麥芽生產(chǎn)中赤霉酸的應用探析

摘 要：本文結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，對于赤霉酸的概念進行了簡要介紹，分析了赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的作用原理。通過試驗比較了在浸麥和發(fā)芽階段添加赤霉酸的不同效果，其中浸麥階段由于利用率較低，因此不予提倡。系統(tǒng)的分析了不同麥種中赤霉酸添加量及赤霉酸殘留量的影響，并對赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的新應用及展望，希望能夠給麥芽生產(chǎn)中的行業(yè)從業(yè)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：赤霉酸；麥芽生產(chǎn)；不同階段添加；應用探析

中圖分類號：TQ921 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131017

1 前言

伴隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，啤酒產(chǎn)業(yè)的不斷升級和行業(yè)競爭的不斷加劇，對啤酒大麥的品質(zhì)要求也越來越高。啤酒以麥芽為主要原料，亦即啤酒是以麥芽為主要原料生產(chǎn)的。基于以麥芽為主要原料，則麥芽使用量基本上是高于50%的。至于使用什么樣的麥芽，傳統(tǒng)上乃至今天仍然沿用著大麥麥芽。

我國的啤酒產(chǎn)量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一，但啤酒原料特別是啤酒大麥的生產(chǎn)發(fā)展嚴重滯后于啤酒工業(yè)的發(fā)展，致使我國啤酒大麥長期依賴進口，成為世界上最大的啤酒大麥進口國。從長遠發(fā)展的角度看，“受制于人”的現(xiàn)狀亟需得到改善，我國啤酒工業(yè)將被他國原料供應商“牽著鼻子走”。因此，改變這種現(xiàn)狀，需要利用有限的資源大力量發(fā)展“精耕細作”，創(chuàng)新大麥麥芽的生產(chǎn)方式，沿著集約化生產(chǎn)的道路，開展麥芽生產(chǎn)中赤霉酸的科學應用。

2 赤霉酸概述及作用原理

2.1 赤霉酸概述

赤霉酸是于1935年被日本科學家藪田發(fā)現(xiàn)并從誘發(fā)惡苗病的赤霉菌中分離得到的。赤霉酸，是一種能促進生長的非結(jié)晶固體，具有赤霉烷的骨架（圖1），可以在一定程度上促進細胞分裂和伸長。直至20世紀50年代初，英美2國科學家才實現(xiàn)了從真菌培養(yǎng)液中進行提純，才得到赤霉酸的純化學提純產(chǎn)品，并且正式由英國科學家將其命名為赤霉酸。

由于赤霉酸具有促進細胞分裂的作用，所以它的最顯著的生理效用就是促進植物的生長。赤霉酸在促進植物生長方面具有下列特點：通過赤霉酸處理，能夠使植物的莖伸長生長，并且促進節(jié)間伸長的赤霉酸，僅僅作用于節(jié)間伸長，并不能促進節(jié)數(shù)增加；適合濃度的赤霉酸，能夠誘導開花，對于雌雄異花同株的植物，可以在一定程度上增加雄花數(shù)量。在這一方面，赤霉酸的作用不同于生長素或是乙烯的作用，效應恰恰相反。

2.2 赤霉酸的作用原理

一般情況下，較低濃度或適宜濃度的生長素可以促進作用植株的生長，而當生長素濃度過高時，反而會抑制作用植株的生長。所以，赤霉酸作為一種廣譜性的植物生長調(diào)節(jié)劑，當濃度合適時，可以結(jié)束種子或塊莖的休眠，促進作用植株的生長發(fā)育，縮短成熟時間，改善產(chǎn)量和產(chǎn)品的品質(zhì)。使用的過程中，由于赤霉酸具有較低的水溶性，所以應該先用少量白酒和酒精將其溶解，然后將其調(diào)制到適宜的濃度。實際上，大麥自身發(fā)芽過程中，自身可以產(chǎn)生一定的赤霉酸。發(fā)芽過程中通過赤霉酸在胚芽至糊粉層的轉(zhuǎn)移來縮短發(fā)芽所需的時間。額外添加赤霉酸，多是由于大麥自身產(chǎn)生的赤霉酸量有限，額外添加可以進一步提高相關(guān)種類酶的活力。

采用赤霉酸來處理滅菌的去胚大麥種子時，試驗數(shù)據(jù)顯示：在促進其糊粉層中α-淀粉酶的新合成過程中具有赤霉酸顯著作用，從而引起淀粉的水解。而大麥發(fā)芽過程中把胚去掉，淀粉就不水解，通過赤霉酸作用于大麥，就可以有效的改善這種現(xiàn)象。赤霉酸在作用時可以通過刺激糊粉層細胞合成蛋白酶，來促進核糖核素酶以及葡聚糖酶的分泌，從而促進大麥萌發(fā)。當大麥處于成熟期時，麥粒飽滿，此時有利于蛋白酶的形成，外加適宜濃度的赤霉酸可以被發(fā)芽的胚芽較好吸收，在一定程度上促進酶的活力，使麥芽中α-淀粉酶的含量得以充分的活化和提高。

