啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法

摘要

本发明涉及一种啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法。酶组合物包括蛋白酶组分和复合酶组分，蛋白酶组分包括角蛋白酶、碱性蛋白酶；复合酶组分包括木聚糖酶、β‑葡聚糖酶、纤维素酶和植酸酶。该酶组合物能对大麦副产物进行有效降解，大大提高蛋白质利用率，酶解后的产品的可溶性蛋白提高15‑25％，TCA‑N含量提高了40‑50％，中性洗涤纤维降解率达30‑40％，显著提升了产品饲用效果及应用价值。

权利要求

1.一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：包括如下操作步骤：

(1)、取啤酒加工过程大麦副产物，备用；

(2)、向步骤(1)的啤酒加工过程大麦副产物中加入蛋白酶组分，酶解一定时间，得第一酶解物；

(3)、向步骤(2)的第一酶解物中加入复合酶组分，酶解一定时间，得第二酶解物；

所述啤酒加工过程大麦副产物为啤酒糟及大麦筛选除杂筛下物；所述啤酒加工过程大麦副产物的啤酒糟和大麦筛选除杂筛下物的重量比为0‑5:1；

啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，主要由蛋白酶组分和复合酶组分组成；

所述蛋白酶组分包括角蛋白酶20000‑40000U/g、碱性蛋白酶1000‑10000U/g；

所述复合酶组分包括木聚糖酶5000‑50000U/g、β‑葡聚糖酶2000‑20000U/g、纤维素酶

1000‑10000U/g、植酸酶1000‑10000U/g。

2.根据权利要求1所述的一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：

所述蛋白酶组分包括角蛋白酶35000U/g、碱性蛋白酶5000U/g；

所述复合酶组分包括木聚糖酶20000U/g、β‑葡聚糖酶5000U/g、纤维素酶3000U/g、植酸酶5000U/g。

3.根据权利要求1所述的一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：步骤(2)所得第一酶解物的制备过程包括：向步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物中加入其干物质重量0.1％‑1％的蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合6‑12h，得第一酶解物。

4.根据权利要求1所述的一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：步骤(3)的第二酶解物的制备步骤包括：按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物的干物质重量的0.1％‑1％，向步骤(2)的第一酶解物中加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合8‑24h，得第二酶解物。

5.根据权利要求1所述的一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：还包括对步骤(3)所得第二酶解物进行干燥处理的步骤：将第二酶解物于80℃干燥6‑

8h。

6.根据权利要求1所述的一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，其特征在于：所述大麦筛选除杂筛下物为筛除的大麦皮和部分大麦粒。

说明书

啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及啤酒加工副产物综合利用技术领域，尤其涉及一种啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法。

背景技术

[0002] 近年来，我国啤酒工业发展迅速，啤酒年产量达5000万千升以上，且每年匀速递增，已成为世界第一大啤酒生产国；与此同时，啤酒工业生产中所产的啤酒副产物或废弃物
也迅速增加。啤酒加工副产物主要包括啤酒糟和大麦筛下物，目前对啤酒糟的处理方法已
有较多报道，但对啤酒加工过程中的废弃物、特别是筛选大麦除杂过程中筛下物的处理方
法未见报道，这部分废弃物若直接丢弃处理，既是对资源的极大浪费，又造成了环境污染，
若直接饲喂动物或作为饲料的一部分，因纤维含量高、蛋白质不易消化，导致饲喂效果低，
综合利用率极低。

[0003] 基于提高上述啤酒加工副产物的综合利用、提升产品附加值和利用效率的目的，现亟需对上述啤酒加工副产物进行充分、有效的分解和处理，使其中难以利用的大分子蛋
白、纤维素等进一步分解，提升大麦副产物的饲用价值和性能指标，提高其附加值。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法，解决了现有技术中存在的问题。

[0005] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，主要由蛋白酶组分和复合酶组分组成；

[0007] 所述蛋白酶组分包括角蛋白酶20000‑40000U/g、碱性蛋白酶1000‑10000U/g；

[0008] 所述复合酶组分包括木聚糖酶5000‑50000U/g、β‑葡聚糖酶2000‑20000U/g、纤维素酶1000‑10000U/g、植酸酶1000‑10000U/g。

