CN115044446A - 一种低醇或无醇啤酒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低醇或无醇啤酒的制备方法，包括将原料啤酒输送至第一渗透汽化膜组件于10~20℃进行分离，在渗透侧得到香气富集液，在渗余侧得到无香酒；将所述无香酒输送至第二渗透汽化膜组件于46~65℃进行分离，在渗透侧得到酒精富集液，在渗余侧得到脱醇酒；混合所述香气富集液和所述脱醇酒，并根据目标产品的酒精度不加或加入原料啤酒，即得。本发明制备的低醇或无醇啤酒，在控制低醇或无醇啤酒含量标准下的同时，提高了啤酒的香气含量。整个过程不添加任何添加剂，最大程度保留原料啤酒的香气，满足消费者的饮酒需求。本发明除了得到目标产品外，得到的酒精富集液，也可用于高度酒的制备，从而实现啤酒原酒最大程度的资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于啤酒加工领域，特别是一种低醇或无醇啤酒的制备方法。
背景技术
啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。一般经过芽备制、原料处理、加酒花、糖化、发酵、储存、灭菌、澄清和过滤等工序制成。啤酒含有17种氨基酸、大量酚类化合物以及高达30种以上的矿物质等，并且具有与葡萄酒相似的抗氧化能力。因此，适度摄入啤酒对人体是有益的，具有防癌抗癌、预防尿结石等功效。
随着0卡食品和饮料的兴起，消费者的健康意识被逐渐唤起。兼顾健康和啤酒饮用体验的无醇啤酒，正好填补上了这类产品的空缺。相比传统的啤酒热量更少，对于不少因身体或其他因素的限制而不能饮酒的消费者来说，无醇啤酒又不减啤酒本身的风味，更是一种缓解尴尬和向往健康的社交与休闲饮品。因此，近年来对乙醇含量为0.5%（v/v）或更少的“无酒精”啤酒的需求有所增加。通常将酒精度3.5%~4%的称为普通啤酒，将酒精度大于0.5%、小于2.5%的称为低醇啤酒，酒精度小于0.5%称为无醇啤酒。生产低醇啤酒可以通过两种主要策略来实现；即通过从普通啤酒中温和去除乙醇（真空蒸馏、反渗透、膜蒸馏或渗透汽化）以及在发酵过程中限制乙醇的形成。然而这些脱醇方法或多或少都有一些缺点，其中最常见的是包括高级醇和酯这类芳香族挥发性化合物的损失导致啤酒缺乏香气和风味化合物，最重要的是乙酸乙酯、异戊醇和乙酸异戊酯这些挥发性化合物，因为它们的含量更高，对啤酒香气的影响更大。因此并没有被消费者很好地接受。80%以上消费者更喜欢浓缩的低醇（无醇）啤酒而不是常规低醇（无醇）啤酒。将这些芳香化合物添加到脱醇啤酒中可丰富其风味，增加其价值。
渗透汽化是一种节能、环境友好的分离技术，较其他分离方式如精馏、萃取、吸附等方法有着能耗低、工艺设备简单、回收率高、操作简单、安全性高等优点。渗透汽化膜在白酒、葡萄酒中的应用已有相关报道，而在啤酒中的应用还在开发中。
发明内容
针对上述现有技术中的上述缺陷，经申请人研究发现，随着温度的升高，膜对醇的分离因子增加，但对酯的分离因子却降低。即，低温条件下有利于酯类等芳香性挥发性有机物的富集，而较高温度条件下有利于醇类的富集。基于此，本发明提供一种低醇或无醇啤酒的制备方法。该方法基于渗透汽化膜分离技术，在不同操作条件下对啤酒进行香气回收和脱醇后，将脱醇啤酒和回收后的香味物质与少量新鲜啤酒混合，在控制低醇或无醇啤酒含量标准下的同时，提高了啤酒的香气物质含量。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种低醇或无醇啤酒的制备方法，包括如下步骤：
（1）将原料啤酒输送至第一渗透汽化膜组件进行分离，进料温度为10~20℃，在所述第一渗透汽化膜组件的渗透侧得到香气富集液，在所述第一渗透汽化膜组件的渗余侧得到无香酒；
（2）将所述无香酒输送至第二渗透汽化膜组件进行分离，进料温度为46~65℃，在所述第二渗透汽化膜组件的渗透侧得到酒精富集液，在所述第二渗透汽化膜组件的渗余侧得到脱醇酒；
（3）混合所述香气富集液和所述脱醇酒，并根据目标产品的酒精度不加或加入所述原料啤酒，即得。
优选的，步骤（1）中所述的原料啤酒的酒精度为3.3%~6%（v/v）。
