CN111171987A - 一种固液结合的保健酒发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液结合的保健酒发酵方法，S1、提取得到提取液和药渣混合物；S2、分离得到药渣和上清酒液；S3、萃取得到中药材萃取液；S4、药曲制备，得到中药药曲；S5、中药药曲和水、酵母、蒸米混合后进行发酵，得到发酵产物；S6、减压蒸馏：将发酵产物进行减压蒸馏，得到酒糟和蒸馏物；S7、将S6中减压蒸馏得到的蒸馏物与S3中得到上清酒液进行混合，得到发酵酒。本发明中实现了自然发酵与控制发酵的结合、液态发酵工艺和固态发酵工艺的结合，使产品具有中国传统白酒的口感，并大大缩短发酵时间、降低生产成本、减少污染和浪费，并提高了采用液态发酵得到的白酒的口感和芳香度。

Description

一种固液结合的保健酒发酵方法

技术领域

本发明涉及酿酒技术领域，具体涉及一种固液结合的保健酒发酵方法。

背景技术

酒的酿造主要分为固态发酵和液态发酵。

固体发酵的概念：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随著自由水的增加，固体发酵范围延伸至粘稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。固体发酵由于发酵的菌种多，其所产生的酒体香味成分种类多。

液体发酵的概念：液体发酵技术是现代生物技术之一，它是指在生化反应器中，模仿自然界将菌株在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通入无菌空气并加以搅拌，提供适于菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产，亦称深层培养或沉没培养。发酵液直接供作药用或供分离提取，也可以作液体菌种。日本清酒发酵技术就是液态发酵技术中的一种，其发酵方式如图1所示。

在传统的固态发酵过程中，固体发酵的缺点主要有如下几点：

1)在较致密的环境下发酵，其代谢热的移除不便，常造成问题，不利于其大规模的产能；

2)固态下各项参数不易侦测，尤其是液体发酵的各种探针不适用於固体发酵，其pH 值、湿度、基质浓度不易调控，生物量不易量测，每批次发酵条件不易一致，再现性差，质量不稳定；

3)不易以搅拌方式进行质量传递，因此发酵期间，物质的添加无法达到均匀，因此不易得到高含量的产品；

4)固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低於液体发酵，发酵过程容易被杂菌污；

5)萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩存在生产效率低、劳动量大、不易自动化、发酵不均匀、过程粗放难以精细控制、占地面积大的问题。

日本清酒发酵中，其发酵周期短，能有效解决酒糟污染的问题，且充分体现酒液风味，但其发酵环境单一、且其菌种少，导致导致酒体所含风味物质成分少且含量较低，并且日本清酒的酒精度数低，不符合中国人对白酒口感的要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种固液结合的保健酒发酵方法，利用液态发酵技术结合中国固态发酵白酒的发酵方式，以缩短发酵周期并解决酒糟污染的问题，同时最大程度保留酒的风味、获得多种酒香成分的发酵酒。

本发明采用的技术方案如下：

一种固液结合的保健酒发酵方法，包括如下步骤：

S1、中药材提取：将中药材通过超声提取工艺得到提取液和药渣的混合物，所述超声提取中采用的提取中药材的液体为酒液；

S2、提取物分离：将S1中得到的混合物采用离心分离机进行分离，得到药渣和上清酒液；

S3、中药材萃取：将S2中得到的药渣通过萃取工艺得到中药材萃取液；

S4、药曲制备：将S3中得到的中药材萃取液和水以及制曲基本成分一同混合后进行药曲制备，得到中药药曲，所述制曲基本成分包括蒸米、曲母和香草药粉；制曲中，将所需物质混混合后按照现有的制曲工艺接种曲霉，接着培曲，即可得到所需的药曲；

S5、液态发酵：将S4中得到的中药药曲和水、酵母、蒸米混合后进行一级发酵，得到一级发酵产物；在一级发酵产物中加入蒸米和增香功能菌进行二级发酵，得到二级发酵产物；

S6、减压蒸馏：将二级发酵产物进行减压蒸馏，得到酒糟和蒸馏物；

S7、将S6中减压蒸馏得到的蒸馏物与S3中得到上清酒液进行混合，得到发酵酒。

所述液态发酵有多组，其一级发酵的起始时间不同，根据起始时间从前到后依次为第一组、第二组......和第N组液态发酵，所述N≥2，且N为自然数，第N组中，在其自身的一级发酵中加入来自第N-1组中经过S6得到的酒糟和第N-1组的一级发酵得到的酒母。

