固態白酒釀造物中香味物質的超臨界co2萃取方法
2024-02-05 01:45:15
專利名稱：固態白酒釀造物中香味物質的超臨界co 2 萃取方法
技術領域：
本發明涉及酒類製造技術領域，具體涉及一種利用超臨界CO2萃取技術從固態白酒釀造物中提取香味物質的方法。
背景技術：
作為一種新型溶劑，超臨界二氧化碳(CO2)具有不同於傳統的液體溶劑的性能，一方面其密度接近於液體，使它具有很好的溶解性能；另一方面它又具有與氣體相近的高滲透能力和低粘度(擴散係數)特性，表面張力接近於零，因此它具有良好的傳遞性能，可以很快的進出被萃取物的微小結構中，這是一般溶劑所沒有的。因此，近年來超臨界CO2已得到廣泛的工業化應用，特別是在中藥材、天然香料等的有效成分提取應用十分廣泛，但是，在固態白酒釀造物提取香味物質中的應用則僅處於試驗階段。
傳統的白酒生產固態物發酵過程中，會產生大量的白酒呈香、呈味物質，這些物質組成複雜，類別繁多，含量極微小，只佔白酒成分的1～2％，但是其對白酒風味效果的影響十分顯著，對白酒風格的形成和風格的典型性起著至關重要的作用。這些香味物質一部分附著在酒糟上，一部分帶入發酵產生的一些沉積於窖池底部的液體物質即黃水中。按照傳統工藝，酒糟中香味物質一部分經過蒸餾帶入酒體，一部分帶入酒頭、酒尾中，而還餘下一部分仍滯留在酒糟中作為扔糟被丟棄。而這些滯留在黃水、扔糟、酒頭、酒尾中的香味成分因不能得到很好利用而被白白浪費掉。也就是說，採用傳統的蒸餾方式，酒糟中的有效成分特別是香味成分不能得到有效的提取和利用。
同時，傳統的白酒生產固態物發酵過程中，產生的黃水、酒尾、酒頭中還含有較多的白酒主要香味成分酯類物質的前體物，如醇、酸等，也隨著黃水、扔糟、酒頭、酒尾等物質被扔掉了，因此，傳統的釀造方法使得這部分物質也不能得到充分提取和利用，造成浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法，利用該方法可以更全面高效的利用釀酒產生的有效香味成分及酯類物質的前體物，避免利用不充分而造成的丟棄浪費，從而達到提高資源利用率以及為用戶提供功能性強的天然調味酒的目的。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法，主要步驟包括 (1)、萃取將作為原料的固態白酒釀造物裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至50～100℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體以及重量百分比為0～15％的食用酒精夾帶劑(當原料固態白酒釀造物中乙醇濃度超過30％V/V時，可不加夾帶劑)，然後將萃取釜的萃取壓力升高到22～36Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在23～35Mpa壓力下，以8～16m3/h的CO2流體流量萃取3～6小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中；一級分離釜壓力為6～12MPa，分離溫度45～70℃； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中；二級分離釜壓力為6-9MPa，分離溫度為30-45℃； (4)三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用；三級分離釜壓力為4-6MPa，分離溫度為20-40℃。
其中，所用的原料固態白酒釀造物可選自酒糟、黃水、酒尾、酒頭、酯化液、曲藥等中的任意一種或多種。
本發明中所用的原料固態白酒釀造物包括下述物質 (1)、酒糟固態法白酒釀造發酵正常的新鮮酒糟或經過蒸餾取酒後的酒糟。
(2)、黃水固態法白酒釀造發酵正常的無異味、新鮮液或作為蒸餾用水進行蒸餾取酒後的底鍋溶液。
(3)、酒頭固態法白酒蒸餾過程中前段溜出的一小段含有乙醛、丙酮、甲酸乙酯、雜醇油、乙酸乙酯等微量成分的物質。
(4)、酒尾固態法白酒蒸餾完酒後剩餘的含有少量有機酸、糠醛、金屬離子以及高沸點酯類化合物等微量成分的物質。
(5)、酯化液是將上述黃水、酒頭、酒尾等原料與大曲粉、酯化酶等按一定比例，在適當的酯化條件下進行發酵產生的液態物質，使其中主要香味成分酯類物質的前體物，如醇、酸等物質在酶的作用下產生酯類物質，形成酯化液。
(6)曲藥固態法白酒釀造糖化發酵劑，曲香正常。
此外，所用的食用酒精夾帶劑是指乙醇濃度≥90％的食用酒精，符合國家食用酒精GB 10343-2002優級標準。
超臨界CO2為TC(臨界溫度)＝31.1℃，PC(臨界壓力)＝7.387Mpa。
整個工藝操作簡單，可根據需要，藉助調節不同溫度和壓力進行多級分離得到不同功能的調味產品，產品得率可達到4～18％，且附加值高，功能性強，能夠充分的提取固態白酒發酵過程中產生的香味物質，避免由於大量的香味物質滯留於副產物中造成的浪費，並能夠為用戶提供一種天然的調味酒產品。
與現有技術相比，本發明的有益效果是 1、本發明工藝簡單，操作容易； 2、本發明使固態法白酒釀造物黃水、酒糟、酒頭、酒尾、曲藥等物質中的有效白酒呈香、呈味物質得到充分的提取和利用，防止一些香味物質滯留於副產物中而造成的白白浪費，有效的提高了資源利用率，並能夠為用戶提供一種天然的調味酒； 3、本發明藉助對壓力和溫度的調節來進行一級以上的多級分離，可得到不同功能性的調味酒，產品得率可達到4～18％，產品附加值高，功能性強； 4、本發明可利用一種工藝在不同溫度和壓力下對多種香型固態白酒釀造物進行香味物質的提取和分離，應用範圍廣； 5、本發明溶劑使用量少，產品得率高，質量高，功能性強；加入的食用酒精夾帶劑無需進行分離即可與萃取物一起作為調味酒直接應用於白酒勾調； 6、本發明可以作為固態法白酒釀造生產企業作為配套項目推廣應用，所得產品代替香精應用於白酒的勾調更自然、更協調，白酒穩定性更高； 7、本方法具有成本低、安全無毒、高效的特點。
具體實施例方式 下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述。
但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均包括在本發明的範圍內。
實施例1 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)、酒糟來自四川沱牌麯酒股份有限公司，固態法濃香型白酒釀造發酵正常的新鮮酒糟(未蒸餾取酒前)，總酸7.995g/l，總酯4.982g/l。
(2)、食用酒精來自吉林沱牌農產品加工有限公司，酒精量為95％，產品符合國家食用酒精GB 10343-2002優級標準。
