专利名称：一种制备中药保健酒的方法
技术领域：
本发明属于酿酒技术领域尤其是保健酒生产技术领域，涉及到药材中淀粉的糖
化、糖化液酒精发酵及乙醇-无机盐双水相分离技术。
背景技术：
酒是一种消费量很大的饮料，仅白酒我国每年就销售500万吨以上。目前酒主要 是由米、麦、玉米、高粱等粮食作物酿成的，每年至少消耗750万吨粮食，加上每年120余万 吨燃料乙醇需消耗360多万吨玉米，粮食安全成为民众关心的重大问题，酿酒与人争粮已 是一个迫切的现实问题。 随着人民生活水平的提高和保健意识的增强，保健酒市场也蓬勃发展起来。保健 酒，顾名思义，就是指喝后对人体有保健作用的酒，是传统药酒的分支，是普通白酒的延伸。 保健酒主要特点是在酿造过程中加入了药材，主要以养生健体为主，有保健强身的作用，其 用药讲究配伍。保健酒的种类和品牌有很多，比较有名的包括中国劲酒、椰岛鹿龟酒、竹叶 青酒等。中国劲酒是以优质白酒、淫羊藿、牛鞭、砂仁、山药、肉桂、丁香等配料炮制而成，具 有改善性功能、调理滋补等保健作用。椰岛鹿龟酒是以米酒、鹿茸、鹿骨胶、龟板胶、黄精、党 参、何首乌等配料炮制而成，具有气血双补、抗疲劳、免疫调节等作用，尤其可以增强中老年
人的体质。竹叶青酒是以汾酒为原料，另以冰糖、白糖、竹叶、陈皮等12种中药材为辅料炮 制而成，具有促进肠道双歧杆菌增殖，改善肠道菌群，润肠通便，增强人体免疫力等保健功 能。目前大多数保健酒都为中、低度数酒(约30-45° )，其生产大多采用食用酒(白酒、米 酒等)浸泡一种或多种药材，使药材中的药效成分慢慢溶出制得，耗时长，药效成分溶出不 彻底，并且一些无效成分也随之溶出，直接影响酒的口感，往往需要加冰糖、蜂蜜等调味。
许多中药材除有效成分外还富含淀粉，如盾叶薯蓣、穿山龙、平贝母、葛根、山药、 人参、甘草等。充分利用其中的淀粉，才能达到综合利用、节省资源、节能减排的目的。目前 已有利用中药材中的淀粉酿酒的相关报道。 楚德强等优化了盾叶薯蓣发酵生产酒精的工艺条件，盾叶薯蓣的淀粉利用率为 97%，淀粉出酒精率为53.5%，最终酒精度为7.8% (V/V)(酿酒科技，楚德强等，2007 (2): 25-28)。华怀杰等研究了盾叶薯蓣提取薯蓣皂苷元后废料发酵制取酒精的最佳实验条 件，在最优条件下酒精平均产量为4.43ml/50g原料(食品科学，华怀杰等，2008 (29): 196-198)。 对葛根中淀粉的利用目前已有很多报道，主要是利用淀粉酿酒。张丽杰等利用野 葛进行了葛根酒的发酵工艺研究，在酒精度为6. 3%时，总黄酮溶出量为28. 66mg/mL(酿酒 科技，张丽杰等，2007(10) :40-42)。梁彬霞等利用黑糯米和鲜葛根进行了发酵酒的研制，在 黑糯米和鲜葛根比例为2 : 1，3(TC发酵，36小时后18t:后发酵20天。酒精度为14%，总黄 酮量为32mg/ml(酿酒，梁彬霞等，2008(35) :74-76)。王克明等采用PVA为载体共固定化酿 酒酵母和产香酵母发酵葛根，酿造葛根酒，酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比 为3/1，发酵温度2(TC，共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为0. 25和0.5，游离混合细胞的发酵时间为7d，共固定化细胞连续发酵稀释速率0. 12/h，其发酵时 间为0. 5d左右，酒精含量约为70g/L(酿酒，王克明，2005(32) :66-68)。
