專利名稱：一種用平貝母生產(chǎn)白酒和果酒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于釀酒技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種利用中藥材平貝母中的淀粉釀造白酒和果
酒，同時(shí)提取藥渣中藥用生物堿的方法。
背景技術(shù)：
釀酒在我國(guó)已有幾千年的歷史，通常白酒以糧食如高粱、大米等為原料，經(jīng)蒸煮、 糖化、發(fā)酵、蒸餾、陳釀和勾兌而成。如茅臺(tái)酒、五糧液、汾酒、西風(fēng)酒、洋河大曲等。每生產(chǎn) 1噸50度的白酒約需要1.5噸玉米，2007年我國(guó)白酒產(chǎn)量超過(guò)500萬(wàn)噸，至少消耗了 750 萬(wàn)噸糧食。加上每年120余萬(wàn)噸燃料乙醇需消耗360多萬(wàn)噸玉米，糧食安全成為民眾關(guān)心 的重大問(wèn)題，釀酒與人爭(zhēng)糧已是一個(gè)迫切的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。 非糧原料生產(chǎn)乙醇或酒精是近幾年的熱門課題，考慮到飲用酒的安全性和口感等 特殊需要，木質(zhì)纖維素等廉價(jià)原料適宜于生產(chǎn)燃料乙醇，而不適宜于制作飲用酒。
富含淀粉的中藥材，如盾葉薯蕷、葛根、人參、平貝母等是釀制飲用酒的良好原料。
盾葉薯蕷廣泛分布于我國(guó)熱帶及溫帶地區(qū)，其根莖內(nèi)含1. 1_16.5%的薯蕷皂苷 元，居世界薯蕷屬植物之冠。盾葉薯蕷甾體皂苷具有抗炎、平喘、擴(kuò)冠、降血脂及抗腫瘤等生 理活性作用，其總皂苷可采用酸解法生產(chǎn)甾體激素類藥物的前體薯蕷皂苷元，也可直接入 藥，如市場(chǎng)上的盾葉冠心寧、地奧心血康等就是以盾葉薯蕷總皂苷入藥。除皂苷類藥用成分 外，盾葉薯蕷根莖中還含有40-50%的淀粉，如不加以利用既是一種資源的浪費(fèi)，又會(huì)導(dǎo)致 環(huán)境污染。目前已有不少用盾葉薯蕷淀粉釀酒的報(bào)道。楚德強(qiáng)等人優(yōu)化了盾葉薯蕷發(fā)酵生 產(chǎn)酒精的工藝條件，盾葉薯蕷的淀粉利用率為97%，淀粉出酒精率為53.5%，最終酒精度 為7.8% (V/V)(釀酒科技，楚德強(qiáng)等，2007(2) :25-28)。華懷杰等研究了盾葉薯蕷提取薯 蕷皂苷元后廢料發(fā)酵制取酒精的最佳實(shí)驗(yàn)條件，在最優(yōu)條件下酒精平均產(chǎn)量為4. 43ml/50g 原料(食品科學(xué)，華懷杰等，2008(29) :196-198)。 葛根是我國(guó)衛(wèi)生部2000年和2002年公布的"藥食同源植物"，在我國(guó)大部分省區(qū) 都有分布，資源豐富。其藥效成分主要為黃酮類，以異黃酮為主，而異黃酮中則以葛根素含 量最高。葛根的藥理活性為解表退熱，生津，透疹，升陽(yáng)止瀉。對(duì)葛根中淀粉的利用目前已 有很多報(bào)道，主要是利用淀粉釀酒。張麗杰等利用野葛進(jìn)行了葛根酒的發(fā)酵工藝研究，在 酒精度為6. 3%時(shí)，總黃酮溶出量為28. 66mg/mL(釀酒科技，張麗杰等，2007 (10) :40-42)。 梁彬霞等利用黑糯米和鮮葛根進(jìn)行了發(fā)酵酒的研制，在黑糯米和鮮葛根比例為2 : 1，30°C 發(fā)酵，36小時(shí)后1『C后發(fā)酵20天。酒精度為14% ，總黃酮量為32mg/ml (釀酒，梁彬霞等， 2008(35) :74-76)。王克明等采用PVA為載體共固定化釀酒酵母和產(chǎn)香酵母發(fā)酵葛根，釀 造葛根酒，釀酒酵母和產(chǎn)香酵母二種菌種菌量的最佳配比為3 : 1，發(fā)酵溫度2(TC，共固定 化細(xì)胞分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵凝膠粒的充填系數(shù)分別為0. 25和0. 5，游離混合細(xì)胞的發(fā)酵時(shí) 間為7d，共固定化細(xì)胞連續(xù)發(fā)酵稀釋速率0. 12/h，其發(fā)酵時(shí)間為0. 5d左右，酒精含量約為 70g/L (釀酒，王克明，2005 (32) :66-68)。 人參是我國(guó)重要特產(chǎn)，也是馳名中外的珍貴藥材。其藥用價(jià)值是強(qiáng)身益智，明目安神，止驚悸，久服后延年益壽，因其具有神奇而廣泛的作用，享有"百草之王"的美譽(yù)。高