(3)、超臨界CO2市售產品，TC＝31.1℃，PC＝7.387Mpa。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將新鮮酒糟裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至65℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體，以及重量比為3％的優級食用酒精作為夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到35Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在32Mpa壓力下，以14m3/h的CO2流體流量萃取4小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離。從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為10MPa，分離溫度55℃，產品得率為4％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離。從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為8MPa，分離溫度為42℃，產品得率為6％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為5MPa，分離溫度為30℃，產品得率為3％。
所得一、二、三級萃取物主要微量成分含量分別見表1、表2、表3 表1 表2 表3 實施例2 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)、黃水來自四川沱牌麯酒股份有限公司，固態法濃香型白酒釀造發酵正常的無異味、新鮮液，總酸為26.958g/L，總酯為17.912g/L。
(2)、食用酒精、超臨界CO2同實施例1。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將黃水裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至60℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體以及4％的優級食用酒精夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到30Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在28Mpa壓力下，以9m3/h的CO2流體流量萃取3小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為8MPa，分離溫度45℃，產品得率為5％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為6MPa，分離溫度為45℃，產品得率為5％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為4MPa，分離溫度為25℃，產品得率為3％。
所得一、二、三級萃取物主要微量成分含量分別見表4、表5、表6 表4 表5 表6 實施例3 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)、酒頭來自四川沱牌麯酒股份有限公司，固態法濃香型白酒蒸餾過程中前段溜出的一小段含有乙醛、丙酮、甲酸乙酯、雜醇油、乙酸乙酯等微量成分的物質，總酸為0.609g/l，總酯為9.256g/l。
(2)、超臨界CO2同實施例1。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將酒頭裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至55℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體，然後將萃取釜的萃取壓力升高到36Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在35Mpa壓力下，以8m3/h的CO2流體流量萃取5小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為12MPa，分離溫度50℃，產品得率為2％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為9MPa，分離溫度為45℃，產品得率為2％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為6MPa，分離溫度為40℃，產品得率為1％。
所得一、二、三級萃取物主要微量成分含量分別見表7、表8、表9 表7 表8 表9 實施例4 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)酒尾來自四川沱牌麯酒股份有限公司，固態法濃香型白酒蒸餾完酒後剩餘的含有少量有機酸、糠醛、金屬離子以及高沸點酯類化合物等微量成分的物質，其總酸為3.151g/l，總酯11.291g/l。
(2)食用酒精、超臨界CO2同實施例1。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將酒尾裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至70℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體以及重量百分比為0.5％的優級食用酒精夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到34Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在33Mpa壓力下，以11m3/h的CO2流體流量萃取6小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為9MPa，分離溫度70℃，產品得率為5％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為7MPa，分離溫度為40℃，產品得率為5％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為5MPa，分離溫度為20℃，產品得率為2％。
