[00122860]啤酒用新霉创制与低碳制造关键技术研究

本课题针对低碳啤酒生物发酵技术亟需解决的关键难题,利用蛋白质组学、酶工程、发酵工程、基因组学、风味化学等高新技术,系统研究国内外啤酒大麦和麦芽品质的差异及其成因,开展低碳麦芽制备技术、低碳啤酒酿造关键技术、新酶创制及取消麦芽制造环节的100%大麦酿造技术的理论基础与应用研究,制定和完善啤酒生物发酵及相关产业技术标准,推动高新技术成果在啤酒行业的应用和转化,通过技术创新实现以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳运营模式,实现啤酒行业的可持续发展。主要研究内容如下： 1)低碳麦芽制备技术：利用双向电泳研究确定国产啤酒大麦及其麦芽中反映酿造性能的标志酶蛋白,形成啤酒大麦、麦芽的蛋白质组参考图谱及差异性分析,建立筛选优质啤酒大麦品种的比较蛋白质组学方法;通过制麦过程中微生物群落结构及其演变,以及蛋白质组形成规律的研究,筛选有益制麦过程酶系调控的微生物菌株,建立微生物的培养与安全评价的方法,获得能够专一性或综合性提高麦芽酿造品质的微生物;研究浸麦及发芽过程的大麦吸水特性、水合度以及关键影响因素及程度,集成建立一套微生物控制、高效低碳制麦技术;研究麦芽淀粉水解中的限速酶－极限糊精酶,利用分子生物学手段建立极限糊精酶和抑制因子高效表达系统,体外研究极限糊精酶和抑制因子的相互作用及影响因素,建立麦芽淀粉酶系调控模式,并提高原料利用率。 2)低碳啤酒酿造关键技术：研究22°P超高浓酵母菌种选育、麦汁制备技术、发酵技术、超高稀释率风味协调技术,同时解决超高浓酿造带来的泡沫稳定性问题及新鲜度问题,形成一整套超高浓酿造技术的标准体系;研究低能耗强制循环麦汁煮沸、快速麦汁压滤、热能二次利用技术、快速啤酒发酵技术、零冷贮酿酒技术和固定化技术等关键技术,提高生产效率,大幅度降低综合能耗。集成超高浓酿造、快速发酵工艺技术,建立高效低碳啤酒酿造示范。 3)新酶创制及大麦酿酒技术：以菌种选育和高通量筛选技术、酶定向改造技术,酶的结构解析和理性改造技术、辅酶再生技术、酶基因高效表达体系构建技术为基础,开展大麦水解酶的产酶微生物（新酶源）筛选、工程菌或酶的改造、酶蛋白高效表达的研究,提高啤酒酶制剂的分子改造效率,获得新酶,利用计算机发酵模拟的方法指导发酵放大试验,生产大麦酿酒所需新型糖酶;创制新型大麦酶制剂工具箱,并结合啤酒酶复配手段,研发出100%大麦酿酒技术。