酶制剂在啤酒工业中的应用

1、Unlocking the magic of nature酶制剂在啤酒酿造中的应用酶制剂在啤酒酿造中的应用2007年年11月月21日日 盘锦盘锦华润华润主要内容主要内容 酶的基本知识酶的基本知识 酶的生产过程酶的生产过程 啤酒酿造过程啤酒酿造过程 酶制剂在啤酒酿造中的应用酶制剂在啤酒酿造中的应用 麦芽中的酶麦芽中的酶 外源酶制剂的优势外源酶制剂的优势 诺维信酶制剂在啤酒酿造中的应用诺维信酶制剂在啤酒酿造中的应用 啤酒厂酶制剂应用试验的注意事项啤酒厂酶制剂应用试验的注意事项酶的化学本质酶的化学本质 具催化活性的蛋白质具催化活性的蛋白质 高效性：高效性：酶能在一分钟内以 1,000 500,000

2、的速度分解作用其底物分子 专一性：专一性：一把钥匙开一把锁，酶对底物具有高度的专一性，一种酶只催化特定的底物 生物性：生物性：空间三维结构的蛋白质，能使蛋白质变性的因素，破坏其三维结构，也能使酶失活酶的基本知识酶的基本知识酶的酶的分类分类 氧化还原酶类氧化还原酶类 转移酶类转移酶类 水解酶类水解酶类 裂解酶类裂解酶类 异构酶类异构酶类 合成酶类合成酶类酶的基本知识酶的基本知识什么是酶活性？什么是酶活性？ 在某一规定条件下酶的催化能力在某一规定条件下酶的催化能力 pH, 温度温度, 离子强度离子强度, 底物浓度底物浓度, 当条件发生改变时，酶的催化能力也发生变化当条件发生改变时，酶的催化能力也发

3、生变化 即：即：酶活性发生变化。酶活性发生变化。 活性测定方法设计的原则：活性测定方法设计的原则： 测定生成物的产生量测定生成物的产生量(比测底物的消失量易比测底物的消失量易) 反应流程尽量简单反应流程尽量简单 反应条件要有利于指定反应方向的进行反应条件要有利于指定反应方向的进行 避免样本中其它酶制剂的干扰避免样本中其它酶制剂的干扰酶的基本知识酶的基本知识测定酶活性的意义何在？测定酶活性的意义何在？ 制造厂商制造厂商 监控生产过程和最终产品质量的方法。监控生产过程和最终产品质量的方法。 使用者使用者 监控某一供应商产品质量状况的工具监控某一供应商产品质量状况的工具 对同一种相同来源的产品其活性

4、的高低表征了使用量对同一种相同来源的产品其活性的高低表征了使用量的高低。的高低。 不同生产厂商采用同一菌种生产的产品不同生产厂商采用同一菌种生产的产品 国标方法出台的背景国标方法出台的背景酶的基本知识酶的基本知识如何评价不同来源的酶制剂性能如何评价不同来源的酶制剂性能 全面地了解酶制剂的性质全面地了解酶制剂的性质 最适温度最适温度, 最适最适pH, 激活剂激活剂, 抑制剂。抑制剂。 温度曲线温度曲线, pH曲线曲线 比较实际使用条件与酶性质之间的异同比较实际使用条件与酶性质之间的异同 从理论上推断从理论上推断, 判断判断 实际使用效果最重要实际使用效果最重要 评价酶制剂性能优劣的依据评价酶制剂

5、性能优劣的依据酶的基本知识酶的基本知识影响酶作用的主要因素影响酶作用的主要因素 酶的浓度酶的浓度 底物的浓度底物的浓度 反应温度反应温度 反应反应 酶作用时间酶作用时间 酶与底物的混合程度酶与底物的混合程度 酶稳定剂的作用酶稳定剂的作用 酶激活剂的作用酶激活剂的作用 酶抑制剂的作用酶抑制剂的作用 复合酶的协同作用复合酶的协同作用酶的基本知识酶的基本知识酶使用的注意事项酶使用的注意事项 不可不可掺入掺入化学制剂化学制剂，特别是特别是酸酸，碱制剂，碱制剂 避免避免与与人体人体直接直接接触接触，特别是特别是眼睛。如眼睛。如意外意外触及触及，应立即用水冲洗，应立即用水冲洗 酶的稀释可用冷水酶的稀释可用

6、冷水，但，但稀释稀释液的液的存放存放不不得超过得超过5-65-6小时（也可以不用稀释直接使用）小时（也可以不用稀释直接使用） 酶与料液的混合均匀尤为重要酶与料液的混合均匀尤为重要 酶的基本知识酶的基本知识酶的贮存酶的贮存低温低温：5 - 10，15个月；个月； 25，3-6个月个月避免阳光避免阳光直射直射固体产品固体产品应恒温，应恒温，防潮防潮酶的基本知识酶的基本知识Unlocking the magic of nature酶制剂的生产过程酶制剂的生产过程在自然界中发现在自然界中发现在实验室中提炼在实验室中提炼在大罐中发酵在大罐中发酵诺诺 维维 信信 (中中 国国 ) 生生 物物 技技 术术

