发布时间 : 星期一 文章大麦精的制备工艺、性质及其在焙烤食品中的应用研究更新完毕开始阅读
非糖化的麦精（用于糖果、蜜饯，作为制药的合适载体），谷物糖浆等产品，用于焙烤食品、早餐食品、婴儿食品和康复食品等。还可以生产各种类型的酒、啤酒和麦芽醋等嗜好性食品。
⑸ 大麦茶 大麦焙烤后制成大麦茶或咖啡的替代品，这种产品冲泡后呈褐色，有浓郁的香味。
⑹ 淀粉 大麦含有 55%～65%的淀粉，是最便宜的淀粉来源之一。主要用于食品和非食品，是制作天然淀粉、淀粉衍生物、果葡糖浆等的主要原料。此外，大麦还是生产啤酒和威士忌的最佳原料，也可以将裸大麦（青稞）炒熟后研磨成粉，制成我国藏族人民的主食品——糌粑。
由于大麦本身的一些缺陷，比如由于大麦缺少麦谷蛋白和其他粘性蛋白，面筋含量很低，因而制成的大麦食品较坚实、硬而缺乏弹性，使得大麦食品的适口性差。这些因素影响了大麦在食品工业中的广泛应用。同时，我国与世界先进水平比较，大麦精深加工还有很大差距，大麦食品的研究多集中在大麦米、大麦粉、大麦片、大麦膨化食品、大麦饮料等综合利用程度相对不高大麦制品。但是，大麦作为一种理想的食物源，经过精深加工，会有很大的增值潜力。随着食品工艺新技术的不断涌现和新的工艺方法的不断产生，大麦食品的研究一定会越来越广泛。 1.3 大麦精的研究综述
我国对大麦加工的研究与开发工作基础非常薄弱，大部分工作集中在种植、品种资源等方面，对大麦的精深加工、功能因子开发以及综合利用涉及很少，使得大麦没有得到合理充分的利用，这样既不利于地方经济的发展，也影响了大麦产业的发展，因此有必要加强这一领域的工作，开发技术含量高和附加值高的大麦产品。目前，随着国产大麦加工业的发展，应用现代酶工程技术将其加工成大麦汁成为加速国产大麦深加工产业发展的重要途径之一[12-14]。 1.3.1 大麦精的简介
大麦精是以大麦为原料，在各种外加酶制剂的作用下，经过糖化将大麦中的淀粉分解为较小的糊精、低聚糖、麦芽糖和葡萄糖等低分子糖类，将不溶性蛋白质降解为低分子肽和氨基酸。因此，大麦精的基本组成是其所用原料内容物的分解产物,包括糖类、含氮化合物、多酚、矿物盐以及维生素等。生产过程分为：原料处理、计量调浆、喷射液化、冷却糖化、麦汁分离、初级浓缩、调整精滤、终级浓缩、成品包装[15-18]，随着成品要求不同，具体工艺有所区别。大麦糖浆可以称之为“麦精”、“啤酒浓缩麦汁”等。大麦精营养成分见表 1.1、表 1.2、表 1.3。
1.3.2 大麦精（大麦糖浆）研究的国内外进展 ⑴ 大麦精（大麦糖浆）生产工艺上的研究进展
糖浆作为啤酒生产辅料之一，在国外使用较为普遍，在国际啤酒行业中, 除欧洲以外，许多国家和地区已广泛使用啤酒专用糖浆。现在酶法制糖浆这一技术国外已经实际采用，完全能够制备出满足高发酵力、低葡萄糖、高麦芽糖等酿造工艺要求的糖浆。国外从五十年代末开始，已有报导用酶法制糖浆用于啤酒酿造，十年代，美国的 C.E Land 和 R.R.Baton 最早提出采用细菌 α-淀粉酶水解淀粉生产高麦芽糖，低葡萄糖的玉米糖浆。六十年代曾有过用酶法制大麦糖浆完全代替麦芽酿造啤酒的报导。七十年代以来，苏联、捷克、英国等国家以大麦加酶制剂取代大部分麦芽，制取麦汁，大麦用量达 50%以上，麦芽用量可降至 30%以下。制成的啤酒泡沫好、非生物稳定性较高、口味也不差。这一技术大大提高未发芽谷物利用率，降低生产成本，是啤酒工业工艺上的一大改革。从八十年代开始，国外大多数啤酒生产的辅料已广泛采用各种糖浆制品，以糖浆作啤酒辅料，在美国比较普遍[19]。对大麦糖浆的应用也有许多评论，W ieg (1987)[20]对利用 B rownzyme 复合酶制剂生产的大麦糖浆进行了分析,糖浆一些主要指标已达到麦芽汁的标准，并且多次获得的发酵成功，说明啤酒酵母能适应发酵这种糖浆。1985 年 MBAA 和 ASBC（美国酿造化学家协会）的联席会议上进行品尝测试，认为大麦啤酒的风味特性与麦芽啤酒非常接近，似乎还好些。在日本，在啤酒制造中使用糖浆获得国家政策的扶持，啤酒淀粉糖浆辅料发展较快，用糖浆作辅料替代大麦的啤酒比重逐渐上升，2000 年达到18%。
