一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法，屬于釀造【技術領域】。本發明利用低強度間歇式超聲波對黃酒釀造過程進行輔助處理，通過調節超聲波頻率、功率、工作時間和間歇時間等對黃酒發酵過程進行調控，并且對成品黃酒主要理化指標等進行了評價。結果表明超聲輔助釀造的黃酒與自然發酵黃酒的各項指標基本達到一致，而超聲處理的黃酒發酵時間大大縮短。本發明在不改變黃酒生產的基本工藝步驟基礎上，施加低強度間歇式超聲波輔助措施，提高了原料利用率，縮短了黃酒釀造周期，具有很高的經濟和社會效益。
【專利說明】一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法，屬于釀造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]黃酒是中國最古老的酒種，有著五千年的歷史，伴隨著中國五千年文明史發展而來，是我國的民族傳統特產，其獨特的釀造工藝和源遠流長的酒文化更是使中國黃酒獨樹一幟。黃酒作為一種低酒度、富營養、保健功能型飲料，廣受人們的喜愛；黃酒富含多種營養成分，特別是含有人體所必須的多種氨基酸，是健康而安全的飲品，素有“保健酒”、“液體蛋糕”等美譽。在黃酒生產過程中，發酵階段最為重要，霉菌、酵母和細菌等多種微生物共同作用并進行混合發酵，不同的發酵條件可以使黃酒的口味千變萬化，可以說發酵階段是黃酒釀造的核心階段。
[0003]黃酒的發酵屬低溫長時發酵型，在黃酒生產過程中，主發酵是在較高溫度下進行，發酵時間維持在4-7天，這一階段也稱為前酵；待前酵完畢，黃酒進入低溫后酵階段，這一階段主要是為了形成黃酒的風味，使酒的口感變得更好，消耗的時間一般維持在25-45天不等，而更傳統的工藝更是長達70-90天。長時間的發酵使得黃酒在大罐中滯留時間長，生產周期也隨之延長，降低了生產量，限制設備利用率，嚴重影響了黃酒廠的經濟效益。因此，在不改變黃酒的品質情況下縮短黃酒發酵時間，不僅能加大黃酒生產量，提高設備利用率，還使得企業競爭優勢加大，為黃酒企業帶來更大的利潤。
[0004]超聲波是一種震動頻率高于20KHz的聲波，它依靠機械振動和穩態空化效應使傳質邊界層減薄，可使 物質進入振動狀態，并使粒子運動加速，加快了質量傳遞作用。超聲作用于化學反應主要是來源于超聲的空化現象，它能使某一區域形成局部暫時的負壓區，產生空穴或氣泡，并以高壓、高溫、強沖擊波和射流等形式釋放出能量。由于其穿透能力強，作用均勻，在很多行業如醫學、軍事、工業等有很多的應用，在食品工業中的應用也是越來越受到人們的重視。
[0005]隨著人們對超聲作用的深入研究，超聲波由其穿透力強，能量大，設備簡便無污染等特點，被廣泛的運用到食品行業，目前釀造領域應用較多的是利用超聲波進行人工加速新酒的陳化，促進酒的老熟，相比于自然陳化，用超聲波陳化可以大大縮短陳化時間，提高了釀酒效率。
[0006]莫瑞深(2007)用超聲波對黃酒陳化作用進行了研究，利用工作頻率23kHz，功率為100W的超聲波處理機對新酒進行處理，與傳統陳化三年黃酒進行理化分析比較發現，用超聲波處理后酒的酸度有所增加，酯含量比未處理黃酒有所提高，一些主要醇、醛、酯與傳統陳化黃酒中的相近。
[0007]李卉等(2007)對葡萄酒經一定頻率的超聲波處理一段時間后，經感官品評結果表明，處理后的酒樣色澤鮮亮，酒體澄清，酸味適度，有令人愉快的整體感覺。
[0008]高強度超聲波對于動植物細胞有損害作用，能夠破碎細胞，因此有人利用高強度超聲波來進行細胞破碎和中藥提取等操作。
[0009]薛俊龍等(2005)比較了超聲波和反復凍融方法對大腸桿菌的破碎作用，發現在細胞處理量相同的情況下，超聲波破碎法不僅在時間使用上比凍融法短，破碎效率更是從50%提聞到99.9%。
[0010]趙瑞香等(2006)利用超聲波破碎法進行了嗜酸乳桿菌中的β -半乳糖苷酶的提取試驗，得出超聲波對于酶的提取有很好的作用，通過對超聲過程中的全程時間、工作/間隙時間、超聲溫度和功率進行單因素和正交試驗，得出了提取最佳工藝條件。