秀娥等將人參與糯米復(fù)合發(fā)酵，從而生產(chǎn)出營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味純正的低度保健酒，最大程度利
用了人參(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文，高秀娥，發(fā)酵型人參酒加工工藝的研究)。 平貝母是一種藥用貝母類藥材，具有清熱潤(rùn)肺、化痰止咳的功效。野生平貝母產(chǎn)于
黑龍江、遼寧、吉林等省，目前平貝母多為栽培。該藥材初春萌芽、開花，較大豆、玉米等生長(zhǎng)
早一段時(shí)間，不影響其它作物生長(zhǎng)，可以與農(nóng)作物套種，其它作物收獲后再?gòu)牡叵氯〕銎截?br> 母。另外平貝母屬多年生植物，一次播種，多年生長(zhǎng)繁育。經(jīng)研究鑒定，平貝母中主要的藥
效成分為多種生物堿、生物堿苷及腺苷、胸苷、氨基酸等。除藥用成分外，平貝母還含有40
60%的淀粉，如不加以利用會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，并產(chǎn)生環(huán)境污染。但是目前還沒(méi)有用平貝母釀
酒的報(bào)道。將平貝母中的淀粉糖化后進(jìn)行酒精發(fā)酵，從分離出的藥渣中提取生物堿、腺苷等
藥效成分，是一種現(xiàn)實(shí)可行的釀酒方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種用平貝母生產(chǎn)白酒和果酒的方法，提出了 一種在不損失平貝母中藥用成分的前提下綜合利用平貝母淀粉的方法，能夠提取藥渣中藥 用成分，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 步驟l :粉碎平貝母，制成平貝母粉，過(guò)40-80目篩。
步驟2:將過(guò)篩后平貝母粉與水按1 : 2-7比例調(diào)漿，攪拌使其全部混勻。
步驟3 :加熱至黏稠，溫度70-95。C，糊化20-120min。 步驟4 :用酸或堿調(diào)節(jié)pH為5-10，按5-20U/g原料加入液化酶，控制溫度 90-10(TC，液化30-180min，至淀粉全部水解，碘液試驗(yàn)不變藍(lán)；所述的酸是指鹽酸、硫酸、 磷酸或醋酸，所述的堿是指氨水、氫氧化鈉或氫氧化鈣。 步驟5 :冷卻至58-62。C，用上述的酸調(diào)節(jié)pH為4-5，按100-200U/g原料加入糖化
酶，保持58-62。C糖化2-12h，過(guò)濾、壓濾或者4000-12000rpm離心，分離出藥渣。 步驟6 :將糖化液置于已清洗干凈的發(fā)酵罐中，60-121 °C濕熱滅菌
10-180min。發(fā)酵罐冷卻至接近發(fā)酵控制溫度后，以1_20%接種量接種活化的釀酒酵母
(Saccharomycescerevisiae)或其它產(chǎn)乙醇的菌種、酒曲進(jìn)行酒精發(fā)酵，控制發(fā)酵溫度為
25-4(TC，pH為3-7，攪拌轉(zhuǎn)速100-300rpm，通氣量0-0. 2vvm。所述的其它產(chǎn)乙醇的菌種、酒
曲是指樹干畢赤酵母(Pichia stipitis)、休哈塔假絲酵母(Candida shehatae)、嗜鞣管囊
酵母(Pachysolen ta皿ophilus)或運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌(Zymomonas mobilis)等。 步驟7 :發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵液，78-10(TC蒸餾或真空度0.08-0. lMPa、30-7(TC
真空蒸餾，勾兌成白酒。 若在糖化液中加入一種或多種野果，如山葡萄、樹莓(覆盆子)、野生獼猴桃(圓棗
子)等的漿液，按上述步驟6發(fā)酵后除去菌體和殘?jiān)?jīng)陳化即可制得果酒。 糖化液過(guò)濾或離心得到的藥渣與酒精蒸餾后的殘?jiān)蚬频臍堅(jiān)?，可用?lái)提取生
物堿、腺苷等藥效成分。生物堿可采用30-95%乙醇回流提取，并采用有機(jī)溶劑萃取、沉淀、
蒸餾、結(jié)晶、樹脂吸附及層析分離等技術(shù)進(jìn)行分離、純化，回流提取所用乙醇可使用由平貝
母淀粉生產(chǎn)、經(jīng)精餾制得的乙醇。提取生物堿后的乙醇可回收并循環(huán)使用。
