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蒸馏酒自然发酵风味物质萃取技术研究成功
[ 作者:admin    更新时间:2008-09-10    文章录入:admin ]

    中广网成都10月17日消息(记者邵立肃 郑轶)舍得·沱牌公司日前传出令酒界倍感欣喜和鼓舞的消息,历时10余年,“蒸馏酒自然发酵风味物质萃取技术”研究终于修成正果。该技术的研发成功,不但攻克了世界性难题,而且与世界现有的蒸馏酒超临界萃取工艺相比,具有提取速度快、提取得率高、产品质量稳定、能耗低等显著特点,原料经预处理,同一套装置固、液均能萃取,复杂成分、健康活性成分的提取率可超过90%以上,有机酸、氨基酸等协调成分基本上实现了完全提取。

    千百年来,酿酒优质资源中自然发酵风味物质的提取一直是困惑世界蒸馏酒企业的一大难题。中国白酒、白兰地、威士忌、金酒、朗姆酒及伏特加、称为世界六大蒸馏酒,但中国白酒由于属于天然微生物富集制曲,固态自然富集发酵,因此与其它蒸馏酒不同的是,它们含有极为丰富的醇、醛、酸、酯等呈香呈味和健康活性物质,这些物质根据其含量分为三类,即骨架成分、协调成分、复杂成分。白兰地、威士忌、金酒、朗姆酒为“壶式蒸馏”,伏特加为“塔式蒸馏”,与世界其它蒸馏酒一样,中国白酒(甑桶蒸馏)也是利用酒精与水之间的挥发度差异,将挥发性大的风味成分提取出来,但这种方法更多提取的是骨架成分和部分协调成分,大量的能够提高白酒档次和酒品滋味的复杂成分并未得到充分提取,而是被无形丢弃掉了,造成“丰产不丰收”。为了克服这种工艺缺陷,国内外知名蒸馏酒企业都在寻求突破现有蒸馏方法,而如何将酿酒优质资源中的香味成分,特别是复杂成分和健康活性成分更多的转化到酒中,成为了困扰蒸馏酒企业的世界性难题。

    为此,破解这道技术难题便成为世界酿酒科技人员千百年来的梦想。尽管他们为之付出了巨大心血,但绝大部分以失败告终。

    据了解,超临界流体萃取技术是20世纪70年代以来在国际上兴起的一种物理分离技术,主要利用二氧化碳等流体在超临界状态下特殊的物理化学性质,对物质中的某些组分进行分离提取。因其与传统分离提取技术相比,具有无毒、无味、无腐蚀、不燃烧、不残留、无环境污染等特点,能完整地保留天然产物和生物活性物质等优点,符合当今“回归自然”的品味追求,被公认为是一种完美的“绿色分离技术”。
作为我国白酒业巨头之一的舍得·沱牌公司,长期实施“自主创新,质量超越”战略,依靠自主创新助推企业发展,向创新要效益,向质量要跨越。“轮轮双轮发酵工艺”、“人工窖泥培养方法”、“蒸馏酒勾兑调味技术”、“内含有益功效成分的保健白酒”等多项工艺技术已获得国家发明专利,将传统酿酒发酵技术与十八种现代发酵技术相结合,填补了国际空白,并成功创立“幽雅型”舍得和沱牌系列酒,深受消费者喜爱。2006年,舍得系列酒获得四川省科技进步一等奖。1992年,针对现代蒸馏技术“丰产不丰收”的世界性难题,沱牌科研团队即开始向“蒸馏酒自然发酵风味物质提取技术”进军。

    整个研究异常艰辛。据了解,分离技术原理听起来虽然简单,然而事非经过不知难,由于酿酒优质资源中有效成分含量低、成分复杂、稳定性差,特别是应用在以固、液体为原料的香味物质分离提取中,不管是研究思路还是具体的技术路线,都处于从零开始的研究探索阶段,其复杂性常人很难想象。据项目组介绍,该项目的研究共历时10余年,大致经历了三个“阶段”,实现了四次重大“突破”,其中的付出和艰辛,不言而喻。

