大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系 图文 百精Word文件下载.docx

大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系 图文 百精Word文件下载.docx

《大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系 图文 百精Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系 图文 百精Word文件下载.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640;

2.河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450052;

3.广州珠江啤酒股份有限公司，广东广州510308

摘要:

研究了大麦发芽前后蛋白质的总量、亚组分含量和酶活力以及它们与麦芽品质的关系•

选取国内外6种麦芽，分别研究了发芽前后，蛋白质总量及其亚组分含量和酶活力的变化，并探讨了它们的变化与麦芽品质的关系•结果表明3种大麦总蛋白质含量为12%左右,且发芽前后总蛋白质含量基本上保持不变，其中清蛋白亚组分含量有所增加，球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白亚组分含量减少，不同品种的大麦其蛋白亚组分含量变化程度不同；

麦芽的库值为40%~45%,且麦芽蛋白酶活力与其库值成强正相关性相关系数R=019881（P<

0101麦芽总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与库值不存在相关性.关键词:

蛋白质;

麦芽;

蛋白酶活力中图分类号：

TS20112文献标识码:

B

0前言

2002年我国的啤酒总产量已经超过美国和

欧洲国家,成为世界第一大啤酒生产国•随着啤酒消费量的大幅增加，啤酒工业快速发展，对啤酒大麦的需求量也越来越大•啤酒大麦是啤酒工业的主要原料，其品质和质量将直接影响所制得的麦芽的品质，最终影响啤酒的质量•蛋白质组分及其含量是啤酒大麦质量的核心指标之一.Obsorne通过研究把大麦籽粒蛋白质依其在不同溶剂中的溶解度分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，随后国内外许多研究者对

其进行了研究获得了大麦蛋白质组分含量，同时还得出了蛋白质含量受环境和基因遗传的影响.制麦是啤酒酿造的首要环节，该过程的本质就是大麦蛋白质的适度溶解衡量麦芽溶解度的一个重要指标就是库尔巴哈指

数，简称库值.库值也称蛋白溶解度或热糖化法测

定，是用标准协定糖化法制得协定麦汁以后的总可溶性氮的含量与麦芽含有的总氮的比值，用百分数表示.它侧重检查麦芽的蛋白溶解度和蛋白酶的活性，从而决定糖化过程中需要的蛋白休止温度与时间，甚至可以决定是否需要添加蛋白分

解酶等[1]

•国内外对大麦蛋白质含量与麦芽品质的关系进行了研究，发现了适合酿造啤酒

的大麦

的蛋白质含量一般在9%~12%[2]

.然而对大麦发芽前后蛋白质亚组分含量变化及与麦芽品质关系的研究，国内尚

未见有专门的研究报道.

笔者以常见的3种进口大麦为原料，研究了大麦发芽后总蛋白质和蛋白亚组分的变化；

同时选取6种大麦芽,研究了麦芽的总蛋白、蛋白亚组分和蛋白酶活力与麦芽品质之间的关系，这对啤酒大麦品种的筛选以及对制麦工艺参数的控制具有重要意义.

1材料与方法

1.1试验材料1.1.1试验原料

3种大麦:

SIoop,Metcalfe和Gairdner.6种麦

第5期朱玉魁等：

大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系23

芽:

Sloop,Metcalfe,Gairdner,Schoone南京麦芽

和广麦.以上均由广东珠江啤酒集团公司提供.

1.1.2试验试剂

氯化钠，氢氧化钠,无水乙醇，巯基乙醇，磷酸

二氢钠，柠檬酸，牛血红蛋白（上海伯奥，茚三

酮，三氯乙酸等.

1.1.3主要仪器

ALPHA2—4冷冻干燥机：

德国CHRIST公

司;

CR22G冷冻高速离心机：

日本HITACHI公

B324半自动凯氏定氮仪：

瑞士BUCHI公司；

2102—PC紫外可见分光光度计：

上海尤尼柯公司;

BC224S电子天平:

德国SARTORIUS公司.

1.2试验方法

1.2.1[3-4]

称取磨碎的大麦或麦芽1010g加入100mL蒸馏水，室温下水浴振荡1h,离心取上清液,重复3次最后取得上清液为清蛋白；

在沉淀中加入5%

NaCI溶液100mL,室温下水浴振荡1h,离心取上清液，重复3次最后取得上清液为球蛋白；

在沉淀中加入70%乙醇溶液（017%巯基乙醇，60C水浴振荡1h,离心3次取上清液，重复3次最后取得上清液为醇溶蛋白；

在沉淀中加入2%NaOH溶液100mL，室温下水浴振荡1h,离心取上清液，重复3次最后取得上清液为谷蛋白.

