[发明专利]生产可发酵谷汁的方法

说明书

发明领域

本发明涉及从谷物，特别是未发芽谷物中制备可发酵谷汁(wort)的方法。本发明还涉及按照本发明所述方法制得的谷汁。本发明又涉及按照本发明所述方法所制得的谷汁在酒精生产、蒸馏工业或啤酒酿造中的发酵反应。

背景技术

啤酒是利用发芽或未发芽谷物发酵而生产出来的。在后一种情形中，谷物在商用酶作用下发生液化和糖化，产生谷汁，其中含有酵母发酵所必需的可发酵糖类、氨基酸或其它形式氮(称为“可自由利用性氮”，Freely Available Nitrogen，FAN)。

例如，Macfadden等(Macfadden D．P．和Clayton M．，国际酿造与饮料工业(Brewing and Beverage Industries International)(1989年)，第1卷，77-81页)建议在利用未发芽高粱酿造啤酒时加入一些酶，如α-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、真菌类α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶等等。MacFadden等还建议在使用未发芽高粱时加入酵母食物以进行发酵。

Bajomo等(Bajomo M．F．和Young T．W．，酿造学会杂志(J．Inst．Brew)，1992年，第88卷，515-523页；Bajomo M．F．和YoungT．W．，酿造学会杂志(J．Inst．Brew)，1994年，第100卷，79-843页)报道了利用100％未发芽高粱粒酿造啤酒的方法，尽管利用未发芽高粱制得的谷汁中，其FAN含量(51毫克／升)远低于利用发芽大麦所制得麦汁经发酵后的基本水平。

国际专利申请号WO92／20777中描述了一种生产酒精的方法，它包括以下步骤：在淀粉酶作用下对未发芽完整谷物或牲畜饲料进行液化，在葡糖淀粉酶和酸性真菌蛋白酶作用下进行谷浆糖化。该方法要求在发酵过程和糖化过程中加入蛋白酶。发酵培养基的pH值在4-5之间，在此条件下，真菌类外肽酶是没有活性的(Labbe JP，Rebeyrotte P．，生物化学(Biochimie)(1974年)，第56卷，839-844页；Lehman K．和Uhlig H．，Hoppe Seyler’s Z．Physiol．Chem(1969年)，第350卷，99-104页)。因此，上述方法的一个缺点是，在其反应条件下，所用的真菌类蛋白酶只进行内切蛋白酶解，产物主要是寡肽，而游离氨基酸则很少。

为对本领域有一个一般的了解，可以参考Palmer的综述(Palmer G．H．，谷类科学与技术。“谷类科学与技术”(1989年)，阿贝丁大学出版社编辑，阿贝丁，苏格兰，61-242页)。

发明概要

本发明提供了一种利用未发芽谷物生产谷汁的方法。通过这种方法生产的谷汁，其性质非常优良，如富含可自由利用性氮(后面将用FAN表示)，谷汁的滤过性好，产量也高。这种方法也可用于发芽谷物的谷汁生产中，但它在用于未发芽谷物如未发芽高粱、未发芽高粱与玉米混合物的谷汁生产中优越性尤其突出。当进行“混合酿造”，即利用发芽谷物(如发芽大麦)与未发芽谷物(如玉米、稻米或高粱)的混合物生产谷汁时，这些优点仍然存在。

因此，本发明提供了利用谷物生产可发酵谷汁的方法，此方法包括以下几个步骤：

(a)在α-淀粉酶和／或内切蛋白酶活性作用下，将谷物液化形成液化谷浆(mash)；

(b)在α-淀粉酶作用下对所说的谷浆进行糖化；

(c)对已液化和糖化的谷浆进行过滤产生可发酵性谷汁。

上述步骤(a)、(b)至少其一是在具外肽酶活性的酶存在下进行的。具有外肽酶活性的可用酶类有外肽酶，优选热稳定的外肽酶如真菌类氨肽酶，热稳定的羧肽酶也较有效。根据本发明，最好使用曲霉菌类特别是黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)或豆曲霉(Aspergillus sojae)的内源氨肽酶。

当谷物中未发芽谷粒占至少20％特别是50％以上时，比如在高粱粒中掺入未发芽玉米、稻米或其它谷物时，这种方法非常有效。根据本发明，在谷粒的液化步骤中加入外肽酶是非常有益的。

本发明还提供了一种可发酵谷汁，它可按照本发明的方法获得。本发明也涉及一种酿造啤酒的方法，其中使用了本发明的可发酵谷汁。

本发明还提供了一种酿造酒精类饮料如啤酒等的方法，包括按照本发明的方法生产谷汁、随后或同时对所说的谷汁进行发酵，并由此获得如啤酒等若干步骤。