所得一、二、三級萃取物主要微量成分含量分別見表10、表11、表12 表10 表11 表12 實施例5 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)、酯化液來自四川沱牌麯酒股份有限公司，是將黃水、酒頭、酒尾、大曲粉、酯化酶等6.5∶1.0∶0.6∶0.3∶0.01的比例，在PH為5.6，發酵溫度35～37℃，發酵30天後的液態物質，其總酸為48.722g/L，總酯為15.922g/L。
(2)、食用酒精、超臨界CO2同實施例1。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將酯化液裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至75℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體以及重量百分比為3％的優級食用酒精夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到23Mpa，在23Mpa壓力下，以16m3/h的CO2流體流量萃取5小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為6MPa，分離溫度55℃，產品得率為2％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為7MPa，分離溫度為30℃，產品得率為4％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為5MPa，分離溫度為30℃，產品得率為2％。
所得一、二、三級萃取物相關指標分別見表13、表14、表15 表13 表14 表15 實施例6 本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取所用的原料如下 (1)曲藥來自四川沱牌麯酒股份有限公司，固態法濃香型白酒釀造糖化發酵劑，曲香正常。
(2)食用酒精、超臨界CO2同實施例1。
本實施例固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法包括下述步驟 (1)、萃取將曲藥裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至70℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體，以及重量比為8％的優級食用酒精作為夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到30Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在26Mpa壓力下，以13m3/h的CO2流體流量萃取5小時； (2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離。從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中。一級分離釜壓力為12MPa，分離溫度50℃，產品得率為1％； (3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離。從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中。二級分離釜壓力為10MPa，分離溫度為40℃，產品得率為2％； (4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用。三級分離釜壓力為5MPa，分離溫度為30℃，產品得率為1.4％。
所得一、二、三級萃取物主要微量成分含量分別見表16、表17、表18 表16 表17 表18
權利要求
1.固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法，主要步驟包括
(1)、萃取將作為原料的固態白酒釀造物裝入萃取釜中，密封后將萃取釜溫度升高至50～100℃，再開啟加壓泵，泵入超臨界CO2流體以及重量百分比為0～15％的食用酒精夾帶劑，然後將萃取釜的萃取壓力升高到22～36Mpa，最後緩慢開啟回流閥，在23～35Mpa壓力下，以8～16m3/h的CO2流體流量萃取3～6小時；
(2)、一級分離從萃取釜中放出CO2流體進入一級分離釜中，使溶於CO2流體中的白酒香味可溶成分在一級分離釜中與CO2部分分離，從放料口放出調味酒，並使經過一級分離的CO2流體進入二級分離釜中；一級分離釜壓力為6～12MPa，分離溫度45～70℃；
(3)、二級分離從一級分離釜中放出CO2流體進入二級分離釜中，使在一級分離釜中未得到分離的白酒香味成分在二級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過二級分離的CO2流體進入三級分離釜中；二級分離釜壓力為6-9MPa，分離溫度為30-45℃；
(4)、三級分離從二級分離釜中放出CO2流體進入三級分離釜中，使剩餘的白酒香味成分在三級分離釜中與CO2分離，從放料口放出調味酒，並使經過三級分離的CO2流體返回CO2貯氣罐中，形成回流，循環使用；三級分離釜壓力為4-6MPa，分離溫度為20-40℃。
2.根據權利要求1所述的固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法，其特徵在於所述的固態白酒釀造物選自酒糟、黃水、酒尾、酒頭、酯化液、曲藥中的任意一種或多種。
全文摘要
本發明公開了一種固態白酒釀造物中香味物質的超臨界CO2萃取方法，主要步驟包括萃取、一級分離、二級分離、三級分離，即將作為原料的固態白酒釀造物裝入萃取釜中，泵入超臨界CO2流體並加入食用酒精夾帶劑，升高萃取釜的壓力進行萃取，然後分別調節不同的壓力和溫度進行一、二、三級分離得到分離物。利用該方法可以更全面高效的利用釀酒產生的有效香味成分及酯類物質的前體物，避免利用不充分而造成的丟棄浪費，從而達到提高資源利用率以及為用戶提供功能性強的天然調味酒的目的。
文檔編號B01D11/00GK1970722SQ20061002234
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月28日 優先權日2006年11月28日
發明者李家民 申請人:李家民