葡萄酒和啤酒的低醇或無醇專利技術綜述

顏小平

摘要：葡萄酒和啤酒在中國擁有一個廣闊、不斷發展的市場，已經成了中國老百姓聚餐的必備，但是由于酒精對身體存在一定的傷害，低醇或者無醇為代表的啤酒或葡萄酒的開發越來越受到重視。本文著重介紹低醇或者無醇食品領域的現有技術及專利申請狀況，并就主要申請人的專利申請進行了分析，通過對低醇或無醇葡萄酒或啤酒的發展狀況梳理，希望幫助企業找到新的研發思路。

關鍵詞：葡萄酒；啤酒；低醇；無醇；發酵；發明構思

啤酒和葡萄酒已經在消費市場上占據重要的位置，但是隨著大眾對健康越來越重視，且對于酒精對身體的傷害也越來越了解的背景下，低醇和無醇的產品慢慢進入消費者的視野中。尤其是一些特殊人群：如司機、孕婦、對酒精過敏的人群。但是喜好啤酒和葡萄酒的消費者，雖然能夠接受低醇或無醇的產品，但是希望既能夠享受啤酒和葡萄酒帶來的美味和營養，又可以避免酒精的負面作用。

2.國內專利申請情況介紹

我國國內申請人的首例低醇無醇啤酒申請發生在1987年，申請人是上海技術師范學院，申請號為CN8710027A，發明名稱一種無醇和低醇啤酒工藝制造方法，本發明采用了與國外專利完全不同的工藝路線，是在啤酒制造過程中，對大米或麥芽汁等原料進行糖化、發酵、壓濾，然后對原酒進行蒸餾，控制殘余酒精含量，再與麥芽汁混合添加或不添加酒花液，成為色、香、味與普通啤酒相同的無醇啤酒或低醇啤酒，比起國外常用的蒸餾法、反滲透法、限制發酵法和高溫糖化法、限制麥芽糖產生和分解等方法比起來，本發明能源消耗更少。

3.專利技術改進方向分析

開發低醇、無醇酒的核心，在于研究低醇、無醇的生產方法。由于啤酒和葡萄酒的發酵工藝互有異同，但是總體而言，兩者的加工方法可以分為在發酵階段控制酒精的產生和發酵后對酒精成分的去除或減少。國內外，對發酵階段控制酒精的產生和發酵后對酒精成分的去除或減少做了較多的開發，但是研究較多分布在對發酵階段控制酒精的產生上面，對于發酵后酒精成分的去除和減少上面占了百分之十左右，這主要是由于在對乙醇去除的時候，不易區分乙醇和酒中的易揮發組分，尤其是芳香物質也會隨著乙醇一起減少，如果采用加熱揮發的方法，還會導致風味物質被破壞，產生不愉快的風味。

3.1發酵原料的選擇

可發酵糖的含量降低，則其發酵生成的酒精也相應減少。在低醇葡萄酒的生產中，可以采摘早期生長階段的葡萄進行發酵，可以減少酒精含量。而啤酒生成過程中，由于啤酒的糖化工藝加工對象主要是大麥芽，選擇選擇含糖量低的大麥芽進行發酵加工制備低醇啤酒。但是，含糖量低的原料，會導致酒中的香氣成分不足，酸度過高，酒的品質較差。因此，雖然發酵原料的選擇比較簡單，易操作，但是現有技術中真正通過原料的選擇進行低醇或無醇酒的專利申請幾乎沒有。

3.2發酵過程中糖化物的控制

采用外源酶添加酶，如葡萄糖氧化酶，減少葡萄汁中的糖含量。生產無醇或低醇啤酒時，利用高溫糖化及分段糖化過程，以鈍化可使淀粉轉化成可發酵糖的β-淀粉酶，從而抑制麥芽糖等發酵糖的產生。在1987年德國申請的公開號為GB2181450A中記載了通過使β-淀粉酶失活或者產生其他反應，進而減少糖含量，控制發酵過程中的酒精含量。該加工方法對于生產低醇或無醇酒而言，是一個較為經濟的一個方法，而且可操作性也較強，但是氣由于僅僅降低可發酵成乙醇的糖含量減少，對于總體的含糖量而言，并未發生實質減少。因此產品中通常會富含糖份，這對于糖尿病或糖不耐受患者而言，這種加工方法也是不太適合。