[0011]此外，適宜的低強度超聲波作用于細胞還能產生胞內激流、胞內質的旋轉及渦流運動。低強度超聲波對細胞表面造成微傷，使得細胞壁局部破裂，而間歇式的作用又使得細胞很容易被自身修復，不會對生物體造成損失或死亡，從而大大提高了細胞穿透性能，促進了細胞內物質的滲透；細胞新陳代謝加快，有利于細胞的生長，提高生物反應速率。
[0012]王昕(2007)將低功率超聲波應用于單細胞蛋白的生產，以玉米秸桿為主要原料、低功率超聲波為輔助條件下對秸桿進行酶解和發酵，通過對超聲波功率、時間等因素進行試驗，確定了在超聲波條件下玉米秸桿生產單細胞蛋白最佳發酵條件。
[0013]但是目前，低強度超聲波用于釀造方面的研究報道較少，尤其是低強度超聲波在酒精飲料釀造過程中的應用鮮有報道。
[0014]隨著市場對黃酒的需求量不斷增大，不同生產廠家之間的競爭也越來越大，因此對于黃酒產量也更加看重。傳統的釀造方法已越來越難以滿足需求，發酵受諸多因素的影響，如溫度、溶氧、時間等，每個因素的改變都有可能給產物帶來不同的質量。傳統黃酒發酵效率普遍較低，成本高，釀造工藝耗費時間長，造成設備利用率變低，嚴重阻礙了黃酒的產量，這對于生產廠家也是一種巨大的損失。因此，尋找一種可縮短發酵時間的方法將對黃酒發展起到不可估量的作用。
【發明內容】
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[0015]本發明要解決的技術問題是提供一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法，通過超聲波發生器對黃酒醪液進行低強度間歇式超聲波處理，以縮短發酵周期，提高原料利用率。
[0016]黃酒的釀制方法為常規方法，包括以下關鍵步驟:以糯米為原料，經歷浸米、蒸飯、淋飯、落料，然后利用超聲波輔助發酵，最后進行壓榨、煎酒。
[0017]所述釀制方法，具體地，包括以下步驟:
[0018]1.浸米:將糯米去雜、清洗后放入浸米罐中，加入清水浸泡1-4天；
[0019]2.蒸飯:將米撈出并沖洗干凈，浙干后進行蒸飯至飯粒內部無白心為宜；
[0020]3.淋飯:將蒸好的糯米用清水沖淋，以使糯米飯溫度降低，同時也可使飯粒分散；
[0021]4.落料:淋飯后的糯米浙去多余水分并打入發酵罐中，按照糯米:水=1:(1-2)(Kg/L)比例加水，同時加入10%-20% (M/M)的麥曲，最后接種2%-5% (M/M)的酒母，并將各種物料在發酵te中混勾；
[0022]5.超聲波輔助發酵:待黃酒在大罐中發酵3-7天后，利用頻率為20-40KHZ、功率為
0-50W、間隔時間為0-15s的低強度間歇式超聲波對黃酒發酵過程進行超聲輔助處理，同時縮短黃酒釀造周期；[0023]6.榨酒:超聲處理完畢后即可進行開榨，用板框壓濾機將清酒壓榨出；
[0024]7.煎酒:將壓榨出的黃酒醪液進行煎酒處理，然后灌壇密封。
[0025]所述超聲波發生器外接于發酵罐，與離心泵、發酵罐一起構成外循環超聲系統，超聲波發生器直接對經過的黃酒醪液進行超聲處理。用于連接超聲波發生器、離心泵、發酵罐之間的管徑為65-100mm，超聲波發生器對黃酒醪液處理量為10_30m3/h。
[0026]超聲波設置參數為:工作時間為O-lOs，間隔時間為0-15s ;超聲波工作頻率為20-40KHz，功率為 0-50W。
[0027]本發明還提供了一種可以有效縮短黃酒發酵周期的釀造設備，包括聲波發生器、發酵罐及離心泵，所述超聲波發生器、離心泵、發酵罐之間通過管徑為65-100mm的不銹鋼管連接，超聲波發生器設置于離心泵與發酵罐中間，位于發酵外體上。所述不銹鋼管可以通過平行或纏繞的方式設置于發酵罐外體。
[0028]使用本發明提供的方法可使發酵時間從原來的25-35天縮短到10_15天，生產效率提聞;
[0029]淀粉殘留量減少，從原來的20%左右下降到10%以下，提高了原料的利用率，降低了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明使用的黃酒釀造設備。
[0031 ] I發酵罐2離心泵3超聲波發生器 【具體實施方式】