利用人参酿制保健酒也有报道。高秀娥等将人参与糯米复合发酵，从而生产出营 养丰富、风味纯正的低度保健酒，最大程度利用了人参(吉林农业大学硕士论文，高秀娥， 发酵型人参酒加工工艺的研究)。 采用富含淀粉的中药材酿酒，既利用了其中的淀粉，又在酿酒过程中溶解了部分 有效成分。以此生产保健酒，可解决传统保健酒生产周期长、有效成分溶出不彻底的问题。 各种富含淀粉的药材具有不同的保健功能，例如盾叶薯蓣具有活血行气、解毒止痛的功 效，主治妇女闭经、跌打损伤、心腹痞满胀痛，还具有保护肝脏、降血脂、抗肿瘤、避孕的作 用。穿山龙具有祛风除湿、活血舒筋、消食利水、止咳化痰的功能，可治疗类风湿性关节炎、 冠心病心绞痛及慢性支气管炎。平贝母具有清热润肺、止咳化痰的功效，主治肺虚咳嗽、燥 热咳嗽等症，还具有降压、抗溃疡的作用。葛根具有升阳解肌、透疹止泻、退热生津的功能， 主治外感发热、头痛，麻疹初起以及腹泻等症，还具有保护心血管、降血糖、退热的作用。山 药具有健脾润肺、固肾填精的功效，主治脾肺亏虚引起的泄泻、咳嗽、消渴以及带下、遗精、 小便频数等症，还具有增强免疫功能及降血糖、扩张血管、祛痰平喘的作用。人参具有大补 元气，补益脾肺、生津止渴，安神益智等功效，主要用于气虚、气津两伤、消渴、失眠、健忘等 症的治疗，对血虚、阳痿也有辅助治疗作用。现代研究表明，人参还有抗疲劳、调节机体代 谢、抗肿瘤、增强免疫力、延缓衰老的作用。但利用中药材淀粉发酵酿酒，酒精度普遍较低， 一般为5-15% ，不能满足大部分喜欢饮酒者的要求。采用蒸馏方法可以提高酒的酒精度，但 蒸馏出来的酒中几乎不含药效成分，只能作为白酒，而且蒸馏出来的酒口味也不如发酵直 接得到的酒自然纯正。 利用乙醇无机盐新型双水相萃取技术则可以达到浓縮酒精的目的，同时也能浓縮 大部分药效成分。双水相萃取技术始于20世纪60年代，其常用的体系为聚乙二醇/葡聚糖 和聚乙二醇/无机盐等。双水相技术是一种高效而温和的分离新技术，特别适用于生物技 术产品的分离和纯化。但是，由于传统双水相体系中所使用的原料聚乙二醇和葡聚糖成本 较高，因而目前真正实现工业化的例子还很少，在普通的亲水有机溶剂(如甲醇、乙醇、丙 醇等)水溶液中加入无机盐，利用盐离子的水化作用，使盐离子夺取原本与有机溶剂水合 的水分子而释放出有机溶剂分子，可形成亲水有机溶剂/无机盐新型的双水相体系。与传 统的高分子聚合物双水相体系相比，这种新型的双水相体系分相更清晰，成本更低，萃取相 不含粘度大、难处理的聚合物。尽管这方面的研究在国内外才刚刚起步，目前已有不少成功 的事例，如用乙醇/硫酸铵体系萃取甘草酸钾、白藜芦醇、葛根素(精细化工，2004，21(3): 165-173 ;天然产物研究与开发，2006，18 :647-649 ;时珍国医国药，2008， 19 (1) :13-15)， 用新型双水相体系萃取发酵液中1，3-丙二醇和2，3-丁二醇(中国专利CN101012151A ; CN101012152A)，均取得良好的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种综合利用中药材淀粉与部分中药有效成分
制备天然保健酒的方法，解决传统保健酒生产周期长、药效成分浸提不充分、中药材资源浪 费等问题，
本发明的技术方案是按如下步骤生产中药保健酒
步骤1 :将中药材洗净、粉碎、过40-80目筛。 步骤2:在糖化锅中将粉碎过筛后的中药粉末与水按1 : 2-7比例调浆，搅拌使其 全部混匀。 步骤3 :加热至黏稠，温度70-95。C，糊化20-120min。 步骤4 :用酸或碱调节pH为5-10，按5-20U/g原料加入液化酶，控制温度 90-100°C ，液化0. 5-3h，至淀粉已全部水解，碘液试验不变蓝。所述的酸是指盐酸、硫酸、磷 酸或醋酸，所述的碱是指氨水、氢氧化钠或氢氧化钙。 步骤5 :冷却至58-62°C ，用步骤4描述的酸调节pH为4-5，按100-200U/g原料加 入糖化酶，保持58-62。C糖化2-12h，过滤、压滤或者4000-12000rpm离心，分离出药渣。
