白酒發酵副產物中香、味成分在酒中的應用
傳統濃香型曲酒發酵過程中有丟糟、黃水、底鍋水等發酵副產物。丟糟是面糟發酵經固態蒸餾取酒后的殘糟;黃水是發酵過程中在窖底形成的黃褐色淋漿水;底鍋水是蒸餾過程中,水蒸汽蒸發遇酒醅、冷凝回落形成于鍋底的蒸漿水。它們中都富含大量的香味物質成分,有殘淀、還原糖、有機酸、酯類、醇類、羥基化合物、酚類化合物、含氮化合物、雜環類化合物等。這些物質大多被酒廠直接放棄,既沒有經濟效益,又污染環境。
四川省食品發酵工業研究設計院、四川省天府名優酒研究中心、四川省申聯生物科技有限責任公司等幾家科研單位,利用超臨界CO2萃取技術,將丟糟、黃水、底鍋水中的香味成分進行有效提取,生產成酒用香料,在白酒中應用效果明顯,給酒廠帶來了經濟效益和社會效益。
1 試驗方案
1.1 丟糟、黃水、底鍋水中的香味物質用超臨界CO2萃取工藝,在不同溫度、不同壓力條件下提取出不同成分的香味物質——糧糟增香液;
1.2 天然蓖麻油→水解→仲辛醇→氧化成天然己酸;
1.3 不同段的香味物質與天然己酸酯化,生產出天然己酸乙酯、窖香己酸乙酯、糧糟己酸乙酯;
1.4 糧糟增香液及其衍生物(天然己酸乙酯、窖香己酸乙酯、糧糟己酸乙酯)在酒體中的應用。
2 丟糟、黃水、底鍋水中成分的分析
2.1 丟糟的成分分析(見表1、表2)
從表1、表2可以看出,丟糟中含有很多酯、酸、醇、醛等香味物質。
2.2 黃水的成分分析(見表3、表4)
從表3、表4可以看出,黃水中除含有大量的有機酸、醇、酯、醛外,還含有大量的蛋白質、還原糖、含氮物質、有機物等香味成分。
2.3 底鍋水的成分分析(見表5、表6)
從表5、表6可以看出,底鍋水中含有大量的雜醇油、乳酸乙酯等物質。這些有益成分對產品質量起到一定的作用。
3 用超臨界CO2萃取工藝萃取香味物質
3.1 丟糟超臨界CO2萃取工藝
3.1.1 工藝流程(見圖1)
3.1.2 操作步驟
將丟糟經粉碎機粉碎,放在超臨界CO2萃取設備中,萃取溫度45℃,萃取壓力20MPa ,CO2流量為10L/h,浸提1h、1.5h、2h、2.5h;在分離溫度30℃、壓力5MPa下,收集萃取物,得到淡黃色透明溶液1#、2#、3#、4#。
3.2 黃水超臨界CO2萃取工藝
3.2.1 工藝流程(見圖2)
3.2.2 操作步驟
萃取條件:萃取釜、分離釜溫度為45℃,萃取壓力為30MPa,CO2流量為10L/h,萃取時間為1h、1.5h、2h、2.5h,每30分鐘從分離釜取1次提取物。
3.3 底鍋水超臨界CO2萃取工藝
3.3.1 工藝流程(見圖3)
3.3.2 操作步驟
萃取條件為:萃取壓力為20MPa,萃取溫度為45℃,CO2流量為10L/h,萃取時間為1h、1.5h、2h、2.5h,每30分鐘從分離釜取1次提取物。
4 萃取物質分析
利用丟糟、黃水、底鍋水三種不同原料按不同時段萃取出的提取液,除含有大量的酸、酯、醛、羥基、酚類、雜環類化合物外,還有大量的微量風味成分,其量比關系的變化形成了不同風味的呈香呈味物質。
萃取物質經分析,成分主要有:
酯類:乳酸乙酯、十三酸乙酯、十四酸乙酯、十五酸乙酯、十六酸乙酯、十七酸乙酯、甲酸-2-丁酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯、亞麻酸乙酯、油酸單甘油酯、苯甲酸乙酯、月桂酸乙酯、丁二酸單乙酯、甲氧基乙酸乙酯、2-氯油酸乙酯、6.9-二烯十八酸甲酯、11-十六烯酸乙酯、4-羥基-3-甲氧基苯丙酸乙酯。
酸類:乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、己酸、庚酸、辛酸、葵酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、二十酸、油酸、亞油酸、7-烯十六酸。
醇類:異戊醇、正丙醇、異丙醇、苯甲醇、苯乙醇、9.12.15-三烯十八醇。
多元醇:1.2-丙二醇、1.3-丙二醇、2-丁醇、2.3-丁二醇、1.3-丁二醇、丙三醇。
醛類:乙醛、乙縮醛、2.4-二烯奎醛、5-羥甲基-2-呋喃甲醛。
酮類:丁二酮、6.10.14-三甲基-2-十四酮。
酚類:對丁酸甲酯酚、對乙基酚。
胺類:乙酰胺、3-甲基丁酰胺、3-甲基戊酰胺。
烷類:辛烷、2-乙氧基苯烷、1.3.12-三烯十九烷。
雜環類:2-苯基-4.5-二甲基-1.3二氧五環、2甲基吡嗪、2-苯基-1.3二氧六環、2-苯基-4-甲基-1.3二氧五環、糠醇、2-甲酰吡咯、2-羥基-3.4.5-三氫呋喃、2-羥基吡咯、氮甲基-2.4-二烯-2-甲酰吡咯。
5 利用不同段的香味物質生產不同風味的己酸乙酯
5.1 天然己酸生產
5.1.1 工藝流程
天然蓖麻油→水解→仲辛醇→氧化→天然己酸
5.1.2 操作條件
氧化劑為稀硝酸,氧化溫度為100℃,常壓,氧化時間為5h;精餾溫度為100℃—110℃,真空度:-0.098MPa。
5.2 不同風味己酸乙酯的生產
5.2.1 工藝流程
不同段的香味物質與天然己酸酯化,生成天然己酸乙酯、窖香己酸乙酯、糧糟己酸乙酯
5.2.2 操作條件
優質食用玉米酒精,不同段發酵副產物在不同時段利用超臨界CO2萃取的香味物質天然己酸;酯化溫度為90℃—100℃,常壓下酯化5h。
