技术领域
[0001] 本
发明属于酒
酿造技术领域，尤其涉及一种稀盐低酶预处理的酿酒方法。
背景技术
[0002] 中国白酒与白兰地、威士忌、伏特加、朗姆酒和金酒并称为世界六大蒸馏酒，从有记载至今已经有5000多年的历史，是中华传统文化之瑰宝。白酒由
淀粉质(或糖质)经浸泡、蒸煮、
糖化、
酵母接种
发酵、蒸馏
乙醇(即酒精)等工序制得，酒
精度一般在18-60％(通常高于30％，亦称烧酒或烈酒)，之后陈化、勾兑、调香待饮。目前，国内各种名优白酒大多依赖固态法发酵生产，仍存在谷物利用率低、粮耗能耗高、发酵周期长、生产效率低等问题，而液态法发酵除具有以上不足外还有
风味淡薄的
缺陷，限制其工业化扩大生产与发展。
[0003] 如今，一些现代技术如
挤压膨化、挤压酶解等的应用促进了传统酒类酿造技术的发展，在熟化谷物预处理方向具有潜在优势。理论上，挤压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，易在高水环境下被糖化酶、酵母菌及其他菌种等
微生物快速且充分地利用。熟化过程引入微溶性稀盐，在挤压剧烈机械与
热处理下破坏、释放阳离子，可起到保护和激活淀粉酶、提高酶活、降低用酶成本的作用；半固态或液态发酵中，残余阳离子配合补足盐平衡，则有望促进菌种繁殖代谢、提高发酵速率、缩短发酵周期。此外，谷物在挤压过程中由于剪切微混合、高温高压活化，会直接产生大量
芳香性挥发物质(迄今研究发现至少约200多种)，且其组分充分降解转
化成为大量的风味前体小分子，在后期发酵中形成可观的风味物质水平。
[0004] 因此，基于稀盐低酶法挤出料，采用半固态或液态模式酿酒，既可减少环境污染、降低生产成本与能耗，又可以降低粮耗、提高谷物利用率、缩短发酵时间、提高生产效率。同时，该法可增强风味，解决了液态法白酒酿造风味层次差且淡薄的难题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种稀盐低酶预处理的酿酒方法，它可使酿酒时的谷物利用率提高、糖化发酵剂用量减少、发酵周期缩短、风味增强，有利于节约
能源、时间成本，扩大工业化产量。
[0006] 本发明具体技术方案如下：
[0007] 一种稀盐低酶预处理的酿酒方法，包括以下步骤：
[0008] (1)稀盐低酶溶液调湿：取微溶性盐、酶制剂加入清水中混匀，在15-45℃的
温度下放置2-8小时后与谷物混合均匀，再放置6小时及以上获得预处理谷物；所述加入的微溶性盐为
钙盐或镁盐，添加量为谷物中淀粉(干基)的0.06-0.36wt％；所述酶制剂添加量为谷物中淀粉(干基)的50-600U/g淀粉(干基)；混合体系中的
含水量≥20wt％；
[0009] (2)非典型挤压熟化：利用螺杆挤压机在螺杆转速为50～400rpm的条件下挤压预处理谷物，获得挤出料并进行冷却；所述螺杆挤压机包括n节套筒，n≥4；挤压时，第一节套筒的温度T1、第二节套筒的温度T2和最后一节套筒的温度Tn分别设置为30～40℃、40～50℃和90～120℃，第三节套筒至第n-1节套筒的温度T3-Tn-1为50～90℃。谷物和微溶性盐颗粒在螺杆挤压机的挤压下受到阻挡堆压、剪切、搅拌、混合以及摩擦等机械作用，同时机腔内温度及捏合元件处压
力升高。微溶性盐在挤压过程中
破碎，缓慢释放的阳离子(Ca2+和/或Mg2+)结合到淀粉酶的催化中心，可起到保护和激活淀粉酶、提高酶活、降低用酶成本。
[0010] (3)挤出料多离子组平衡调节，采用外源性补足法如下：
[0011] a、若步骤(1)中加入的微溶性盐为钙盐，则在挤出料中加入可溶性镁盐，所述可溶性镁盐的加入量为钙盐摩尔量的1～3倍。
[0012] b、若步骤(1)中加入的微溶性盐为镁盐，则在挤出料中加入可溶性钙盐，所述可溶性钙盐的加入量为镁盐摩尔量的1/3～1倍。
[0013] Ca和Mg离子都是菌种发酵的重要微营养素，对酵母细胞具有显著的生理作用：钙是细胞分裂的促进剂，结构形成的胞外信使，对膜结构具有稳定、保护和选择渗透性作用，且在酿造过程中具有絮凝沉淀和调节pH的功效；镁是300多种酶的辅助因子，是酵母细胞繁殖、生长、代谢的功能因子，可促进细胞分裂、稳定核酸、核糖体、质膜，在细胞呼吸发酵生长过程中调节丙
酮酸代谢酶水平，且提高酵母对环境压力(乙醇、高温、高渗透压等)的耐受性。故Ca:Mg平衡和强化后的挤压米，具有更迅速的发酵启动以及更显著的发酵效率。
[0014] (4)取步骤(3)中的挤出料进行发酵，酿造成酒。
