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为简化啤酒生产工艺、提高原料利用率,丰富啤酒花色和提高质量,本课题选用挤压黑米为辅料酿造啤酒。课题内容包括糖化工艺参数的优化、麦汁和啤酒的组分分析、成品啤酒的质量评价,具体内容如下:(1)挤压黑米作辅料酿造啤酒糖化工艺参数的优化。采用响应面优化法,将黑米辅料比、水料比、50℃蛋白质休止时间、63℃糖化时间和70℃糖化时间设为影响因素,通过SAS 9.1.3软件分析了糖化工艺参数对麦汁收得率等考查指标的影响规律,最终通过岭回归方法确定最优糖化工艺参数为:黑米辅料比为31%,水料比为4.00,50℃蛋白质休止时间为61 min、63℃糖化时间为55 min,70℃糖化时间为29 min。(2)挤压黑米作辅料麦汁中可发酵糖的组分分析。对麦汁中可发酵糖的相对定性与定量分析试验采用高效液相色谱法,在最优糖化参数条件下制成的麦汁中,可发酵糖的组分与含量依次为:果糖0.12 g/100mL、蔗糖0.21 g/100mL、葡萄糖1.13 g/100mL、麦芽糖6.30 g/100mL、麦芽三糖1.17 g/100mL。(3)挤压黑米作辅料成品啤酒中风味物质和功能性成分分析。采用固相微萃取技术联合GC-MS方法对成品啤酒中可挥发性风味组分进行定性和相对定量分析。通过分析啤酒中共有35种可挥发性风味物质,其中包含9种醇类(15.87%)、23种酯类(71.48%)、1种酸(1.56%)、1种烷(0.05%)、1种酚(0.03%),共占出峰面积的89.04%。可挥发性风味物质的定性和定量分析采用静态自动顶空进样联合气相色谱法,结果如下:乙醛、正丙醇、乙酸乙酯、异戊醇、异丁醇、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯,含量依次是14.16 mg/L、28.32 mg/L、12.60 mg/L、70.33 mg/L、16.05 mg/L、3.85 mg/L、0.40 mg/L、0.37 mg/L,均在啤酒各物质含量合理范围内;采用尼龙66法对啤酒中花色苷含量进行测定;采用福林酚法和三氯化铝法对啤酒中总多酚和黄酮含量进行测定,结果如下:花色苷含量为23.80 mg/L、总多酚和总黄酮含量为79.98 mg/L和61.30 mg/L。(4)挤压黑米作辅料麦汁和啤酒中蛋白质、氨基酸的组分分析。选择丙酮沉淀法结合SDS-PAGE电泳法测定蛋白质分子量分布区间、隆丁区分法测定蛋白质含量;氨基酸分析仪法分析麦汁和啤酒中相关氨基酸组分含量。结果表明麦汁中总氮475.07mg/100mL、高分子含氮物质108.51 mg/100mL、中分子含氮物质100.24 mg/100mL和低分子含氮物质266.32 mg/100mL,蛋白质分子量在19~22 ku、25~28.5 ku、30~32 ku、35.5~38 ku和42~45 ku五个范围区间内;啤酒中总氮322.05 mg/100mL、高分子含氮物质63.21 mg/100mL、中分子含氮物质77.04 mg/100mL和低分子含氮物质181.79mg/100mL,蛋白质分子量主要在20~22 ku、25~28.5 ku、30~32 ku、37~39 ku和43~46ku五个区间内。采用氨基酸分析仪法对麦汁和啤酒中氨基酸进行分析,二者均检出16种氨基酸。试验组麦汁中氨基酸总量为159.10 mg/100mL,对照组麦汁中氨基酸总量为123.00 mg/100mL;试验组啤酒中氨基酸总量为108.09 mg/100mL,而对照组啤酒中氨基酸总量较少,为71.79 mg/100mL。