7、有有 限限 公公 司司 物物 料料 流流 程程发发 酵酵 厂厂(车车 间间) 提提 取取 厂厂 (车车 间间) 造造 粒粒 厂厂(车车 间间) 废废 水厂水厂(车车 间间) 原 料 库 房 固体酶制剂固体酶制剂 排放水排放水/诺沃肥诺沃肥 液体酶制剂液体酶制剂 供应链SCO Unlocking the magic of nature生产工艺生产工艺 流流 程程Unlocking the magic of nature啤酒的酿造过程啤酒的酿造过程 麦芽麦芽 酒花酒花 水水 辅料辅料酿造原材料酿造原材料酵母大麦大麦 麦芽麦芽麦芽制造过程麦芽制造过程可以分麦芽制造过程可以分3步：步：1.浸麦：使大麦

8、含水量从浸麦：使大麦含水量从 12% 左右增加到左右增加到45%左右，左右，大麦开始萌芽；大麦开始萌芽；2.发芽：发芽大概需要发芽：发芽大概需要3-5天，根芽进行生长，胚乳进天，根芽进行生长，胚乳进行溶解，麦芽中的酶开始生成增加；行溶解，麦芽中的酶开始生成增加；3.干燥：麦芽经干燥减少水分，保存酶活，得到正确风干燥：麦芽经干燥减少水分，保存酶活，得到正确风味的稳定的成品；味的稳定的成品；麦芽指标麦芽指标国产麦芽国产麦芽欧洲麦芽欧洲麦芽美洲麦芽美洲麦芽澳大利亚麦芽澳大利亚麦芽比尔森麦芽国际标比尔森麦芽国际标准准水分 %5.54.73.84.0max. 4.2细粉浸出物，干基 %7882.281.

9、081.8min. 80.0糖化时间 min12101010max. 15麦汁气味正常正常正常正常正常过滤速度 min12，取样后应该立即检测，未灭酶的醪液，取样后应该立即检测，未灭酶的醪液DE值会随着时间的延长而较大幅度的增加，所以应该尽值会随着时间的延长而较大幅度的增加，所以应该尽量缩短检测的时间。量缩短检测的时间。使用玉米淀粉作辅料液化过程中应注意的问题使用玉米淀粉作辅料液化过程中应注意的问题与大米相比：与大米相比： 淀粉颗粒细小，糊化温度低，糊化速度快，粘度增加淀粉颗粒细小，糊化温度低，糊化速度快，粘度增加迅速迅速 玉米产地不同，淀粉质量波动，造成同样条件下液化玉米产地不同，淀粉质量波

10、动，造成同样条件下液化质量不同质量不同 免煮沸工艺免煮沸工艺 较低的下料温度较低的下料温度 酶的添加量相应增加酶的添加量相应增加淀粉酶的性能评估淀粉酶的性能评估 粘度峰值粘度峰值/升温速率升温速率 液化程度液化程度 麦汁过滤麦汁过滤 糖化车间效率糖化车间效率 发酵度发酵度Termamyl SC的优势的优势 低添加量0.200.30Kg/T大米（料水比1:3.5左右） 0.350.55Kg/T淀粉（1:3.2） 低钙离子需求 20ppm 低液化温度 8595 pH适应范围广 5.07.0 快速降低醪液粘度 浓醪液化和免煮沸（浓醪液化和免煮沸（95-97 以上以上4545分钟）：增加辅料用量分钟）

11、：增加辅料用量Termamyl SC浓醪液化及免煮沸应用实例浓醪液化及免煮沸应用实例1配方：配方：辅料：大米辅料：大米 料水比料水比 = 1:3.7Termamyl SC 添加量添加量: 0.25 kg/吨吨大米大米结果：结果： 碘检：碘检：95 保温保温35分钟棕红色分钟棕红色糊化锅工艺糊化锅工艺95，35分钟分钟50投料投料至糖化锅至糖化锅Termamyl SC浓醪液化及免煮沸应用实例浓醪液化及免煮沸应用实例2配方：配方：辅料：大米辅料：大米 料水比料水比 = 1:2.9Termamyl SC 添加量添加量: 0.3kg/吨大吨大米米结果：结果： 碘检：碘检：95 保温保温45分钟棕红色分

12、钟棕红色糊化锅工艺糊化锅工艺95，45分钟分钟50投料投料至糖化锅至糖化锅辅料液化过程中出现糊锅现象原因？辅料液化过程中出现糊锅现象原因？ 搅拌搅拌 淀粉酶添加量淀粉酶添加量 糊化锅内壁抛光度糊化锅内壁抛光度 糊化下料温度糊化下料温度辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE发酵度控制发酵度控制老熟老熟应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40

13、% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案发酵度控制发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化辅料液化利益 麦芽中的酶被保留在糖化过程促进混合醪的糖化过程 更有效的液化 更短的过程时间 简便的液化过程 最佳的淀粉浸出率; 提高1-2% 降低过程费用 更灵活的工艺过程，可使用不同的辅料 可更灵活的平衡糖化过程的醪液体积和温度 降低原材料的费用Unlocking the magic of nature改善发酵度控制改善发酵度控制辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE改善发酵度控制改善发酵度控制缩短发酵和成熟期缩

14、短发酵和成熟期应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案改善发酵度控制改善发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化改善发酵度控制改善发酵度控制 酶应用 淀粉降解为可发酵糖-淀粉酶葡萄糖淀粉酶普鲁兰酶 诺维信产品Fungamyl 800L AMG 300 LAttenuzymePromozyme改善发酵度控制改