优选的，所述第一渗透汽化膜组件或所述第二渗透汽化膜组件的膜为疏水复合膜。第一渗透汽化膜组件和第二渗透汽化膜组件的膜均为优先透过有机物的膜，可以相同，也可以不同。
优选的，所述疏水复合膜的活性层为PDMS或POMS，中间层为聚酰亚胺或聚醚酰亚胺，支撑层为聚对苯二甲酸乙二醇酯或PVDF。更优选的，所述第一渗透汽化膜组件的膜的支撑层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯作为支撑层更容易让酯透过。
步骤（1）中的进料温度优选为10~12℃。
优选的，步骤（1）中所述分离，真空度为1000~3000 Pa。
优选的，步骤（1）中所述分离的进料流速为80~120 L/h。优选为95~105 L/h。
步骤（2）中的进料温度优选为60~65℃。
优选的，步骤（2）中所述的分离，真空度为1000~3000 Pa。优选为1200~1500 Pa。
所述香气富集液包括异戊醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯。
所述的酒精富集液的酒精度在45%以上。
所述脱醇酒的酒精度在0.1%以下。
步骤（3）中根据添加原料啤酒的量的不同，可制得酒精度小于0.5%称为无醇啤酒，或酒精度大于0.5%、小于2.5%的低醇啤酒。
本发明的有益效果在于：
本发明采用较低温度进行第一组渗透汽化膜分离，渗透侧得到富含啤酒芳香性物质的香气富集液，其中乙酸乙酯回收率为50%以上。随后采用较高温度和较低渗透压力对第一组膜渗余侧的无香酒进行第二组渗透汽化膜分离，获得较佳脱醇效果，第二组膜渗透侧得到酒精富集液，渗余侧得到酒精度小于0.1%的脱醇酒。温度低于65℃时，啤酒颜色、外观或糖含量没有变化，也即没有发生有害反应。
本发明可根据添加新鲜原料啤酒量的不同，制得酒精度小于0.5%称为无醇啤酒，或酒精度大于0.5%、小于2.5%的低醇啤酒。
本发明的整个过程不添加任何添加剂，最大程度保留原料啤酒的香气，满足消费者的饮酒需求。
本发明除了得到目标产品外，第二渗透汽化膜组件的渗透侧得到的酒精富集液，也可用于高度酒的制备，从而实现啤酒原酒最大程度的资源化利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
实施例1
将市售的酒精度为4.3%的青岛啤酒经第一渗透汽化膜组件分离进行啤酒芳香性物质回收，膜选用PDMS/聚酰亚胺/PVDF膜，其中进料流速为95 L/h，进料温度为12℃，真空度为3000 Pa。在膜渗透侧得到富含啤酒芳香性物质的香气富集液，其主要成分包括异戊醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯，其中乙酸乙酯回收率为52%。将膜渗余侧得到的无香酒经第二渗透汽化膜组件分离进行脱醇处理，膜选用PDMS/聚酰亚胺/PVDF膜，操作温度为60℃，真空度为1000 Pa。在渗透侧得到酒精度为51%的酒精富集液，渗余侧得到酒精度为0.07%的脱醇啤酒。最后在得到的脱醇啤酒中加入香气富集液，根据产品需要添加适量新鲜普通啤酒，制得无醇啤酒。经检测，乙醇含量满足无醇啤酒标准，与常规无醇啤酒相比，高级醇异戊醇含量平均降低了28%，乙酸乙酯、乙酸异戊酯平均增加了16%。口味测试表明，得到的无醇酒除了感觉不到酒精的刺激感外，其香气和口感与普通啤酒基本无差别。
实施例2
将市售的酒精度为6%的百威啤酒经第一渗透汽化膜组件分离进行啤酒芳香性物质回收，膜选用PDMS/聚酰亚胺/聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其中进料流速为120 L/h，进料温度为20℃。在膜渗透侧得到富含啤酒芳香性物质的香气富集液，其主要成分包括异戊醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯，其中乙酸乙酯回收率为54%以上。将膜渗余侧得到的无香酒经第二渗透汽化膜组件分离进行脱醇处理，膜选用PDMS/聚酰亚胺/PVDF膜，操作温度为65℃，真空泵提供1200 Pa。在渗透侧得到酒精度为55%的酒精富集液，渗余侧得到酒精度为0.09%的脱醇啤酒。最后在得到的脱醇啤酒中加入香气富集液，根据产品需要添加适量新鲜普通啤酒，制得无醇啤酒。经检测，乙醇含量满足无醇啤酒标准，与常规无醇啤酒相比，高级醇异戊醇含量平均降低了32%，乙酸乙酯、乙酸异戊酯平均增加了20%。口味测试表明，得到的无醇酒除了感觉不到酒精的刺激感外，其香气和口感与普通啤酒基本无差别。