[0015] 进一步地，所述步骤(1)中，加入的酶制剂为中温α-淀粉酶、耐高温α-淀粉酶、蛋白酶中的一种；
[0016] 进一步地，当步骤(1)中加入的酶制剂为中温α-淀粉酶、蛋白酶时，步骤(2)中螺杆挤压机的第三节套筒至第n-1节套筒的温度T3-Tn-1为50～70℃。当步骤(1)中加入的酶制剂为耐高温α-淀粉酶，步骤(2)中螺杆挤压机的第三节套筒至第n-1节套筒的温度T3-Tn-1为70～90℃。
[0017] 进一步地，所述步骤(3)中的可溶性镁盐为食品级的氯化镁、
硫酸镁、乳酸镁、
醋酸镁及其他可溶性镁盐中的一种或几种；可溶性钙盐的食品级的
氯化钙、醋酸钙及其他可溶性钙盐中的一种或几种。
[0018] 进一步地，所述谷物选自
高粱、小麦、大米、玉米、薯类及其破碎物、粗淀粉中的一种或几种时，经半固态法发酵27-54天或者液态法发酵30-50天获得白酒。
[0019] 进一步地，所述的半固态法发酵方法为：取步骤(3)中获得的挤出料与清蒸后麸皮/稻壳、蒸
酒糟醅按
质量比1:0.5-1.5:1-3混匀后，再加入挤出料质量10-30％的大曲、小曲或麸曲，加入挤出料质量10-30％的水和尾酒，固态发酵2-4天后补水，补水的量为挤出料质量的2-4倍，转为液态发酵25-50天。所述的液态发酵法为：取步骤(3)中获得的挤出料与清蒸后麸皮/稻壳、蒸酒糟醅按质量比1:0-1:0-3混匀后，再加入挤出料质量10-30％的大曲、小曲或麸曲，和挤出料质量的2-4倍的水，液态发酵30-50天。
[0020] 进一步地，所述谷物选自糯米、粳米、籼米、玉米及其碎米中的一种或几种时，经液态法发酵14.5-19天获得黄酒。
[0021] 进一步地，所述的液态法发酵方法为：料液质量比为1:2-5，麦曲添加量为挤出料质量的8-20％，加入麦曲后控制温度在28～31℃，主发酵可缩短至60-96h；之后控制温度在16～20℃，后发酵可缩短至12-15天。
[0022] 发明的有益技术效果及其对比
现有技术优势如下：
[0023] 1.本发明通过使用稀盐低酶法预处理谷物使得不同谷物充分且有差异地降解，从而获得高糊化度、低粘度、高
水溶性的挤出料，该挤出料易在高水环境下被糖化酶、酵母菌及其他菌种等快速且充分地利用，有效提高谷物利用率，降低酿酒成本。
[0024] 2.本发明通过在熟化时引入Ca2+或Mg2+，同时在后期发酵时对应引入Mg2+或Ca2+配合补足盐平衡，在酿造过程中调节PH、加快絮凝沉淀和提高提高酵母对环境压力(乙醇、高温、高渗透压等)的耐受性，促进发酵速率从而缩短发酵周期，生产量变大，工业化前景广阔。
[0025] 3.本发明的酿酒方法在熟化时谷物受到剪切微混合、高温高压活化，会直接产生大量芳香性挥发物质(迄今研究发现至少约200多种)，且其组分充分降解转化成为大量的风味前体小分子，在后期发酵中形成可观的风味物质水平，酿造获得的酒体香气协调而浓郁，优于传统酿造的酒。
具体实施方式
[0026] 下列
实施例用于说明目的而非用于限制本发明范围。以下实施例所使用各谷物、盐和酶制剂均为市售通用产品，其中，中温α-淀粉酶、耐高温α-淀粉酶、蛋白酶可购自沧州夏盛酶生物技术有限公司、泰安信得利
生物工程有限公司等；加工处理所使用生产设备为双螺杆挤压机，其余生产设备与传统白酒酿造工艺所需设备相同。
[0027] 实施例1：
[0028] 取
碳酸镁(0.18wt％淀粉干基)、耐高温α-淀粉酶(300U/g淀粉)加入清水中混匀，在25℃的温度下放置4小时后与高粱混合均匀，再放置12h获得预处理谷物；混合体系中的含水量35wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速150rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第六节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、75℃、75℃、75℃和95℃。挤出物料冷却后碾碎，加入1/2倍碳酸镁摩尔量的氯化钙补足平衡离子。
[0029] 采用半固态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:0.5:3拌匀后，再加入挤出料质量20％的大曲，加入20％的水和尾酒，固态发酵4天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵50天。
[0030] 实施例2：