1.2.2蛋白酶的提取与酶活力的测定[4]

蛋白酶的提取：

称取大麦或麦芽粉215g加

入50mLpH512磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲溶液,

磁力搅拌10min,在4C条件下存放12h,过滤，

上清液为蛋白酶提取液•

蛋白酶活力的测定：

茚三酮法•取6mL蛋白

酶提取液加入2mL4%牛血红蛋白，在45C水浴

总保温3h,加入1mL10%三氯乙酸，室温下静置

015h,4C,4000r/min离心15min,取上清液加

入2%茚三酮溶液，在沸水中加热20min,最后在

570nm处测定其吸光度值.

蛋白酶活力的计算：

蛋白酶活力（U=AX200

MX（1-XA:

570nm下的吸光度值;

M:

麦芽质量;

X:

麦芽水分含量;

200扩大系数.

1.2.3大麦和麦芽品质指标参数测定

大麦中蛋白亚组分的含量测定采用凯氏定氮法；

麦芽的库值、可溶氮和a2N均按照EBC方法进行测定.

1.2.4实验数据的处理

采用SPSS13.0分析软件对实验的数据进行处理.

2结果与分析

2.1大麦发牙前后蛋白质的变化

分离提取大麦中的蛋白亚组分，采用凯氏定

氮测定其含氮量，结果如图1~图4所示.

24

河南工业大学学报（自然科学版第29卷

由图1、图2和图3可见，大麦和麦芽中醇溶蛋白和谷蛋白占了总蛋白的70%~80%;

所选取的3种大麦在发芽前后总的蛋白质含量基本上没有太大的变化•而

对于蛋白亚组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量在发芽前后发生了显著变化:

麦芽中清蛋白的含量较大麦中有所增加；

球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量下降，这是因为在发芽的过程中,大麦中的蛋白酶逐渐增加[5-7],其酶活力逐渐提高，从而使醇溶蛋白和谷蛋白降解成氨基酸和多肽[8-9].由图4可见,对于同种蛋白亚组分，由于原料品种的不同，因此在发芽前后蛋白亚组分含量的变化程度也不一样•这可能是

因为大麦在生长的过程中，气候条件、施氮量、倒伏程度、籽粒灌浆程度等外部因

素以及品种基因遗传因素等会对大麦中籽粒蛋白质含量和其他化学组成等产生影响[10].从而导致在发芽过程中，随着大麦中酶的激活和生成，由于不同品种间的化学物质组成及含量不同而导致了发芽后蛋白亚组分含量变化不同.

2.2麦芽蛋白组分与麦芽品质的关系

选取了4种进口大麦芽和2种国产麦芽，对其一些品质指标进行了测定，如表1所示.

表1麦芽指标

原料总蛋白

/%

醇溶蛋白

谷蛋白

蛋白酶活力

/U

库值

a2N

/（mg?

（100g-1

可溶氮

/（g?

Schooner12.1813.1710.37296.3548.201910.939SI

oop12.0013.4012.33285.4741.601690.797Metcalfe12.0016.0618.04290.3643.601670.838Gairdner10.9418.8812.58270.8334.301180.60南京12.1517.9513.30286.1841.501710.80广麦12.0018.3014.40290.4943.201570.829

由分析得到大麦和麦芽中的蛋白亚组分是以醇溶蛋白和谷蛋白为主.在发

芽的过程中，大麦中的蛋白质会在蛋白酶的作用下发生分解，特别是贮存蛋白（醇溶蛋白和谷蛋白的降解.采用SPSS1310分析软件，我们分析了麦芽中的总蛋白和醇溶蛋白、总蛋白和谷蛋白之间的关系.结果表明麦芽中总蛋白和醇溶蛋白之间不存在相关性，相关系数R=014826（P>

0105麦芽中总蛋白和谷蛋白之间也不存在相关性相关

系数R=010636（P>

0105这说明不能简单的以麦芽中贮存蛋白的含量来反映麦芽的总蛋白含量作为标准来选择麦芽.同时分析了麦芽蛋白酶活力与麦芽品质指标之间的关系，结果发现麦芽蛋白酶活力与库值存在强的正相关性,相关系数R=019881（P<

0101说明了麦芽蛋白酶活力对大麦中蛋白质的溶解度有重要的影响；

由于本实验

条件下所测的蛋白酶活力主要是内肽酶活，产物主要以可溶氮为主[3],所以麦芽的蛋白酶活力与可溶氮之间也成强正相关性，相关系数R=019920（P<

0101醇溶蛋白和谷蛋白和库值之间的关系.同样的采用SPSS1310分析软件，对所得的数据进行相关分析，结果发现麦芽中的醇溶蛋白和谷蛋白均与库值之间不存在相关性，其中，前者相关系数R=012097（P>

0105后者的相关系数R=-010583（P>

0105.

