一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法技術

本發明專利技術提供了稀鹽低酶預處理的釀酒方法，本方法先用微溶性鎂鹽、鈣鹽溶液配合淀粉酶制劑預調釀酒谷物，經放置平衡后，利用熱擠壓加工處理實現微溶性鹽的破壞、釋放及其酶促過程，擠出料通過離子平衡補足，再進入酒發酵過程。與傳統技術相比，稀鹽輔助谷物的擠壓酶解轉化高效替代傳統浸泡、蒸煮以及傳統擠壓預處理，使得淀粉分子結構充分瓦解、淀粉鏈解旋、解聚顯著，減少后續糖化發酵劑用量，并節省時間、成本與能耗，避免污水排放，實現綠色生產；此外，通過半固態或液態發酵時的離子平衡補足，可極大地增加發酵效率，縮短發酵時間、降低酸敗幾率，風味更加協調、獨特、濃郁，有利于降低酒類生產成本、擴大其工業化規模與產量。

A Liquor-making Method with Low Salt and Enzyme Pretreatment

【技術實現步驟摘要】
一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法
本專利技術屬于酒釀造
，尤其涉及一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法。
技術介紹
中國白酒與白蘭地、威士忌、伏特加、朗姆酒和金酒并稱為世界六大蒸餾酒，從有記載至今已經有5000多年的歷史，是中華傳統文化之瑰寶。白酒由淀粉質(或糖質)經浸泡、蒸煮、糖化、酵母接種發酵、蒸餾乙醇(即酒精)等工序制得，酒精度一般在18-60％(通常高于30％，亦稱燒酒或烈酒)，之后陳化、勾兌、調香待飲。目前，國內各種名優白酒大多依賴固態法發酵生產，仍存在谷物利用率低、糧耗能耗高、發酵周期長、生產效率低等問題，而液態法發酵除具有以上不足外還有風味淡薄的缺陷，限制其工業化擴大生產與發展。如今，一些現代技術如擠壓膨化、擠壓酶解等的應用促進了傳統酒類釀造技術的發展，在熟化谷物預處理方向具有潛在優勢。理論上，擠壓配合酶解后的谷物原料降解充分，糊化度高、粘度低、水溶性佳，易在高水環境下被糖化酶、酵母菌及其他菌種等微生物快速且充分地利用。熟化過程引入微溶性稀鹽，在擠壓劇烈機械與熱處理下破壞、釋放陽離子，可起到保護和激活淀粉酶、提高酶活、降低用酶成本的作用；半固態或液態發酵中，殘余陽離子配合補足鹽平衡，則有望促進菌種繁殖代謝、提高發酵速率、縮短發酵周期。此外，谷物在擠壓過程中由于剪切微混合、高溫高壓活化，會直接產生大量芳香性揮發物質(迄今研究發現至少約200多種)，且其組分充分降解轉化成為大量的風味前體小分子，在后期發酵中形成可觀的風味物質水平。因此，基于稀鹽低酶法擠出料，采用半固態或液態模式釀酒，既可減少環境污染、降低生產成本與能耗，又可以降低糧耗、提高谷物利用率、縮短發酵時間、提高生產效率。同時，該法可增強風味，解決了液態法白酒釀造風味層次差且淡薄的難題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，它可使釀酒時的谷物利用率提高、糖化發酵劑用量減少、發酵周期縮短、風味增強，有利于節約能源、時間成本，擴大工業化產量。本專利技術具體技術方案如下：一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，包括以下步驟：(1)稀鹽低酶溶液調濕：取微溶性鹽、酶制劑加入清水中混勻，在15-45℃的溫度下放置2-8小時后與谷物混合均勻，再放置6小時及以上獲得預處理谷物；所述加入的微溶性鹽為鈣鹽或鎂鹽，添加量為谷物中淀粉(干基)的0.06-0.36wt％；所述酶制劑添加量為谷物中淀粉(干基)的50-600U/g淀粉(干基)；混合體系中的含水量≥20wt％；(2)非典型擠壓熟化：利用螺桿擠壓機在螺桿轉速為50～400rpm的條件下擠壓預處理谷物，獲得擠出料并進行冷卻；所述螺桿擠壓機包括n節套筒，n≥4；擠壓時，第一節套筒的溫度T1、第二節套筒的溫度T2和最后一節套筒的溫度Tn分別設置為30～40℃、40～50℃和90～120℃，第三節套筒至第n-1節套筒的溫度T3-Tn-1為50～90℃。