15、善发酵度控制啤酒的真正发酵度（实际发酵度）取决于：啤酒的真正发酵度（实际发酵度）取决于： （糖化）麦汁（极限）发酵度的控制（糖化）麦汁（极限）发酵度的控制 发酵过程发酵度的控制发酵过程发酵度的控制发酵度控制的事实发酵度控制的事实 正常酿造条件下生产的麦汁，一般外观发酵度可达正常酿造条件下生产的麦汁，一般外观发酵度可达 80-85% 大约碳水化合物的大约碳水化合物的25%为非发酵性的短链糊精存在于啤酒中为非发酵性的短链糊精存在于啤酒中 由于麦芽质量的波动而带来糖化力的不足，从而使产品难以达由于麦芽质量的波动而带来糖化力的不足，从而使产品难以达到期望的发酵度到期望的发酵度 当生产高发酵度啤酒时，需

16、进一步水解残余糊精以达到目标发当生产高发酵度啤酒时，需进一步水解残余糊精以达到目标发酵度酵度 传统酿造方法缺乏足够的酶达到目标发酵度传统酿造方法缺乏足够的酶达到目标发酵度影响发酵度稳定的因素影响发酵度稳定的因素/预测发酵度的方法：预测发酵度的方法： 原料原料液化效果液化效果糖化工艺糖化工艺/效果效果酶制剂添加酶制剂添加麦汁组成麦汁组成麦汁充氧麦汁充氧氮源氮源/锌离子锌离子酵母品种酵母品种/状况状况发酵工艺发酵工艺麦汁糖谱麦汁糖谱极限发酵度试验极限发酵度试验发酵度控制的方法发酵度控制的方法 延长糖化时间延长糖化时间仅可达到仅可达到 75% 真正发酵度真正发酵度 使用糖作辅料使用糖作辅料缺点缺点

17、低固形物低固形物, 稀释麦芽风味稀释麦芽风味 发酵中添加麦芽浸出物发酵中添加麦芽浸出物仅可达到仅可达到 75% 真正发酵度真正发酵度 外源酶制剂处理外源酶制剂处理发酵中添加酶发酵中添加酶 可达可达 80% 真正发酵度真正发酵度 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶,普鲁兰酶普鲁兰酶 超过超过 85%酶制剂用于发酵度控制酶制剂用于发酵度控制 真菌淀粉酶真菌淀粉酶 Fungamyl 800L 水解水解 a-1,4 键键 产物主要为麦芽糖，以及麦芽三糖和极限糊精产物主要为麦芽糖，以及麦芽三糖和极限糊精 普鲁兰酶普鲁兰酶 - Promozyme 400L 脱枝酶脱枝酶 水解水解 a-1,6 键键 直链低聚糖直链低

18、聚糖 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶 - AMG 300L, Attenuzyme 水解水解a-1,4和和a-1,6键，作用于非还原末端键，作用于非还原末端 葡萄糖葡萄糖淀粉和淀粉分解酶淀粉和淀粉分解酶-淀粉酶b-淀粉酶淀粉葡萄糖苷酶普鲁兰酶PPAGAGb-Ab-Ab-A-A-AAGAttenuzyme（低卡路里酶）的优势（低卡路里酶）的优势 含双重酶活力含双重酶活力 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶 酸性真菌淀粉酶酸性真菌淀粉酶 低添加量低添加量 较高的热稳定性较高的热稳定性 失活温度较高失活温度较高:72 生产淡爽啤酒及低卡路里啤酒生产淡爽啤酒及低卡路里啤酒浸出物和发酵度浸出物和发酵度010203040

19、5060708090100SolubleOther substances, inorganic material, glucans, protein, dextrinsMaltotriose, Maltose, glucose, sucrose, fructoseSpent grainsMalt OnlyWith Enzymes发酵度发酵度, RDF0102030405060708090100Future?浸出物,%提高可发酵性提高可发酵性 从轻微提高到大幅度提高发酵度 酶制剂添加于糖化或发酵 真菌alpha-淀粉酶, e.g. Fungamyl 800L 葡萄糖淀粉酶, e.g. AMG 3

20、00L 普鲁兰酶, e.g. Promozyme 400L 低卡路里酶, e.g. Attenuzyme 轻微调节发酵度 添加Fungamyl 800L于发酵 高发酵度啤酒 糖化中添加Attenuzyme或AMG和 Promozyme 或 Fungamyl 糖化中添加Promozyme + 发酵中添加Fungamyl 发酵中添加Attenuzyme或AMG用于改善发酵度控制的酶制剂可添加于用于改善发酵度控制的酶制剂可添加于 葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶 - 普鲁兰酶普鲁兰酶 - 真菌真菌-淀粉酶淀粉酶 单独或一起使用单独或一起使用 提高可发酵性提高可发酵性淡爽淡爽 低碳水化合物低碳水化合物 ?何为

21、淡爽啤酒何为淡爽啤酒? 普通啤酒普通啤酒 (美国人对美国人对 储藏啤酒的定义储藏啤酒的定义) 10.8 原麦汁浓度原麦汁浓度 65.5% 真正发酵度真正发酵度 3.58% 酒精重量百分比酒精重量百分比 390 kcal/kg 淡爽啤酒淡爽啤酒: 低卡路里低卡路里 260 kcal/kg 高发酵能力和低麦汁浓度高发酵能力和低麦汁浓度 卡路里来自于剩余碳水化合物和酒精卡路里来自于剩余碳水化合物和酒精 低碳水化合物低碳水化合物7g/Kg 剩余碳水化合物的减少不一定导致低卡路里剩余碳水化合物的减少不一定导致低卡路里 碳水化合物转化为碳水化合物转化为糖分后最终变成酒精。糖分后最终变成酒精。低碳水化合物啤