进一步地，所述所述S1中，中药材在进行超声提取前，依次进行如下处理：新鲜中药材采摘、切片、干燥、粉碎或浸提。

进一步地，所述药曲制备中，以质量百分比计，制曲基本成分中各组分占比依次为： 93％大米、1.2％曲母和5.8％香草药粉，中药材提取物的质量为大米的0.1％～0.4％，水的质量为大米的45％。

进一步地，所述中药材为以下中药材中的一种或者多种：天麻、红景天、黄芪、西洋参、白芍、麦冬、玫瑰花。

进一步地，所述香草药粉包括但不限于以下药粉的一种或多种：薄荷、桑叶、金银花、益母草和当归。

进一步地，所述增香功能菌包括产己酸菌群和乳酸菌。

由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，采用传统的酵母发酵工艺，实现自然发酵，以获得种类丰富的菌群，以便于后续发酵中获得丰富的酯类、醛类等芳香物质，从而提高口感，并利用液态发酵实现控制发酵，以缩短发酵周期短，有效解决酒糟污染的问题，且可大批量生产，从而将自然发酵与控制发酵、液态发酵工艺和固态发酵工艺有效地结合起来，以在日本清酒发酵技术的基础上添加中国固态发酵菌，使产品获得丰富的物质，且香味的含量以及种类远超液态发酵得到的酒液，具有中国传统白酒的口感；

2.本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，将中草药与酒结合起来，将制曲与产品的保健功能相结合，有效地利用了中药材资源，生产风味独特的新型功能性发酵酒液；并且，在萃取中药提取物的过程中，采用酒液作为超声波提取工艺中的酒液，从而在获得中药提取物的同时获得高酒精度数的酒液，以使超声提取后得到的酒液和后续液态发酵得到的蒸馏酒混合后，得到高酒精度数的发酵酒，与浓香型白酒香味相似，满足了中国人对酒体的酒精度数的需求。采用本发明所设计的工艺，利用了固液态结合发酵，通过现代先进的生物技术把药材对人体有益元素充分分解转化到酒里，突破了传统生产技术的弊端，能够在非常温和的条件下，生产出高质量的并含有功效的健康白酒，并在提取中药的活性成分过程中保护了中药活性成分免遭破坏，提高了中药药效，充分发挥中药的作用，有益于人体的健康，中药提取及有效成分在产品中的保留量达到80％以上；

3.本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，通过将第N-1组中经过S6得到的酒糟和第 N-1代酒母加入到底N代酵母的培养中，能短时间类获得大量的酵母，利于后续发酵快速、顺利且菌种丰富，进一步地缩短了发酵周期；酒母里面含有酵母连代培养得出最优的菌种，每轮发酵结束后在工艺里面原有的酒糟和酒曲会作为下轮发酵的一部分原材料，这样的菌群会更加丰富而且可以减少发酵时间。

4.本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，由于得到的醇类中含有β-苯乙醇，发酵酒闻起来略有玫瑰花香气，清新怡人；液态发酵产品中己酸乙酯和乳酸乙酯的含量微小，但该工艺生产获得的新型发酵产品中，乳酸已酯、乙酸乙酯的含量分别为9.5-17.6mg/L和27.3-102.5mg/L，且采用该工艺，液态发酵所得到的其他物质，本工艺中均能得到，因此本工艺不会影响传统液态发酵产品的香味成分及其含量；

5.本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，利用了在固液态发酵的结合上，通过现代先进的生物技术把药材对人体有益元素充分分解转化到酒里，突破了传统生产技术的弊端，能够在非常温和的条件下，生产出高质量的并含有功效的健康白酒、天麻醋、天麻醋饮料以及天麻的食用多功能研究，具有补充人体所需多种微量元素天麻苷、琥珀醇等功效，以及抗惊厥、抗血栓、抗心肌缺血、镇静、降血压和提高记忆力等作用，总结起来，对人体的循环系统、消化系统和神经系统三个方面都具有十分有益的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是日本清酒的发酵方式；

