一种快速评估麦芽酿造性能的方法技术

本发明专利技术提出了一种麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库，通过测定麦芽发酵过程中氨基酸的组成和含量变化情况，将氨基酸分为A(快速吸收)、B(中速吸收)、C(慢速吸收)、D(几乎不吸收)四类；根据上述A、B、C、D四类氨基酸在发酵过程中的含量随时间变化的规律，建立该麦芽品种的数据模型。本发明专利技术还提供了一种快速评估麦芽酿造性能的方法，包括以下步骤：首先建立“麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库”；然后使用标准化的检测手段，对目标麦芽在发酵过程中的氨基酸含量变化进行监测，计算出某一时间段A、B、C、D四类氨基酸的吸收速度，并将结果代入数据库中的A、B、C、D四类氨基酸变化模型进行吻合度分析，从而判断麦芽的发酵进程是否正常。吻合程度高表明发酵进程正常，酿造性能好；反之则表明发酵进程出现问题，酿造性能不佳。该方法可以有效地避免人员因素对检测结果的影响，结果准确可靠，具有显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种快速评估麦芽酿造性能的方法
本专利技术属于啤酒酿造
，具体涉及一种快速评估麦芽酿造性能的方法。
技术介绍
目前，各大啤酒集团为了评估麦芽的酿造性能，常有两种手段：(1)系统评价。直接进行微型酿造实验监测发酵过程中酵母增殖规律、降糖速度、乙醛、双乙酰、高级醇和各种酯类的含量变化等多个参数，以及结合品评结果来综合评估其酿造性能；(2)快速评价。通过检测酵母提前絮凝(PYF)因子和极限发酵度来快速评估其酿造性能。相对来说第二种方法的成本较为低廉，而且在时间效率上更有优势。PYF因子来源广泛，一般认为会造成酵母提前絮凝的因素有：微生物污染、大麦皮壳的多糖和抗菌多肽等等。但用PYF因子检测评估麦芽的酿造性能也有其缺点，PYF检测对人员要求较高，方法容易受到干扰导致结果出现偏差，另外用PYF因子也只能侧面评估酿造性能，结果无法准确量化，因此建立一种可准确量化、操作简便、结果准确的方法用于快速评估麦芽酿造性能的方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种快速评估麦芽酿造性能的方法。氨基酸作为游离氨基氮中的一种，在调控酵母对风味物质的合成有重要的作用。发酵前期，酵母必须通过吸收麦汁中的含氮物质来合成细胞蛋白质、核酸和其它含氮化合物，用于细胞的生长和繁殖。而在发酵后期，细胞则向发酵液中分泌多余的氨基酸(主要是甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸)，诱发酵母的衰老和死亡。根据啤酒发酵过程中细胞对含氮物质的消耗速率，将以氨基酸为主的含氮物质分为四大组：(1)A组(快速吸收)，其中包括了天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸；(2)B组(中速吸收)，其中包括了缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸；(3)C组(慢速吸收)，其中包括了甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4+，(4)D组(几乎不吸收)的脯氨酸。但是根据氨基酸重要性的认知，目前啤酒行业还有一种观点是将氨基酸划分为3类(根据其酮酸类似物在酵母代谢中的重要性)：最重要的(Ⅲ类)、比较重要的(Ⅱ类)和相对不重要的(Ⅰ类)。其中Ⅲ类有4种：赖氨酸、组氨酸、精氨酸和亮氨酸；Ⅱ类有6种：异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘氨酸和丙氨酸；Ⅰ类有8种：天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸和脯氨酸。由上可以看出，在发酵过程中对酵母代谢重要的氨基酸和酵母快速吸收的氨基酸种类是不一致的，麦芽中氨基酸的组成和配比对酿造性能都有重要的影响。本专利技术的解决方案这样的：建立一套“麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库”，并利用该数据库评估麦芽酿造性能。本专利技术提供的麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库，其特征在于，包括以下内容：(1)麦芽发酵过程中氨基酸的组成和含量，并根据发酵过程中酵母对氨基酸的消耗速率，将氨基酸分为A(快速吸收)、B(中速吸收)、C(慢速吸收)、D(几乎不吸收)四类，A类氨基酸包括天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸；B类氨基酸包括缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸；C类氨基酸包括甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4+；D类氨基酸包括脯氨酸；(2)根据上述A、B、C、D四类氨基酸在发酵过程中的含量随时间变化的规律建立该麦芽品种的数据模型；(3)更换麦芽品种，重复上述(1)(2)过程，得到所有麦芽品种的数据模型。