实施例3
将市售的酒精度为3.3%的泰山原浆啤酒经第一渗透汽化膜组件分离进行啤酒芳香性物质回收，膜选用PDMS/聚酰亚胺/聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其中进料流速为105 L/h，进料温度为10℃。在膜渗透侧得到富含啤酒芳香性物质的香气富集液，其主要成分包括异戊醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯，其中乙酸乙酯回收率为50%。将膜渗余侧得到的无香酒经第二渗透汽化膜组件分离进行脱醇处理，膜选用POMS/聚醚酰亚胺/PVDF膜，操作温度为46℃，真空泵提供1500 Pa。在渗透侧得到酒精度为45%的酒精富集液，渗余侧得到酒精度为0.05%的脱醇啤酒。最后在得到的脱醇啤酒中加入香气富集液及适量新鲜普通啤酒，制得低醇啤酒。经检测，乙醇含量满足低醇啤酒标准，与常规低醇啤酒相比，高级醇异戊醇含量平均降低了25%，乙酸乙酯、乙酸异戊酯平均增加了18%。口味测试表明，得到的无醇酒除了几乎没有酒精的刺激感外，其香气和口感与普通啤酒基本无差别。
对比实施例
直接采用申请人在先的制备无醇葡萄酒专利的技术（CN109593619A一种同时制取无醇葡萄酒和高度酒的系统和方法）处理啤酒，由于部分天然香味及含硫化合物等成分被氧化，产生出一种氧化的臭气，啤酒喝起来有一种溲味，失去了原有的口味。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种低醇或无醇啤酒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将原料啤酒输送至第一渗透汽化膜组件进行分离，进料温度为10~20℃，在所述第一渗透汽化膜组件的渗透侧得到香气富集液，在所述第一渗透汽化膜组件的渗余侧得到无香酒；
（2）将所述无香酒输送至第二渗透汽化膜组件进行分离，进料温度为46~65℃，在所述第二渗透汽化膜组件的渗透侧得到酒精富集液，在所述第二渗透汽化膜组件的渗余侧得到脱醇酒；
（3）混合所述香气富集液和所述脱醇酒，并根据目标产品的酒精度不加或加入所述原料啤酒，即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的原料啤酒的酒精度为3.3%~6%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一渗透汽化膜组件或所述第二渗透汽化膜组件的膜为疏水复合膜。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述疏水复合膜的活性层为PDMS或POMS，中间层为聚酰亚胺或聚醚酰亚胺，支撑层为聚对苯二甲酸乙二醇酯或PVDF；优选的，所述第一渗透汽化膜组件的膜的支撑层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的进料温度为10~12℃。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的所述分离，真空度为1000~3000 Pa。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述分离的进料流速为80~120 L/h；优选为95~105 L/h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的进料温度为60~65℃。
9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的分离，真空度为1000~3000 Pa。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的分离，真空度为1200~1500 Pa。
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