外加酶法釀制低糖啤酒糖化工藝討論

□ 周青獎 平陽金投資產(chǎn)管理有限公司

啤酒是現(xiàn)在許多人都喜歡的一種飲品，成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧Ｔ谖覈?，啤酒有著廣闊的市場，無論是在大型的聚會活動中，還是在普通家庭飯桌上，幾乎都能見到啤酒的身影。適量飲用啤酒，能夠補充能量及氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分，利尿、健胃且促進人體的血液循環(huán)，有益于人體健康[1]。但是啤酒中也含有大量的糖分，長期大量飲用會使人們產(chǎn)生肥胖和血糖過高等健康問題。為了能夠降低啤酒對飲用者肌體產(chǎn)生不良影響，啤酒生產(chǎn)廠家開始加大對低糖啤酒的投入。低糖啤酒中糖分含量遠遠低于普通的啤酒，即使患有糖尿病的人也可以少量飲用，也不會讓人們再有引發(fā)身體肥胖的擔憂了，所以低糖啤酒將會擁有更加廣闊的消費市場和銷售空間。當然除了對人體健康有更多的益處之外，低糖啤酒的生產(chǎn)成本也更低，相比于普通的啤酒，低糖啤酒生產(chǎn)過程中所需的糧耗更少，得率更高，生產(chǎn)廠家能夠獲得更高的利潤[2]。與普通啤酒相比，低糖啤酒降低了普通啤酒中的可分解糖類的成分，使其糖含量更低。在低糖啤酒釀造過程中，制備可分解糖含量高的麥汁成為關(guān)鍵的工序，而后期控制加酶量、生產(chǎn)溫度的調(diào)整等，成為降低啤酒中糖分的主要手段。

1 低糖啤酒釀制的主要途徑

低糖啤酒與普通啤酒的區(qū)別主要在于啤酒中的糖分含量，普通的啤酒在生產(chǎn)過程中麥汁浸出物大約有90%是糖分，但是這些糖分中有75%是可以進行分解的，而剩余的25%是糊精，這些糊精在正常的發(fā)酵過程中無法進行分解。因此要想制備低糖啤酒，往往會通過以下幾種方法。

（1）在糖化、發(fā)酵兩個過程中均加酶制劑，如糖化酶、脫支酶、淀粉酶等，在糖化或者發(fā)酵的過程就能夠有效地降低其中可分解糖分的含量，達到使啤酒中糖分含量降低的目的。

（2）用含有脫支酶的高糖化力制備出糊精量很低的麥汁，再進行發(fā)酵。我們知道，糊精是不容易通過酶進行分解的環(huán)狀低聚糖，在啤酒成分中也屬于一種糖分，所以，降低不可分解糖分物質(zhì)的含量，也是達到降低啤酒整體糖分的一種方式。

（3）在煮沸的麥汁中直接添加2%～ 3%的蔗糖、葡萄糖或葡萄糖漿，以提高可發(fā)酵性糖的比例，從而得到較高的發(fā)酵度。這種方式能夠在制作麥汁的過程中有效提高其中可水解糖分的含量，間接降低了不可分解糖分的含量。

（4）麥芽浸出液添加到發(fā)酵麥汁中，從而避免了因添加酶制劑而帶入成品啤酒中高分子蛋白質(zhì)（分子量＞60000）的缺點，麥芽浸出液中一般都含有一定的酶類物質(zhì)，直接加入麥芽浸出液也能夠起到降解糖分的效果，同時無須另外加入相關(guān)的酶，避免了因為加入過量的酶類物質(zhì)造成的啤酒中有機物的積累。

（5）用糖化型酵母進行發(fā)酵，糖化酵母一般可達到80%以上的發(fā)酵度，但由于酵母被分離出酒液后，有胞外酶留在酒中，可能造成風味的不穩(wěn)定，因此這種方法不太受歡迎。

從以上方法不難發(fā)現(xiàn)，制備可發(fā)酵性糖含量高，且糖組成合理的麥汁，是提高啤酒發(fā)酵度的關(guān)鍵。

2 外加酶的介紹

在低糖啤酒的釀制過程中，一般用到的外加酶主要有普魯蘭酶、α-淀粉酶、葡聚糖酶等，但是這些酶在使用的過程中發(fā)生的分解作用存在一定的差異，同時也有著各自的使用條件。