[0031] 取乳酸钙(0.36wt％淀粉干基)、耐高温α-淀粉酶(600U/g淀粉)加入清水中混匀，在45℃的温度下放置2小时后与玉米混合均匀，再放置8h获得预处理谷物；混合体系中的含水量50wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速400rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第四节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、90℃、90℃、90℃和120℃。挤出物料冷却后碾碎，加入3倍乳酸钙摩尔量的乳酸镁补足平衡离子。
[0032] 采用液态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:1:3拌匀后，再加入挤出料质量10％的大曲和挤出料质量2倍的水以及适量尾酒，液态发酵50天。
[0033] 实施例3：
[0034] 取碳酸钙(0.06％淀粉干基)、中温α-淀粉酶(50U/g淀粉)加入清水中混匀，在15℃的温度下放置8小时后与碎大米混合均匀，再放置6h获得预处理谷物；混合体系中的含水量20wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速50rpm，螺杆挤压机包括4节套筒，挤压时，第一节至第四节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为30℃、40℃、50℃和90℃。挤出物料冷却后碾碎，加入1倍碳酸钙摩尔量的氯化镁补足平衡离子。
[0035] 采用液态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:1:1拌匀后，加入挤出料质量30％的大曲和挤出料质量4倍的水以及适量尾酒，液态发酵30天。
[0036] 实施例4
[0037] 取碳酸镁(0.18wt％淀粉干基)、耐高温α-淀粉酶(300U/g淀粉)加入清水中混匀，在25℃的温度下放置4小时后与高粱混合均匀，再放置12h获得预处理谷物；混合体系中的含水量35wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速150rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第六节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、70℃、70℃、70℃和95℃。挤出物料冷却后碾碎，加入1/3倍碳酸镁摩尔量的氯化钙补足平衡离子。
[0038] 采用半固态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:1.5:1拌匀后，再加入挤出料质量10％的大曲，加入10％的水和尾酒，固态发酵2天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵25天。
[0039] 实施例5
[0040] 取碳酸镁(0.18wt％淀粉干基)、耐高温α-淀粉酶(300U/g淀粉)加入清水中混匀，在25℃的温度下放置4小时后与高粱混合均匀，再放置12h获得预处理谷物；混合体系中的含水量35wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速150rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第六节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、70℃、70℃、70℃和95℃。挤出物料冷却后碾碎，加入1/3倍碳酸镁摩尔量的氯化钙补足平衡离子。
[0041] 采用半固态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:1.5:1拌匀后，再加入挤出料质量30％的大曲，加入30％的水和尾酒，固态发酵4天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵25天。
[0042] 实施例6：
