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在白酒酿造中,酒糟淀粉因与内源蛋白结合致利用率低。研究人员探究去除不同内源蛋白对淀粉理化结构及酿造特性的影响。发现去除蛋白可改善淀粉特性,为提高淀粉利用率、减少资源浪费提供新思路。
白酒,作为中国传统饮品,历史悠久、文化底蕴深厚。在白酒酿造过程中,酒糟是一个不可忽视的存在。它是发酵谷物经多次低温发酵、高温蒸煮蒸馏白酒后剩余的混合固体,主要由麸壳、高粱皮、未发酵的谷物颗粒等组成。看似无用的酒糟,实则藏着不少问题。一方面,酒糟含水量大、酸性高,极易发霉腐烂,若处理不当,会对环境造成严重污染;另一方面,酒糟中含有大量未被充分利用的粗淀粉、粗蛋白、脂质、纤维素等成分,这些成分不仅阻碍了白酒产量的进一步提升,还影响了白酒生产的经济效益。
近年来,人们逐渐将目光投向酒糟的回收利用,比如用于生产饲料、进行食品加工等。然而,对于酒糟淀粉特性的研究却少之又少。要知道,淀粉在白酒酿造中起着关键作用,其利用率直接关系到白酒的品质、产量和成本。而在众多影响酒糟淀粉利用的因素中,蛋白质与淀粉的相互作用备受关注。蛋白质会与淀粉紧密结合,形成具有抗酶水解特性的复杂结构,限制淀粉的水解和消化,进而影响白酒酿造的效果。但不同类型的内源蛋白(如水溶性蛋白(albumin)、盐溶性蛋白(globulin)、醇溶性蛋白(gliadin)和碱溶性蛋白(glutelin))对淀粉特性的影响并不明确。因此,深入探究去除不同内源蛋白对酒糟淀粉特性的影响机制,对于优化白酒酿造工艺、提高淀粉利用率、减少资源浪费意义重大。
宜宾南溪酒业有限公司等机构的研究人员,针对上述问题开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Food Chemistry》上,为白酒酿造行业带来了新的希望。
在研究方法上,研究人员从宜宾南溪酒业有限公司获取酒糟样本。采用多种表征手段,如傅里叶变换红外光谱(FT - IR)用于分析蛋白质的结构特征,热重分析(TGA)研究淀粉的热稳定性变化 。同时利用酶解法,通过添加胃蛋白酶、胰蛋白酶、α - 淀粉酶等,探究不同内源蛋白去除后对淀粉水解特性的影响。
内源蛋白成分分析
研究人员首先对酒糟中的内源蛋白成分进行了分析。结果发现,酒糟中不同可溶性蛋白的含量存在差异,含量顺序为碱溶性蛋白 > 醇溶性蛋白 > 水溶性蛋白 > 盐溶性蛋白。醇溶性蛋白和碱溶性蛋白在加水后能够形成三维网络结构,淀粉颗粒填充其中,这种结构有利于淀粉分子与酶接触,促进消化。
去除蛋白对淀粉分子结构的影响
研究发现,酒糟中的大多数可溶性蛋白主要以 β - 折叠结构为主,其中碱溶性蛋白占比最大,达 37.47%,醇溶性蛋白占比 15.97%。去除蛋白后,淀粉表面形成了多孔结构。这一结构变化表明,蛋白与淀粉之间存在紧密的相互作用,去除蛋白打破了这种相互作用,从而改变了淀粉的微观结构。
去除蛋白对淀粉理化性质的影响
在研究去除蛋白对淀粉理化性质的影响时,研究人员发现,除溶解度外,各样本的膨胀度、冻融稳定性和体外消化特性均得到显著改善。这意味着去除蛋白能够优化淀粉的理化性质,使其更有利于在白酒酿造过程中的应用。其中,醇溶性蛋白对淀粉的孔隙形成和糊化有明显的促进作用,这进一步说明了不同类型的内源蛋白对淀粉的影响具有特异性。
去除蛋白对淀粉酿造特性的影响
研究还表明,醇溶性蛋白和碱溶性蛋白都能削弱淀粉复合物的相互作用,进而改善淀粉的酿造性能。这一发现为优化白酒酿造工艺提供了重要的理论依据,通过合理调控酒糟中的蛋白成分,可以有效提高淀粉在酿造过程中的利用率,提升白酒的品质和产量。
研究结论表明,去除不同的内源蛋白能够显著影响酒糟淀粉的分子结构、理化性质和酿造特性。其中,碱溶性蛋白和醇溶性蛋白在淀粉与蛋白的相互作用中扮演着重要角色。这一研究成果为白酒酿造行业提供了新的思路和方法。在实际生产中,可以通过针对性地去除某些内源蛋白,优化淀粉的性能,提高白酒的品质和产量,同时减少资源浪费,降低生产成本。此外,该研究也为酒糟的综合利用开辟了新途径,有助于推动白酒酿造行业的可持续发展。然而,目前的研究仅聚焦于内源蛋白对酒糟淀粉特性的影响,未来还需要进一步深入研究其他因素,如脂质、多酚等与淀粉的相互作用,以及这些相互作用在不同酿造条件下的变化规律,从而为白酒酿造工艺的优化提供更全面、更深入的理论支持 。