一种从酒糟中分离提取有机酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机酸的提取和调味酒制备，尤其涉及一种从酒糟中分离提取有机酸的方法，属于资源循环利用领域。
【背景技术】
[0002]白酒生产过程中会产生大量固体废弃物酒糟，俗称丢糟。目前主要的处理方式是被用于养殖行业。个别大型白酒企业对酒糟进行资源循环再利用，进一步加工为相关产品，如干燥酒糟等。多数企业没有实现循环利用，直接作为废物处理。
[0003]白酒的丢糟中除残留一些发酵过程中未被完全利用的淀粉、糖类等营养成分，还有发酵过程中产生的有机物，蒸馏残余的大量高沸点酸类、醇类、醛类、酯类物质。尤其酸类物质丰富，丢糟的总酸含量2-4%，主要为乳酸和乙酸，还有丁酸、己酸等。另外还含有异戊醇、β-苯乙醇、乳酸乙酯等。这些物质都是白酒的呈香呈味成分。
[0004]白酒的主要成分是酒精和水，而赋予白酒特征香气和味道的微量成分，称之为白酒的香气成分或色谱骨架成分只有1_2%，其中酸和酯的含量最高。有机酸是形成白酒口味的重要组分，能增强白酒的口感和后味，消除苦味、杂味、燥辣感，增加回甜味，是白酒重要的味感剂及新酒老熟的催化剂等。含量较高的有机酸主要为乳酸、乙酸、己酸和丁酸，还有少量其他高沸点有机酸。酯类物质是白酒呈香成分，乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯和丁酸乙酯四种酯类约占总酯90%。还有异戊醇、苯乙醇等醇类及醛类等风味物质。
[0005]白酒勾兑是根据酒中各种微量香味成分多少和它们相互之间的比例平衡，使各种成分的分子重新排列和缔合，达到相互补充、协调平衡、烘托出标准酒的香气，形成独特的风格特点。在勾兑中使用不同风格的调味酒使酒的品质提升和完善，如高酸调味酒、高酯调味酒、陈香调味酒等等。但是，在实际生产中，调味酒的成本较高，一些酿酒企业采用直接添加单体香料进行勾兑。尤其在不进行固态发酵的白酒(液态)企业中，生产白酒时除添加食用酒精和少量原酒外，主要靠使用单体香料乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯，食品级有机酸乳酸、乙酸等进行勾兑。但是仅仅依靠单一组分进行勾兑的产品口味寡淡，储存时间长会出现水味。
[0006]本发明以酒糟为原料通过淋洗、离心、过滤、分子蒸馏等制备的富含有机酸等风味物质的酸味提取液，再添加原酒制成酸味调味酒，含有多种白酒组分，且是在发酵过程中自然产生，比例协调，□感柔和。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种可以有效提取丢糟中残留的有机酸等成分，用于制备酸味协调、口感柔和的酸味调味酒，替代乳酸和乙酸在白酒勾兑中调酸。
[0008]本发明提供的从酒糟中分离提取有机酸的方法，是以丢糟为原料，经过淋洗、过滤、分子蒸馏等工艺完成，其中，丢糟的淋洗采用纯净水，丢糟:水的比例为1:1?1:2，常温淋洗，淋洗液的总酸含量达到1%?2%。
[0009]根据本发明方法，所述过滤可以采用离心分离、过滤器过滤等，优选是将淋洗液经初步过滤后的滤液用5000?50000分子量的超滤膜逐级进行超滤，以去除大颗粒杂质，使滤液达到澄清透明。超滤后的滤液进行纳滤处理，选择100?500分子量的纳滤膜。经过纳滤脱除了色素和大分子物质，滤液无色透明。
[0010]本发明所述分子蒸馏是将经过纳滤膜过滤后滤液进行分子蒸馏，分子蒸馏分两步实施，第一步分离主要是脱除大部分水，条件为温度90?100°C，真空度10?15torr，缓冲瓶冷凝液主要为水，收集馏出液乳酸浓度0.5?2%，乙酸浓度0.05?0.2% ;蒸馏残液再进入第二步分离，分离温度110°C?120°C，真空度8?lOtorr，缓冲瓶冷凝液含有少量乙酸，收集馏出液乳酸浓度10?30%。
[0011]本发明的酸味调味酒的制备是利用上述提取液，添加原酒勾兑成易于储存和使用的酸味调味酒，酒精度10%?50%，总酸含量0.5%?10%，其中有机酸包括乳酸、乙酸等，含有苯乙醇、乳酸乙酯等。
[0012]本发明与现有调味酒制备技术相比主要创新性在于采用水淋洗提取丢糟有机酸类风味成分、纳滤膜技术和分子蒸馏技术应用。在白酒发酵过程中酵母等微生物产生大量有机酸，如乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等，大部分酸的沸点都高于水，尤其乳酸含量大、沸点高，水蒸气蒸馏无法蒸馏出来。因此，丢糟中残留酸含量高，采用水提取可以将丢糟中有机酸有效提取出来。分子量100?500纳滤膜，可以截留提取液的色素、淀粉、多糖及其它大分子化合物，使得丢糟中小分子的有机酸乳酸、乙酸等及高沸点醇类和酯类得以顺利通过，得到澄清透明液体。纳滤液再经过分子蒸馏，在高真空度的条件下，相对较低的温度就可以实现有机酸的分离。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下特点:
