当前位置:
文档之家› 新型黄酒酿造工艺的研究进展_徐恩波
新型黄酒酿造工艺的研究进展_徐恩波
然而实际应用液化法酿酒仍需降低能耗、减少酶 量和缩短液化时间,解决这些问题可借鉴国外的基础 研究。George[13]在 2006 年提出,从分子解离和聚集 层面来改进谷物淀粉的生物降解是减少葡萄糖向其
他化 学 物 质 转 变 时 能 量 消 耗 的 关 键。2012 年,Sujit[14]等在玉米淀粉中加入了阳离子聚丙烯酰胺( Cationic polyacrylamides,c-PAMs) ,发现 c-PAMs 与淀粉 颗粒结合后可以增强 α-淀粉酶对底物的作用,使淀 粉水解的酶量和糊化起始温度分别降至 62% 和 8℃ 。 之后 Sandeep 和 Sujit[15]研究发现聚二烯丙基-二甲基 氯化 铵 ( Poly ( diallyldimethylammonium chloride ) ,pDADMAC) 的电荷比 c-PAMs 高,对酶量和糊化起始 温度的降低效果更强。 2. 3 生料法生产新型Байду номын сангаас酒的相关研究
黄酒是我国最古老的酒种,与啤酒、葡萄酒一起 并称为世 界 三 大 古 酒,它 是 中 国 的 酒 之 瑰 宝,素 有 “国酒”之 美 誉。 黄 酒 的 酿 造 历 史 悠 久 而 厚 重,约 在 7 000年前的仰韶文化时期祖先就已开始酿造黄酒, 其传统 的 酿 酒 工 艺 一 直 传 承 至 今[1]。然 而 时 至 今 朝,由于黄酒酿造技术长期以来固步自封,曾经光辉 灿烂的传统黄酒一度面临工业化程度低、销量不升反 降、市场前 景 堪 忧 等 危 机[2]。 面 对 黄 酒 业 的 种 种 难 题,老一辈的酿酒师提出科学技术对黄酒生产的意义 重大,改进和完善生产工艺是今后黄酒的发展方向。 同时,现代人所崇尚的健康、营养、安全、适口的新饮 酒观也给 开 拓 新 型 黄 酒 市 场 带 来 了 希 望 与 契 机[3]。 本文将黄酒酿造新工艺与传统工艺进行对比,从蒸煮 工艺的转型与创新、发酵工艺的优化以及杀菌技术的 革新等三大方面进行归纳分析,以期找到黄酒业发展 的新突破口。
1 新型黄酒的发展
传统黄酒以稻米、黍米等为主要原料,经浸米、蒸 煮、加曲、发酵、压榨、过滤、煎酒、贮存、勾兑而成。虽 然传统酿造工艺的地位渐渐衰退,但其中的技术和经 验完全可以古为今用,推陈出新,传承发展。新型黄 酒就是在传统黄酒酿造的基础上,通过工艺创新而制 得。黄酒研究领域对新型黄酒的定义尚不明确,一般 我们把酒质、风味与传统黄酒有所区别,符合消费者 需求以及新饮酒观,且营养价值普遍较高的黄酒称为
液化法是一种新型的黄酒原料预处理技术,需将 谷物粉碎后与水、淀粉酶一起加入液化装置中,再升 温( 80 ~ 100 ℃ ) 液化,之后冷却至发酵温度[10]。该 法酿酒具有原料适用范围广、节能减排、清洁生产等 优点,且液化得到的酒醪不仅流动性好、便于输送,其 淀粉糊化度也较高,使得后续发酵更为完全,能有效 地提高出酒率。此外,液化法酿造的黄酒风味偏近清 爽,营养成分丰富。
自从美国人沃德申请了第一份有关食品膨化技 术的专利,不少研究者将膨化技术应用于谷物食品的 加工,之后食品界愈发重视挤压膨化机理的研究,逐 渐将其运用于酿酒工业 [4 - 5]。