22、酒低碳水化合物啤酒外源酶制剂用于生产低碳水化合物啤酒外源酶制剂用于生产低碳水化合物啤酒 热处理(糖化工序处理）高添加量，延长糖化休止时间糖化休止时过滤 (低温过滤)麦汁煮沸前处理 冷处理（发酵工序处理）低添加量可生产高发酵度啤酒Attenuzyme和AMG灭活需1200 PU Fungamyl 只需要10PU辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE改善发酵度控制改善发酵度控制缩短发酵和成熟期缩短发酵和成熟期应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案

23、诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案改善发酵度控制改善发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化改善发酵度控制益处 在任何时候达到所期望的可发酵糖水平生产淡爽啤酒生产低碳水化合物啤酒生产低卡路里啤酒Unlocking the magic of nature缩短发酵和成熟期缩短发酵和成熟期辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE改善发酵度控制改善发酵度控制缩短发酵和成熟期缩短发酵和成熟期应用于溶解良

24、好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案发酵度控制发酵度控制麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用（MCE)辅料液化辅料液化缩短发酵和成熟期 酶应用阻止双乙酰的形成 -乙酰乳酸脱羧酶 诺维信产品 Maturex L双乙酰双乙酰 :2.3 戊二酮戊二酮 :CH3COCOCH3CH3COCOC2H5双乙酰双乙酰- 需控制的啤酒中的不良风味需控制

25、的啤酒中的不良风味ALDC在啤酒酿造中的应用在啤酒酿造中的应用辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE发酵度控制发酵度控制缩短发酵和成熟期缩短发酵和成熟期应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案发酵度控制发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化缩短发酵和成熟期

26、益处 满足旺季市场的需求而不受发酵和成熟能力的限制 缩短成熟时间 (正常情况下，最少缩短2天，特殊情况下可缩短14天) 增加发酵和贮存罐的利用率 改善现金流 生产计划可预测 确保啤酒的质量 缩短或取消双乙酰休止时间 阻止双乙酰的形成Unlocking the magic of nature提高浸出率和产能（提高浸出率和产能（SBO）辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程提高浸出率及产能提高浸出率及产能（SBO)MCE发酵度控制发酵度控制老熟老熟应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案

27、诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案发酵度控制发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化提高浸出率及产能提高浸出率及产能 酶应用酶应用细胞壁降解酶细胞壁降解酶-葡聚糖酶戊聚糖酶木聚糖酶, 阿拉伯糖酶阿拉伯-木聚糖酶纤维素酶 诺维信产品诺维信产品Viscoflow MG (添加于糖化)Ultraflo L, XL (添加于糖化) 什么是提高浸出率及产能（什么是提高浸出率及产能（SBO）？）？ 酿造的过程变为可预测 最大限度的降低酿造过程的波动 降

28、低因生产不稳定而造成的额外费用 始终如一的快速麦汁分离（过滤槽和麦汁压滤机） 高浸出物收得率-保持糖化车间的高效率 提高啤酒过滤量 不会产生b-葡聚糖混浊 SBO的性能指标检查点的性能指标检查点 麦芽的类型和质量 过滤槽或麦汁压滤机的运行时间 过滤槽或麦汁压滤机的操作压差 浸出物收得率 每天糖化锅次 麦汁澄清度 啤酒过滤性 啤酒一次过滤量 硅藻土消耗量 非生物稳定性变化的麦芽质量变化的麦芽质量 麦芽质量的变化始于大麦生长的季节和气候条件，以及最终制麦过程的差异 麦芽质量参数并不能确保麦芽的酿造性能 即使发芽良好的麦芽，不同批次的-葡聚糖含量可从低于50 ppm至几百 木聚糖和其它非淀粉多糖在糖

29、化过程中对粘度、过滤性和浸出物的释出的影响非常重要 大麦及胚乳细胞结构葡聚糖 75%阿拉伯木聚糖 20%蛋白质, 葡甘露聚糖, 多酚, 纤维素 5%大麦细胞壁组成大麦细胞壁组成Barley NSPs 16% d.b. 半纤维素的影响（葡聚糖半纤维素的影响（葡聚糖/木聚糖）木聚糖） 降低收得率- 阻止酶的作用- 延长麦汁过滤时间 降低啤酒过滤的运行时间 酒损 硅藻土消耗 胶体稳定性 浊度b b-葡聚糖葡聚糖葡萄糖通过葡萄糖通过-1,3-1,4-键连接键连接 主要连接为主要连接为-1,4-键键内切葡聚糖酶内切葡聚糖酶(-葡聚糖酶葡聚糖酶,纤维素酶）纤维素酶）Endo-1,3(4)-葡聚糖酶葡聚糖酶

30、-1,4-1,3-1,4-1,4-1,4-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖纤维二糖酶纤维二糖酶 麦芽中的b-葡聚糖酶活性麦芽麦芽-葡聚糖酶和葡聚糖酶和-葡聚糖溶解酶葡聚糖溶解酶endo-b-1,4-glucanaseendo-b-1,3-glucanaseexo-b-glucanasesb-glucan solubilasewith carboxypeptidase activityb-glucan solubilasewith esterase activity55C40C73C失活温度失活温度hydrolysis of b-glucansrelease of b-glucans 存在于胚乳和糊粉

