一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法及其应用技术

本发明专利技术提出一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法及其应用，属于制麦损失预测领域，能够解决传统制麦损失计算方法存在耗时较长、存在较大的滞后性，无法实现制麦过程精准调控的技术问题。该技术方案包括：原料大麦经过浸麦处理后得到露点的大麦，通过测定所述露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，将其代入呼吸损失计算公式中得到呼吸损失或者根据酶活力与呼吸损失评判标准，以预测所述原料大麦经过整个制麦过程后的实际呼吸损失。本发明专利技术具有操作方便、耗时短、结果准确且能够对制麦过程的呼吸损失进行提前预判的特点。本发明专利技术能够应用于制麦损失预测方面。够应用于制麦损失预测方面。够应用于制麦损失预测方面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法及其应用


[0001]本专利技术属于制麦损失预测领域，尤其涉及一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法及其应用。

技术介绍

[0002]制麦损失是指经过浸麦、发芽、干燥和除根后的大麦，其干物质损失的百分比。通过测定制麦损失可以判断出制麦方法的优劣。制麦损失主要包括以下几个方面：浸麦损失、呼吸损失和根芽损失。
[0003]其中，浸麦损失是指在浸麦阶段，由于灰尘的去除、原料的部分滤除以及谷物的新陈代谢(释放二氧化碳和乙醇)而导致的干物质含量的损失。微生物存在可能会促进谷物皮壳的溶解。呼吸损失主要来自二氧化碳的形成(少量其他挥发性代谢物)、发芽以及干燥过程中的损失，呼吸损失是浸麦、发芽、干燥过程中大分子物质包括淀粉、蛋白质、纤维素等溶解的最终产物葡萄糖通过中心碳代谢，转化为二氧化碳、乙醇、乳酸等损失掉的干物质。根芽损失是指浸麦、发芽过程中大分子物质溶解产生的小分子糖、氨基酸用于后期根芽生长，在制麦排潮和焙焦结束后除去根芽后的干物质损失。浸麦损失占比大概0.3
‑
0.6％，呼吸损失占比6.5
‑
8.9％，根芽损失占比2.1
‑
3.8％；其中呼吸损失占比最大，最为关键。
[0004]制麦师最首要的目标以尽可能少的损失、尽可能少的人力、费用，获取对淀粉质原料最大限度的利用，而且人们早就认识到，在生产出合格麦芽的同时，必须研究制麦损失的来源并想尽办法降低损失。但在尽可能降低制麦损失之前能够对制麦损失进行提前预测是十分关键的，且呼吸损失占比最大，应该以提前预测呼吸损失作为突破点。
[0005]目前，传统的呼吸损失计算方法只能采用称重法进行，即称取制麦前后总麦芽的重量进行计算获得制麦过程中呼吸损失的占比，这种方法耗时较长(一般情况下，完整的制麦过程需耗时7天左右)、存在较大滞后性，无法对制麦损失进行提前预测，进而指导后续制麦工艺。由此可见，提供一种快速、准确的呼吸损失的预测方法是解决上述问题的关键。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对传统呼吸损失计算方法存在耗时较长、存在较大的滞后性，无法实现制麦过程精准调控的技术问题，提出一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法及其应用，该方法中原料大麦仅需经过浸麦阶段，通过测定浸麦结束后的露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，即可实现原料大麦在整个制麦过程中的呼吸损失预测，具有操作方便、耗时短(耗时4h左右)、结果准确且能够对制麦过程的呼吸损失进行提前预判，为后续制麦工艺及过程监控提供数据支撑。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]本专利技术提供一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，原料大麦经过浸麦处理后得到露点的大麦，通过测定所述露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，将其代入
呼吸损失计算公式中得到呼吸损失，以预测所述原料大麦经过整个制麦过程后的实际呼吸损失。
[0009]在一实施方式中，所述关键呼吸酶包括丙酮酸激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和丙酮酸脱羧酶在内的四种呼吸酶。
[0010]在一实施方式中，所述呼吸损失计算公式为：
[0011]呼吸损失占比(％)＝3.76+0.000858PK+0.00430MDH+0.00485SDH+0.000885PDC；
[0012]上述公式中，PK是指丙酮酸激酶的酶活力，MDH是指苹果酸脱氢酶的酶活力，SDH是指琥珀酸脱氢酶的酶活力，PDC是指丙酮酸脱羧酶的酶活力。
[0013]在一实施方式中，所述呼吸损失计算公式通过以下方法得到：
[0014]从多种呼吸相关的关键酶中选出几种作为候选呼吸酶；
[0015]选取不同批次、不同品种原料大麦进行浸麦处理，浸麦结束后分别得到露点的大麦；
[0016]对不同批次、不同品种的浸麦结束的露点的大麦中的所述候选呼吸酶进行酶活力测定；
[0017]对所述候选呼吸酶的酶活力数据与呼吸损失之间进行相关性分析，从中选出与呼吸损失相关性高的作为所述关键呼吸酶，并建立回归方程，即得到所述呼吸损失计算公式。
[0018]在一实施方式中，所述候选呼吸酶包括丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶以及乳酸脱氢酶在内的六种呼吸酶。