膨化法酿酒主要是对谷物原料进行加工处理,谷 物经高温高压( 150 ℃ ,1 MPa 以上) 和物理剪切作 用,在模口骤然减压至常态,其内部水分发生相变而 具备能量 条 件,最 后 急 剧 膨 胀 成 型[4]。 该 法 可 扩 大 原料与酶的作用面积,缩短发酵周期; 淀粉颗粒、蛋白 质、脂肪易解体,利于发酵效率、出酒率和稳定性的提 高; 高温高压的灭菌作用强,降低发酵酸败率; 工序简 单、节能减排[5 - 6]。
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
新型黄酒酿造工艺的研究进展*
徐恩波,焦爱权,李洪岩,吴正宗,徐学明
( 江南大学食品学院 食品科学与技术国家重点实验室,江苏 无锡,214122)
摘 要 国内黄酒厂酿酒普遍以传统工艺为主,具有生产周期长、出酒率低、酒体风味单一等缺点,难以满足当 今庞大的消费市场。近年来,一系列高新技术的萌芽为实现节能减排、快速高效地生产黄酒带来了曙光,且对成 品酒的出酒率和酒体稳定性也有显著的提高。该文将新型黄酒酿造工艺与传统工艺进行对比,从蒸煮工艺的转 型、发酵工艺的优化以及杀菌技术的革新等 3 大方面进行归纳汇总,分析了各种新方法的优势以及研发与应用 状况,并对黄酒业的发展前景进行了展望。 关键词 黄酒,新型黄酒,酿造工艺,无蒸煮预处理,优化发酵,超滤除菌
2 蒸煮工艺的转型与创新
传统黄酒酿造中的浸米、蒸煮等工艺能破坏谷物 原料的组织结构、加速淀粉糊化和高温杀菌,但实际 生产中则缺点颇多: 浸米、蒸煮( 3 ~ 5 d) 时间长,耗能 大; 浸米废水对环境污染严重; 大罐蒸煮米饭易夹生、 过熟以及老化( 回生) 而影响后续发酵; 出酒率低,难 以扩大生产规模; 实际生产占地广、输送米饭不便、生 产成本 高 等[6]。因 此,研 究 者 开 发 了 膨 化 法、液 化 法、生料法等一系列高新技术及其组合工艺来取代传 统浸米、蒸煮工艺,以期实现无蒸煮预处理生产新型 黄酒的目的。 2. 1 膨化法生产新型黄酒的相关研究
随着现代生物技术和机械动力学的高速发展以 及高新技术之间的相互交叉,黄酒的酿造工艺受到了 深远的影响。金征宇[22]等将挤压膨化和液化酿酒有 机结合,进而创立了挤压液化法酿造新型黄酒。此法 对原料进行加酶挤压液化处理,其酿制黄酒的发酵速 度、发酵效率和氨基酸含量比传统黄酒均要高得多。 此外,该法酿造的新型黄酒口味独特、清雅爽口、营养 丰富,在如今以中青年人群为主导的消费市场中具有 重大的发展潜力。
国内关于液化法酿造黄酒技术产业化的研究已 有一定成果。2002 年,赵光鳌[11]等探讨了米粉液化 法发酵黄酒中的淀粉酶加量、作用时间和发酵工艺等 条件对黄酒品质的影响,发现此法的原料利用率高, 能有效缩 短 发 酵 时 间,得 到 的 黄 酒 口 味 淡 爽 且 麦 曲 味、苦涩味较轻。同年,赵宝成[12]等就将此法运用于 工业化大规模生产,其成品酒的风味受到了市场的好 评。之后徐岩[10]等系统而深入地研究了液化法酿造 黄酒的完整工艺,阐明其液化程度控制方法以及麦曲 同酶之间的协同作用,为液化法酿酒的开发和应用奠 定了坚实的理论基础。
第一作者: 硕 士 研 究 生 ( 焦 爱 权 副 教 授 为 通 讯 作 者,E-mail: jiaoaq@ jiangnan. edu. cn) 。 * 国家科技支撑计划项目( 2012BAD37B02) 收稿日期: 2013 - 09 - 11,改回日期: 2013 - 11 - 14
新型黄酒。近年来新型黄酒在消费市场上已崭露头 角,开始迸发出无限的魅力与活力。
3 发酵工艺的优化