31、层细胞壁 阿拉伯-木聚糖 -主要的戊聚糖 占谷物量的3 7% 25%为水溶性-粘度 可与自身重量的10 20 的水结合 制麦过程中 - 不溶性的阿拉伯木聚糖被降解，麦芽 中可溶性阿拉伯木聚糖含量是大麦中的两倍戊聚糖戊聚糖/木聚糖木聚糖木聚糖对粘度的影响及木聚糖酶的应用050100150200250300abccontrolxylanasefghm g/L1.41.61.82.02.22.42.6cPGlucanViscosityPure xylanase 木聚糖导致： 高麦汁粘度 麦汁过滤压力高 酒糟粘度高 啤酒过滤速率低 麦芽中不含有明显的木聚糖酶活力20304050607080abccon

32、trolxylanasefghml11.3011.4011.5011.6011.7011.8011.90PFiltratePlato木聚糖酶的应用 木聚糖酶的应用： 提高过滤速度 提高浸出率，如：释放出与木聚糖结合的葡萄糖 麦糟的粘度低 提高啤酒的过滤速度 提高糖化室效率啤酒过滤量 (hl)/cycle啤酒过滤硅藻土消耗 (g/hl)b b-glucan content of Malts Treated with Viscoflow MG0100200300400500600700168229265120266129121251256268174264185217269183262267144

33、211270196153247198171malt-glucan, ppmControlViscoflow对对b b 葡聚糖的降解葡聚糖的降解 . . .1.001.201.401.601.802.002.202.402.60168229265120266129121251256268174264185217269183262267144211270196153247198171maltviscosity, mPa-sControlViscoflow确保低麦汁黏度确保低麦汁黏度 . . .Effect of Viscoflow MG on Extract Yield12.0012.5013.0

34、013.5014.00168229265120266129121251256268174264185217269183262267144211270196153247198171m altFW Extract, PlatoControlViscoflow浸出率总是可以得到提高浸出率总是可以得到提高 . . .相信相信SBO 的理由的理由酿造操作的效率和可预测性 优异的麦汁和啤酒的可过滤性高过滤量和低过滤助剂消耗0100200300400500600024681012ming FiltrateControlViscoflowIViscoflow MG on Wort FiltrationIIII

35、IStageProcessControlViscoflowIGravity Filtration1723II1.0 bar Pressure Filtration84121III1.5 bar Pressure Filtration with Sparge Water6880Filtration Rate, g/ minModified Tepral Filtration2000250030003500400004080120160200ppm enzymeBB, hl/cycle5060708090100FA, g/hlBB, hl/cycleFA, g/hlCommercial RunSB

36、O效益计算效益计算 主要成本节约：浸出物收得率提高带来的节约减去主要成本节约：浸出物收得率提高带来的节约减去酶制剂使用成本；酶制剂使用成本； 麦汁过滤效率提高：如果过滤槽是产能瓶颈，过滤麦汁过滤效率提高：如果过滤槽是产能瓶颈，过滤时间的缩短带来的产能增加；人工费用的节约非常时间的缩短带来的产能增加；人工费用的节约非常有限；有限； 啤酒过滤节约：延长啤酒过滤周期，降低硅藻土耗啤酒过滤节约：延长啤酒过滤周期，降低硅藻土耗量，降低酒损，降低水耗。量，降低酒损，降低水耗。原料利用率（浸出物收得率）计算方法：原料利用率（浸出物收得率）计算方法： 冷麦汁体积冷麦汁体积(hl)冷麦汁浓度冷麦汁浓度冷麦汁密度

37、冷麦汁密度= 100% 麦芽投料量麦芽投料量(kg)风干浸出率风干浸出率 + 辅料投料量辅料投料量(kg)风干浸出率风干浸出率SBO效益计算效益计算1、原辅料数据原料原辅料分析数据含税单价（元/kg）参照批次平均数据试验批次平均数据水分（%）绝干浸出率（%）风干浸出率（%）用量（kg）成本(元)浸出物（kg）用量（kg）成本（元）浸出物（kg）麦芽4.680.576.8 3.1810003180768 10003180768 麦芽57975.1 3.02150045301126 150045301126 麦芽5.27873.9 2.72150040801109 150040801109 小麦芽

38、5.68479.3 2.8410002840793 10002840793 大米149480.8 2.05200041001617 200041001617 大米000.0 0000 000 淀粉13.510288.2 2.3200046001765 200046001765 糖浆75.0 2.1310002130750 10002130750 合计10000254607927 10000254607927 2、冷麦汁数据参照批次平均数据试验批次平均数据体积(KL)浓度(w/w)浓度(w/v)浸出物(kg)标准体积(KL)体积(KL)浓度(w/w)浓度(w/v)浸出物(kg)标准体积(KL)6

39、7.91111.47 7785 67.9 68.0 11.111.57 7870 68.6 3、成本原料利用率酶制剂成本参照批次(%)试验批次(%)增加(%)添加量 (kg/锅）单价 (元/kg)成本 (元/KL)参照批次 (元/KL)试验批次 (元/KL)节约 (元/KL)98.20%99.28%1.08% Ultraflo L 和和 Ultraflo XL 降低-葡聚糖含量和粘度缩短麦汁过滤时间改善啤酒可滤性提高浸出物收得率产品酶制剂级别温度范围副酶活力pH范围Ultraflo L-葡聚糖内切酶-1,3(4)-75纤维素酶、戊聚糖酶木聚糖酶、阿拉伯糖酶 5-7Ultraflo XL-葡聚糖