1、以丢糟为原料，提取有机酸种类较多，风味协调、口感柔和，优于单独添加乳酸和乙酸。
[0014]2、采用水淋洗方式提取有机酸，比水浸泡提取效率高20%。
[0015]3、分子蒸馏技术应用有效实现了乳酸的高效分离，乳酸占总酸比近90%。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
丢糟10公斤，酸度3.8%，用纯净水20L分次淋洗，得淋洗液18L，酸度1.9%。滤液于5000rpm尚心5min。尚心后液体进行超滤，膜分子量为5000?50000，先过分子量50000膜，再过5000?10000膜。然后，用膜设备进行纳滤处理，纳滤膜分子量100?500。由于膜设备处理量大，残留在泵中液体损失较大。若连续生产损失可以忽略。纳滤液10L，总酸含量1.5%。取IL滤液进行分子蒸馏，第一次温度90?100°C，真空度10?15torr，可得馏出液200ml，总酸1%，缓冲瓶水含酸量较低，丢弃；第二次对第一次蒸馏残液进行蒸馏，温度110°C?120°C，真空度8?1torr，蒸馏缓冲瓶收集冷凝液15ml，总酸1%，馏出液30ml，总酸25%。将两次馏出液和二次缓冲瓶收集液合并，加入酒精度50%原酒定容500ml，得酸度1.9%的酸味调味酒0.5L。1L纳滤液可以制备该种调味酒5L。
[0017]实施例2
丢糟10公斤，酸度2.8%，纯净水20L淋洗，得淋洗液18L，酸度1.2%。滤液离心分离，5000rpm离心5min。离心后滤液进行超滤，超滤膜分子量为5000?50000，先过分子量50000膜，再过分子量5000膜。然后，进行纳滤处理，纳滤膜分子量100?500，压力10?12kg/cm2o得纳滤液10L，总酸含量1.0%。取IL滤液进行分子蒸馏，第一次温度90?100°C，真空度10?15torr，可得馏出液200ml，总酸0.8%，缓冲瓶水丢弃；第二次对第一次蒸馏残液进行蒸馏，温度110°C?120°C，真空度8?lOtorr，蒸馏缓冲瓶收集冷凝液15ml，总酸1%，馏出液30ml，总酸20%。将两次馏出液和二次缓冲瓶收集液合并加入500ml酒精度30%原酒中，得酸度1.0%的酸味调味酒745ml。1L纳滤液可以制备该种调味酒7.45L。
[0018]实施例3
丢糟10公斤，酸度1.8%，加水15L淋洗，得淋洗液12.5L，酸度0.9%。滤液离心分离，5000rpm离心lOmin。离心后滤液进行超滤，超滤膜分子量为5000?50000。然后，进行纳滤处理，纳滤膜分子量100?500，压力10?12kg/cm2。纳滤液8L，酸度0.6%。取IL滤液进行分子蒸馏，第一次温度90?100°C，真空度10?15torr，可得馏出液200ml，总酸
0.5% ;第二次对第一次蒸馏残液进行蒸馏，温度110°C?120°C，真空度8?lOtorr，蒸馏缓冲瓶收集冷凝液10ml，总酸0.5%，馏出液30ml，总酸15%。将两次馏出液和二次缓冲瓶收集液合并加入0.5L酒精度40%原酒中，得酸度0.75%的酸味调味酒0.74L。8L纳滤液可以制备该种调味酒5.92L。
【主权项】
1.一种从酒糟中分离提取有机酸的方法，是以白酒丢糟为原料，经过淋洗得提取液，提取液再经过离心、过滤、分子蒸馏提取有机酸的方法，其中，丢糟的提取采用常温水淋洗，提取液经处理后总酸含量1%?30%，加入原酒后的调味酒酸度0.5%?10%，酒精度10%?50%。
2.权利要求1所述的提取方法，其中淋洗时采用纯净水，丢糟:水的比例1:1?1: 2，淋洗液的总酸含量达到1%?2%。
3.权利要求1所述的提取方法，其中，所述过滤是将淋洗液经初步过滤后的滤液通过5000?50000分子量的超滤膜进行超滤，超滤清液再经过100?500分子量的纳滤膜进行纳滤。
4.权利要求1所述的提取方法，其中，所述分子蒸馏是将经过纳滤膜过滤后滤液进行分子蒸馏，分子蒸馏分两步实施，第一步分离条件温度90?100°C，真空度10?15torr，馏出液乳酸浓度0.5?2%，乙酸浓度0.05?0.2% ;蒸馏残液再进入第二步分离，分离温度110°C?120°C，真空度8?lOtorr，馏出液乳酸浓度10?30%。
5.权利要求1所述的调味酒，是利用上述馏出液，添加原酒勾兑成易于储存和使用的酸味调味酒，酸度0.5%?10%，酒精度10%?50%。
【专利摘要】本发明涉及一种从白酒丢糟分离提取有机酸等风味物质提取方法，采用加水淋洗丢糟，淋洗液经过离心、超滤、纳滤后，再利用分子蒸馏分离乳酸为主体有机酸类风味物质，得到酸味提取液。将提取液与原酒勾兑成酸味调味酒，用于白酒生产的勾调。本发明方法可以将酒糟中的乳酸等有机酸有效提取分离出来。
【IPC分类】C12G3-06
【公开号】CN104745431
【申请号】CN201510170669
【发明人】郑玉芝, 宋昊, 杨林, 纪凤娣, 赵秀文
【申请人】北京一轻研究院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月13日