国内糖浆工业则起步较晚，在 1997 年以后取得了快速的发展。无锡轻工大学于 1999 年完成了用玉米糖浆进行啤酒发酵的中试，并于 2000 年 1 月 26日在北京通过了国家轻工局主持的技术鉴定；马广平研究了啤酒专用淀粉糖浆的制备方法，王海明等研究了糖浆在啤酒业中的应用。目前，大规模使用的糖浆主要是高麦芽糖浆，含 α-氨基氮复合糖浆由于氮源的稳定性和使用过程中风味问题在应用中发展较慢，这是由于该复合糖浆中的 α-氨基氮大多都是外添加的，其稳定性和安全性受到来源的限制，使得 α-氨基氮的质量不稳定，造成含7α - N 复合糖浆的 pH 值不稳定、色泽不稳定,做出来啤酒容易偏酸。以大麦为辅料与其它辅料相比具有显著的优越性。大麦与正常啤酒生产原料--麦芽的不同在于未经发芽，没有产生相应的各类水解酶系，但大麦的基本化学组成与麦芽
是极为相近的，因而在麦汁的组成方面与麦芽麦汁接近，有利于啤酒风味的协 调和酵母的正常发酵。1999 年，薛正莲，孙向军研究了全酶法制备大麦糖浆的 工艺。2000 年，孙向军，姚晓敏采用全酶法生产大麦糖浆，该方法较之传统工
艺，DE 值、α- 氨基氮、极限发酵度都有显著提高。2004 年，丁正国在发泡酒酿造时使用大麦糖浆作比较，结果证明大麦糖浆效果最好。2006 年，单守水等人对不同发酵度啤酒大麦糖浆的研制工艺进行了详细研究。在 β-葡聚糖问题上，绍法都[21]等就影响啤酒生产中的粘度和过滤作了系统地论述，并指出采用细菌β-葡聚糖酶和真菌 β-葡聚糖酶加以分解，效果很好。汪建国[22]报道，在以 40%大麦为辅料的糖化过程中加入 0.025%的 β-葡聚糖酶，麦汁的过滤时间较不加酶的对照组缩短 25%。李建国[23]等报道，麦汁制备中添加固、液混合的 β-葡聚糖酶，原麦汁过滤时间缩短了 11.2min，洗糟时间缩短了 7.5min。单守水[24]等人研究了非淀粉粘性多糖酶的添加与麦汁粘度的关系及对工艺的影响。上述文献多是对用于酿造使用的大麦精生产工艺的研究，而对于国产大麦的开发利用及大麦精深度开发的研究未有见报道。 ⑵ 大麦精应用上的研究进展
大麦精是从大麦中提取的纯天然营养物质，是一种低聚糖，对肠胃具有功能性调节作用。同时具有麦芽的天然香味，而且口感饱满柔和。在生产食品和饮料中，它起着增加产品的天然香味、改善外观和口感、提高营养价值的作用。可应用到乳品、饮料、饼干与巧克力及药品(麦香口服液、麦香药片)、制药用培养基中。
在国外，大麦精作为原料或辅料可用作糖果、面包、含馅类食品的添加剂,改善其组织结构和色、香、味，主要用于烘
焙食品、饼干、早餐食品、糖果、固体饮料、麦片、冰淇淋、药品、宠物食品、豆奶乳饮料和啤酒生产中。国内关于大麦的应用研究长期以来也大都局限于用于啤酒酿造和饲料这两个方面。1998 年，大麦精用作生产大麦乳酸发酵饮料及生产姜汁啤酒[26]。直至 2005武汉工业学院硕士学位论文8年，大麦精在我国焙烤行业才开始少量应用，主要市场是南方饼干的出口产品。目前文献中对大麦精应用于烘焙制品中的应用尚未见报导，本实验将大麦精用于烘焙制品中，研究其添加对面团及烘焙影响，为大麦精在烘焙制品中的应用提供理论依据。