2.1 普魯蘭酶

普魯蘭酶能水解淀粉和糊精中的支鏈α-D-1，6葡萄糖苷鍵生成含有α-D-1，4葡萄糖苷鍵的直鏈低聚糖。這種酶的主要特點是能夠?qū)Φ矸鄯肿雍秃M行水解，產(chǎn)生人們所需的麥芽糖等糖類物質(zhì)。這種酶在降低麥汁濃度方面效果不夠明顯，但是能夠較快地產(chǎn)生出人們所需的麥芽糖。所以在啤酒生產(chǎn)的過程中，生產(chǎn)人員會將這種酶與淀粉酶一起使用，將淀粉酶產(chǎn)生的糊精分子進行水解，有效增加麥汁中可分解糖分的含量。普魯蘭酶在弱酸性的環(huán)境中最為活潑，并且其適合的溫度大概在55～65 ℃。

2.2 α-淀粉酶

α-淀粉酶只可作用于淀粉分子內(nèi)任意α-鍵，并且它的作用位置是分子的內(nèi)部，從分子內(nèi)部將其化學鍵切斷，因此，其又被稱為內(nèi)切酶。但是，α-淀粉酶僅僅能夠?qū)⒎肿踊瘜W鍵斬斷，并不能夠?qū)Φ矸鄯肿舆M行水解。所以其作用是將淀粉分子進行液化，產(chǎn)生小分子的物質(zhì)。α-淀粉酶作用于直鏈淀粉，分解產(chǎn)物為6～7個葡萄糖單位的短鏈糊精及少量的麥芽糖和葡萄糖。這種酶能夠快速地降低麥汁的濃度，并且迅速產(chǎn)生大量的糊精。但是在產(chǎn)生葡萄糖和麥芽糖的能力方面較弱，還原糖分的能力也有限。在水溶液中α-淀粉酶能使淀粉分子迅速液化，產(chǎn)生較小分子的糊精，故也被稱為液化酶。

2.3 葡聚糖酶

葡聚糖酶是一種葡萄糖內(nèi)酶，能使麥芽和大麥葡聚糖（1，4-α-葡聚糖，1，3-α-葡聚糖）分解為3～5個葡萄糖單位的低聚糖。這種酶能夠在一定程度上加快降低麥汁的黏度，有效提高麥汁的過濾效率。葡聚糖酶能夠大大增加麥汁還原糖的能力，加快葡萄糖產(chǎn)生的速度。常用的α-葡聚糖酶主要包括：內(nèi)-α-葡聚糖酶、外-α-葡聚糖酶及其復合酶試劑（如B2葡聚糖酶混合酶、耐溫α-葡聚糖酶復合酶等）。與普魯蘭酶類似，這種酶也適合工作在弱堿性環(huán)境中，同時活躍溫度大致在50～60 ℃。所以在使用的過程中有較強的互補性，能夠在相同的環(huán)境中使用。

3 低糖啤酒生產(chǎn)的工藝條件及流程

3.1 預處理工藝

生產(chǎn)低糖啤酒用的原料大麥中，一般會含有一些谷皮酸及酚類等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠抑制蛋白酶和淀粉酶的活性，如果在發(fā)酵過程中帶進這些不利于酶活性的物質(zhì)，對低糖啤酒釀造過程中蛋白質(zhì)和淀粉的分解將會起到抑制作用，造成麥汁中淀粉、蛋白質(zhì)等相關(guān)成分分解不徹底。所以在使用之前，工作人員一般會對大麥進行預處理，在一定的溫度條件下，對大麥進行浸漬，這樣可以有效分離、去除大部分的有害物質(zhì)，為后續(xù)的糖化、發(fā)酵過程高效進行提供了有利條件。

3.2 糖化工藝

為了加強對大麥中蛋白質(zhì)、淀粉和葡聚糖等高分子物質(zhì)的分解作用，一般會采用二次煮出或者三次煮出的方式進行糖化。之后需要在其中添加相應的酶制劑，通過相關(guān)的實驗研究發(fā)現(xiàn)，無論是多次少量加入，還是一次多量加入酶制劑，最終的效果差別不大，所以在生產(chǎn)的過程中可以一次大量地加入相關(guān)的酶制劑。糖化工藝中運用外加酶制劑，使麥芽汁的各項特性均有較大的改善，如總糖量增加，麥汁色度得到降低，黏度減小，麥汁的收得率也有一定的提高。

4 結(jié)語

在我國現(xiàn)代社會人們的飲食結(jié)構(gòu)中，糖類和脂肪的含量較高，造成許多人血糖和血壓的升高。而啤酒作為日常生活中最為常見的低度酒精飲料，卻含有較多的糖分，所以，低糖啤酒將成為高血糖消費者的最佳選擇。通過外加酶法實現(xiàn)對麥汁中糖類物質(zhì)的分解，達到降低啤酒含糖量的目的，已經(jīng)成為現(xiàn)代啤酒釀制的基本方法。在這個過程中人們需要合理控制加酶量、溫度等外界因素，以便達到最好的生產(chǎn)效果。