40、内切酶-1,3(4)-75-淀粉酶、木聚糖酶5-7SBO-Ultraflo L 应用：应用：降低-葡聚糖和粘度，提高浸出物收得率和麦汁可滤性参数单位对照Ultraflo L结果比较浓度oP12.2112.50 提高了2.4%过滤时间min129117降低了9.3%总氮mg/l9961027FANmg/l198204-葡聚糖mg/l28120降低了92.9%粘度mpa.s1.911.70降低了11.0%Ultraflo L：0.2kg/TSBO应用实例应用实例1工艺配方:麦芽:大米=60:40进口麦芽NZ: 0.1kg/T分析项目分析项目单位单位试验试验对照对照-葡聚糖葡聚糖ppm4257粘度粘

41、度mPa.s1.571.63头道麦汁过滤头道麦汁过滤min3334收得率收得率%97.0695.39SBO应用实例应用实例2分析项目单位试验对照-葡聚糖ppm4254粘度mPa.s1.681.74头道麦汁过滤min5763收得率%99.7396.89工艺配方:麦芽:大米=55:45进口麦芽NZ: 0.15kg/T辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程提高浸出率及产能提高浸出率及产能（SBO)MCE发酵度控制发酵度控制老熟老熟应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部

42、分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40% - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案发酵度控制发酵度控制麦芽强化麦芽强化（MCE)辅料液化辅料液化提高浸出率及产能提高浸出率及产能益处 糖化室价值糖化室价值 尽管麦芽质量变化也能控制麦芽的性能尽管麦芽质量变化也能控制麦芽的性能 始终一致地达到最佳的糖化室效率始终一致地达到最佳的糖化室效率 缩短麦汁过滤时间（过滤槽或过滤机缩短麦汁过滤时间（过滤槽或过滤机) ) 过滤工段过滤工段 改善啤酒的可过滤性改善啤酒的可过滤性 较长的过滤运行时间较长的过滤运行时间(较少的停机时间较少的停机时间) 无

43、论麦芽质量如何，所获得的效益均大于酶制无论麦芽质量如何，所获得的效益均大于酶制剂的处理成本剂的处理成本Unlocking the magic of nature麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用辅料液化辅料液化糖化糖化发酵发酵工艺过程工艺过程平稳酿造操作平稳酿造操作（SBO)MCE改善发酵度控制改善发酵度控制缩短发酵和成熟期缩短发酵和成熟期应用于溶解良好应用于溶解良好麦芽的诺维信解麦芽的诺维信解决方案（大多数）决方案（大多数）应用于溶解应用于溶解不良麦芽的不良麦芽的诺维信解决方案诺维信解决方案（小部分）（小部分）使用使用 0 40%辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案使用使用 40%

44、 - 100% 辅料的辅料的诺维信解决方案诺维信解决方案改善发酵度控制改善发酵度控制麦芽与谷物强化麦芽与谷物强化（MCE)辅料液化辅料液化麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用 酶应用酶应用细胞壁降解酶细胞壁降解酶蛋白质降解酶蛋白质降解酶-葡聚糖酶葡聚糖酶, 木聚糖酶木聚糖酶, 戊聚糖酶戊聚糖酶 纤维素酶纤维素酶蛋白酶蛋白酶 诺维信产品诺维信产品Ceremix 6X MG, Plus MGNovozym 26051Neutrase 0.8LUnlocking the magic of natureN 控制控制中性蛋白酶提高中性蛋白酶提高- -氮含量和改善氮区分氮含量和改善氮区分可溶性氮可溶性

45、氮正常麦芽 30 40 %添加Neutrase 40 50 %优势优势 - -氮控制氮控制 浸出物收得率浸出物收得率 高辅料酿酒高辅料酿酒麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用 麦芽改良麦芽改良 溶解不良麦芽的酿造应用溶解不良麦芽的酿造应用 高辅料酿造高辅料酿造 小麦芽小麦芽 大麦酿酒大麦酿酒 溶解不良麦芽的特点（溶解不良麦芽的特点（质量波动大，溶解不好质量波动大，溶解不好） 蛋白质含量高、氨基氮含量低蛋白质含量高、氨基氮含量低 低浸出率低浸出率 高高-葡聚糖含量葡聚糖含量 过滤困难啤酒非生物稳定性差过滤困难啤酒非生物稳定性差 麦汁质量一致性差麦汁质量一致性差 影响酿造过程控制的一致性影响酿

46、造过程控制的一致性 影响酿造过程效率影响酿造过程效率 小麦芽特点小麦芽特点（无壳，蛋白质、木聚糖含量高无壳，蛋白质、木聚糖含量高） 过滤困难过滤困难 啤酒非生物稳定性差啤酒非生物稳定性差 影响酿造过程控制的一致性影响酿造过程控制的一致性 影响酿造过程效率影响酿造过程效率麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用溶解不良的麦芽给啤酒酿造带来的额外费用溶解不良的麦芽给啤酒酿造带来的额外费用 (Narziss, Brauwelt 1987)项目项目马克马克/吨啤酒吨啤酒马克马克/吨麦芽吨麦芽糖化收率糖化收率 降低降低 （-1 %）1.79.80糖化时间延长糖化时间延长 (30 分钟分钟 = 15%)1