步骤6 :将糖化液置于已清洗干净的发酵罐中，60-121 °C湿热灭菌 10-120min。发酵罐冷却至接近发酵控制温度后，以1_20 %接种量接种活化的酿酒酵 母(Saccharomycescerevisiae)或其它能进行酒精发酵的菌种、酒曲，如树干毕赤酵母 (Pichia stipitis)、休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)、嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)、运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)等。控制发酵温度为25_40°C ，pH为 3-7，搅拌转速100-300rpm，通气量0-0. 2vvm。 步骤7 :酒精发酵过程结束后所得发酵液可以直接作为低度保健酒饮用；也可以 选择在发酵结束后，向发酵液中加入无机盐，包括氯化钠、硫酸铵、硫酸钠、碳酸钠、碳酸钾、 磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等的一种或几种组合；再根据需要补加乙醇，使最终双水 相体系中乙醇质量百分比为5-35%，无机盐质量百分比为5-40%。温度10-4(TC，搅拌均 匀，静置分相0. 5-12h。乙醇和中药药效成分主要集中在上相并得到浓縮，收集上相即得保 健酒。 从步骤5中分离出的药渣，可用来提取药效成分供医药用。极性小的药效成分可 采用30-95%乙醇回流提取。回流提取所用乙醇可使用中药材淀粉经糖化、酒精发酵生产的 酒精经精馏制得。提取药效成分后的乙醇可回收并循环使用。 若利用多种药材生产保健酒，则富含淀粉的药材所占比例为50_100%，起协同和
增强作用的药材所占比例为0_50%。富含淀粉的药材包括盾叶薯蓣、穿山龙、平贝母、山药、
人参、甘草等，起协同和增强作用的药材因主药材而异，如盾叶薯蓣中可加入大黄、黄柏、白
芷、当归、乌药等，平贝母可加入知母、百合、麦冬、紫菀、甘草等，葛根可与麻黄、生姜、红麥、
黄芩、芍药等配伍，山药宜与白茯苓、牡蛎、乌贼骨、龙骨粳米等配伍，人参可加入白术、茯
苓、莲子、麦冬、五味子等，其加入形式可以是共同糖化，也可以是分别糖化后混合糖化液以
及在发酵的不同时期加入。 本发明的效果和益处 (1)综合利用了中药材中的淀粉生产保健酒，实现"不与人争粮，不与粮争地"的目 标，有助于解决我国粮食安全问题； (2)避免了淀粉或其水解液排放到环境中所带来的污染，生产出的乙醇经精馏可 用于提取药渣中的药效成分，有助于实现清洁化生产和可持续发展； (3)充分活化中药药性，且克服了传统保健酒生产周期长、药效成分浸提不彻底的 弊端；
(4)用双水相萃取技术替代了传统的蒸馏技术，节约了能源，保留了原酒自然纯正 的风味。
具体实施例方式
以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式
。 种子培养基中各种成分的含量(g/L):葡萄糖20、蛋白胨4、酵母粉4。从斜面 向种子培养基接入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，美国标准菌种收藏所，编号 ATCC4126)后培养16-20h即得种子。实施例中的中药材淀粉糖化液作为发酵培养基，不再 添加其它成分。 实施例1 :盾叶薯蓣保健酒 将盾叶薯蓣洗净、干燥、粉碎，过60目筛。称取lkg盾叶薯蓣粉末，与3L水在糖 化锅中混合调浆，用NaOH调pH7-7. 5，水浴加热至黏稠，糊化30min，加入液化酶(20000U/ ml)O. 5ml，95-97。C液化30min。冷却至60°C，用HC1调pH4_4. 5，加入糖化酶(100000U/ ml)2ml，6(TC糖化2h。将糖化液先经8层纱布过滤，然后以12000r/min离心10min。收集上 清糖化液约2. 7L，用葡萄糖分析仪测定葡萄糖浓度为142. 6g/L，采用液相色谱测定糖化液 中皂苷含量占原料总皂苷含量的9.7%。将糖化液装入已清洗干净的发酵罐中，115t:湿热 灭菌15min。灭菌后将发酵罐取出迅速用自来水冷却，以减少糖损失。以10%接种量接入 酿酒酵母种子，控制温度30°C， pH4. 5，搅拌速度150r/min，通气量0. 05vvm，发酵至残糖降 至lg/L以下。气相色谱测定发酵液中酒精浓度56. 8g/L。向发酵罐中补加乙醇和Na2C03使 乙醇质量百分比达到15%，化20)3质量百分比达到15%，形成新型双水相体系。温度25t:， 搅拌均匀，静置分相lh。收集上相即得盾叶薯蓣保健酒。