谷物和微溶性鹽顆粒在螺桿擠壓機的擠壓下受到阻擋堆壓、剪切、攪拌、混合以及摩擦等機械作用，同時機腔內溫度及捏合元件處壓力升高。微溶性鹽在擠壓過程中破碎，緩慢釋放的陽離子(Ca2+和/或Mg2+)結合到淀粉酶的催化中心，可起到保護和激活淀粉酶、提高酶活、降低用酶成本。(3)擠出料多離子組平衡調節，采用外源性補足法如下：a、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鈣鹽，則在擠出料中加入可溶性鎂鹽，所述可溶性鎂鹽的加入量為鈣鹽摩爾量的1～3倍。b、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鎂鹽，則在擠出料中加入可溶性鈣鹽，所述可溶性鈣鹽的加入量為鎂鹽摩爾量的1/3～1倍。Ca和Mg離子都是菌種發酵的重要微營養素，對酵母細胞具有顯著的生理作用：鈣是細胞分裂的促進劑，結構形成的胞外信使，對膜結構具有穩定、保護和選擇滲透性作用，且在釀造過程中具有絮凝沉淀和調節pH的功效；鎂是300多種酶的輔助因子，是酵母細胞繁殖、生長、代謝的功能因子，可促進細胞分裂、穩定核酸、核糖體、質膜，在細胞呼吸發酵生長過程中調節丙酮酸代謝酶水平，且提高酵母對環境壓力(乙醇、高溫、高滲透壓等)的耐受性。故Ca:Mg平衡和強化后的擠壓米，具有更迅速的發酵啟動以及更顯著的發酵效率。(4)取步驟(3)中的擠出料進行發酵，釀造成酒。進一步地，所述步驟(1)中，加入的酶制劑為中溫α-淀粉酶、耐高溫α-淀粉酶、蛋白酶中的一種；進一步地，當步驟(1)中加入的酶制劑為中溫α-淀粉酶、蛋白酶時，步驟(2)中螺桿擠壓機的第三節套筒至第n-1節套筒的溫度T3-Tn-1為50～70℃。當步驟(1)中加入的酶制劑為耐高溫α-淀粉酶，步驟(2)中螺桿擠壓機的第三節套筒至第n-1節套筒的溫度T3-Tn-1為70～90℃。進一步地，所述步驟(3)中的可溶性鎂鹽為食品級的氯化鎂、硫酸鎂、乳酸鎂、醋酸鎂及其他可溶性鎂鹽中的一種或幾種；可溶性鈣鹽的食品級的氯化鈣、醋酸鈣及其他可溶性鈣鹽中的一種或幾種。進一步地，所述谷物選自高粱、小麥、大米、玉米、薯類及其破碎物、粗淀粉中的一種或幾種時，經半固態法發酵27-54天或者液態法發酵30-50天獲得白酒。進一步地，所述的半固態法發酵方法為：取步驟(3)中獲得的擠出料與清蒸后麩皮/稻殼、蒸酒糟醅按質量比1:0.5-1.5:1-3混勻后，再加入擠出料質量10-30％的大曲、小曲或麩曲，加入擠出料質量10-30％的水和尾酒，固態發酵2-4天后補水，補水的量為擠出料質量的2-4倍，轉為液態發酵25-50天。所述的液態發酵法為：取步驟(3)中獲得的擠出料與清蒸后麩皮/稻殼、蒸酒糟醅按質量比1:0-1:0-3混勻后，再加入擠出料質量10-30％的大曲、小曲或麩曲，和擠出料質量的2-4倍的水，液態發酵30-50天。進一步地，所述谷物選自糯米、粳米、秈米、玉米及其碎米中的一種或幾種時，經液態法發酵14.5-19天獲得黃酒。進一步地，所述的液態法發酵方法為：料液質量比為1:2-5，麥曲添加量為擠出料質量的8-20％，加入麥曲后控制溫度在28～31℃，主發酵可縮短至60-96h；之后控制溫度在16～20℃，后發酵可縮短至12-15天。專利技術的有益技術效果及其對比現有技術優勢如下：1.本專利技術通過使用稀鹽低酶法預處理谷物使得不同谷物充分且有差異地降解，從而獲得高糊化度、低粘度、高水溶性的擠出料，該擠出料易在高水環境下被糖化酶、酵母菌及其他菌種等快速且充分地利用，有效提高谷物利用率，降低釀酒成本。2.本專利技術通過在熟化時引入Ca2+或Mg2+，同時在后期發酵時對應引入Mg2+或Ca2+配合補足鹽平衡，在釀造過程中調節PH、加快絮凝沉淀和提高提高酵母對環境壓力(乙醇、高溫、高滲透壓等)的耐受性，促進發酵速率從而縮短發酵周期，生產量變大，工業化前景廣闊。3.