荞麦属于蓼科荞麦属，起源于中国喜马拉雅山区。目前，国外如俄罗斯、日本、加拿大等国家都比较重视荞麦的种植利用，并已经开发出不少荞麦新产品。荞麦在我国主要广泛分布于西南、西北以及内蒙古等地。

　　荞麦适应性广、耐贫瘠且具有独特的食疗、保健作用，因此具有较高的经济开发价值。

　　荞麦中的芦丁含量是其他粮食作物难以媲美的，甜荞的芦丁含量一般在0.02 %—0.789 %之间，苦荞在1.08%—6.6%之间。荞麦中淀粉含量达到67.80%，是一种良好的酿酒原料，而荞麦中保健因子如芦丁为醇溶性， 能够较好的溶解于其中。

　　因此，将用荞麦来酿造保健酒是一种良好的开发利用荞麦的方式。

    　糖化是荞麦保健酒生产过程中一个关键步骤，是利用糖化酶将淀粉分解为葡萄糖、麦芽糖等可发酵性糖类的工艺环节。

　　糖化工艺决定了发酵醪液中可发酵性糖类的含量，因此决定了荞麦保健酒酒精浓度。

　　本研究对荞麦保健酒生产过程中糖化工艺进行了探讨研究，为保健酒生产提供参考。

    　1 材料与方法

    　1.1 原料及试剂

    　荞麦：丰田一号，贵州师范大学植物遗传育种研究所提供；

    　糖化酶：50000 u/g，湖南省津市市新型发酵有限责任公司；

    　试剂：葡萄糖、酒石酸钾钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾、氢氧化钠、亚甲基蓝等，且均为分析纯。

    　1.2 主要仪器设备

    　分析天平、电子天平、恒温水浴锅，滴定装置等。

    　1.3 实验方法

    　1.3.1 荞麦保健酒的酿造工艺流程

    　活性干酵母 →活化
    　　↓
    　荞麦→粉碎→糊化→糖化→接种酵母→发酵→澄清过滤→灌装→灭菌→成品

    　1.3.2 糖化方法

    　将荞麦粉于沸水浴糊化，降温至糖化温度、调节pH值、添加糖化酶、恒温水浴中保温至还原糖含量不再增加，灭菌后进入下一步发酵环节。
    　1.3.3 分析测定方法

    　还原糖测定:直接滴定法。

    　2 结果与分析

    　2.1 荞麦样品还原糖含量

    　采用直接滴定法测得荞麦样品中还原糖含量为0.56%，相对于荞麦中淀粉的含量非常低。

　　因此，糖化是荞麦保健酒酿造过程中的关键步骤之一，糖化效果的高低会直接影响着酒精的浓度。

    　2.2 单因素试验

    　以醪液中还原糖的含量（以还原糖与荞麦样品干重百分比计）为指标，分别考察糖化酶添加量、糖化时间、糖化温度以及pH值对糖化效果的影响。

    　2.2.1 糖化酶添加量的影响

    　将糊化后的荞麦粉冷却至60 ℃左右，设八组试验依次加入荞麦干重的3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%的糖化酶，温度为60℃、时间为30min、pH值为5，再测定还原糖含量。

    　根据试验结果，绘制糖化酶添加量—还原糖含量曲线（糖化酶添加量以糖化酶与荞麦样品干重百分比计，下同）。

　　糖化酶用量3%—4%时，醪液中还原糖含量增加，高于4%时，还原糖含量开始出现缓慢降低。

　　由此可见，糖化酶用量低于4%时，加大酶的用量，可以提高最终还原糖含量；当糖化酶用量高于4%，由于酶过量，这就会促进一些复合反应的发生，进而导致糖度降低。

　　2.2.2 糖化时间的影响

    　将糊化后的荞麦粉冷却至60℃左右，设八组试验糖化时间依次为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min，添加糖化酶量为4%，糖化温度60℃，pH值为5，测定还原糖含量。

    　根据试验结果，绘制时间—还原糖含量曲线，见图1。糖化时间20min—40min过程中，还原糖的含量随着糖化时间的增长而增加，并且在40min时达到最大值。

　　40min之后开始出现略微的下降，并且走势比较平稳。

　　糖化前期，糖化速度较快，还原糖也不断增大，达到最大值后，由于酶受到生成物的反馈抑制且开始逐渐钝化，使得糖化速度减慢。

　　40min时还原糖达到最大而不再上升，之后出现略微地下降，这是由于糖化速率降低， 复合反应的速率大于糖化速率，糖度反而有所下降。

    　2.2.3 糖化温度的影响

    　将糊化后的荞麦粉冷却至40℃左右，设八组试验糖化温度依次取45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃，都添加糖化酶量为4%，糖化时间为40min，pH值为5，分八组来测定还原糖含量。

    　根据试验结果，绘制糖化温度—温度曲线，结果见图2。

　　在40℃—60℃范围，还原糖含量随着糖化温度升高而升高，在60℃时达到最大；当温度超过60℃时，还原糖含量开始下降，并且温度越高，还原糖下降越剧烈。这表明糖化温度在60℃左右时，糖化酶的活性最佳。

　　在低于50℃时，酶的活性没被激发，而高于65℃，其空间结构发生变化开始变性，从而导致活性降低，抑制糖化反应。

　　2.2.4 糖化pH值的影响

    　将糊化后的荞麦粉冷却至60℃左右，设八组试验用醋酸来调节pH值，并依次取3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5，添加糖化酶量为4%，糖化时间40min，糖化温度60℃，测定还原糖含量。

    　根据试验结果，绘制pH—还原糖含量曲线，如图3。

　　由图可知pH值在3—3.5范围时，还原糖含量有明显的增加；pH值3.5—4.5时，还原糖含量出现一个持平走势，其中pH值为4时比3.5和4.5稍高；pH高于4.5时，还原糖含量开始下降。

　　由此可知，pH为4时酶活性最高。pH值过高或过低，都会改变酶的空间结构和酶分子与底物的解离状态，进而造成酶活性受到抑制。

    　2.2.5 最优糖化工艺的确定

    　为了确定糖化过程的最佳工艺条件，在单因素试验的基础上进行正交试验。

　　对糖化温度、pH、糖化酶添加量以及糖化时间四个因素，设置不同水平，展开研究。因素水平见表1，正交结果见表2。

    　从表2可以看出，最优方案为A2B3C3D1，即：糖化酶添加量4%，温度65℃，时间50min，pH值为3.5；四个因素对糖化影响大小的顺序依次为BDAC，即：温度＞pH值＞酶添加量＞时间。

    　由表3方差分析得出结论：FA 说明糖化酶添加量、糖化温度、时间、pH值影响不显著，影响糖化效果的各因素中，依次为温度＞pH ＞酶添加量＞时间。

    　3 结论

    　综上，对荞麦保健酒生产中的糖化工艺进行研究，通过单因素和正交试验的研究得到最佳的工艺条件为：糖化酶添加量为4%、温度为65℃、糖化时间为50min、pH值为3.5。