图2是本发明的酵母连续继代培养方式；

图3是本发明的流程示意图；

图4是酒糟的后期处理方式；

图5是实施例4的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本发明中的“连接”若无特别强调，为常规连接方式，例如一体成形、焊接、铆接等，具体的连接方式根据本技术领域的常规技术知识进行适应性优选地即可。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图2至图4对本发明作详细说明。

实施例1

如图2-图4所示，本发明一种固液结合的保健酒发酵方法，包括如下步骤：

S1、中药材提取：将中药材通过超声提取工艺得到提取液和药渣混合物，所述超声提取中采用的提取液为酒液；此处酒液可以采用乙醇或者发酵酒，本发明中，优选地采用发酵酒作为中药材提取物的提取液；采用发酵的酒作为提取液，既可以提取中药材中的有效成分，又可以顺便提纯乙醇，提高酒精度，降低生产成本；

S2、提取物分离：将S1中得到的混合物采用离心分离机进行分离，得到药渣和上清酒液；此处上清酒液是指离心分离机中的液体容腔内上层清澈的液体；

S3、中药材萃取：将S2中得到的药渣通过萃取工艺得到中药材萃取液；S3为萃取工序，具体地，药材先经过常规的预处理后，再通过乙醇回流或水蒸气蒸馏，得到粗提物，再通过精制得到药精，即药材萃取液；药材萃取工艺为现有的工艺手段；

S4、药曲制备：将S3中得到的中药材萃取液和水以及制曲基本成分一同混合后进行药曲制备得到中药药曲，所述制曲基本成分包括蒸米、曲母和香草药粉；此处药曲的制备工艺参照现有的曲的制备工艺即可；药曲的制备中，优选地采用黄曲；

S5、液态发酵：将S4中得到的中药药曲和水、酵母、蒸米混合后进行一级发酵，得到一级发酵产物；在一级发酵产物中加入蒸米和增香功能菌进行二级发酵，得到二级发酵产物；蒸米为蒸熟的大米，其中加入水和酒曲，使酵母快速繁殖，达到对数生长期，为后期发酵做准备，此处为现有的液态发酵的发酵方式；二级发酵中，发酵前期酵母发生作用，产生大量酒精；发酵后期增香功能菌开始产生作用，产生多种酯类、醛类等芳香物质，丰富酒体；二级发酵中，优选地在酵母数量达到最大时，加入大量蒸米、增香功能菌；关于酵母何时数量达到最大，可以根据多次实验确定一个优选地发酵时间点，从而在此时间点加入蒸米和增香功能菌，目前多个实验的优化结果表明，在二级发酵的第一天加入增香功能菌可以获得较优的产品；二级发酵中的增香功能菌为菌种自制的纯种曲，实际操作时，由实验室筛选优秀的增香功能菌培养得来的；

S6、减压蒸馏：将二级发酵产物进行减压蒸馏，得到酒糟和蒸馏物；

S7、将S6中减压蒸馏得到的蒸馏物与S3中得到上清酒液进行混合，得到发酵酒。

进一步地，所述所述S2中，中药材在进行超声提取前，还设置有预处理，所述预处理包括依次进行的如下处理：新鲜中药材采摘、切片、干燥和粉碎。

进一步地，所述药曲制备中，以质量百分比计，制曲基本成分中各组分占比依次为： 93％大米、1.2％曲母和5.8％香草药粉，中药材提取物的质量为大米的0.1％～0.4％，水的质量为大米的45％。将大米蒸熟后成为蒸米，将蒸米、曲母、香草药粉、水以及中药材萃取液混合后，在温度为23℃～27℃的酸性厌氧环境中发酵19天，得到药曲。

进一步地，所述中药材为以下中药材中的一种或者多种：天麻、红景天、黄芪、西洋参、白芍、麦冬、玫瑰花。

进一步地，所述香草药粉包括但不限于以下药粉的一种或多种：薄荷、桑叶、金银花、益母草和当归。香草药粉优选地由四五十中香草药材混合而成。

进一步地，所述增香功能菌包括产己酸菌群和乳酸菌。本发明中，是从固态发酵窖泥中定向驯化获得的产己酸菌群，从乳酸饮料中分离获得了乳酸菌，这些微生物的代谢产物既是发酵酒的风味成分，也是合成风味物质的前体物。