实施例2 :穿山龙保健酒 将穿山龙洗净、干燥、粉碎，过60目筛。称取lkg穿山龙粉末，量取3L水倒入 糖化锅中，调浆，用NaOH调pH7-7. 5，水浴加热至黏稠，糊化30min，加入耐高温a -淀粉 酶(OOOOU/ml)0. 5ml，95-97。C液化30min。冷却至60°C，用HC1调pH4_4. 5，加入糖化酶 (100000U/ml)2ml，6(TC糖化2h。将糖化液先经8层纱布过滤，然后以12000r/min离心 10min。收集上清糖化液约2.7L，用葡萄糖分析仪测定葡萄糖浓度为135.8g/L。将糖化液 装入已清洗干净的发酵罐中，115t:湿热灭菌15min。灭菌后将发酵罐取出迅速用自来水 冷却，以减少糖损失。以10%接种量接入酿酒酵母种子，控制温度30°C， pH4. 5，搅拌速度 150r/min，通气量0. 05vvm，发酵至残糖降至lg/L以下。气相色谱测定发酵液中酒精浓度 49. 7g/L。向发酵罐中补加乙醇和Na2C03使乙醇质量百分比达到15%， Na2C03质量百分比 达到15%，形成新型双水相体系。温度25t:，搅拌均匀，静置分相lh。收集上相即得穿山龙 保健酒。 实施例3 :平贝母保健酒 将平贝母洗净、干燥、粉碎，过60目筛。称取0.8kg平贝母粉末，量取3L水倒入 糖化锅中，调浆，用NaOH调pH7-7. 5，水浴加热至黏稠，糊化30min，加入耐高温a -淀粉 酶(20000U/ml)0. 4ml，95-97。C液化30min。冷却至60。C，用HC1调pH4-4. 5，加入糖化酶 (100000U/ml) 1. 6ml，60。C糖化2h。将糖化液先经8层纱布过滤，然后以12000r/min离心 10min。收集上清糖化液约2. 7L，用葡萄糖分析仪测定葡萄糖浓度为160. 5g/L。将糖化液装入已清洗干净的发酵罐中，115t:湿热灭菌15min。灭菌后将发酵罐取出迅速用自来水冷却， 以减少糖损失。以10%接种量接入酿酒酵母种子，控制温度30°C， pH4. 5，搅拌速度150r/ min，通气量O. 05vvm，发酵至残糖降至lg/L以下。气相色谱测定发酵液中酒精浓度58. 2g/ L。向发酵罐中补加乙醇和化20)3使乙醇质量分数达到15%^￡12(:03质量分数达到15%，形 成新型双水相体系。温度25t:，搅拌均匀，静置分相lh。收集上相即得平贝母保健酒。
实施例4:山药保健酒 将山药洗净、干燥、粉碎，过60目筛。称取0.8kg山药粉末，量取4L水倒入糖 化锅中，调浆，用NaOH调pH7-7. 5，水浴加热至黏稠，糊化30min，加入耐高温a -淀粉酶 (20000U/ml)0. 4ml， 95-97 °C液化30min。冷却至60°C，用HC1调pH4_4. 5，加入糖化酶 (100000U/ml) 1. 6ml，60。C糖化2h。将糖化液先经8层纱布过滤，然后以12000r/min离心 10min。收集上清糖化液约3.5L，用葡萄糖分析仪测定葡萄糖浓度为118.7g/L。将糖化液 装入已清洗干净的发酵罐中，115t:湿热灭菌15min。灭菌后将发酵罐取出迅速用自来水 冷却，以减少糖损失。以10%接种量接入酿酒酵母种子，控制温度30°C， pH4. 5，搅拌速度 150r/min，通气量0. 05vvm，发酵至残糖降至lg/L以下。气相色谱测定发酵液中酒精浓度 49. 2g/L。向发酵罐中补加乙醇和N^COs使乙醇质量百分比达到15%， Na2C03质量百分比 达到15%，形成新型双水相体系。温度25t:，搅拌均匀，静置分相lh。收集上相即得山药保 健酒。