[0019]在一实施方式中，所述候选呼吸酶的酶活力采用化学法、酶联免疫法ELISA、分光光度法或液相色谱法中的任意一种进行。
[0020]本专利技术提供还提供一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，原料大麦经过浸麦处理后得到露点的大麦，通过测定所述露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，根据酶活力与呼吸损失评判标准，以预测所述原料大麦经过整个制麦过程后的实际呼吸损失；
[0021]其中，所述关键呼吸酶包括苹果酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶在内的两种呼吸酶，所述关键呼吸酶的酶活力采用化学法、酶联免疫法ELISA、分光光度法或液相色谱法中的任意一种进行。
[0022]在一实施方式中，所述酶活力与呼吸损失评判标准为：
[0023]当苹果酸脱氢酶的酶活力≤200nmol/min/g，且琥珀酸脱氢酶的酶活力≤150U/g时，表明原料大麦整个制麦过程后的呼吸损失≤6.0％；
[0024]当苹果酸脱氢酶的酶活力200
‑
300nmol/min/g，且琥珀酸脱氢酶的酶活力150
‑
200U/g时，表明原料大麦整个制麦过程后的呼吸损失6.0
‑
7.0％；
[0025]当苹果酸脱氢酶的酶活力≥300nmol/min/g，且琥珀酸脱氢酶的酶活力≥200U/g时，表明原料大麦整个制麦过程后的呼吸损失7.0
‑
8.0％；
[0026]当苹果酸脱氢酶的酶活力≥400nmol/min/g，表明原料大麦整个制麦过程后的呼吸损失≥8.0％。
[0027]在一实施方式中，还包括准确性验证步骤：
[0028]选取部分批次的原料大麦完成整个制麦过程，分别称量制麦前原料大麦的绝干千粒重和制麦后未除根麦芽的绝干千粒重，利用称重法计算公式计算实际呼吸损失；
[0029]对实际呼吸损失和基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失进行相关性分析，以验证其准确性；
[0030]其中，所述称重法计算公式为：
[0031][0032]上述公式中，M1是指制麦前原料大麦的绝干千粒重，以克重计，M2是指制麦后未除根麦芽的绝干千粒重，以克重计；
[0033]所述整个制麦过程包括浸麦处理阶段、发芽阶段、干燥阶段和除根阶段。
[0034]本专利技术还提供一种上述任一实施方式所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法在制麦工艺调控中的应用，通过取消发芽喷淋和/或降低新风用量和/或温度设置采用渐进式升温的方式，以降低呼吸损失。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0036]1、本专利技术提供一种基于制麦过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，原料大麦经过浸麦处理后得到露点的大麦，通过测定所述露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，将其代入呼吸损失计算公式中得到呼吸损失，以预测所述原料大麦经过整个制麦过程后的实际呼吸损失。2.根据权利要求1所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，所述关键呼吸酶包括丙酮酸激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和丙酮酸脱羧酶在内的四种呼吸酶。3.根据权利要求2所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，所述呼吸损失计算公式为：呼吸损失占比(％)＝3.76+0.000858PK+0.00430MDH+0.00485SDH+0.000885PDC；上述公式中，PK是指丙酮酸激酶的酶活力，MDH是指苹果酸脱氢酶的酶活力，SDH是指琥珀酸脱氢酶的酶活力，PDC是指丙酮酸脱羧酶的酶活力。4.根据权利要求3所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，所述呼吸损失计算公式通过以下方法得到：从多种呼吸相关的关键酶中选出几种作为候选呼吸酶；选取不同批次、不同品种原料大麦进行浸麦处理，浸麦结束后分别得到露点的大麦；对不同批次、不同品种的浸麦结束的露点的大麦中的所述候选呼吸酶进行酶活力测定；对所述候选呼吸酶的酶活力数据与呼吸损失之间进行相关性分析，从中选出与呼吸损失相关性高的作为所述关键呼吸酶，并建立回归方程，即得到所述呼吸损失计算公式。5.根据权利要求4所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，所述候选呼吸酶包括丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶以及乳酸脱氢酶在内的六种呼吸酶。6.根据权利要求4所述的基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，所述候选呼吸酶的酶活力采用化学法、酶联免疫法ELISA、分光光度法或液相色谱法中的任意一种进行。7.一种基于制麦过程呼吸酶系活力的呼吸损失预测方法，其特征在于，原料大麦经过浸麦处理后得到露点的大麦，通过测定所述露点的大麦中关键呼吸酶的酶活力，根据酶活力与呼吸损失评判标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宗祥，尹花，张磊，贺扬，胡淑敏，刘明丽，周月南，岳杰，王书谦，
申请(专利权)人：青岛啤酒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：