任務(wù)2.3大麥發(fā)芽處理項目二麥芽制備操作一、發(fā)芽的目的激活原有的酶；生成新的酶；物質(zhì)轉(zhuǎn)變：包括大分子物質(zhì)的溶解和分解以及胚乳結(jié)構(gòu)的改變。二、發(fā)芽機理（一）發(fā)芽時的呼吸作用大麥的胚部和糊粉層是活性組織，通過呼吸作用提供發(fā)芽過程中所需要的能量。呼吸作用分三個時期：（1）浸漬大麥的呼吸強度比原大麥顯著提高，發(fā)芽前1～2天，其呼吸強度較浸漬大麥無明顯增加，麥溫上升不明顯，不必過多地翻拌。（2）發(fā)芽3～5天，大麥出現(xiàn)呼吸高峰，麥粒呼吸強度較浸漬大麥成倍增加，發(fā)芽旺盛，麥溫明顯升高，需加強通風(fēng)，增加翻拌次數(shù)。（3）發(fā)芽后期，當根芽開始凋萎（變黃而萎縮）時，隨著貯藏物質(zhì)、呼吸強度逐漸下降，應(yīng)減少攪拌次數(shù)，以保證綠麥芽繼續(xù)溶解。二、發(fā)芽機理（二）麥粒發(fā)芽時的代謝作用代謝過程：發(fā)芽開始→胚釋放赤霉酸→分泌至糊粉層→誘導(dǎo)形成一系列水解酶→作用胚乳中的淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素等→形成低分子物質(zhì)→胚部供發(fā)芽二、發(fā)芽機理（三）胚乳的溶解大麥胚乳組織：由無數(shù)蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)的胚乳細胞所構(gòu)成，胚乳細胞的細胞壁由半纖維素所組成，細胞內(nèi)包含著在大小不同的淀粉顆粒。溶解過程：蛋白酶溶解聯(lián)結(jié)胚乳細胞的蛋白質(zhì)→胚乳細胞分離→露出胚乳細胞壁→半纖維素酶分解細胞壁→蛋白質(zhì)酶分解淀粉顆粒的蛋白質(zhì)支撐物→淀粉顆粒與淀粉酶接觸而分解胚乳溶解次序：溶解先從胚部開始，沿上皮層向麥尖發(fā)展，而后由內(nèi)向外逐漸遍及全部胚乳?？刂疲喝粢芙饩鶆?，必須降低溶解速度。所以，傳統(tǒng)制麥工藝發(fā)芽時間要7-8天。三、發(fā)芽現(xiàn)象衡量麥粒發(fā)芽變化的外觀尺度是根芽、葉芽的生長情況，同時，胚乳將變得疏松。麥粒內(nèi)部物質(zhì)的溶解，提供根芽、葉芽生長所需的營養(yǎng)，呼吸作用加劇，提供更多的能量。胚的生長最初表現(xiàn)在胚根，然后表現(xiàn)在胚芽上。主胚根首先伸展“露白”，開始分須，根長的粗短、新鮮均勻，表明發(fā)芽旺盛。發(fā)芽可分為三個階段，包括萌發(fā)、發(fā)芽、發(fā)芽結(jié)束。三、發(fā)芽現(xiàn)象一般淡色麥芽的根芽長度為麥粒長度的1～1.5倍，濃色麥芽為2～2.5倍。在根芽生長的同時，葉芽亦生長，它生長于麥粒的背部。葉芽長度為麥粒長度的0～1/4。一般淡色麥芽的葉芽伸長2/3～3/4的應(yīng)占70%以上，濃色麥芽的要求是3/4～1的占70%以上。浸麥后麥粒吸水膨脹，體積約增加40%（1t大麥體積為1.42m3，浸漬后體積約為2m3）。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗1.淀粉的分解過程：淀粉→糊精→麥芽糖→葡萄糖直鏈淀粉在其分子兩端各具有—個簡單的還原性和非還性末端；支鏈淀粉只是在其主鏈上有一個還原性末端，但支鏈末端都具有非還原性葡萄糖基，由于長鏈切斷，末端葡萄糖基相應(yīng)地增加。

支鏈淀粉與碘作用產(chǎn)生特征性紅色，直鏈淀粉與碘作用產(chǎn)生藍色。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗（1）α-淀粉酶可以任意切斷α-1,4葡糖苷鍵，不能水解麥芽糖，它的最小作用底物是麥芽三糖。①作用于直鏈淀粉，產(chǎn)物為短鏈糊精、麥芽糖和葡萄糖。