[0009] 所述蛋白酶组分包括角蛋白酶35000U/g、碱性蛋白酶5000U/g；

[0010] 所述复合酶组分包括木聚糖酶20000U/g、β‑葡聚糖酶5000U/g、纤维素酶3000U/g、植酸酶5000U/g。

[0011] 一种用前述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0012] (1)、取啤酒加工过程大麦副产物，备用；

[0013] (2)、向步骤(1)的啤酒加工过程大麦副产物中加入权利要求1‑2中任一项所述的蛋白酶组分，酶解一定时间，得第一酶解物；

[0014] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中加入权利要求1‑2中任一项所述的复合酶组分，酶解一定时间，得第二酶解物。

[0015] 步骤(2)所得第一酶解物的制备过程包括：

[0016] 向步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物中加入其干物质重量0.1％‑1％的蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合6‑12h，得第一酶解物。

[0017] 步骤(3)的第二酶解物的制备步骤包括：

[0018] 按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物的干物质重量的0.1％‑1％，向步骤(2)的第一酶解物中加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合8‑24h，得第二酶解
物。

[0019] 所述一种酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，还包括对步骤(3)所得第二酶解物进行干燥处理的步骤：将第二酶解物于80℃干燥6‑8h。

[0020] 用前述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，还包括对步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物预处理的步骤：取啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，
向筛下物中按1:5的重量比加水，备用。

[0021] 所述啤酒加工过程大麦副产物为啤酒糟及大麦筛选除杂筛下物；所述啤酒加工过程大麦副产物的啤酒糟和大麦筛选除杂筛下物的重量比为0‑5:1。

[0022] 所述大麦筛选除杂筛下物为筛除的大麦皮和部分大麦粒。

[0023] 本发明的有益效果：

[0024] 本发明啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物及处理方法，能对大麦副产物进行有效降解，大大提高了蛋白质利用率，酶解后的产品的可溶性蛋白提高15‑25％，
TCA‑N含量提高了40‑50％，中性洗涤纤维降解率达30‑40％，显著提升了产品饲用效果及应
用价值，使现有啤酒加工中的副产物废弃物得以充分利用，既减少了资源浪费、避免了环境
污染，又提升了饲喂价值。

具体实施方式

[0025] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。

[0026] 实施例1

[0027] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，包括：

[0028] 蛋白酶组分：角蛋白酶35000U/g、碱性蛋白酶5000U/g；

[0029] 复合酶组分：木聚糖酶20000U/g、β‑葡聚糖酶5000U/g、纤维素酶3000U/g、植酸酶5000U/g；

[0030] 用上述酶组合物处理啤酒加工中大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0031] (1)、取啤酒生产过程中的啤酒糟和大麦除杂筛下物，按5:1的重量比混合，得到啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，向筛下物中按1:5的重量比加水，备用；

[0032] (2)、按步骤(1)大麦加工副产物干物质重量的0.5％，向步骤(1)中加入蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合10h，得第一酶解物；

[0033] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中按步骤(1)大麦加工副产物干物质重量的0.5％加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合16h，得第二酶解物；

[0034] (4)、将步骤(3)的第二酶解物于80℃干燥7h，即得处理产物。

[0035] 上述蛋白酶组分和复合酶组分均为各组成成分直接混合得到。

[0036] 实施例2

[0037] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，包括：

[0038] 蛋白酶组分：30000U/g、碱性蛋白酶10000U/g；

[0039] 复合酶组分：木聚糖酶5000U/g、β‑葡聚糖酶2000U/g、纤维素酶1000U/g、植酸酶1000U/g；

[0040] 用上述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0041] (1)、取啤酒生产过程中的大麦除杂筛下物，得到啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，向筛下物中按1:5的重量比加水，备用；

[0042] (2)、按步骤(1)大麦加工副产物干物质重量的0.1％，向步骤(1)中加入蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合6h，得第一酶解物；

[0043] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中按步骤(1)大麦加工副产物干物质重量的1％加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合24h，得第二酶解物；