47、.37.50较长的麦汁过滤时间较长的麦汁过滤时间 (30 分钟分钟 = 15 %)1.37.50可凝固性蛋白增加可凝固性蛋白增加 （+0.5 mg）= 延长煮沸时间延长煮沸时间 （30 分钟）分钟）2.313.30 -氨基氮减少氨基氮减少 ( -2 mg/100 ml 麦汁麦汁) = 发酵时间延长发酵时间延长 （+1 天）天）2.011.50后酵储酒时间延长后酵储酒时间延长 （+7 天）天）4.023.00增加啤酒过滤成本增加啤酒过滤成本 ( 粘度增加粘度增加 + 1 厘泊厘泊 )1.69.30稳定剂的投入稳定剂的投入 (+ 0.7% 蛋白质蛋白质 +0.7% 粗细粉差）粗细粉差）= 30 g

48、 硅胶硅胶0.95.20使用酶制剂进行原料改良的好处使用酶制剂进行原料改良的好处 尽管麦芽质量变化也能控制麦芽的性能尽管麦芽质量变化也能控制麦芽的性能 始终一致地达到最佳的糖化车间效率始终一致地达到最佳的糖化车间效率 缩短麦汁过滤时间缩短麦汁过滤时间 改善啤酒的可过滤性改善啤酒的可过滤性 较长的过滤运行时间较长的过滤运行时间 高浸出物收得率高浸出物收得率 灵活和高效率灵活和高效率 更好的更好的FAN水平和可发酵性水平和可发酵性 提高啤酒的非生物稳定性提高啤酒的非生物稳定性Ceremix 6X MG、Plus MG 和和 NZ 26051 用于溶解不好的麦芽或高辅料用量时补偿酶的不足：用于溶解不

49、好的麦芽或高辅料用量时补偿酶的不足：提高收得率提高收得率改善麦汁及啤酒过滤效率改善麦汁及啤酒过滤效率有效控制有效控制FANFAN和可发酵性和可发酵性Ceremix 6X MG、Plus MG 和和 NZ 26051 产品产品酶制剂级别酶制剂级别产品特点产品特点建议添加量建议添加量Ceremix 6X MG-淀粉酶淀粉酶-葡聚糖内切酶葡聚糖内切酶蛋白酶（中性）蛋白酶（中性）木聚糖酶木聚糖酶酶系全面，酶活高；在典型的糖化醪液酶系全面，酶活高；在典型的糖化醪液pHpH下能下能够保持最佳活性和稳定性；够保持最佳活性和稳定性；中性蛋白酶组分在中性蛋白酶组分在高达高达55 C时具有活力和稳定性。其它酶则更

50、时具有活力和稳定性。其它酶则更为稳定，例如，高达为稳定，例如，高达75 C时，在麦芽汁中时，在麦芽汁中b b-葡聚糖酶和葡聚糖酶和 -淀粉酶仍具活力淀粉酶仍具活力 0.1-0.2 kg/吨麦芽吨麦芽Ceremix Plus MG-淀粉酶淀粉酶-葡聚糖内切酶葡聚糖内切酶蛋白酶（中性）蛋白酶（中性）木聚糖酶木聚糖酶酶系全面，酶活低于酶系全面，酶活低于6X MG6X MG，比，比6X MG6X MG多提供一多提供一种热稳定的种热稳定的-淀粉酶淀粉酶0.15-0.3 kg/吨麦芽吨麦芽Novozym 26051-淀粉酶淀粉酶-葡聚糖内切酶葡聚糖内切酶蛋白酶（中性）蛋白酶（中性）木聚糖酶木聚糖酶酶系全面

51、，酶活低于酶系全面，酶活低于6X MG6X MG，与，与Plus MGPlus MG酶系有酶系有所不同，比所不同，比6X MG6X MG多提供一种热稳定的多提供一种热稳定的-淀粉淀粉酶酶0.1-0.3 kg/吨麦芽吨麦芽实验室应用实例实验室应用实例051015202530354026051 2006X MG 150Ultraflo L 200Ultraflo XL 20026051+ T-SC 100Ultraflo L+ T-SC 100Ultraflo XL+ T-SC 100Controlmg/L050100150200250300350mg/100mlGlucanFAN05101520

52、2530354026051 2006X MG 150Ultraflo L 200Ultraflo XL 20026051+ T-SC 100Ultraflo L+ T-SC 100Ultraflo XL+ T-SC 100Controlmin7.07.27.47.67.88.08.28.48.68.8PFiltratePlatoUltraflo L 提高过滤速度最好，提高过滤速度最好，6X MG 能提高能提高2%的收得率的收得率Ceremix 6X MG在啤酒生产中的应用实例在啤酒生产中的应用实例项目项目单位单位试验试验参照参照麦芽麦芽% %64%64%大米大米% %18%18%淀粉淀粉% %

53、18%18%CeremixCeremix 6X MG 6X MG Kg/Kg/吨麦芽吨麦芽0.150复合酶复合酶Kg/Kg/吨麦芽吨麦芽00.35糖化时间糖化时间minmin3040-葡聚糖葡聚糖mg/lmg/l8.232.6总氮总氮mg/lmg/l780729多酚多酚mg/lmg/l50.559.5碘值碘值0.1850.29粮耗粮耗kg/KL 11kg/KL 11o oP P麦汁麦汁160.3163.05原麦汁浓度原麦汁浓度 11 PCeremix Plus MG 在啤酒生产中的应用在啤酒生产中的应用项目项目 实验组加酶实验组加酶 空白对照组空白对照组 麦芽及大米麦芽及大米大米：大米：360