本发明中，将传统中草药与中日现代酿造技术相结合，实现了自然发酵与控制发酵的结合、液态发酵工艺和固态发酵工艺的结合，此新型工艺具有中日传统发酵技术的特征及优势，在日本清酒发酵技术的基础上添加中国固态发酵菌，使产品具有中国传统白酒的口感，并大大缩短发酵时间、降低生产成本、减少污染和浪费，并提高了采用液态发酵得到的白酒的口感和芳香度。

具体地，本发明采用传统的酵母发酵工艺，实现自然发酵，以获得种类丰富的菌群，以便于后续发酵中获得丰富的酯类、醛类等芳香物质，从而提高口感，并利用液态发酵实现控制发酵，以缩短发酵周期短，有效解决酒糟污染的问题，且可大批量生产，从而将自然发酵与控制发酵、液态发酵工艺和固态发酵工艺有效地结合起来，以在日本清酒发酵技术的基础上添加中国固态发酵菌，使产品获得丰富的物质，且香味的含量以及种类远超液态发酵得到的酒液，具有中国传统白酒的口感；

同时，本发明将中草药与酒结合起来，将制曲与产品的保健功能相结合，有效地利用了中药材资源，生产风味独特的新型功能性发酵酒液；并且，在萃取中药提取物的过程中，采用酒液作为超声波提取工艺中的酒液，从而在获得中药提取物的同时获得高酒精度数的酒液，以使超声提取后得到的酒液和后续液态发酵得到的蒸馏酒混合后，得到高酒精度数的发酵酒，与浓香型白酒香味相似，满足了中国人对酒体的酒精度数的需求。采用本发明所设计的工艺，利用了固液态结合发酵，通过现代先进的生物技术把药材对人体有益元素充分分解转化到酒里，突破了传统生产技术的弊端，能够在非常温和的条件下，生产出高质量的并含有功效的健康白酒，并在提取中药的活性成分过程中保护了中药活性成分免遭破坏，提高了中药药效，充分发挥中药的作用，有益于人体的健康，中药提取及有效成分在产品中的保留量达到80％以上。

实施例2

本实施例是关于一级发酵做出进一步地实施说明。

如图2所示，本发明中，所述液态发酵有多组，其一级发酵的起始时间不同，根据起始时间从前到后依次为第一组、第二组......和第N组液态发酵，所述N≥2，且N为自然数，第N组中，在其自身的一级发酵中加入来自第N-1组中经过S5得到的酒糟和第N-1组的一级发酵得到的酒母。

本发明中，第一组产生的酵母第一代酵母，对应的酒母为一代酒母。通过将第N-1组中经过S6得到的酒糟和第N-1代酒母加入到底N代酵母的培养中，能短时间类获得大量的酵母，利于后续发酵快速、顺利且菌种丰富，进一步地缩短了发酵周期。

酒母里面含有酵母连代培养得出最优的菌种，每轮发酵结束后在工艺里面原有的酒糟和酒曲会作为下轮发酵的一部分原材料，这样的菌群会更加丰富而且可以减少发酵时间。

实施例3

本实施例是关于本发明的发酵工艺中，最后剩余的酒糟的处理作出说明。

如图4所示，本发明中，酒糟可以用于栽菇、动物饲料，还可以利用酿酒发酵糟发酵生产食醋，减少了发酵糟排放量，实现了企业清洁化和生态化生产。

实施例4

本实施例是在上述实施例的基础上，对本发明作出进一步地实施说明。

如图5所示，所述中药材为天麻，所述中药材提取物为天麻素，天麻素对所有亚健康人群的亚健康症状有显著地改善恢复作用，如：保护心脑血管方面、镇静催眠、镇痛作用、抗癫痫作用、改善记忆及抗痴呆作用、对心血管系统的作用、增强免疫作用等；天麻素的质量为大米的0.2％～0.3％，此处大米为原料，即为为蒸煮的大米。酵母培养优选的继代培养三代，如图5所示。

通过本发明得到的发酵产物中，以质量百分比计，酯类(乳酸已酯、乙酸乙酯)占比26.3％～28.5％，主要醇类(异戊醇、异丁醇和β-苯乙醇)占比47.6％～53％，主要有机酸(乳酸占主要)占13～16％，羰基类化合物3～5％，其他香味成分1～2％。由于醇类中含有β-苯乙醇，因此本发明得到的发酵酒闻起来略有玫瑰花香气。液态发酵产品中己酸乙酯和乳酸乙酯含量微小，但该工艺生产获得的新型发酵产品中，乳酸已酯、乙酸乙酯的含量分别为9.5-17.6mg/L和27.3-102.5mg/L，且采用该工艺，液态发酵所得到的其他物质，本工艺中均能得到，因此本工艺不会影响传统液态发酵产品的香味成分及其含量。