3.3發酵菌種的選擇

由于含乙醇酒的主要加工過程是采用菌種微生物對原料進行發酵，進而獲得含乙醇的產品。菌種的分解能力和產醇能力是低醇酒或無醇酒的關鍵。菌種選擇的優劣，能夠影響產品的乙醇含量，也能夠影響最終產品的風味，其相對于其他加工工藝的控制，成本低，控制條件簡單，沒有負面影響。但是如何才能夠選擇到合適且效果好的微生物成了發酵的關鍵。最早開始研究產生低醇含量酒的微生物是日本的一家公司，在1985年提出了屬于酵母屬的一種真菌，其能夠獲得較低含量的葡萄酒。1987年日本的另外一家公司，通過基因工程技術，對酵母進行處理，使得該酵母能夠獲得高甘油含量，同時具有低醇的生產能力。

3.4發酵條件和工藝的控制

發酵條件和工藝對于限制乙醇發酵有顯著效果，其中低溫發酵法、及時終止法和控制氧含量法等方法在發酵條件和工藝中都能夠使得發酵過程中產生盡量少的酒精。主要是利用酵母在發酵過程中，需要合適的溫度條件、氧氣條件等進行控制，在低溫條件下和無氧環境中，發酵被終止或者低發酵進行，進而控制乙醇含量。而及時終止法是利用物理手段，終止發酵，但是對產品不能產生不良影響，通常的做法是低溫或過濾。 通常為了獲得較好的控制結果，發明人會選擇多種方法組合利用，例如2007年山東輕工業學院申請的一種無醇啤酒的制備方法（公開號：CN101016503A）中，就是利用低溫發酵和及時終止的發酵方式，并將酵母過濾排盡，獲得了無醇啤酒。在2013年燕京啤酒液申請了一種無醇啤酒的加工方法（公開號CN10371019A），主要采用較低溫度發酵，并控制氧含量等方法綜合控制發酵，進而產生無醇含量的啤酒。

3.5發酵后酒精的去除

發酵后，對高含量的乙醇進行脫去，通常需要較大型的設備或者消耗較多的能量，而且由于在將乙醇脫去的同時，會損失酒中的風味物質，因此，如何降低脫去乙醇的成本和改善酒的風味是對發酵后的酒精去除的技術工藝的主要面臨問題。英國的申請人在1981年就提出將酒精飲料通過適合分餾的塔，同時蒸汽通過塔從酒精中分離酒精，所需的低酒精飲料是從塔的下部回收，塔的上部的蒸汽被冷凝形成醇縮合物。法國申請人在1990年提出過使用疏水性沸石吸附，再分離，再重組制成無醇酒；中國一直嘗試研究利用反滲透、物理方法、真空旋轉蒸發等方法對發酵后的乙醇進行脫去。例如，如何開發出一種具有高度選擇性的膜，能夠對乙醇具有高度選擇性去除，而對其他風味物質不會影響，且能夠降低工業成本，提交加工效率，將是本領域的研究熱點。

綜上所述，低醇或無醇酒在今年具有較高的申請量和公開量，并在各技術分支上均有較多的技術更新，其中，利用多個發酵工藝條件的控制對產醇發酵進行控制是低醇或無醇酒加工的主要選擇，近年來在本領域在此基礎上改進的專利申請較多。而既能夠有效降低乙醇含量，但是又能夠很好的解決酒的風味問題，是較好的技術發展路線，也是發展趨勢。

4.總結

通過對每個技術分支的申請的授權情況和駁回情況可以看出，無醇和低醇酒的生產方法中，涉及風味和口感改良方面的授權率較高，例如：重點發展啤酒（葡萄酒）風味修飾（勾兌或調整）技術。研究啤酒（葡萄酒）風味物質組成及特性，尋找消除異味方法，尋找無毒的具有醇感的非乙醇替代物，發展麥芽、酒花及酵母香味物質提取技術，并使香味物質濃縮物商品化。

根據過往專利申請的分析，對于特殊菌種的應用的技術方面也是低醇和無醇酒未來發展的重點。例如，改善固定化酵母遺傳學特性，如應用現代生物工程技術，選育構建能吸附、吸收或分解乙醇的微生物菌種。

對于已知方法的改進和組合，能夠顯著提高無醇或低醇酒的產品品質和提高生產效率的技術發展，也是無醇和低醇酒的發展方向，例如改進已有無醇啤酒（葡萄酒）生產工藝，進行合理的優化組合，尋找最佳生產工藝流程，力爭實現高速率低成本連續發酵。

參考文獻：

[1]無醇及低醇飲料的研制方法，李磊等，釀酒科技，第65-69也2，2005年第3期

[2]低醇（無醇）葡萄酒的生產，尹卓容，中外葡萄與葡萄酒，，第50-52頁，2002年第6期