[0043] 取乳酸钙(0.36wt％淀粉干基)、中温α-淀粉酶(600U/g淀粉)加入清水中混匀，在45℃的温度下放置2小时后与玉米混合均匀，再放置8h获得预处理谷物；混合体系中的含水量50wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速400rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第四节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、70℃、70℃、70℃和
120℃。挤出物料冷却后碾碎，加入1倍乳酸钙摩尔量的乳酸镁补足平衡离子。
[0044] 采用液态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:1:3拌匀后，再加入挤出料质量10％的大曲和挤出料质量2倍的水，液态发酵40天。
[0045] 对比例1：
[0046] 传统法酿酒：采用传统浸米、蒸煮处理高粱，其中浸米用水约为高粱质量的3倍，蒸煮用水约为米质量的2倍，蒸煮温度≥100℃。煮熟物料冷却后碾碎，采用半固态法发酵，蒸煮料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:0.5:3拌匀后，再加入挤出料质量20％的大曲，加入20％的水和尾酒，固态发酵3天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵50天。
[0047] 对比例2：
[0048] 螺杆挤压法酿酒：高粱物料无浸泡，利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速150rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第四节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、75℃、75℃、75℃和95℃。挤出物料冷却后碾碎，采用半固态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于1:0.5:3拌匀后，再加入挤出料质量20％的大曲，加入20％的水和尾酒，固态发酵3天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵50天。
[0049] 对比例3：
[0050] 含酶螺杆挤压法酿酒：取耐高温α-淀粉酶(300U/g淀粉)加入清水中混匀，在25℃的温度下放置4小时后与高粱混合均匀，再放置12h获得预处理高粱；混合体系中的含水量35wt％；利用双螺杆挤压机加工处理，螺杆转速150rpm，螺杆挤压机包括6节套筒，挤压时，第一节至第四节套筒的温度T1-T6的温度Tn分别设置为40℃、50℃、75℃、75℃、75℃和95℃。
挤出物料冷却后碾碎，采用半固态法发酵，挤出料：清蒸后麸皮/稻壳：蒸酒糟醅质量比等于
1:0.5:3拌匀后，再加入挤出料质量20％的大曲，加入20％的水和尾酒，固态发酵3天后补挤出料质量2倍的水转为液态发酵50天。
[0051] 表1不同酿造条件获得的白酒的品质
[0052] 发酵方式 发酵天数(天) 出酒率％ 优酒率％
实施例1 半固态法 54 60.7 52.5
实施例2 液态法 50 53.2 45.1
实施例3 液态法 30 38.9 26.8
实施例4 半固态法 27 45.3 34.3
实施例5 半固态法 29 41.4 32.7
实施例6 液态法 40 43.2 34.5
对比例1 半固态法 54 46.5 38.8
对比例2 半固态法 54 35.4 30.4
对比例3 半固态法 54 53.3 47.2
[0053] 经检测，上述实施例及对比例获得的白酒的出酒率和优酒率如表1所示，可以看出通过本发明的稀盐低酶法预处理谷物使得不同谷物充分且有差异地降解，从而获得高糊化度、低粘度、高水溶性的挤出料，该挤出料易在高水环境下被糖化酶、酵母菌及其他菌种等快速且充分地利用，使得在酿造相同时间下，相比于对比例1-3，本发明最终酿造的白酒(实施例1,)具有更高的出酒率和优酒率，有效提高了谷物利用率，本发明方法能有效降低酿酒成本；此外，在酿造相同品质的白酒时，本发明方法的发酵周期较短，有利于缩短生产周期，生产量变大，工业化前景广阔。同时，本发明的酿酒方法在熟化时谷物谷物受到剪切微混合、高温高压活化，会直接产生大量芳香性挥发物质(迄今研究发现至少约200多种)，且其组分充分降解转化成为大量的风味前体小分子，在后期发酵中形成可观的风味物质水平，酿造获得的酒体清亮透明、香气协调而浓郁，香气浓郁，优于对比例1-3传统酿造的酒。