②作用于支鏈淀粉只能任意水解α-1，4鍵，但不能分解α-l，6鍵，也不能越過α-1，6鍵。作用接近α-1，6鍵時速度放慢，其分解產(chǎn)物為α-界限糊精、麥芽糖和葡萄糖。界限糊精的分支鍵只有2—3個葡萄糖基。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗（2）β-淀粉酶β-淀粉酶是一種含-SH基的外酶，作用于淀粉分子的非還原性末端，依次地水解一分子麥芽糖，故作用速度緩慢。β-淀粉酶也只能作用于α-l，4鍵，遇α-1，6鍵即停止水解。作用于淀粉產(chǎn)生β-麥芽糖、界限糊精。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗性能品種α-淀粉酶β-淀粉酶特異性α-1,4葡萄糖苷建α-1,4葡萄糖苷建作用機制內(nèi)酶外酶作用范圍不能作用，但能繞過α-1,6葡萄糖苷建不能作用也不能繞過α-1,6葡萄糖苷建主要水解產(chǎn)物糊精β-麥芽糖反應(yīng)液粘度下降快慢與碘液反應(yīng)藍色消失快慢反應(yīng)液還原力增加慢快葡萄糖產(chǎn)生慢快麥芽糖產(chǎn)生慢快糊精產(chǎn)生快慢四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗2．蛋白質(zhì)分解合成過程：蛋白E作用于蛋白質(zhì)→低分子肽類和氨基酸→供胚發(fā)芽胚乳總蛋白質(zhì)↓，胚蛋白質(zhì)↑蛋白溶解度：可溶性氮占麥芽總氮的百分率四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗（3）支鏈淀粉酶支鏈淀粉酶又名R-酶、界限糊精酶或脫支酶，或總稱為脫支酶。能分解α-1，6葡糖苷鍵。（4）蔗糖酶將一分子蔗糖轉(zhuǎn)化為一分子果糖和一分子葡萄糖。（5）麥芽糖酶將一分子麥芽糖轉(zhuǎn)化為兩分子葡糖糖。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗3．半纖維素和麥膠物質(zhì)的變化

（1）β-葡聚糖的變化β-葡聚糖是半纖維素和麥膠物質(zhì)的主要成分，麥膠物質(zhì)所含的β-葡聚糖，其相對分子質(zhì)量較半纖維素的小，易溶于水，成粘性溶液。

相對分子質(zhì)量越小，粘度也越小。（2）戊聚糖的變化大麥中的戊聚糖分布于谷皮、胚和胚乳中。發(fā)芽過程中戊聚糖總量幾乎不變。谷皮中的戊聚糖含量不變，胚乳中戊聚糖受酶分解成戊糖，輸送至胚部，合成新物質(zhì)，再度成為不溶性戊聚糖。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗4.二甲基硫的變化DMS是一種揮發(fā)性的含硫物質(zhì)，大麥發(fā)芽時會產(chǎn)生一種非活性、熱穩(wěn)定性較差的DMS前體物，在麥芽干燥時會轉(zhuǎn)化為活性DMS前體物，并能分解產(chǎn)生游離的DMS，使得啤酒有青草味。應(yīng)盡量避免其產(chǎn)生。措施：采用低麥芽度和低發(fā)芽溫度、低麥芽溶解度控制。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗5.酸度的變化酸度上升。發(fā)芽中4-5天酸度增加最快，6-7天達最高。酸度高的麥芽溶解好。酸的種類：主要是磷酸，其次是甲酸、乙酸、丙酸、丙酮酸、乳酸、氨基酸和蘋果酸等。酸度提高的原因：磷酸酶使磷酸從有機化合物中釋出；糖類缺氧呼吸產(chǎn)生少量的有機酸；氨基酸的堿性氨基酸被利用，生成相應(yīng)的酮酸；麥粒中硫化物轉(zhuǎn)化成少量的硫酸。四、發(fā)芽時的物質(zhì)消耗6．其他變化酸度上升無機鹽類稍有下降原因：無機鹽向浸麥水和麥根中轉(zhuǎn)移。多酚物質(zhì)稍有降低原因：由于向浸麥水中擴散。某些維生素在發(fā)芽時有增加，但在烘干過程中因受熱而被破壞。脂肪的損失為0.16％一0.34％原因：部分為呼吸損失，部分則裂解為甘油和高級脂肪酸。