摘 要：本文結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)于赤霉酸的概念進(jìn)行了簡(jiǎn)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(yàn)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(duì)赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的新應(yīng)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(yīng)用探析

中圖分類號(hào)：TQ921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131017

1 前言

伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，啤酒產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，對(duì)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?；谝喳溠繛橹饕?，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(guó)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(yán)重滯后于啤酒工業(yè)的發(fā)展，致使我國(guó)啤酒大麥長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，成為世界上最大的啤酒大麥進(jìn)口國(guó)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，“受制于人”的現(xiàn)狀亟需得到改善，我國(guó)啤酒工業(yè)將被他國(guó)原料供應(yīng)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(xì)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(xué)應(yīng)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(xué)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(jìn)生長(zhǎng)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(jìn)細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)。直至20世紀(jì)50年代初，英美2國(guó)科學(xué)家才實(shí)現(xiàn)了從真菌培養(yǎng)液中進(jìn)行提純，才得到赤霉酸的純化學(xué)提純產(chǎn)品，并且正式由英國(guó)科學(xué)家將其命名為赤霉酸。

由于赤霉酸具有促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用，所以它的最顯著的生理效用就是促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。赤霉酸在促進(jìn)植物生長(zhǎng)方面具有下列特點(diǎn)：通過赤霉酸處理，能夠使植物的莖伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，并且促進(jìn)節(jié)間伸長(zhǎng)的赤霉酸，僅僅作用于節(jié)間伸長(zhǎng)，并不能促進(jìn)節(jié)數(shù)增加；適合濃度的赤霉酸，能夠誘導(dǎo)開花，對(duì)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(zhǎng)素或是乙烯的作用，效應(yīng)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(zhǎng)素可以促進(jìn)作用植株的生長(zhǎng)，而當(dāng)生長(zhǎng)素濃度過高時(shí)，反而會(huì)抑制作用植株的生長(zhǎng)。所以，赤霉酸作為一種廣譜性的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，當(dāng)濃度合適時(shí)，可以結(jié)束種子或塊莖的休眠，促進(jìn)作用植株的生長(zhǎng)發(fā)育，縮短成熟時(shí)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(yīng)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(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：在促進(jìn)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(shí)可以通過刺激糊粉層細(xì)胞合成蛋白酶，來促進(jìn)核糖核素酶以及葡聚糖酶的分泌，從而促進(jìn)大麥萌發(fā)。當(dāng)大麥處于成熟期時(shí)，麥粒飽滿，此時(shí)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(jìn)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(duì)庫(kù)值、α-N、對(duì)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(duì)其進(jìn)行添加。添加過程中，選擇合適的時(shí)間，針對(duì)不同的階段進(jìn)行赤霉素添加，可以得到不同的效果來實(shí)現(xiàn)所需指標(biāo)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(fēng)處就可以促進(jìn)多種蛋白酶的生成，從而刺激大麥發(fā)芽。根據(jù)試驗(yàn)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(shí)的庫(kù)值、α-N、脆度值和葉芽長(zhǎng)等有一定程度改善，但是由于時(shí)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(duì)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(dá)到預(yù)定指標(biāo)要求。這時(shí)，一般在大麥發(fā)芽后的第1次翻麥時(shí)候添加，為了使添加效果更加均勻，生產(chǎn)實(shí)際中，通常采用的添加方式是采用定量泵用噴淋。噴淋時(shí)間選擇大麥進(jìn)入到發(fā)芽箱40h之內(nèi)進(jìn)行，這時(shí)麥芽已經(jīng)長(zhǎng)到了一定的長(zhǎng)度，對(duì)于赤霉酸的吸收率可以到達(dá)最高。噴淋過程中，空氣濕度保持在95%以上，需要嚴(yán)格控制噴淋量，因?yàn)閲娏芰窟^大或過小都會(huì)影響噴淋時(shí)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(shí)應(yīng)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(duì)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(dǎo)致溶解不一致，對(duì)過濾、濁度等指標(biāo)造成嚴(yán)重影響。針對(duì)Riv-iera品種制成的麥芽粗細(xì)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(biāo)。于20世紀(jì)80年代末注冊(cè)的Schooner，由于在不斷地種植改進(jìn)過程中，導(dǎo)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(zhǎng)，需要添加的赤霉酸的量相應(yīng)的較少。

對(duì)于赤霉酸本身，運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒?、添加適宜的量對(duì)于生產(chǎn)出的麥芽質(zhì)量會(huì)有極好的改善，品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(duì)于人及牲畜都有低毒，所以對(duì)于赤霉酸的添加應(yīng)該嚴(yán)格控制添加、使用量。

5 赤霉酸在麥芽生產(chǎn)過程中的新應(yīng)用及展望

在我國(guó)，目前的赤霉酸已經(jīng)作為一種有效植物生長(zhǎng)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(shí)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(gè)活胚的情況下，借助赤霉酸的作用制造出麥芽，實(shí)現(xiàn)麥芽的先進(jìn)化生產(chǎn)。運(yùn)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(shí)對(duì)于過程中的微生物污染問題也可以很好的避免。在實(shí)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)?；纳a(chǎn)，則會(huì)由于過程中損耗相對(duì)較小，而成為一種更為經(jīng)濟(jì)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(yǔ)

綜上所述，在麥芽生產(chǎn)過程中，掌握合理的添加時(shí)間，采取適宜的添加濃度，科學(xué)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(guó)對(duì)于大麥資源的緊缺情況。但是對(duì)于赤霉酸在新的行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，還需要相關(guān)的專家學(xué)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(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，從經(jīng)濟(jì)科學(xué)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(xiàn)

[1]劉春鳳，徐真，李崎.赤霉酸的添加對(duì)成品麥芽中殘留量的影響[J].啤酒科技，2012（8）：10-15.

[2]徐真.麥芽和啤酒中赤霉酸的研究[D]. 江南大學(xué)，2012.

[3]徐真，劉春鳳，李永仙，等.超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)測(cè)定麥芽中的赤霉酸[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2012，29（2）.

[4]李建飛，王德良.高效液相色譜測(cè)定啤酒和麥芽中的赤霉素[J]. 釀酒科技2010（4）：94-95.

作者簡(jiǎn)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(xué)，中級(jí)工程師，研究方向：赤霉酸發(fā)酵、制劑、應(yīng)用。