传统黄酒的发酵一般是在熟米中加入酵母进行 糖化发酵,待 2 ~ 3 d 形成糖化醪后,再加曲冲缸进行 后发酵。这种发酵方式不仅对添加酵母和菌种的要 求高,对温度极为敏感( 夏季高温发酵易酸败) ,而且 发酵周期过长( 20 ~ 30 d) ,不利于扩大生产规模。故 以此为背景,许多研究者开始改进传统黄酒的固定发 酵模式,探索新的发酵工艺,发明出菌种优选、固定化 复合酵母连续发酵、无曲全酶发酵等技术。 3. 1 麦曲微生物的研究与菌种的优选
生料法酿酒的发展历史曲折,早在 1950 年就有 生料酿酒的研究报道,20 世纪 70 年代初许多研究者 更是在“全球能源危机”的大背景下争相研究生料酿 酒,但结局多以“此法不可行”定论,从而导致此法发 展迟缓。直到近十年前,生料法才开始被运用于黄酒 酿造工 业,渐 渐 在 市 场 经 济 中 占 据 一 席 之 地[8,16]。 生料法酿酒分为固态法和液态法两种[17]。黄酒酿造 大多采用液态生料法,即在原料米中加水、加曲,不经 浸米、蒸煮而将生淀粉直接进行糖化、酒化、酸化三边 发酵,具有投资成本低、生产清洁卫生、简单易行、节 能减排、出酒率高以及经济效益显著等诸多优点。
在传统的黄酒酿造过程中,制曲是极为重要的一 环,是发酵、产酒的关键,麦曲质量的优劣往往直接影 响到黄酒的品质与出酒率,向来有“酒之骨”之 称。 麦曲中的各种酶、酵母和其他微生物的共同作用将可 发酵性糖、蛋白质、脂肪等物质转化为酒精、氨基酸、 醇类、醛类以及酸类等风味和营养成分。故关于麦曲 微生物与菌种的探究是揭示发酵变化过程的重点,事 实上该工艺已经经历从个别微生物到种群阶段的研 究过程。
2014 年第 40 卷第 1 期( 总第 313 期) 149
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
度,还可以减少米粒表面的脂肪酸和蛋白质,从而生 产出清淡爽口的新型清酒[8,21]。
焙炒技术被广泛地应用于日本清酒的生产,而国 内用此法生产黄酒的研究报道罕见。究其原因,一方 面高温( 200℃ 以上) 对原料米处理后,其淀粉的糊化 度过高,影响糖化发酵及后发酵,从而影响成品酒的 风味,致使销售困难; 另一方面由于挤压膨化法、液化 法、生料法等新兴工艺对焙炒技术的冲击较大,故企 业在对黄酒生产的成本、节能、清洁生产等方面综合 考虑后,发现焙炒法的应用价值相对较小。 2. 5 其他原料处理新工艺的开发与研究
根据不同的膨化处理方式,膨化技术可分为挤压 膨化和气流膨化,前者通过机械螺杆提供推动力,后 者以过热蒸汽提供能量。在黄酒酿造方面,挤压膨化
148 2014 Vol. 40 No. 1 ( Total 313)
综述与专题评论
比气流膨化更具适用性和普遍性。相比于气流膨化 酿造黄酒,挤压膨化的糖化液出品率比前者高约 1 / 4; 且挤压膨化对黍米、玉米的出酒率也比传统蒸煮法 更高。杨铭铎[4] 对 谷 物 膨 化 机 理 进 行 研 究,表 明 挤 压膨化对水溶性成分的增加比气流膨化显著。之后 魏华[7]等优 化 了 大 米 的 挤 压 膨 化 条 件,发 现 此 法 比 传统工艺的糊化度高,出酒率提高近 40% ( 最高可达 76% ) ,其 α-糊化淀粉加工需能低,易于快速酶解,极 有利于黄酒发酵。徐岩[8]等通过研究挤压膨化糯米 酿造出口味清淡的新型黄酒。赵学伟[9]将国外的机 理研究进行归纳,揭示了物料在挤压膨化过程中的变 化规律,对挤压膨化法酿造黄酒的理论研究具有重大 指导作用。