本發(fā)明的效果和益處是綜合利用了中藥材平貝母，將其中的淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇，同 時(shí)提取藥渣中的生物堿和腺苷等有效成分，從而實(shí)現(xiàn)釀酒"不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地"的目 標(biāo)，有助于解決我國(guó)糧食安全問(wèn)題；綜合利用平貝母還可以避免淀粉或其水解液排放到環(huán) 境中所帶來(lái)的污染，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施例方式
所用的平貝母產(chǎn)于吉林通化，粗淀粉含量為58X，總生物堿含量lmg/g平貝母。種 子培養(yǎng)基中各種成分的含量(g/L):葡萄糖20，蛋白胨4，酵母粉4。從斜面向種子培養(yǎng)基接 入釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)菌種收藏所，編號(hào)ATCC 4126)后培養(yǎng) 16-20h即得種子。平貝母糖化液作為發(fā)酵培養(yǎng)基，不再添加其它成分，除非制作果酒時(shí)加入 野生果漿。 Drogendroff試劑的配制稱取O. 85g硝酸鉍溶于10ml乙酸后，加水50ml，然后加 入40% KI溶液10ml，最后將所得溶液與乙酸和水以體積比1 : 2 : IO混合。
實(shí)施例l:白酒的制作 將平貝母粉碎，過(guò)60目篩。稱取lkg平貝母粉末，加入3.5L水，在糖化鍋中調(diào)漿， 水浴加熱至黏稠(約90°C )，用NaOH調(diào)pH 6_6. 5，糊化30min，加入高溫液化酶(20000U/ ml)O. 5ml，95-97。C液化30min，用碘液試驗(yàn)不變藍(lán)。冷卻至60。C，用HC1調(diào)pH 4-4. 5，加入 糖化酶(100000U/ml)2ml，6(TC糖化2h。將糖化液先經(jīng)8層紗布過(guò)濾，然后以12000r/min離 心10min。收集上清液，得到糖化液體積約2. 7L，其中葡萄糖濃度為204g/L，總生物堿含量 28.5mg/L，占平貝母總生物堿的7.7%。將糖化液裝入發(fā)酵罐中，115。C滅菌15min。滅菌后 冷卻，以10%接種量接入種子，維持溫度30。C，pH4. 5，攪拌速度150r/min，通氣量0. 05vvm， 發(fā)酵至殘?zhí)墙抵羖g/L以下。測(cè)定發(fā)酵液中酒精濃度為71. Og/L。 0. 09MPa真空度下45t:減 壓蒸餾2h，得到酒精度為46的白酒。
實(shí)施例2 :果酒的制作 將平貝母粉碎，過(guò)60目篩。稱取0.85kg平貝母粉末，量取3L水倒入糖化鍋 中，調(diào)漿，用NaOH調(diào)pH6-6. 5，水浴加熱至黏稠，糊化30min，加入高溫液化酶(20000U/ ml)O. 425ml，95-97。C液化30min，用碘液試驗(yàn)不變藍(lán)。冷卻至60。C，用HC1調(diào)pH 4_4. 5，加 入糖化酶(100000U/ml)1.7ml，6(TC糖化2h。將糖化液先經(jīng)紗布、綿布或帆布過(guò)濾，然后以 12000r/min離心10min。收集上清液，得到糖化液體積約2. 5L，其中葡萄糖濃度為185. 6g/ L，總生物堿含量23. 8mg/L。將糖化液、100g山葡萄、100g野生獼猴桃(圓棗子)裝入已滅 過(guò)菌的發(fā)酵罐中，115t:滅菌15min。滅菌后冷卻，以10%接種量接入種子，維持溫度30°C ， pH4. 5，攪拌速度150r/min，通氣量0. 05vvm，發(fā)酵至殘?zhí)墙抵羖g/L以下。測(cè)定發(fā)酵液中酒 精濃度為70. 6g/L。靜置去除渣滓即得果酒。
實(shí)施例3 :藥渣中生物堿的提取 將實(shí)施例1中過(guò)濾離心得到的藥渣與酒精蒸餾剩下的殘?jiān)喜ⅰ⑺?、放?0°C 烘箱干燥至恒重，稱重，為400. 6g。稱取10. Og，置于索氏提取器中用100mL的95%乙醇進(jìn) 行回流提取，提取到Drogendroff試劑沒(méi)有生物堿沉淀反應(yīng)為止，將所得提取液減壓濃縮 回收乙醇。用酸性染料比色法(王沖之等，貝母類藥材生物堿及生物堿苷含量測(cè)定方法學(xué) 研究，中國(guó)藥學(xué)雜志，2003，38(6) :415-418))測(cè)定提取液中生物堿濃度為260mg/L，收率達(dá)
590%。
權(quán)利要求
一種用平貝母生產(chǎn)白酒和果酒的方法，其特征在于如下步驟平貝母粉碎g過(guò)篩g淀粉糖化g過(guò)濾或離心去除藥渣g糖化液發(fā)酵制酒精g蒸餾g白酒；若在糖化液中加入果漿，發(fā)酵液除去殘?jiān)途w，則制備得到果酒。
