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1、真菌淀粉酶的酶学特性及其在酒类酿造中的运用摘要：真菌淀粉酶在白酒、黄酒及啤酒生产中都有运用 报道。对淀粉酶在提高白酒出酒率及改善酒质、减少黄酒酒 曲用量的同时提高酒质增加出酒率、以及啤酒泡沫稳定性等 方面的应用现状作了概述，并探讨了其在白酒生产中的研究 方向。该酶酶学特性研究表明：该酶作用的最适温度为 50C, 50C保温30min仍保留80%;最适作用pH为4.0，pH稳定 范围为 3，5 6，0 之间。Fe3+、Ba2+、Cu2+、Mn2+，Fe2+ 金属离子对酶具较强抑制作用。而Ca2+对酶具有一定激活作 用。关键词：真菌淀粉酶酶学特性白酒黄酒啤酒应用中图分类号： TS261 文献标识码
2、： A 文章编号： 1672-5336 （2014）24-0000-00中国酿酒历史悠久，而酿酒技术的研究也由以节约粮食、 提高出酒率为中心的技术革新时期发展到从科学的总结传 统工艺人手。 以质量为中心的技术革新时期 1 。本文以白酒、 黄酒与啤酒为例，简要论述了真菌淀粉酶的酶学特性;在酒 类酿造过程中的作用机理及应用现状，并探讨了真菌淀粉酶 酶在白酒生产中的研究方向。1 真菌淀粉酶的基本性质对淀粉的作用特征真菌淀粉酶和中、高温a 一淀粉酶, l一样，作用于淀粉内部切开 a l, 4糖苷键，而 生成糊精和还原糖，产物的末端残基碳原子构型为 a 构型。 它是一种重要的酶制剂，广泛应用食品工业、饲
3、料工业、发 酵工业及纺织工业等等 1 。目前 a 一淀粉酶的生产主要利用 微生物发酵。中、高温 a淀粉酶产生菌主要是细菌（如枯 草杆菌、地衣芽孢杆菌等等） ，真菌淀粉酶则是真菌（如黑 曲霉、米曲霉和根霉等等）发酵所得。2 真菌淀粉酶在白酒酿造中的运用2.1 真菌淀粉酶在白酒中的运用在我国传统的白酒酿造中， 原料中 65%的淀粉大约有 12% 不能被利用。这可能是随着发酵的进行，酒醅酸度酸度不断 增加、曲在培养过程中亦要生酸在PH较低的情况下，酶的活力降低，导致淀粉原料的水解不彻底。因此，白酒生产中 存在的淀粉酶主要是偏酸性的真菌酶。随着生产和科技的迅 猛发展，真菌淀粉酶在白酒酿造中的应用，国内
4、外已进行了 试探性的工作和研究，有的已见成效。真菌淀粉酶在白酒生 产过程中被广泛应用，主要是由于它具有多方面的作用效果。在我国的酿酒等工业的淀粉原料加工过程中基本需要 经过液化和糖化两阶段， 其中使用的酶分别为 a -淀粉酶和糖 化酶。由于两种酶的作用 PH分别为6-7和4.5左右，所以在 实际使用中，除非分段调整PH,否则实际使用效果无法达到 预期效果，成本也明显上升。但分段调节 PH 又比较麻烦， 同时增加物品消耗，对产品品质也有影响。如果能够在原料 淀粉液化过程中使用真菌淀粉酶，使得淀粉液化和糖化在同 一 PH 条件下进行，将简化淀粉的加工工艺，节约试剂的消 耗，降低产品的加工成本。在生
5、料酿酒技术广泛应用于白酒、酒精、黄酒、米酒和 清酒生产，一般生料酒曲使用糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、纤 维素酶和酵母混合。虽然能够达到一定的出酒率，但由于生 料酿造一般是在 3035 C、pH值5.56.0情况下进行的， 各种酶的酶学特性存在差异，这些条件均偏离了它们的最佳 作用范围，使得液化和糖化过程作用缓慢、糖化不彻底，为 加速这一过程进行就需要增加淀粉酶或糖化酶的用量。而真 菌发酵获得的淀粉酶其伴生酶系比较丰富，适应 PH 也比较 广，且在较低温度下能够快速起液化、糖化作用，使得发酵 有益菌快速生长压制杂菌繁殖，保证了生料酿酒的出酒率和 品质。2.2 真菌淀粉酶在啤酒酿造中的运用 近年来，随
