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双乙酰是啤酒发酵的副产物,当其含量超过阈值0.15 mg/L时,会使啤酒产生不愉快的馊饭味。传统的啤酒酿造,主要是采用低温后贮的方法来降低双乙酰的含量,而这一过程通常需要3～6周时间。α-乙酰乳酸脱羧酶(α-acetolactate decarboxylase,EC.4.1.1.5,简称为ALDC)可以直接将α-乙酰乳酸脱羧为乙偶姻而不经过双乙酰这一步骤,因而可以快速降低双乙酰含量,加速啤酒的成熟。本文以工业树脂为载体对ALDC进行固定化研究,通过单因素和正交试验确定了固定化ALDC的最优条件,研究了固定化酶和游离酶的基本酶学性质。并将固定化酶应用于啤酒的连续发酵试验中,探索了固定化酶填充量、发酵温度和保留时间对发酵液中双乙酰降低率的影响。主要结果如下:(1)选用工业上广泛应用的7种树脂为载体,采用吸附法固定化ALDC,确定了D314FD为最佳固定载体。(2)研究加酶量、吸附时间、吸附温度和吸附pH等因素对固定化酶活力和效率的影响,得出固定化最优条件为:加酶量为6.25 mL酶液/g载体,吸附时间为10 h,吸附温度为15℃,吸附pH为7.5。在此条件下,固定化效率可达44%。(3)对固定化ALDC和游离酶ALDC的酶学性质进行研究,结果为:固定化酶最适作用温度为40℃,游离酶的最适作用温度为35℃;固定化酶的最适作用pH为5.5,游离酶的最适作用pH为6.0。与游离酶相比,固定化酶有较高的热稳定性、更宽泛的酸碱稳定性和更好的重复使用性。(4)固定化ALDC应用于啤酒连续发酵实验,结果表明:在柱体积为120 mL的玻璃反应柱中,固定化酶的填充量为45 g,反应温度为11℃,保留时间为14 h,此条件下双乙酰的降低率最高,可达43.5%,此时流出反应柱的发酵液中双乙酰的含量为0.095 mg/L。系统连续运行30 d后,双乙酰降低率维持在33%,说明该固定化酶具有较好的连续操作稳定性。