[0044] (4)、将步骤(3)的第二酶解物于80℃干燥6h，即得处理产物。

[0045] 上述蛋白酶组分和复合酶组分均为各组成成分直接混合得到。

[0046] 实施例3

[0047] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，包括：

[0048] 蛋白酶组分：40000U/g、碱性蛋白酶1000U/g；

[0049] 复合酶组分：木聚糖酶50000U/g、β‑葡聚糖酶20000U/g、纤维素酶10000U/g、植酸酶10000U/g；

[0050] 用上述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0051] (1)、取啤酒生产过程中的啤酒糟和大麦除杂筛下物，按2:1的重量比混合，得到啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，向筛下物中按1:5的重量比加水，备用；

[0052] (2)、按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的1％，向步骤(1)中加入蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合12h，得第一酶解物；

[0053] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的0.1％加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合8h，得第二酶解物；

[0054] (4)、将步骤(3)的第二酶解物于80℃干燥8h，即得处理产物。

[0055] 上述蛋白酶组分和复合酶组分均为各组成成分直接混合得到。

[0056] 实施例4

[0057] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，包括：

[0058] 蛋白酶组分：32000U/g、碱性蛋白酶8000U/g；

[0059] 复合酶组分：木聚糖酶25000U/g、β‑葡聚糖酶4000U/g、纤维素酶5000U/g、植酸酶4000U/g；

[0060] 用上述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0061] (1)、取啤酒生产过程中的啤酒糟和大麦除杂筛下物，按3:1的重量比混合，得到啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，向筛下物中按1:5的重量比加水，备用；

[0062] (2)、按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的0.6％，向步骤(1)加入蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合8h，得第一酶解物；

[0063] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的0.6％加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合20h，得第二酶解物；

[0064] (4)、将步骤(3)的第二酶解物于80℃干燥7h，即得处理产物。

[0065] 上述蛋白酶组分和复合酶组分均为各组成成分直接混合得到。

[0066] 实施例5

[0067] 啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，包括：

[0068] 蛋白酶组分：20000U/g、碱性蛋白酶10000U/g；

[0069] 复合酶组分：木聚糖酶5000‑50000U/g、β‑葡聚糖酶2000‑20000U/g、纤维素酶1000‑10000U/g、植酸酶1000‑10000U/g；

[0070] 用上述酶组合物处理啤酒加工过程大麦副产物的方法，包括如下操作步骤：

[0071] (1)、取啤酒生产过程中的啤酒糟和大麦除杂筛下物，按4:1的重量比混合，得到啤酒加工过程大麦副产物，粉碎过40目筛，取筛下物，向筛下物中按1:5的重量比加水，备用；

[0072] (2)、按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的0.8％，向步骤(1)中加入蛋白酶组分，加热至50℃，调节pH4.5‑6.5，搅拌混合8h，得第一酶解物；

[0073] (3)、向步骤(2)的第一酶解物中按步骤(1)啤酒加工过程大麦副产物干物质重量的0.8％加入复合酶组分，维持温度在50℃，调节pH4‑6.5，搅拌混合8h，得第二酶解物；

[0074] (4)、将步骤(3)的第二酶解物于80℃干燥6h，即得处理产物。

[0075] 上述蛋白酶组分和复合酶组分均为各组成成分直接混合得到。

[0076] 试验测定：

[0077] 一、分别称取50.00g饲料原料于500mL挡板三角瓶中，加入250mL水，实验组加入蛋白酶，旋涡振荡1min，恒温振荡水浴槽50℃、180rpm反应12h，再加入复合酶，恒温振荡水浴
槽50℃、180rpm继续反应12h；对照组恒温振荡水浴槽50℃、180rpm反应24h。80℃烘干6h，粉
碎后检测水分、粗蛋白、TCA‑N、还原糖、葡萄糖、中性洗涤纤维等。

[0078] 表1

[0079]

[0080]

[0081] 注：表1结果为未烘干、离心取上清检测结果。

[0082] 通过检测酶解产生的还原糖和小肽含量两个指标，证明了本发明酶的添加步骤：先添加蛋白酶组分，反应一段时间后，再添加NSP酶组分，效果最好；与其他添加方式差异明
显

[0083] 二、物料收率：酶解后干物质质量与酶解前干物质质量的百分比

[0084] 依次称取5.0000g(记为m1)饲料样品分别于已知质量的50mL离心管中(记为m2)，分别加入30mL蒸馏水，25℃、180rpm振荡1h，4000r/min离心10min，取上清备用，残渣加40mL蒸
馏水，4000r/min离心10min，弃去上清，残渣于105℃烘干至恒重，称取质量(记为m3)。