3 制麥過程中不同階段添加赤霉酸的效果研究

制麥的過程中，大麥本身產(chǎn)生的赤霉酸濃度不足，因此在綜合考量對庫值、α-N、對色度、收得率等多方面的影響因素后，可以選擇適宜的赤霉酸濃度對其進行添加。添加過程中，選擇合適的時間，針對不同的階段進行赤霉素添加，可以得到不同的效果來實現(xiàn)所需指標的平衡。

3.1 在浸麥階段添加赤霉酸

在浸芽階段添加赤霉酸，是通過在最后的一次浸麥水中，加入用酒精溶解后的赤霉酸，攪拌均勻后，將大麥置于通風處就可以促進多種蛋白酶的生成，從而刺激大麥發(fā)芽。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)顯示，采用南澳麥，在添加赤霉酸與未添加赤霉酸時的庫值、α-N、脆度值和葉芽長等有一定程度改善，但是由于時間和濃度等因素的影響，赤霉酸的利用率僅為20%～30%，因此并不提倡在浸芽階段添加赤霉酸。

3.2 在發(fā)芽階段添加赤霉酸

對于某些品種的大麥，吸水慢、溶解性差，如果不加赤霉酸難以達到預定指標要求。這時，一般在大麥發(fā)芽后的第1次翻麥時候添加，為了使添加效果更加均勻，生產(chǎn)實際中，通常采用的添加方式是采用定量泵用噴淋。噴淋時間選擇大麥進入到發(fā)芽箱40h之內(nèi)進行，這時麥芽已經(jīng)長到了一定的長度，對于赤霉酸的吸收率可以到達最高。噴淋過程中，空氣濕度保持在95%以上，需要嚴格控制噴淋量，因為噴淋量過大或過小都會影響噴淋時的霧化效果，影響大麥噴淋的均勻性。

4 不同麥種中赤霉酸添加量的分析及赤霉酸殘留量的影響

由于不同的麥種擁有不同的特性，所以各麥種之間在添加赤霉酸時應該根據(jù)麥種特性，掌握不同的添加量。例如：Stirling大麥產(chǎn)于西澳，此麥種由于糖化力較高，麥皮較厚，在生產(chǎn)中表現(xiàn)出吸水慢及不均勻，對制麥有一定的困難；法麥Riv-iera品種雖然顆粒飽滿，蛋白質(zhì)偏低，粉質(zhì)粒高，然而β-葡聚糖含量高，發(fā)芽不整齊導致溶解不一致，對過濾、濁度等指標造成嚴重影響。針對Riv-iera品種制成的麥芽粗細粉差低、α-氨基氮易偏低，β-葡聚糖降解慢的種種缺陷，增加赤霉酸的添加量、提高發(fā)芽的環(huán)境溫度可以有效改善大麥發(fā)芽指標。于20世紀80年代末注冊的Schooner，由于在不斷地種植改進過程中，導致其部分性能退化，不但影響了大麥的浸出率，而且發(fā)芽周期也有所延長，需要添加的赤霉酸的量相應的較少。

對于赤霉酸本身，運用適當?shù)姆椒ā⑻砑舆m宜的量對于生產(chǎn)出的麥芽質(zhì)量會有極好的改善，品質(zhì)遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)方法制得的麥芽。由于赤霉酸具有輕微的毒性，對于人及牲畜都有低毒，所以對于赤霉酸的添加應該嚴格控制添加、使用量。

5 赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的新應用及展望

在我國，目前的赤霉酸已經(jīng)作為一種有效植物生長激素調(diào)節(jié)制劑被廣泛的使用，并且工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過這種途徑，可以有效的降低大麥生出小根和發(fā)芽時的水和二氧化碳的損失。

現(xiàn)階段的麥芽生產(chǎn)行業(yè)，已經(jīng)完全有可能在缺失一個活胚的情況下，借助赤霉酸的作用制造出麥芽，實現(xiàn)麥芽的先進化生產(chǎn)。運用此種方法來，可以不產(chǎn)生麥芽活胚，這樣可以充分的避免，大麥在發(fā)芽過程中呼吸作用所產(chǎn)生的呼吸消耗，同時對于過程中的微生物污染問題也可以很好的避免。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，這種無胚芽的生產(chǎn)方式，如果能夠形成規(guī)模化的生產(chǎn)，則會由于過程中損耗相對較小，而成為一種更為經(jīng)濟的生產(chǎn)方式，在低投入的情況下，獲得較高的產(chǎn)出。

6 結(jié)語

綜上所述，在麥芽生產(chǎn)過程中，掌握合理的添加時間，采取適宜的添加濃度，科學合理的利用赤霉酸，可以有效的改善大麥在發(fā)芽生產(chǎn)中的利用率，有效緩解我國對于大麥資源的緊缺情況。但是對于赤霉酸在新的行業(yè)領(lǐng)域中的應用，還需要相關(guān)的專家學者和行業(yè)從業(yè)人員展開積極的研究，使赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的應用領(lǐng)域更加廣泛，從經(jīng)濟科學合理的角度改善麥芽生產(chǎn)現(xiàn)狀，維持麥芽生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：李錦仁（1983-），男，江西省萍鄉(xiāng)人，本科，畢業(yè)于江西農(nóng)業(yè)大學，中級工程師，研究方向：赤霉酸發(fā)酵、制劑、應用。