6、着啤酒消费需求的日益增长和产量的不断扩 大，高浓酿造工艺正在被越来越多的啤酒生产厂家所采用。 与传统酿造方法相比，高浓酿造可以在不增加糖化和发酵设 备的基础上大幅度提高啤酒产量，适应啤酒旺季的生产需求。 作为啤酒辅料使用的麦芽糖浆必须符合啤酒酿造的要求，参照啤酒酵母利用糖的特点和麦汁中糖分的组成，要求啤酒用麦芽糖浆中葡萄糖加果糖的含量小于10%,麦芽糖含量大于55%，可发酵性糖含量大于 65%10。真菌淀粉酶是一种内切酶，从淀粉内部切割a 1 , 4糖苷键，生成糊精和低聚糖，反应时间延长则可以生成麦芽 三糖和大量的麦芽糖。虽然不能切割B 1 , 6糖苷键，但可以绕过B -1, 6糖苷键继续作用
7、，最终糖化液中不会有大 分子极限糊精残余，最终可制备麦芽糖含量50%左右的麦芽糖浆。同时,真菌淀粉酶有较强的缩合反应活性。2.3 真菌淀粉酶在黄酒中的运用目前在江浙地区比较盛行的用黄酒曲（传统工艺黄酒曲 主要用红曲、乌衣曲、麦曲、白曲等单一或复合） 、糯米为 原料酿制的一种半干型黄酒,这种黄酒既具有传统黄酒特有 的醇香,与传统黄酒比又相对柔和爽口。这种酒一般采用传 统工艺酿造,但传统工艺在工艺控制上还是存在一些问题, 最主要的是酒质不稳定,有时会出现酒太甜、酒精度低的所 谓“冻缸”现象,有时候会出现酸度偏高的问题,而且普遍 出酒率偏低,大大制约了黄酒产业的发展。在黄酒酿造过程中，PH与啤酒基本
8、相似，只不过略低一 点,一般 PH 在 4.0 左右, 而温度却比啤酒有利的多。 真菌淀 粉酶最适 PH 为 4.5, PH4.0 时其相对活力仍在 85%以上,最 适温度50 C, 30 C35 C时仍有50%左右的相对活性， 这些 特点是远远优于中温淀粉酶的。该酶的特性结合黄酒生产工 艺的条件不难看出，真菌淀粉是适合于半干型黄酒的酿造的。3 结论和讨论酶学特性研究表明： 该酶作用的最适温度为 50 C, 60 C 保温 30min 仍保留 80%；最适作用 pH 为 4.5， pH 稳定范围 为 3.56.0 之间。Fe3+、Ba2+、Cu2+、Mn2+ , Fe2+金属离 子对酶具较强抑
9、制作用。而 Ca2+对酶具有一定激活作用。真菌淀粉酶在食品及啤酒中的研究较白酒深入，食品及 啤酒行业生产工艺规模化和规范化程度比较高，使用效果较 为显著。而白酒、黄酒行业大多采用传统发酵工艺，同时影 响发酵水平和产品品质的因素非常多。现在在白酒和黄酒行 业糖化酶的运用已经比较成熟，想要进一步提高出酒率、改 善产品品质就需要针对原料、工艺的特点，选用合适的酶来 补充曲中酶系的不足，达到原料利用的最大化，提高经济效 益，节省原料、 人工、 能耗成本。 酸性蛋白酶、 中温淀粉酶、 纤维素酶、半纤维素酶在酒类生产中的运用相对研究比较多， 但实际推广运用却步伐很小。在当前白酒行业低迷成为新常 态的时期，怎样来做好降本节支的同时提升产品品质，是今 后能够生存和抢占市场的关键。本文针对真菌淀粉酶的特性， 和中温淀粉酶做了比较，希望能够改变淀粉酶使用中的误区， 为广大酿酒企业提供一些帮助。参考文献1 沈怡方 .我国白酒生产技术进步的回眸 J. 酿酒科技， 2008, (6): 2428.2 徐岩 .现代生物技术发展思考传统白酒酿造技术的研究J.酿酒，2003 , (2): 15-16.收稿日期： 2014-12-15作者简介：褚靖宇( 1979) ，男，江苏张家港人，助 理工程师，主要从事酶制剂的生产和运用研究。