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利用微生物改善国产麦芽品质的研究
作 者: 乔洪升
导 师: 陆健
学 校: 江南大学
专 业: 发酵工程
关键词: 低发芽率 大麦 白地霉 制麦 麦芽 过滤
分类号: TS262.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
麦芽是啤酒酿造的主要原料,麦芽质量的好坏直接决定着成品啤酒的质量。本文针对部分国产麦芽过滤性能差的缺点,利用白地霉改善成品麦芽的过滤性能。本文以4%灭菌的麦芽粉作为产酶培养基,对40株真菌微生物产β-葡聚糖酶、木聚糖酶、中性蛋白酶和纤维素酶的酶活情况进行研究,以加权评分对这些酶活进行分析评价,从中选出4株真菌微生物(3号、12号和39号为白地霉,18号为酵母菌)作为制麦用微生物,通过大麦制麦试验证明这4株微生物均对麦芽的溶解具有促进作用,其中12号白地霉的制麦效果最好,确定以12号白地霉菌株作为制麦菌株。对12号白地霉菌株进行了液态产孢子研究,结果表明:以5 oP麦芽汁作为培养基,30℃,初始pH值为5.5,白地霉孢子接种浓度为3%,250 mL三角瓶装50 mL培养基,摇床转速为200 r/min,培养44 h,白地霉孢子的浓度可达到1.0×108 cfu/mL。以江苏地产低发芽率大麦KA-4B为原料,对白地霉制麦工艺进行了研究。得到了最佳的白地霉添加工艺:在第一次浸麦水中添加白地霉预萌发孢子,添加浓度为10~6个/克大麦,得到的成品麦芽过滤性能有较明显的改善,60 min的滤液体积提高了63.4%。利用白地霉麦芽替代部分进口麦芽进行了麦汁糖化和啤酒发酵实验,结果表明,使用白地霉麦芽对糖化麦汁指标无显著影响,啤酒主酵过程中未出现异常情况,所得啤酒的常规理化指标变化不显著,所有指标均符合GB4927-2008啤酒标准。通过酿造实验表明,可以用白地霉麦芽替代20%的进口麦芽进行糖化、发酵。对白地霉改善成品麦芽过滤效果的原因做了初步研究,制麦过程中添加白地霉可明显抑制其他真菌微生物的生长繁殖,并且对麦芽中的β-葡聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶和纤维素酶活力具有不同程度的提高。对绿麦芽的电镜扫描显示,浸麦初期,白地霉就可以吸附到大麦的表面,随着制麦的进行,白地霉在大麦表面大量繁殖,发芽结束时已占据了大麦的大部分表皮,形成了种群上的绝对优势,抑制了其他真菌微生物的生长。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-13 1.1 前言 7 1.2 麦芽制造 7-9 1.2.1 制麦过程中的水解酶 7-8 1.2.2 制麦过程中的微生物 8-9 1.2.3 微生物对大麦及成品麦芽质量的影响 9 1.2.4 微生物培养物 9 1.3 制麦过程中添加有益微生物提高麦芽质量的研究 9-11 1.3.1 抑制真菌毒素的产生 10 1.3.2 协助麦芽胚乳细胞溶解 10-11 1.3.3 微生物制麦的应用前景 11 1.4 立题背景与意义 11-12 1.5 主要研究内容 12-13 第二章 材料与方法 13-19 2.1 实验材料 13 2.1.1 实验原料 13 2.1.2 主要试剂 13 2.2 仪器设备 13-14 2.3 实验分析方法 14-19 2.3.1 白地霉、酵母菌培养条件 14 2.3.2 米曲霉培养条件 14 2.3.3 微生物菌株产酶培养条件 14 2.3.4 微生物水解酶系活性测定 14 2.3.5 制麦工艺 14-15 2.3.6 微生物孢子计数 15 2.3.7 麦芽常规指标测定 15 2.3.8 糖化、发酵工艺曲线 15 2.3.9 啤酒常规理化指标 15 2.3.10 大麦微生物检测 15 2.3.11 制麦过程中主要真菌菌株鉴定 15-17 2.3.12 扫描电镜观察实验方法 17-19 第三章 结果与讨论 19-46 3.1 制麦微生物菌种的筛选及液态产孢子研究 19-30 3.1.1 微生物产酶曲线的测定 19 3.1.2 真菌微生物菌株的产酶性能分析 19-21 3.1.3 微生物水解酶活的加权分析 21-22 3.1.4 最佳制麦微生物菌株的获得 22-23 3.1.5 白地霉制麦菌株的安全性能评价 23-26 3.1.6 白地霉液态培养产孢子的研究 26-30 3.1.7 小结 30 3.2 白地霉制麦工艺的研究 30-38 3.2.1 白地霉孢子在大麦表面最大吸附率的研究 30-31 3.2.2 白地霉孢子接种量对麦芽过滤性能的影响 31 3.2.3 白地霉孢子接种时间对麦芽过滤性能的影响 31-32 3.2.4 白地霉孢子状态对麦芽过滤性能的影响 32 3.2.5 白地霉在大麦发芽过程中的吸附及增殖情况的研究 32-33 3.2.6 白地霉麦芽的综合指标体系 33-34 3.2.7 白地霉菌株制麦工艺大生产实验 34-35 3.2.8 白地霉麦芽替代部分进口麦芽的酿造实验 35-36 3.2.9 白地霉麦芽替代部分澳麦进行啤酒酿造的放大实验 36-38 3.2.10 小结 38 3.3 白地霉提高低发芽率国产大麦过滤性能的原因初探 38-46 3.3.1 实验室条件下接种白地霉对发芽过程中微生物的影响 39-41 3.3.2 实验室条件下接种白地霉对发芽过程中水解酶活的影响 41-44 3.3.3 微生物麦芽的显微摄影分析 44-45 3.3.4 小结 45-46 第四章 主要结论与展望 46-47 4.1 主要结论 46 4.2 前景展望 46-47 致谢 47-48 参考文献 48-52 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 52
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 酿造工业 > 各种酒及其制造 > 啤酒
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