[0085] 可溶蛋白含量：参照LOWRY法，将上清液稀释至相应倍数，取待测液1mL置于试管中，每管各加碱性铜试液5mL，漩涡混合30s，室温下放置10min，再依次快速加入福林酚试剂
0.5mL，漩涡混合30s，于25℃室温下放置30min，以标准品0.0浓度为空白，用1cm比色皿在
660nm测定吸光度。在标准曲线上求出相应浓度(ug/mL)，计算其可溶蛋白质量。

[0086] 可溶蛋白含量，％＝可溶蛋白质量×100/[m1×(1‑x)]

[0087] 可溶性物质含量：能够溶于水的干物质质量与总干物质质量的百分比

[0088] 可溶性物质含量，％＝[m1×(1‑x)‑(m3‑m2)]×100/[m1×(1x)]

[0089] m1：称取样品质量，g；

[0090] m2：离心管质量，g；

[0091] m3：烘干至恒重离心管+样品质量；

[0092] x：样品水分，％。

[0093] 粗蛋白：GB/T 6432‑1994

[0094] 粗蛋白含量，％＝粗蛋白质量×100/[m×(1‑x)]

[0095] m：称取样品质量，g；

[0096] x：样品水分，％。

[0097] TCA‑N：依次称取1.0000g(记为m)饲料样品分别于25mL容量瓶中，加15％的三氯乙酸溶液15mL，磁力搅拌30min，用15％的三氯乙酸溶液定容至25mL，摇匀，静置5min，过滤，弃
去初滤液，滤液备用，按照GB/T 22492‑2008检测，计算TCA‑N质量。

[0098] TCA‑N含量，％＝TCA‑N质量×100/[m×(1‑x)]

[0099] m：称取样品质量，g；

[0100] x：样品水分，％。

[0101] TCA‑N/粗蛋白，％＝TCA‑N含量×100/粗蛋白含量

[0102] 中性洗涤纤维(NDF)：检测方法参照GB/T 20806‑2006

[0103] 中性洗涤纤维降解率NDF＝(原料中NDF总量‑酶解后NDF总量)/原料中NDF总量

[0104] 还原糖检测：DNS法

[0105] a、设计不同于本发明实施例的配方组成进行对照，从测定的还原糖、可溶性物质含量等指标观察酶解效果：

[0106] 表2配方设计

[0107]

[0108]

[0109] 表3

[0110]  还原糖含量，％ 中性洗涤纤维，％
配方1 24.47±1.22 51.21±0.84
配方2 25.12±1.08 50.86±0.22
配方3 25.58±0.83 51.11±0.42
配方4(实施例1) 29.25±0.44 43.35±0.51
配方4(实施例2) 28.75±0.74 44.12±0.21
配方4(实施例3) 29.15±0.29 43.50±0.82
配方4(实施例4) 28.95±037 45.01±0.58
配方4(实施例5) 29.11±0.42 44.00±0.67

[0111] b、经上述方法计算，本发明实施例1‑5的物料回收率在90％‑95％之间。

[0112] c、经上述方法计算，测定本发明实施例1‑5对可溶性物质含量的影响：与原料相比，酶解前原料可溶性物质含量为32.4％，各实施例酶解后均达到47.5％或以上，高出
15.1％。

[0113] d、经上述方法计算，测定本发明实施例1‑5对蛋白质的影响，如下表4：

[0114] 表4

[0115]

[0116] 本发明各实施例酶解后，经电泳图谱测定，＞20kD大分子蛋白基本被分解完全。

[0117] e、经上述方法计算，本发明各实施例的中性洗涤纤维降解率均达32.1％以上。

[0118] 综上，本发明啤酒加工过程大麦副产物酶解处理用酶组合物，能对大麦副产物进行有效降解，大大提高了蛋白质利用率，显著提升了产品饲用效果及应用价值，使现有啤酒
加工中的副产物废弃物得以充分利用，既减少了资源浪费、避免了环境污染，又提升了饲喂
价值。

[0119] 上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

[0120] 本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。