[0032]本發明主要是一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法，由于此方法利用超聲輔助發酵，超聲有利于淀粉的降解，使得黃酒糟中淀粉含量從15%-25%下降到10%以下，淀粉的利用率提高到90%以上；；低強度間歇式處理方式使黃酒醪液中微生物細胞表面形成微孔，在能夠自我修復的情況下，加速了微生物細胞內物質的滲透，促進了細胞內外的物質交換，使得細胞內代謝產物進入發酵液中，縮短了黃酒發酵時間，提高了設備利用率，得到的成品黃酒香味濃厚、口感較佳，與自然發酵的黃酒品質較一致。
[0033]以下結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。
[0034]實施例1
[0035]1.浸米:將糯米去雜、清洗后投入浸米罐中，加入清水浸米2天；
[0036]2.蒸飯:浸米完畢后將米撈出并沖洗干凈，浙干后進行蒸飯至飯粒內部無白心；
[0037]3.淋飯:將蒸好的糯米用清水沖淋，使糯米飯溫度降低；
[0038]4.落料:淋飯后的糯米浙去多余的水，用泵打入發酵罐中，按照糯米:水=1:1.35(Kg/L)比例加水，然后加入原料17% (M/M)的麥曲，接種3% (M/M)的酒母，并將各種物料混勻；
[0039]5.超聲波輔助發 酵:黃酒在大罐中發酵4天后，在第5天時進行低強度間歇式超聲波對黃酒醪液進行超聲輔助處理，調節工作頻率為36KHZ、功率10W、工作時間為2s，超聲間隔10s，每日連續超聲12h，超聲全程5天；[0040]6.榨酒:超聲完畢即可進行開榨，用板框壓濾機將清酒壓榨出來；
[0041]7.煎酒:將壓榨出的黃酒醪液煎酒處理，然后灌壇密封。
[0042]實施例2
[0043]1.浸米:將糯米去雜、清洗后投入到浸米罐中，加清水浸泡3天；
[0044]2.蒸飯:將米撈出，用清水沖洗干凈、浙干，然后進行蒸飯至飯粒內部無白心；
[0045]3.淋飯:將蒸好的糯米用清水沖淋，使糯米飯溫度降低；
[0046]4.落料:淋飯后的糯米浙去多余的水，用泵將蒸好的糯米打入發酵罐中，按照糯
米冰=1:1.45 (Kg/L)比例加水，再加入原料質量15% (M/M)的麥曲，最后接種4% (M/M)
的酒母，混勻；
[0047]5.超聲波輔助發酵:黃酒在大罐中發酵5天后，在第6天時進行低強度間歇式超
聲波對黃酒醪液進行超聲輔助處理，調節工作頻率為24KHZ、功率5W、工作時間為ls，超聲
間隔15s，每日連續超聲8h，超聲全程8天；
[0048]6.榨酒:超聲完畢后即可進行開榨，用板框壓濾機將清酒壓榨出；
[0049]7.煎酒:將壓榨出的黃酒醪液煎酒處理，然后灌壇密封。
[0050]實施例3
[0051]按實施例1得到的黃酒與自然發酵黃酒(發酵時間為28天)進行游離氨基酸、有機
酸等含量和理化指標檢測，最后對其進行感官評定，結果如下:
[0052](I)超聲輔助發酵與自然發酵的酒液中游離氨基酸含量:
【權利要求】
1.一種利用低強度間歇式超聲波輔助釀造黃酒的方法，其特征在于:在黃酒釀造的發酵階段，通過超聲波發生器對黃酒醪液進行低強度間歇式超聲波處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述超聲波發生器外接于發酵罐，與離心泵、發酵罐一起構成外循環超聲系統，超聲波發生器直接對經過的黃酒醪液進行超聲處理。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:用于連接超聲波發生器、離心泵、發酵罐之間的管徑為65-100mm，超聲波發生器對黃酒醪液處理量為10_30m3/h。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:超聲波設置參數為:工作時間為O-lOs，間隔時間為0-15s ;超聲波工作頻率為20-40KHZ，功率為0-50W。
5.一種應用于權利要求1所述方法的釀造設備，其特征在于包括聲波發生器、發酵罐及離心泵，所述超聲波發生器、離心泵、發酵罐之間通過管徑為65-100_的不銹鋼管連接，超聲波發生器設置于離心泵與發酵罐中間，位于發酵外體上。
6.權利要求5所述的設備，其特征在于所述不銹鋼管通過平行或纏繞的方式設置于發酵罐外體。`
【文檔編號】C12G3/02GK103865714SQ201410081620
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】毛健, 牟穰, 孟祥勇, 姬中偉 申請人:江南大學