大麦发芽过程中的总物质的减消技术.pdf

分类号： 单位代码：10152
密 级： 学 号：2009082203356




大 连 工 业 大 学
硕 士 学 位 论 文



中文题目：大麦发芽过程中的总物质的减消技术
英文题目：Research on Reducing the Barley Material
Consumption during the Malting Process




学科、专业：发酵工程
隶 属 学 院 ：生物工程学院
研 究 生 ：侯韶伟
指 导 教 师 ：安家彦 教授
王越 博士
2012 年 3 月
摘 要
在大麦发芽过程中，由于浸麦、发芽、干燥和除根等过程，大麦的总物质始终都在
损失消耗，这部分损失即为制麦损失，制麦损失一般在 9~14%左右。降低制麦损失不仅
能降低制麦成本损失，还能减少温室气体 CO2 的排放量，有着显著的经济和环境效益。
因此，在控制麦芽品质的同时，应尽量减少制麦损失。
制麦中呼吸损失是制麦损失的主要来源之一，这是由于发芽时部分糖类物质经转换
进入三羧酸循环，彻底氧化成 CO2 和 H2O。而苹果酸脱氢酶（MDH）是三羧酸循环中
的关键酶之一，若能抑制其酶活力，便可减缓大麦糖类物质的消耗，减少呼吸损失。
本研究以 Sebastian 大麦和国产大麦作为试验样本进行制麦，在最后一次浸麦中添
加不同浓度的 Na+、Ca2+和 Zn2+，并以空白组作为对照，跟踪测定了这三种金属离子对
大麦发芽过程中 MDH 活力的影响和对几种决定麦芽品质的关键酶（α、β 淀粉酶、果胶
酶）的影响，并在制麦完成后测定了各试验组的呼吸损失和制麦损失，找出既能抑制
MDH、降低制麦损失，又不影响发芽过程中几种关键酶活力的金属离子；用酶促反应
动力学方法分析了抑制 MDH 活力的金属离子的抑制类型，为其对 MDH 活力及呼吸损
失产生的影响找出理论依据；最后，对降低了制麦损失的几个试验组的麦芽进行了品质
测定，找出最优试验组。
结果表明，最后一次浸麦中添加 、、 mmol/L 的 Na+或 Ca2+的试验组
都提高了两种大麦的呼吸损失和制麦损失，因此添加 Na+和 Ca2+不具有可行性；最后一
次浸麦中添加 、、 mmol/L 的 Zn2+对两种大麦中的 α、β-淀粉酶具有促进作
用，对果胶酶有略微抑制作用，对 MDH 有明显抑制作用，且通过酶促反应动力学分析
得出 Zn2+为 MDH 的非竞争性抑制剂；国产大麦添加 、 mmol/L Zn2+的试验组
和 Sebastian 大麦添加 、、 mmol/L Zn2+的试验组都减少了制麦损失，综合
制麦损失和麦芽品质两方面因素得出，添加 mmol/L Zn2+的试验组为最优试验组，
其中 Sebastian 大麦试验组降低了 %的制麦损失，国产大麦试验组降低了 %的制
麦损失。

关键词：大麦，制麦损失，呼吸损失，苹果酸脱氢酶，锌离子，动力学
I
Abstract
The barley material is consumed during the process of malt steeping, germi