五、發(fā)芽工藝技術(shù)要求一般淡色麥芽發(fā)芽工藝要求：（1）發(fā)芽水分43%～46%，冬季高一點，夏季低一點；（2）發(fā)芽溫度13～18攝氏度，后期不超過20～22攝氏度。在實際操作中有先高溫后低溫，或先低溫后高溫的情況，按大麥品種及特性而定。（3）連續(xù)通風(fēng)中，通風(fēng)溫度比麥層溫度低1～2攝氏度，相對濕度大于95%。間歇通風(fēng)時，浸漬大麥進入發(fā)芽箱后2h內(nèi)必須通風(fēng)一次，然后再根據(jù)麥溫情況進行間歇通風(fēng)，通風(fēng)溫度比麥溫地2～3度，相對濕度大于95%；五、發(fā)芽工藝技術(shù)要求（4）浸麥度不夠時，翻拌時應(yīng)均勻噴淋給水。加水量和加水次數(shù)按發(fā)芽需要的水分而定；（5）翻拌次數(shù)，按前期間歇短、后期間歇長的原則，8～12h翻拌一次；（6）發(fā)芽時間，夏季4.5d或5d以上，冬季5d或6d以上，具體時間按大麥品種及其特性和相應(yīng)的麥芽溶解情況定。濃色麥芽發(fā)芽工藝要求：發(fā)芽水分45%～48%，發(fā)芽溫度14～25攝氏度，發(fā)芽時間6～8d。六、大麥發(fā)芽工藝的因素確定工藝條件的標準是必須保證麥芽質(zhì)量、制麥損失小，浸出物高，能源消耗低，排污少，生產(chǎn)周期短等。1.溫度：通常將浸麥和發(fā)芽溫度合并稱為浸麥溫度。發(fā)芽溫度有低溫、高溫、先低后高、先高后低幾種方法。根據(jù)大麥品種和麥芽類型來確定。2.水分：浸漬度同樣影響麥芽的質(zhì)量，通常制淺色麥芽用45%——46%的浸麥度，深色麥芽高達48%，原因是高浸麥度能提高淀粉和蛋白質(zhì)的溶解度，有利于形成色素。3.通風(fēng)量：發(fā)芽前期及時通風(fēng)供氧、排CO2，有利于酶的形成；發(fā)芽后期應(yīng)適當減少通風(fēng)量4.發(fā)芽周期：取決于其他條件的配合，若發(fā)芽溫度低，則必須適當延長發(fā)芽時間。它直接影響發(fā)芽設(shè)備和浸麥槽的周轉(zhuǎn)率和設(shè)備臺數(shù)。5.赤霉酸GA3和溴酸的應(yīng)用：可縮短制麥周期6.浸麥水中加堿：可溶出谷皮中部分多酚物質(zhì)還有殺菌功效七、發(fā)芽設(shè)備1．薩拉丁發(fā)芽箱組成：發(fā)芽箱、通風(fēng)裝置、攪拌裝置箱體：磚砌成鋼筋水泥或鋼板制成，呈長方形，上方敞開或封閉，金屬篩板至箱壁上緣，壁高1—2m，兩側(cè)壁上方設(shè)齒輪行軌，供翻麥機運行移動。箱底：不銹鋼板制，開長條孔。箱底下的空氣室高度為1.5—2m以上?？諝馐业紫蜻M風(fēng)口略有傾斜，以利排水，同時也有調(diào)節(jié)兩端風(fēng)壓之效。翻麥機：翻松麥層，多為螺旋式，冀片由鋼板制成，有的則用扁形鋼條，這樣可以減輕阻力?？照{(diào)裝置：集中的多箱1調(diào)；分散的1箱1調(diào)七、發(fā)芽設(shè)備1．薩拉丁發(fā)芽箱薩拉丁發(fā)芽箱操作要點：前期14℃左右，至第四或第五天，上升至l8—20℃，以后逐漸下降?？諝鉂穸?5%以上，共5-7天。最好用連續(xù)通風(fēng)。床層厚0.8-1m通風(fēng)600m3/t.h。七、發(fā)芽設(shè)備2．麥堆移動式發(fā)芽體系箱體:與薩拉丁箱的結(jié)構(gòu)相同,但箱體長,形成一條作業(yè)線。發(fā)芽箱隔倉：箱體假底下面的空間根據(jù)發(fā)芽6—8d的周期，用隔板隔成12一16分室。操作：每隔12h，發(fā)芽大麥由翻麥機向前移動一個分室，即完成一次翻麥。經(jīng)過6—8d，亦即經(jīng)過l2一l6次移動翻麥，完成全發(fā)芽過程，最后入單層干燥爐。翻麥機:類似揚麥車，它從發(fā)芽箱的末端開始，將麥芽向烘干爐翻送。七、發(fā)芽設(shè)備3．勞斯曼轉(zhuǎn)移箱式制麥系