制曲需要考虑药材的糖化力、液化力和总酸；在实验室内，通过比较多种中药材制曲的糖化力、液化力和总酸，发现不同药材对制曲的影响各有不同：天麻、红景天、黄芪、西洋参、白芍、麦冬、玫瑰花对糖化力和液化力均有提高，且以天麻、红景天、黄芪和西洋参的提高效果显著；百合、怀牛膝、当归、橘皮、绞股蓝、山药、山楂则对糖化力和液化力不利，且以橘皮、怀牛膝和百合的降低作用明显；另外，黄银杏叶、决明子、枸杞、金银花、菊花、益母草仅对液化力有提高；党参、绿银杏叶仅对糖化力有提高。

综合考虑，天麻、西洋参、黄芪和红景天最适宜用以制作药曲，其糖化力和液化力指标都较其他药曲和普通米曲高

本发明中，利用了在固液态发酵的结合上，通过现代先进的生物技术把药材对人体有益元素充分分解转化到酒里，突破了传统生产技术的弊端，能够在非常温和的条件下，生产出高质量的并含有功效的健康白酒、天麻醋、天麻醋饮料以及天麻的食用多功能研究，具有补充人体所需多种微量元素天麻苷、琥珀醇等功效，以及抗惊厥、抗血栓、抗心肌缺血、镇静、降血压和提高记忆力等作用，总结起来，对人体的循环系统、消化系统和神经系统三个方面都具有十分有益的作用。

实施例5

所述中草药为西洋参、黄芪和红景天时其对应的提取物添加量分别为：西洋参提取物的质量为大米的0.2％～0.4％，黄芪提取物的质量为大米的0.1％～0.4％，红景天提取物的质量为大米的0.1％～0.4％。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、中药材提取：将中药材通过超声提取工艺得到提取液和药渣的混合物，所述超声提取中采用的提取中药材的液体为酒液；

S2、提取物分离：将S1中得到的混合物采用离心分离机进行分离，得到药渣和上清酒液；

S3、中药材萃取：将S2中得到的药渣通过萃取工艺得到中药材萃取液；

S4、药曲制备：将S3中得到的中药材萃取液和水以及制曲基本成分一同混合后进行药曲制备，得到中药药曲，所述制曲基本成分包括蒸米、曲母和香草药粉；

S5、液态发酵：将S4中得到的中药药曲和水、酵母、蒸米混合后进行一级发酵，得到一级发酵产物；在一级发酵产物中加入蒸米和增香功能菌进行二级发酵，得到二级发酵产物；

S6、减压蒸馏：将二级发酵产物进行减压蒸馏，得到酒糟和蒸馏物；

S7、将S6中减压蒸馏得到的蒸馏物与S3中得到上清酒液进行混合，得到发酵酒。

2.根据权利要求1所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述液态发酵有多组，其一级发酵的起始时间不同，根据起始时间从前到后依次为第一组、第二组......和第N组液态发酵，所述N≥2，且N为自然数，第N组中，在其自身的一级发酵中加入来自第N-1组中经过S6得到的酒糟和第N-1组的一级发酵得到的酒母。

3.根据权利要求1所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述所述S2中，中药材在进行超声提取前，依次进行如下处理：新鲜中药材采摘、切片、干燥和粉碎。

4.根据权利要求1所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述药曲制备中，以质量百分比计，制曲基本成分中各组分占比依次为：93％大米、1.2％曲母和5.8％香草药粉，中药材提取物的质量为大米的0.1％～0.4％，水的质量为大米的45％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述中药材为以下中药材中的一种或者多种：天麻、红景天、黄芪、西洋参、白芍、麦冬、玫瑰花。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述香草药粉包括但不限于以下药粉的一种或多种：薄荷、桑叶、金银花、益母草和当归。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种固液结合的保健酒发酵方法，其特征在于：所述增香功能菌包括产己酸菌群和乳酸菌。

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