权利要求
一种制备中药保健酒的方法，其特征在于包括如下流程药材粉碎g过筛g淀粉糖化g过滤或离心去除药渣g糖化液进行酒精发酵4乙醇-无机盐双水相萃取4收集上相，得到天然保健酒，具体步骤如下步骤1粉碎药材，制成药材粉，过40-80目筛；步骤2将过筛后药材粉与水按1∶2-7比例调浆，搅拌使其全部混匀；步骤3加热至黏稠，温度70-95℃，糊化20-120min；步骤4用酸或碱调节pH为5-10，按5-20U/g原料加入液化酶，控制温度90-100℃，液化30-180min，至淀粉全部水解，碘液试验不变蓝；所述的酸是指盐酸、硫酸、磷酸或醋酸，所述的碱是指氨水、氢氧化钠或氢氧化钙；步骤5冷却至58-62℃，用上述的酸调节pH为4-5，按100-200U/g原料加入糖化酶，保持58-62℃糖化2-12h，过滤、压滤或者4000-12000rpm离心，分离出药渣；步骤6将糖化液置于已清洗干净的发酵罐中，60-121℃湿热灭菌10-180min；发酵罐冷却至接近发酵控制温度后，以1-20％接种量接种活化的酿酒酵母或其它产乙醇的菌种、酒曲进行酒精发酵，控制发酵温度为25-40℃，pH为3-7，搅拌转速100-300rpm，通气量0-0.2vvm；所述的其它产乙醇的菌种、酒曲是指树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母、嗜鞣管囊酵母或运动发酵单胞菌；步骤7酒精发酵过程结束后所得发酵液直接作为低度保健酒饮用或向发酵液中加入无机盐，根据需要补加乙醇，形成乙醇-无机盐双水相体系；最终双水相体系中乙醇质量百分比为5-35％，无机盐质量百分比为5-40％，温度10-40℃，搅拌均匀，静置分相0.5-12h，收集上相即得保健酒；所述的无机盐是指氯化钠、硫酸铵、硫酸钠、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中一种或几种组合。
2. 应用权利要求1所述方法产生的药渣，其特征在于步骤5中分离出的药渣，用来 提取药效成分供医药用；极性小的药效成分，采用30_95%乙醇回流提取；回流提取所用乙 醇，使用中药材淀粉经糖化、酒精发酵生产的酒精经精馏制得；提取药效成分后的乙醇回收 并循环使用。
3. 根据权利要求1所述的一种制备中药保健酒的方法，其特征还在于药材同时选用 多种，富含淀粉的药材占比例为50_100%，起协同和增强作用的药材，占比例为0-50% ;其 加入形式是共同糖化或分别糖化后混合糖化液以及在发酵的不同时期加入，配合使用的药 材应遵循中药配伍的原则并能与主药相辅相承，以增强主药的药性。
4. 根据权利要求4所述的一种制备中药保健酒的方法，其特征还在于富含淀粉的药 材包括盾叶薯蓣、穿山龙、平贝母、山药、人参、甘草。
全文摘要
一种中药保健酒的制备方法，属于酿酒技术领域。其特征是按如下流程进行药材粉碎—过筛—淀粉糖化—过滤或离心去除药渣—糖化液发酵制酒精—乙醇-无机盐双水相分离—收集上相，所述的药材是富含淀粉的盾叶薯蓣、平贝母、穿山龙、葛根、山药、人参等，采用双酶法将其中的淀粉糖化，糖化液接种产乙醇菌种进行酒精发酵，发酵结束后向发酵液中加入无机盐、根据需要补加乙醇形成双水相，分离上相即得保健酒。在糖化的不同时期或酒精发酵的不同时期加入其它药材配料以辅助或增强保健酒的保健功能。本发明克服了传统保健酒生产耗时长、药材中药效成分溶出不彻底等弊端，省去了传统的蒸馏技术，节约了能源，保留了原酒自然纯正的风味。
文档编号C12R1/84GK101698819SQ200910309498
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者修志龙, 珊 孔, 董悦生 申请人:大连理工大学