啤酒泡沫产生的最关键的因素之一为啤酒中所含的泡沫功能性蛋白,泡沫蛋白的性质和数量很大程度上决定了啤酒泡沫的质量。本论文系统、深入地分析了啤酒及其泡沫中蛋白质组成和性质的差异,主要包括分子区间分布、表面疏水性及氨基酸组成等,从而得出啤酒泡沫蛋白所具有的共性;并以此为基础,以富含蛋白质的大豆蛋白粉为原料,通过碱溶酸沉、酶法改性,以及泡沫分离等一系列步骤制备得到泡沫功能蛋白,作为啤酒泡沫添加剂,改善啤酒泡沫质量。啤酒起泡后,泡沫生成液和原始酒液相比,总蛋白质含量增加从0.057~0.147mg/ml不等,增加的部分主要集中在高分子段(MW>5,000Da);且前者的高分子蛋白(HMWP)浓度,与啤酒泡持值(HRV)具有更高的相关性,这验证了MW5,000Da以上的高分子蛋白与泡沫蛋白的密切相关性和高度重合性,以及Bradford法作为测定泡沫蛋白方法的科学性和可靠性。HMWP在泡沫中的富集程度,说明其在泡沫的形成和维系中的作用大小;泡沫添加剂对HMWP富集能力的改变,远不及HMWP本身的属性带来的变化,故富集能力的强弱反映了啤酒泡沫蛋白的质量;麦芽是啤酒中泡沫蛋白的唯一明显来源,麦芽的质量决定着泡沫蛋白的质量与功能特性,而工艺则是将这些潜在的质量特征充分表现出来的手段,因此同时反映出原料和工艺的缺陷。Superdex G75凝胶色谱分析,直观地看出泡沫生成液较之于起泡残液,MW>5,000的蛋白质在前者中富集,这与Bradford法测定的结果完全符合;氨基酸组成分析,看出前者蛋白质中疏水性值较大的氨基酸含量增高,增幅最大的为Leu(20.3%)、Phe(19.5)%和Ile(19.4%),说明疏水性值大的氨基酸对于蛋白质的泡沫性能具有重要的作用。啤酒蛋白疏水层析(HIC)分离,依据疏水性大小分离出四个蛋白组分F1、F2、F3和F4。研究发现,HIC依次分离的蛋白组分,表面疏水性增大的同时,泡沫性能随之增强,说明HIC分离出的强疏水性蛋白和起泡得到的蛋白组分一样,都更接近于纯粹的“泡沫蛋白”。HIC分离出的蛋白组分SDS-PAGE凝胶电泳分析,发现疏水性最小的F1组分,其分子量分布在低分子区间(MW<5,000Da),推测为分子量与疏水性有一定关系;疏水性较大的几个组分F2、F3以及F4,虽然疏水性各有差异,但其分子量分布较为相似,解释为源于大麦的蛋白质在制麦和酿造过程中,在分子量变化不大的前提下被修饰,改变了分子结构,进而导致表面疏水性的变化。啤酒用泡沫蛋白的制备,是以富含蛋白质的大豆蛋白粉为原料,以碱溶酸沉制备分离蛋白和乳清蛋白、分离蛋白的酶法改性和泡沫法浓缩和分离泡沫功能性蛋白三部分为主要工艺流程,制备出溶解性好、泡沫性能优良的啤酒泡沫添加剂的过程。首先通过正交实验,得出碱溶大豆蛋白的最优条件为温度48.3℃,pH7.8,时间55分钟,达到理论最大提取率88.97%;酸沉pH确定为4.2,沉淀量最大,得到可溶的乳清蛋白具有更广泛的pH可溶性。正交实验确定分离蛋白酶法改性的最适酶解条件,该条件下,在水解度(DH)达7-8%时,pH4.2条件下可溶泡沫蛋白的分子数量达到上限,而且收率比较理想;同时,表面疏水值H0升到最高点。含有此DH下的蛋白质的模拟啤酒起泡性达到最大,泡沫稳定性良好。间歇泡沫分离的原料,即为碱溶酸沉得到的乳清蛋白和酶法改性后的pH4.2下可溶蛋白。<WP=7>间歇泡沫分离法分离功能蛋白的影响因素很多,进料浓度、通气速度、进料体积等均对泡沫分离的效果有显著的影响。在其它操作条件相同的情况下,进料浓度的减小,以及通气速度的降低,均有利于泡沫蛋白富集度的提高,却不利于收率;反之则使得富集度降低,而收率提高。分离效果的好坏,本质上可以归咎于泡沫分离过程中的两个传质过程。分阶提速分离,结合了低速利于富集度的提高,高速利于收率的提高两者的优点,结果使得在富集度有所改善的同时,明显提高了泡沫蛋白的收率。四阶提速分离时泡沫蛋白的富集度为5.9,产物泡沫蛋白的纯度53.1%,收率则达到78.9%。分析泡沫蛋白产品的分子区间分布,得出泡沫蛋白的主要组分MW32,900Da的蛋白质66.23%,MW13,800的蛋白4.36%,MW<3,000Da的蛋白17.87%;对其表面疏水性的分析,发现较之于泡沫分离前的蛋白组分,分离后的蛋白产物表面疏水性明显增强。添加实验表明,分离产物蛋白明显改善了啤酒的泡沫稳定性,添加量为0.05mg/mL时,泡持值由原来的224.4±5.1秒增加到267.6±8.4秒,效果远远优于未经泡沫分离的蛋白组分;尚存在的问题是增加泡持性的同时,啤酒的EBC浊度略有增加,由于分离前蛋白组分添加进啤酒后对啤酒的EBC浊度没有影响,故可以解释为泡沫分离过程使泡沫蛋白发生了构象改变,进而产生轻微的可逆或不可逆变性。