2. 權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)白酒，其特征在于如下步驟 步驟1 :粉碎平貝母，制成平貝母粉，過(guò)40-80目篩；步驟2 :將過(guò)篩后的平貝母粉與水按1 : 2-7比例調(diào)漿，攪拌使其全部混勻；步驟3 :加熱至黏稠，溫度70-95。C，糊化20min-120min ;步驟4 :用酸或堿調(diào)節(jié)pH為5-10，按5-20U/g原料加入液化酶，控制溫度90-100°C ，液 化30min-180min，至淀粉全部水解，碘液試驗(yàn)不變藍(lán)；所述的酸是指鹽酸、硫酸、磷酸或醋 酸，所述的堿是指氨水、氫氧化鈉或氫氧化鈣；步驟5 :冷卻至58-62°C，用上述的酸調(diào)節(jié)pH為4-5，按100-200U/g原料加入糖化酶， 保持58-62。C糖化2-12h，過(guò)濾、壓濾或者4000-12000rpm離心，分離出藥渣；步驟6 :將糖化液置于已清洗干凈的發(fā)酵罐中，60-12rC濕熱滅菌10-180min。 發(fā)酵罐冷卻至接近發(fā)酵控制溫度后，以1-20 %接種量接種活化的釀酒酵母 (Saccharomycescerevisiae)或其它產(chǎn)乙醇的菌種、酒曲進(jìn)行酒精發(fā)酵，控制發(fā)酵溫度為 25-40°C， pH為3-7，攪拌轉(zhuǎn)速100-300rpm，通氣量0-0. 2vvm ;所述的其它產(chǎn)乙醇的菌種、酒 曲是指樹干畢赤酵母(Pichiastipitis)、休哈塔假絲酵母(Candida shehatae)、嗜鞣管囊 酵母(Pachysolen ta皿ophilus)或運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌(Zymomonas mobilis);步驟7 :發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵液，78-10(TC蒸餾或真空度0. 08-0. lMPa、30-7(TC真空 蒸餾，勾兌成白酒。
3. 權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)果酒，其特征在于根據(jù)上述權(quán)利要求2，在糖化液中加 入一種或多種野果，如山葡萄、樹莓、野生獼猴桃等的漿液，按上述權(quán)利要求2的步驟6發(fā)酵 后除去菌體和殘?jiān)?jīng)陳化制成果酒。
4. 利用權(quán)利要求2或3所述的方法制得的藥渣、殘?jiān)?，其特征在?糖化液過(guò)濾或離心得到的藥渣與酒精蒸餾后的殘?jiān)蚬频臍堅(jiān)脕?lái)提取生物堿、腺苷等藥效成分，生物堿采用30-95%乙醇回流提取，并采用有機(jī)溶劑萃取、沉淀、蒸餾、結(jié) 晶、樹脂吸附及層析分離等技術(shù)進(jìn)行分離、純化，回流提取所用乙醇可使用由平貝母淀粉生 產(chǎn)、經(jīng)精餾制得的乙醇，提取生物堿后的乙醇可回收并循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用中藥材平貝母生產(chǎn)白酒和果酒的方法，屬于釀酒技術(shù)領(lǐng)域。其特征是將中藥材平貝母粉碎后過(guò)篩，采用雙酶法糖化其中的淀粉，過(guò)濾或離心去除藥渣，向糖化液中接入產(chǎn)乙醇菌種發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)蒸餾后勾兌成白酒。生產(chǎn)果酒時(shí)則在糖化液中加入山葡萄等野果果漿，發(fā)酵后過(guò)濾除菌和殘?jiān)?，?jīng)陳化即成果酒。糖化液過(guò)濾或離心所得的藥渣與酒精蒸餾殘?jiān)⒐茪堅(jiān)捎脕?lái)提取生物堿、腺苷等藥效成分。本發(fā)明的效果和益處是節(jié)約糧食，節(jié)能環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了中藥材平貝母的綜合利用。
文檔編號(hào)C12R1/72GK101698820SQ200910309570
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者叢曉暉, 修志龍, 珊 孔, 明 黃 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué);叢曉暉;黃 明