本专利技术提供的快速评估麦芽酿造性能的方法包括以下步骤：1、建立“麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库”；2、使用标准化的检测手段，对目标麦芽在发酵过程中的氨基酸含量变化进行监测，计算出某一时间段A、B、C、D四类氨基酸的吸收速度，并将结果代入数据库中的A、B、C、D四类氨基酸变化模型进行吻合度分析，从而判断麦芽的发酵进程是否正常。吻合程度高表明发酵进程正常，酿造性能好；反之则表明发酵进程出现问题，酿造性能不佳。本专利技术的各类氨基酸在发酵过程中变化的模型如图2所示，其中横轴是时间，纵轴是氨基酸含量。本专利技术的某品种麦芽可准确量化的A、B、C、D四类氨基酸在发酵过程中各个时间段的吸收速度如下：本专利技术建立了一套数据库，并提供了一种快速评估麦芽酿造性能的方法，能在较短的时间内快速预判麦芽的酿造性能，并有效地避免人员因素对检测结果的影响，结果准确可靠。这里发酵过程中细胞对含氮物质的消耗包括氨基酸和NH4+，而且绝大多数含氮物质为氨基酸，因此这里在表述氨基酸时也包含NH4+。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为三种麦芽在酿造的同阶段测定的氨基酸总量及分类柱状图；图2为某种麦芽发酵过程四类氨基酸含量变化模型示意图具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。本专利技术实施例如下，请参见图1。针对各种麦芽品种，在发酵实验过程中每间隔一定时间，比如1小时，测量各含氮物质组分的含量，该含氮物质组分包括天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸，甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4+，和脯氨酸。经过统计分析，将上述含氮物质组分分成A、B、C、D四类：A类包括天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸；B类包括缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸；C类包括甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4+；D类包括脯氨酸；该分类标准的依据是麦芽发酵过程中氨基酸的组成和含量在发酵过程中的消耗速率。根据消耗速率分为A类快速吸收、B类中速吸收、C类慢速吸收和D类几乎不吸收。图1给出了三种麦芽在酿造的同阶段测定的氨基酸总量及分类柱状图。从图上可以看出，三种麦芽的四类氨基酸含量绝对值虽有变化，但四类氨基酸趋势很一致。通过大量的实验，根据测定的四类氨基酸在发酵过程的含量变化，采用大数据统计特征绘制出数据变化模型。图2所示为某种麦芽发酵过程四类氨基酸含量变化模型示意图。该示意图描述的是四类氨基酸随发酵时间的含量变化趋势，其中横轴是时间，纵轴是氨基酸含量。在啤酒酿造过程中，定时检测发酵过程中各种氨基酸的含量，按照A、B、C、D四类氨基酸分类，分别计算出四类氨基酸吸收速率，与该麦芽四类氨基酸吸收模型中该时段吸收率进行比较。如果四类氨基酸速率变化都符合模型，认为该发酵过程正常；任何一类氨基酸变化率与模型偏差一定范围，则认为发酵过程异常，应当立即采取措施。该方法可以有效地避免人员因素对检测结果的影响，结果准确可靠，而且操作简便，可准确量化，具有显著效果。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库，其特征在于，包括以下内容：(1)麦芽发酵过程中氨基酸的组成和含量，并根据发酵过程中酵母对氨基酸的消耗速率，将氨基酸分为A(快速吸收)、B(中速吸收)、C(慢速吸收)、D(几乎不吸收)四类，A类氨基酸包括天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸；B类氨基酸包括缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸；C类氨基酸包括甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4

【技术特征摘要】
1.一种麦芽氨基酸组成数据库和发酵性能评价数据库，其特征在于，包括以下内容：(1)麦芽发酵过程中氨基酸的组成和含量，并根据发酵过程中酵母对氨基酸的消耗速率，将氨基酸分为A(快速吸收)、B(中速吸收)、C(慢速吸收)、D(几乎不吸收)四类，A类氨基酸包括天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸；B类氨基酸包括缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨酸，组氨酸；C类氨基酸包括甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，NH4+；D类氨基酸包括脯氨酸；(2)根据上述A、B、C、D四类氨基酸在发酵过程中的含量随时间变化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩中平，杨智，李珍珍，韩永红，张琳，
申请(专利权)人：粤海永顺泰广州麦芽有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44