3结论

3种大麦的总蛋白质含量为12%左右，且发芽前后总蛋白质含量基本上保持不变，其中清蛋白亚组分含量有所增加，球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白亚组分含量减少，不同品种的大麦其蛋白亚组分含量变化程度不同.所研究的几种麦芽的库值大部分在40%~45%之间,表明麦芽溶解良好；

麦芽的蛋白酶活力与麦芽的库值存在强的正相关性，相关系数R=019881（P<

0101表明麦芽蛋白酶活力对大麦中蛋白质的溶解有重要

的影响;

麦芽中的总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与麦芽库值不存在相关性，因此，不

能简单地从麦芽总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量来选择酿造啤酒所需要的麦芽•

参考文献：

[1]程殿林•啤酒生产技术[M].北京:

化学工

业出版社,20051

[2]顾国贤.酿酒工艺学（第2版[M].北京冲

大麦发芽后蛋白质含量及其酶活力变化与麦芽品质的关系25

国轻工业出版社,20051

[3]薛洁.大麦蛋白质的组成研究[J].酿酒科

技,2003（4:

672691

[4]金玉红，张开利,付津成，等.小麦蛋白质含

量对小麦芽质量的影响[J]•中国粮油学

报,2006,21（3:

392421

⑸李巨秀魏益民,王立柱，等.小麦籽粒在制

麦过程中胚乳降解酶活性变化的研究[J].

中国粮油学报,2007,22（3:

342371

[6]JonesBL.Endoproteasesofbarelyandmalt

[J].JournalofCerealScience,2005（42:

13921561[7]JonesBL.Theendogenousendoproteasein2

hibitorsofbarelyandmaltandtheirrolesin

maltingandbrewing[J].JournalofCereal

Science,2005（42:

27122801

[8]李巨秀蒋晓菲.小麦籽粒制麦过程中蛋白

质变化研究[J].西北农林科技大学学报：

自然科学版,2007,35（4:

732761

[9]黄祥斌.制麦过程中的酶变化[J].大麦科

学,2003（3:

432451

[10]孙军利，董贵民,杨万勇.环境条件对啤酒

大麦品质的影响[J].大麦科学,2003（2:

292301

STUDYONTHERELATIONSHIPBETWEENTHECHANGESOFTHEPROTEINCONTENTANDENZYMEACTIVITYAFTER

GERMINATIONWITHTHEQUALITYOFTHEMALT

ZHUYu2kui1,LILin1,LIUGuo2qin1,2,LIBing1,JINBei1,LIAOJia2ning

（〔.CollegeofLightIndustryandFoodScience,SouthChinaUniversityof

Technology,Guangzhou510640,China;

2.SchoolofFoodScieneeandTechnology,HenanUniversityof

Technology,Zhengzhou450052,China;

3.GuangzhouZhujiangBreweryGroupCompany,Guangzhou510308,China

Abstract:

Thetotalandsubsetcontentofproteinandenzymeactivitywereintroduced.Therelationshipbe2tweenthecontentofproteinandenzymeactivitytothequalityofthemaltbeforeandaftergerminationonthebasisofsixkindsofmaltswasstudied.Theresultindicatedthatthetotalproteincontentofthebarelywasabout12%anditwasinvariable,thecontentofalbuminincreased,butglobulin,hordeinandglutendecreased;

Extentofthechangesofdifferentsubsetcontentwasdiverse;

KolbachIndexofmaltswerebetween40%and50%andtheactivityofproteasehadsignificantlypositiverelativitytoKolbachIndex,thecorrelationcoefficientwas0.9881（P<

0.01.Thetotalprotein,hordein,glutencontenthasnorelativitytoKolbachIn2dex,whichofferstheacademicrefereneeformaltselecting.

Keywords:

barely;

malt;

protein;

proteaseactivity