随着国内消费者对食品品质要求的不断提高，大麦精会被越来越多的饼干、面包、巧克力、牛奶厂家广泛应用于生产之中，大麦精可能给食品工业带来巨大而积极的影响，它不仅可以丰富现有食品的花色、滋味与营养，而且还可采用本研究工艺生产大麦精对大麦的质量要求较低，能够充分利用国产大麦资源，具有广阔的市场前景和较大的经济效益。 1.4 立题依据与意义 1.4.1 大麦精生产的现状
随着国产大麦加工业的发展，应用现代酶工程技术将其加工成大麦汁成为加速国产大麦深加工产业发展的重要途径之一。目前为止，大麦精的生产在现阶段已经相对成熟了，但是，在以往的工艺研究中，并未真正提到对大麦有益成分β-葡聚糖的保留问题，多是研究添加非淀粉质多糖酶对β-葡聚糖进行酶解，以达到提高大麦汁过滤速度，提高产品生物稳定性的目的。然而对于大麦这种β-葡聚糖含量较高，具有很大开发价值的农产品，如何在现有成熟的大麦精工艺条件下，拓宽大麦精的应用领域，生产富含β-葡聚糖的大麦精，成为了我们现阶段思考的问题。毕竟，多品种、系列化的大麦精产品可以满足不同的用户，适应不同的消费层次，调剂生产季节，适应市场变化和占据自己的市场，获取更多的经济效益。同时，通过对国产非酿造大麦生产大麦精的研究，积极促进国产非酿造大麦的充分开发及利用。 1.4.2 在烘焙制品中应用的意义
大麦精是从大麦中提取的纯天然营养物质，是一种低聚糖。对人体的肠胃具有功能性调节作用。同时具有麦芽的天然香味，而且口感饱满柔和。在生产食品和饮料中，它起着增加产品的天然香味、改善外观和口感、提高营养价值的作用。目前，我国因经济的发展和生活水平的提高，人民群众迫切需要摆脱繁重的家务劳动，将精力和时间更多地花在生产和学习上，使家务劳动社会化，因此，我国正在大力发展方便食品，面包及蛋糕等烘焙制品作为方便食品首先引起大家注意，为满足消费者对面包生产和质量提出的要求，如果能将大麦精应用到面包及蛋糕中，既增加了面包及蛋糕的花色品种，又提高了面包及蛋糕的营养价值和保健功能，满足当今消费者对食品生产和质量提出的要求。 1.5 论文的目的及实施方案
本论文的目的在于研究国产非酿造大麦脱皮率对大麦精得率及色泽的影响；考察添加 β-葡聚糖酶对麦汁成分及过滤速度的影响，为利用国产非酿造大麦生产啤酒用大麦精及为开发具有生理活性保健功效的大麦精提供一定的参考。通过对大麦精食品功能特性的研究，有助于食品研发人员对大麦精性质的了解，有利于食品研发人员在食品的设计和加工中正确有效的使用这种原料，为大麦精的利用开辟更广阔的途径。通过对大麦精面包、蛋糕制作的研究，为大麦精面包、蛋糕的加工提供理论依据。
论文的研究主要内容包括：
⑴ 对大麦脱皮率、大麦精液化工艺及添加β-葡聚糖酶对大麦精成分及过滤速度的影响进行研究。
⑵ 大麦精功能理化特性的研究：包括溶解性、起泡性及起泡稳定性、 乳化性及乳化稳定性、吸油性、吸湿性及保湿性。 ⑶ 通过对面团粉质参数的对比，考察大麦精添加对面包粉面团粉质特性的影响。
⑷ 通过研究大麦精添加对粉质参数及烘焙品质的影响，对烘烤时间及水分添加量进行优化，得出较好的大麦精蛋糕制作工艺。
⑸ 对大麦精添加对面包烘焙品质、面包贮藏性能、面包面团酵母发酵力及面团发酵性能的影响，得出大麦精面包中大麦精的最适添加量。通过对酵母、蔗糖、面包改良剂、水的添加量的优化，得出大麦精面包最佳配方。
第 2 章 大麦脱皮率及β-葡聚糖酶添加
对大麦粉水解的影响
2.1 前言
早期生产的大麦精应用于啤酒酿造中的添加比例一般不超过 20%，限制其过高使用比例的原因之一是由于大麦与其他谷类相比，存在于胚乳细胞壁中的半纤维素和麦胶物质含量较高，而作为半纤维素中主要成分的 β-葡聚糖是一种非淀粉质多糖，它在糖化中溶出使溶液的粘度过高，造成麦汁和啤酒过滤困难，对啤酒风味也有影响。因此，无论是从大麦精的生产，还是使用，都必须对这些粘性多糖物质，尤其是 β-葡聚糖，使用具有高活力的相关酶和提供一定的温度、时间等条件进行强化水解，麦汁中 β- 葡聚糖以小于 200mg/L 为宜。