    第一阶段是从工程化难易程度考虑,项目组首先采用减压蒸馏等方法,经过上万次试验,历经数千次失败,最后通过增添提酯器等技术措施,实施固态白酒可控蒸馏,使总酸平均增加了0.2~0.4g/L,己酸乙酯增加了50mg/100ml,大大提高了酿酒优质资源中骨架成分的收成率,实现了首次重大“突破”。1994年1月,《固态白酒可控蒸馏技术》获得四川省科技进步二等奖。但是,由于上述方法仍属于水蒸气蒸馏,受到溶解度影响,对一些不挥发性或挥发性小、强极性的复杂成分和功能成分回收效果并不明显。1999年,鉴于超临界技术在药品行业的广泛应用,沱牌产生了利用超临界技术萃取蒸馏酒自然发酵风味物质的想法,李家民总工到当时拥有超临界萃取小试、中试试验装置的新疆大学刘奎坊教授实验室进行学习。1999年8月,组建了“蒸馏酒自然发酵风味物质超临界二氧化碳萃取”项目组,由提取到萃取,开始了第二阶段的潜心研究。

    研究工作从一开始就遇到了难题。由于超临界二氧化碳萃取受到温度、压力,原料形态及黏度,需要萃取物质成分性质等众多因素影响,这些因素错综复杂地交织在一起使萃取过程变得异常复杂。特别是沱牌酿酒工业生态园独特的水、土、气(空气、气候)、微(微生物)、生(生物群落)所形成的独特酿酒微生物区系,加之六粮精华,每种粮食酿出的酒体风格、口感各异,高粱香、大麦醇、小麦劲、大米净、玉米甜、糯米雅,它们共同发酵转化,产生了更为复杂的醇、醛、酮、酸、酯等风味物质,使沱牌酿酒优质资源中的有效成分更为复杂。因此,在这样的情况下,寻找一种最佳工艺条件,其难度可想而知从1999年到2003年,项目组整整用了4年时间,先后对物质特性进行了上千次分析和比对,按照不同工艺条件做了一万多种工艺组合,最后通过技术论证筛选出一千余种组合做了三千余次工艺优化试验,终于找到了最佳工艺条件与产品回收率和质量之间的结合点,成功开发出世界首套蒸馏酒超临界萃取工艺,打破了千百年来形成的蒸馏技术局限,使酿酒优质资源中风味物质回收率较现代蒸馏技术提高了15~25个百分点,实现了第二次重大“突破”。但通过应用证明,该萃取工艺与固态白酒可控蒸馏技术相比,效果虽然更为明显,但产质不稳定,提取率低,特别是不易挥发的复杂成分及带功能成分不能得到充分萃取,日处理量低、能耗高,成本高,产业化应用价值不大。因此,到目前为止,国内外鲜有企业采用。

    为此,项目组总结了历年来的经验教训,开始了第三阶段研究的两次重大突破,并鉴于目前人们对食品安全的日益关注,提出了更为先进的工艺设想:从技术路线入手,进一步提高产品得率,降低生产成本;利用超临界CO2良好选择性,通过工艺条件改变,有选择地进行风味物质分离;根据萃取成分在酒中的作用和消费者的嗜好要求,采用膜分离等物理方法对萃取产品进行再次分离提取,去除无益成分,使风味物质高度富集,进一步提升产品品质和安全性。但是要支持这一设想,就必须配套领先的萃取设备。由于国内技术限制,国产设备根本无法达到这种精细工艺要求,必须寻求国际合作。为此,舍得·沱牌公司先后与国内外多家从事蒸馏酒风味研究的科研单位以及具有世界先进水平的超临界萃取公司合作,为项目研究获取技术支持。2004年,成功设计出世界领先的蒸馏酒风味物质萃取工艺。

    在确定萃取工艺路线后,又经过近2年艰辛探索,项目组先后采用均匀设计法等对工艺技术参数进行筛选对比,利用不同容积试验装置做工艺优化和回归应用试验,相继攻克了原料处理、内部沉聚物清洗、风味物质的选择性分离及进一步精馏等系列技术难题,实现了第三次重大“突破”。2006年6月,世界首创蒸馏酒自然发酵风味物质萃取工艺成功诞生, 11月,舍得·沱牌酿酒优质资源中风味成分萃取获得国家发明专利保护。

    但是,在成果的应用上,项目组又遇到更大的难题。萃取产品虽然属于酿酒过程中产生的自然发酵物质,但要添加到酒体中,对于酒体来说仍属于“离家”千百年的“还乡团”。因此,如何将这些自然发酵萃取物质“复原”到酒中,保持酒体自然协调,货架期稳定,是目前超临界萃取技术在蒸馏酒风味物质应用中面临的重大难题。为解决这一难题,舍得·沱牌科研人员利用全二维气相色谱/飞行时间质谱对萃取产品进行详细、精确的分析,之后将它们加入不同酒中,组织经销商以及57个国家评委(国家品酒师)、省评委(省级品酒师)进行了上千次密码编号,先暗评,再明评,后广泛征求意见,随机请工人、销售人员、来访经销商大家都来喝三杯,把样品邮寄到销售区,由经销商组织“酒鬼”醉一醉,再用大小白鼠做功能性、健康性实验,最后进行综合评价,掌握了从不同酿酒优质资源中萃取的风味物质特征,然后根据不同档次、风格的酒体设计要求将它们添加到各种酒中。2007年,经过一年的大生产,成功迈过了应用上的一道道技术门槛,实现了第四次重大“突破”,为项目研究划上了完美句号。