本專利技術的釀酒方法在熟化時谷物受到剪切微混合、高溫高壓活化，會直接產生大量芳香性揮發物質(迄今研究發現至少約200多種)，且其組分充分降解轉化成為大量的風味前體小分子，在后期發酵中形成可觀的風味物質水平，釀造獲得的酒體香氣協調而濃郁，優于傳統釀造的酒。具體實施方式下列實施例用于說明目的而非用于限制本專利技術范圍。以下實施例所使用各谷物、鹽和酶制劑均為市售通用產品，其中，中溫α-淀粉酶、耐高溫α-淀粉酶、蛋白酶可購自滄州夏盛酶生物技術有限公司、泰安信得利生物工程有限公司等；加工處理所使用生產設備本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)稀鹽低酶溶液調濕：取微溶性鹽、酶制劑加入清水中混勻，在15?45℃的溫度下放置2?8小時后與谷物混合均勻，再放置6小時及以上獲得預處理谷物；所述加入的微溶性鹽為鈣鹽或鎂鹽，添加量為谷物中淀粉的0.06?0.36wt％；所述酶制劑添加量為谷物中淀粉的50?600U/g淀粉；混合體系中的含水量≥20wt％；(2)非典型擠壓熟化：利用螺桿擠壓機在螺桿轉速為50～400rpm的條件下擠壓預處理谷物，獲得擠出料并進行冷卻；所述螺桿擠壓機包括n節套筒，n≥4；擠壓時，第一節套筒的溫度T1、第二節套筒的溫度T2和最后一節套筒的溫度Tn分別設置為30～40℃、40～50℃和90～120℃，第三節套筒至第n?1節套筒的溫度T3?Tn?1為50～90℃。(3)擠出料多離子組平衡調節，采用外源性補足法如下：a、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鈣鹽，則在擠出料中加入可溶性鎂鹽，所述可溶性鎂鹽的加入量為鈣鹽摩爾量的1～3倍。b、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鎂鹽，則在擠出料中加入可溶性鈣鹽，所述可溶性鈣鹽的加入量為鎂鹽摩爾量的1/3～1倍。(4)取步驟(3)中的擠出料進行發酵，釀造成酒。...

【技術特征摘要】
1.一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)稀鹽低酶溶液調濕：取微溶性鹽、酶制劑加入清水中混勻，在15-45℃的溫度下放置2-8小時后與谷物混合均勻，再放置6小時及以上獲得預處理谷物；所述加入的微溶性鹽為鈣鹽或鎂鹽，添加量為谷物中淀粉的0.06-0.36wt％；所述酶制劑添加量為谷物中淀粉的50-600U/g淀粉；混合體系中的含水量≥20wt％；(2)非典型擠壓熟化：利用螺桿擠壓機在螺桿轉速為50～400rpm的條件下擠壓預處理谷物，獲得擠出料并進行冷卻；所述螺桿擠壓機包括n節套筒，n≥4；擠壓時，第一節套筒的溫度T1、第二節套筒的溫度T2和最后一節套筒的溫度Tn分別設置為30～40℃、40～50℃和90～120℃，第三節套筒至第n-1節套筒的溫度T3-Tn-1為50～90℃。(3)擠出料多離子組平衡調節，采用外源性補足法如下：a、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鈣鹽，則在擠出料中加入可溶性鎂鹽，所述可溶性鎂鹽的加入量為鈣鹽摩爾量的1～3倍。b、若步驟(1)中加入的微溶性鹽為鎂鹽，則在擠出料中加入可溶性鈣鹽，所述可溶性鈣鹽的加入量為鎂鹽摩爾量的1/3～1倍。(4)取步驟(3)中的擠出料進行發酵，釀造成酒。2.根據權利要求1所述的一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，其特征在于，所述步驟(1)中，加入的酶制劑為中溫α-淀粉酶、耐高溫α-淀粉酶、蛋白酶中的一種。3.根據權利要求2所述的一種稀鹽低酶預處理的釀酒方法，其特征在于，當步驟(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉東紅，徐恩波，程煥，金征宇，丁甜，陳士國，周建偉，郭鳴鳴，葉興乾，陳健初，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江,33