用最多的是水解酶，如淀粉酶、蛋白酶等。酶本身作为一种高分子的胶体物质，具有高效性和专一性能，其产生的催化能力比一般催化剂能力要大1000万倍到10万亿倍，同时酶是一仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂，如淀粉酶只能催化淀粉水解、蛋白酶只能催化蛋白质水解，等等。

酶有相应的酶活力单位，根据国际生化协会酶学委员会推荐的单位定义为：规定1个酶单位是在25℃、特定的最适合缓冲溶液的离子强度和PH、特定的底物浓度等条件下，1min内转化1μmol的底物的酶量，或转化底物的有关基团的1μmol的酶量，1ml酶蛋白所含的酶活力单位，叫为比活力。1ml溶液中的酶单位（u/ml）或每升所含的酶单位（u/l）称为酶的浓度。

酶的化学本质是蛋白质，蛋白质分子是由氨基酸组成。酶的结构分为四级：

一级结构：氨基酸残基严格地按一定顺序线性排列称为蛋白质一级结构，一个蛋白质分子可能由一条肽链构成、也可能由几条肽链构成。
   二级结构：由于肽链上的一个肽键上的氢原子与另一个肽键上的氧原子有可能能形成氢键，所以，肽链可以出现α-螺旋和β-折叠两种稳定的构象形式，这称为蛋白质二级结构。
   三级结构：完整的蛋白质分子的肽链在空间的排列中按照严格的立体结构盘曲折叠而成一个完整的分子，这种立体构象称为蛋白质三级结构。
   四级结构：由几条肽链所组成的酶分子，以非共价键的方式按一定的形式相互结合成为完整分子的方式称为蛋白质四级结构。其中每条完整的肽链称为一个亚基。
   酶蛋白与其他蛋白质不同之处在于酶蛋白有活性中心。所谓活性中心是指酶蛋白上具有的与催化活性有关的一个特定区域，其中包括催化过程中关键的催化基团以及与底物结合有关的结合基团。

外加酶制剂啤酒生产流程

耐高温淀粉酶          糊化锅

                             糖化锅         糖化酶、β淀粉酶、蛋白酶、复合酶、普鲁兰酶

                           …………

                             主发酵           糖化酶、木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、乙酰脱羧酶

                              .....

酶制剂在啤酒中应用

由于酶制剂的应用，啤酒品种变得更加丰富多彩，最具典型意义的干啤、半干啤受到广大消费者的青睐。近年来除大米外，玉米、玉米淀粉、小麦等都作为生产原料加入酿造啤酒的行列，耐高温α-淀粉酶、糖化酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等在啤酒酿造中扮演了重要的角色。

1、主要酶制剂

2、使用酶制剂目的

提高辅料比例；提高发酵度；弥补麦芽质量差的问题；提高质量；降低成本；操作方便；降低啤酒双乙酰；提高酒体非生物稳定性；提高设备利用率与高浓度糖化。

3、各酶制剂应用目的阐述

Ⅰ、辅料液化

在辅料液化中主要应用α淀粉酶和耐高温α淀粉酶。淀粉酶是一种内切淀粉酶，能水解淀粉、可溶性糊精以及低聚糖中的1、4葡萄糖苷键，酶作用后可使糊化淀粉的黏度迅速下降，变成液化淀粉，水解生成糊精及麦芽糖，其中下就耐高温α淀粉酶进行分析。

①特性

②工艺参数

辅料大多数为大米，采用对辊粉碎，粉碎度控制在0.45-0.35，太粗液化不彻底，太细则影响过滤；料水一般为4：1，大米粉与50℃水在糊化锅内混合均匀，调节一定的酸度，可适当加些石膏；在酶添加量方面，以6万个单位的耐高温淀粉酶计，吨辅料酶添加为100ml左右；在加酶后直接升温，保持升温的均匀性，直到90℃时，放慢升温速度，有时在95℃保温一段时间，后继续升温到100℃，保持30-40min，用碘液试验问棕红色，及液化完全。

③优点

淀粉糊化彻底，液化好；可提高辅料比，在30-40%之间，麦汁各指标良好；在一定程度上提高原料利用率；酒体发酵度好，双乙酰还原快；等。

Ⅱ、提高原料利用率和发酵度

酶制剂在啤酒中应用很大程度上是在提高原料的利用率，这是个综合性指标，反映了酶制剂综合复合作用。如：添加蛋白酶分解蛋白质为肽和氨基酸，提高α氨基氮含量，加速啤酒的成熟；添加β葡聚糖酶分解葡聚糖，加快麦汁过滤，增加定型麦汁量，提高得率；添加复合酶（如：蛋白酶+淀粉酶+β葡聚糖酶），使之效果达到互补，提高产品收得率和设备利用率；等等。

Ⅲ、提高酒体稳定性

啤酒混浊由多酚聚合物引起，氧是啤酒混浊母体形成与结合的促成因素。啤酒生产中多酚氧化生成挥发性羧基化合物使啤酒风味老化，氧化作用可加深啤酒色泽或使之变为暗红色。在普通啤酒中加入葡萄糖氧化酶可除去啤酒中溶解氧和瓶颈氧，防止啤酒的氧化变质，对啤酒起抗氧化、保鲜、防褐变作用，同时改善啤酒口味，提高啤酒澄清度与风味稳定性，延长保存期。

Ⅳ、缩短啤酒发酵周期

啤酒酿造发酵初期，酵母在发酵过程中生成α-乙酰乳酸，渐渐转换成双乙酰，双乙酰再转换成无味无臭的乙偶姻。在啤酒长期成熟中，α-乙酰乳酸能完全转变成乙偶姻。如在啤酒发酵初期添加α-乙酰乳酸脱羧酶能迅速将α-乙酰乳酸转换为乙偶姻，缩短啤酒成熟期。

等等。

啤酒中主要应用酶制剂总结