然而，根据现代营养学的观点和药理分析，β-葡聚糖是一种可溶性的膳食纤维，有降低人体血液中胆固醇和其他多种药理作用，具有一定的保健功能。许多研究表明大麦 β-葡聚糖能够明显降低血清中胆固醇的含量、提高小肠中食物流的黏稠度以降低糖和淀粉的吸收率，对于心血管疾病、糖尿病等慢性疾病具有积极的辅助治疗作用[27]。能明显提高人类机体免疫功能的 β-葡聚糖，其分子质量主要分布在 100～20，0000 之间[28-29]。而导致麦汁和啤酒粘度增加、啤酒过滤缓慢的主要物质为分子质量大于 30，0000 的 β-葡聚糖[30]。麦汁中 β-葡聚糖的测定方法为刚果红测定方法，测定的是分子质量为 1000～10000 的水溶性的 β-葡聚糖[31]。因此，当所用大麦糖浆不用于啤酒酿造使用时，完全可以通过对工艺过程中 β-葡聚糖酶的控制，来达到富集具有免疫功能的 β-葡聚糖的目的。
实验选用非酿造用大麦为原料，非酿造用大麦皮壳含量稍多，在制造大麦精过程中会溶出皮壳色素，影响大麦精的色泽和得率，这是不受欢迎的，因此，实验对大麦脱壳率对色泽与得率进行研究，得出了较适的脱皮率，有利于充分开发和利用饲用大麦。
2.2 实验材料与仪器设备 2.2.1 实验材料
国产大麦、耐高温 α-淀粉酶、复合糖化酶：江苏华稼生物科技有限公司提供。 β-葡聚糖酶：湖南尤特尔生化有限公司。 选用大麦的基本化学成分见表 2.1。
2.2.2 主要仪器设备
电子分析天平：梅特勒－托利多（常州）称重设备系统有限公司 CLS.JNM-1 型碾米机：国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所 YS-2000 型液体色度计：北京康光仪器有限公司 7200 可见分光光度计：优尼柯（上海）仪器有限公司
GZX-9070 MBE 数显鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂 恒温水浴锅：上海博迅实业有限公司医疗设备厂 2.3 实验方法 2.3.1 分析方法
⑴ 大麦分析 参照文献[32]测定，其中大麦皮壳含量参照文献[33]测定。 ⑵ 大麦精分析
① 干物质测定(DMC) 参照 QB/T 2687-2005 阿贝折光仪法 ② α-氨基氮 参照 QB/T 2687-200 茚三酮法测定。
③ DE 值计算 样品中还原糖占干物质的百分数，参照 QB/T 2687-2005。④ 大麦精得率 参照文献[34]中糖化室浸出物收得率测定。
⑤ 过滤速度 参照文献[35]中秒表法测定。
⑥ 色度 参照文献[36]中分光光度法（ASBC 法）测定。
⑦ β-葡聚糖标准曲线的绘制及测定 参照文献[31]中刚果红法测定。 ⑧ 大麦精成分的理化要求参照 QB/T 2687-2005。 2.3.2 大麦精生产工艺流程[37]
国产大麦→脱皮粉碎→大麦粉→5 倍水调浆→加乳酸调整 pH6.5，加 α-耐高温淀粉酶，105℃液化 40min→降温至 50℃，调 pH6.0，加复合糖化酶，糖化 6h→沸水灭酶活→78℃过滤→升温，沸水浴 30min→大麦汁→浓缩→大麦精
操作要点：
（1） 分级 脱皮粉碎前，要求对原料进行分级，这样既能最大限度地进行脱皮， 又能尽量减少物质损失。
（2） 调浆及料水比例 调浆水水温一般控制在 50～60℃，即采用温水调浆，这样可加快料粉吸水膨化，为酶的水解提供条件。实验采用 1：5 的料水比。