54、0Kg麦芽：麦芽：8280KgPlus MG: 0.25KG/吨麦芽吨麦芽大米：大米：3600Kg麦芽：麦芽：8280Kg总麦汁量总麦汁量 平均浓度平均浓度 201.56 T12.17 P 198.6 T 12.07 P 糖化收得率糖化收得率 97.26%95.88% 氨基氮氨基氮 189 mg/L175mg/L-葡聚糖葡聚糖 50mg/L76mg/L麦汁过滤时间麦汁过滤时间 100分钟分钟 110分钟分钟 使用部分小麦芽、国产麦芽来代替进口麦芽时，使用部分小麦芽、国产麦芽来代替进口麦芽时，应当如何提供酶的解决方案？应当如何提供酶的解决方案？典型的国产麦芽使用配方：典型的国产麦芽使用配方：进口

55、国产小麦芽大米或者淀粉0-20%20-55%5-15%35-45%解决方案建议：解决方案建议：根据啤酒厂的设备、原料及工艺配方等情况可选择：根据啤酒厂的设备、原料及工艺配方等情况可选择：Ceremix Plus MG/NZ26051/Ceremix 6X MG各个单独使用；各个单独使用；如果如果FAN不足或者小麦芽使用比例大可以考虑使用蛋白酶不足或者小麦芽使用比例大可以考虑使用蛋白酶Neutrase0.8 L；使用使用Ultraflo，改善过滤；，改善过滤；Unlocking the magic of nature大麦酿酒大麦酿酒麦芽强化和高辅料应用麦芽强化和高辅料应用 廉价的浸出物来源廉价的

56、浸出物来源低糊化温度低糊化温度 60-62 大麦中的蛋白质与麦芽中蛋白质相似大麦中的蛋白质与麦芽中蛋白质相似大麦中含有肽酶活性，可降解肽为可同化氮大麦中含有肽酶活性，可降解肽为可同化氮大麦含有大麦含有-淀粉酶活性：麦芽糖，发酵度淀粉酶活性：麦芽糖，发酵度谷壳：提供过滤层谷壳：提供过滤层改进泡持性改进泡持性大麦的优势：大麦的优势：大麦酿造大麦酿造 适当的辅料液化适当的辅料液化 充分的发酵度充分的发酵度 充分的游离氨基氮水平充分的游离氨基氮水平 快速的麦汁和啤酒过滤快速的麦汁和啤酒过滤应用实例应用实例-发泡酒发泡酒 1994 年年“发泡麦芽饮料发泡麦芽饮料”上市上市 到到1997年年,日本主要的啤

57、酒公司销售的日本主要的啤酒公司销售的“发泡麦芽饮料发泡麦芽饮料”达达 1000亿日元亿日元 这种高辅料的啤酒税率非常低，因此与正常啤酒相比很便宜而迅这种高辅料的啤酒税率非常低，因此与正常啤酒相比很便宜而迅速流行速流行 到到1998年已占啤酒总销量的年已占啤酒总销量的 13.5% 到到 2004 已占啤酒总产量的已占啤酒总产量的37 %日本啤酒和发泡酒的销售日本啤酒和发泡酒的销售 日本发泡啤酒：日本发泡啤酒： 麦芽小于25%，未发芽大麦，麦芽糖浆，玉米淀粉，大米 肯尼亚：肯尼亚： 未发芽大麦，玉米淀粉，糖 罗马尼亚：罗马尼亚： 未发芽大麦应用实例应用实例大麦酿酒大麦酿酒CitizenCitize

58、n啤酒是肯尼亚生产的使用未发芽大麦酿啤酒是肯尼亚生产的使用未发芽大麦酿造的啤酒。它提供了不使用麦芽酿造高品质啤造的啤酒。它提供了不使用麦芽酿造高品质啤酒酒 的范例，在市场的售价仅是正常啤酒价格的的范例，在市场的售价仅是正常啤酒价格的一半一半 . . . . . . 通过使用商品酶制剂，用未发芽大麦、玉米淀粉和糖生产啤酒通过使用商品酶制剂，用未发芽大麦、玉米淀粉和糖生产啤酒 生产的啤酒能被消费者接受生产的啤酒能被消费者接受 生产费用比以麦芽为原料的低生产费用比以麦芽为原料的低大麦酿酒试验大麦酿酒试验 协定法糖化试验：协定法糖化试验： 大麦大麦 ：麦芽：麦芽 = 1 ：1 试验结果如下：试验结果如

59、下：试验号试验号对照对照试验试验1试验试验2试验试验3浸出物浸出物 plato7.6567.9017.9268.024浸出率浸出率 %73.776.376.577.6糖化时间糖化时间min12.511.511.511.5过滤速度过滤速度min8.59.56.35.6氨基氮氨基氮 mg/100ml124.3152.7156.3184.0-葡聚糖葡聚糖 mg/L3841207052pH5.865.825.825.83大麦酿酒实例大麦酿酒实例-麦汁分析麦汁分析大麦35%，麦芽35%，大米30%麦芽70%，大米30%原浓麦汁产量浸出率总氮氨基氮粘度 (10P)发酵度PHl% mg/100mlmg/100 mlcP%10.6498.071.9470.614.02.1773.210.75101.274.3869.115.42.1079.4过滤时间min132131大麦35%，麦芽35%大米30%麦芽70%，大米30%真正浓度酒精原浓外观发酵度真正发酵度pH泡沫稳定性双乙酰总氮 P% P%Secmg/lmg/ 100 ml3.573.6210.4281.6