    据酿酒著名专家曾祖训先生介绍,中国白酒在发酵过程中,会产生一些不挥发或挥发性小,结构复杂的风味物质,这些物质对增加酒体“复合幽雅、圆润细腻、绵长、净爽”,提高酒体滋味具有重要作用。为了增加这些物质含量,国内各大企业都在固态白酒发酵工艺上做“文章”,通过“高温制曲”等工艺措施,提高不挥发或挥发性小的风味物质含量。但是由于目前国内蒸馏酒自然发酵风味物质提取大多采用“甑桶蒸馏”,这种方法不能将挥发或挥发性小等风味物质提取出来,造成“丰产不丰收”。因此,在固态白酒发酵工艺上做“文章”,效果并不明显。而舍得·沱牌超临界萃取工艺的诞生,不但可以弥补现代蒸馏工艺及现有白酒超临界萃取工艺的不足,大大提高白酒优质品率,使固态酒或固液结合酒提高1~3个档次,而且使白酒成为了真正意义上的生态的、健康的、纯天然饮品。
 
    科研人员曾将舍得·沱牌萃取的风味物质进行全二维分析,发现竟含有2000多种有效成分,其中川芎嗪、阿魏酸等带功能成分高达22种。并且产品与国内一些名酒厂萃取的风味物质等量加入若干同量同种酒中进行暗评,统计结果显示,加入舍得·沱牌萃取的风味物质的酒口感质量最好,卫生指标含量最低,酒体“幽雅舒适、陈韵自然、绵柔圆润、细腻丰满、甘冽爽净、回味悠长”,滋味更为上乘。

    目前,舍得·沱牌酿酒优质资源的年处理量22万吨,自然发酵风味物质年产量七千吨左右,是世界上最大的蒸馏酒自然发酵风味物质萃取基地。中国白酒98%左右是水和乙醇,骨架成分、协调成分、复杂成分等风味物质占2%左右,如果按1~3‰最佳使用量将萃取的风味成分加入纯固态白酒或固液结合酒中,每年可使230~700万吨酒质量提高1~3个档次(2006年全国白酒产量共400万吨),实现了“安全、优质、高产、低耗”,节能减排的世纪性突破。据介绍,为了确保白酒安全,舍得·沱牌一方面将萃取产品进行致毒、致残、致癌、致畸试验,证明产品对人体无急慢性毒性、且无致残、致癌、致突变作用,并创立了国际上首个蒸馏酒自然发酵风味物质企业标准,促进了产品质量标准化;另一方面在整个萃取生产中导入GMP(良好作业规范),严格按照GMP的标准和要求对人员、厂房、设备设施、组织、规程、操作、卫生、记录等细节细化方面进行全面规范。另据了解,舍得·沱牌不仅在蒸馏酒自然发酵风味物质萃取中导入了GMP,并且在白酒等生产环节均已相继成功嫁接和推行了GMP。在蒸馏酒行业导入GMP,舍得·沱牌还是第一家,为消费者奉献了良心品质,使舍得·沱牌系列产品成为真正意义上的生态酒、健康酒,产品质量安全无可挑剔。

    1992年到2007年,舍得·沱牌人以“低调务实,锐意创新”的科研精神,从“蒸馏提取”到“超临界萃取”,然后到“膜分离等”,披荆斩棘,一路走来,实现了世界酿酒科技人员千百年来“丰产又丰收”的梦想,终于奠定了舍得·沱牌“舍我其谁、名至实归”的“中国白酒之心”地位。

    超临界技术领域的著名专家,新疆大学教授刘奎坊先生在了解舍得·沱牌超临界萃取工艺后称赞:中国是世界上第一个发明蒸馏技术和蒸馏酒的国家,它们的出现是世界酿酒技术的一大进步,中国的就是世界的。舍得·沱牌“蒸馏酒自然发酵风味物质萃取技术”代表了国际最高水平,从这种意义上讲,如果要评白酒“诺贝尔”奖,舍得·沱牌当之无愧。


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