CN88100676A - 从植物汁制取酒精饮料的方法 - Google Patents

Abstract

这种方法在于通过压榨至少一种植物取得植物汁，在亚硫酸化处理之前调整pH，在澄清汁后将其在滤膜上进行微过滤。将微过滤汁在二氧化碳气氛中进行有控制的酒精发酵。这种方法可产生出一种具有非常宜人的器官感觉特点的酒精饮料。本方法的工业应用设备可用于甜蔗，能产生出蔗酒和纯蔗精。

Description

从植物汁制取酒精饮料的方法

本发明涉及从至少出自一种植物的植物汁中制取酒精饮料的方法。

通过成醇发酵制取酒精饮料最常用的植物汁是葡萄汁。

葡萄酒酿造法是由一整套将葡萄转化成酒的技术组成的。

葡萄收获后被运到酒窖或贮藏室，在那儿将根据希望获得红酒、白酒或玫瑰红酒的不同需求，进行许多连续和不同的处理。葡萄酒的各种酿造工序可分为三个部分：收获葡萄时的机械处理;成醇发酵;酒的贮存和陈化。

收获葡萄机械处理的目的，例如在酿造白葡萄酒时，是为了减少固体物质（梗、皮、核）和液体的交换。因此，为了获取白葡萄酒，白葡萄或黑葡萄被运到窖中并在可能进行的捣碎去梗后立即进行挤压。经轻微亚硫酸化处理后的葡萄汁可在成醇发酵前进行澄清。

澄清是在成醇发酵前将粗杂质（泥土、有机碎屑）从葡萄汁中分离出来。这意味着由此而得的汁在成醇发酵前可能含有悬浮的固体。

另一种经常用于抽取酒精饮料的植物汁是通过压榨和汲取甘蔗所获得的甘蔗汁。这种稀释汁，每升含糖约70克，先进行成醇发酵，然后进行蒸馏和浓缩，以便得到农用朗姆酒。

这种朗姆酒表现出其非酒精含量相对高的所有特征。传统上，这种非酒精含量是由除乙醇外的所有挥发物质组成，如醛类、酯类、高级醇、糠醛、挥发性酸，等等。甚至所谓淡朗姆酒，根据目前法国的规定范围，每百升纯酒精的非酒精含量始终超过60克。

与葡萄汁不同，蔗汁直到目前没有被原样地成醇发酵过，以便以工业方式制得可直接消费的、度数是乙醇含量10～11%（容量）的酒。

最后，还有各种其他植物汁，如各种蔬菜汁、柑桔汁和各种水果汁如瓜、杏、芒果、菠萝汁等，尽管这些植物汁香味浓溢，但人们并没有通过发酵方法以这些汁去造酒。因为直到现在，这种方法也未被人们所掌握，而且细菌的增殖也不利于通过酵母进行酒精发酵。相反，这些汁是作为没有被发酵的饮料使用的。

因此，目前有许多相互不同的植物汁的使用方法。本发明的目的在于建立一种新的使用方法，可从一种含糖丰富的植物汁中制得一种新的酒精饮料。所谓植物汁，是指从单纯一种植物如甘蔗中取得的汁，或是指通过混合几种植物如甘蔗和柚子、甘蔗和菠萝、葡萄和一种或几种蔬菜中取得的汁。

所谓新的酒精饮料，根据对消费者的象征性统计抽样，是指具有新的吸引人的器官感觉特点的饮料。

在葡萄酒学领域中，还不可能通过酒的成分就确定酒的特征，因为这些成分非常复杂。实际上，已在葡萄酒中识别出了约五百种不同的成分。

因而，所提问题的解决方法取决于从自然含有至少一种可发酵糖的植物汁中提取酒精饮料的方法，其特征在于：

a）通过压榨至少一种植物，取得一种植物汁，以便每升这种植物汁中的可发酵糖的含量在80克到230克之间，在进行亚硫酸化处理和把所有超出1毫米粒径的悬浮物去除进行澄清之前，应将PH调整到3.5和4.3之间;

b）将澄清后的汁在具有0.2到0.45μm之间孔隙率的滤膜上进行微过滤，并将其分为大、小两个部分量;

c）用小部分量，通过培养精选过的酵母的需氧微生物，组成曲子;

d）将曲子添入微过滤汁的大部分量并在二氧化碳环境中在20～28℃之间进行酒精发酵。

这一方法的优点是能严格进行控制并因此能有良好的繁殖性。PH值可以优先通过添加一种或几种通常可食用的有机酸、或通过添加一种象柠檬汁或葡萄柚汁那样的强酸果汁，被调整到上述值。在具有0.2～0.45μm之间孔隙率的滤膜上进行微过滤是本方法的基本方法之一。经过微过滤，去除了汁中的悬浮固体微粒。

这种无固体微粒的滤液意外地导致了一种具有新的器官感觉特点的酒精饮料。实际上，大部分芳香化合物似乎粘在经过微过滤剔除了的细胞纤维上。

此外，所有稠度的汁在各自植物的压榨后可汇聚到一起，这样能分别从具有0.2～0.45μm孔隙率的滤膜中通过的各单独成分中产生出各自的新的器官感觉特点。这对甘蔗汁表现出巨大好处，因为粘在甘蔗的细胞壁上的相当粗的大部分芳香成分不进入滤液。随后，滤液的成分在酵母作用下被转化成将自身的特殊标记提供给取得的饮料的化合物。

此外，用0.2μm孔隙率的滤膜进行微过滤的特点是能从滤液中剔除所有内生酵母和细菌，并因此导致出无菌植物汁。因此，这种0.2μm的孔隙率在本发明方法中优于所有其他较大尺寸的孔隙率。

然而，还可使用能让某些微生物、特别是微小细菌进入滤液的具有0.45μm孔隙率的滤膜。如果这些微量微生物能被介质的酸性PH或二氧化硫抑制住，这样做就并无妨碍。此外，应当注意，在等待用曲子进行接种时，应将滤液的大部分冷却下来，而且应恰好在添加曲子之前重新加热。添加曲子可导致精选出的酵母群体急剧繁增，这样能使某些微生物从此抑制在极少量的状态。

因此，根据本发明方法可获得芳香组合物和好味道、特别是每种植物本身的酸、苦、甜和咸味，这种在器官感觉方面获得的效果不同于通过向发酵后的汁中添加植物芳香剂而取得的效果。

如果可发酵糖的含量充足，由酒精发酵导致的酒精度可达到所含乙醇限度容量的2%和14%之间。

如果无氧微生物发酵中的酵母不缺少维他命和含氮物，某些可发酵糖的含量X可导致容量直至Y%的酒精含量。必要时，可在发酵前在汁中添加生物素和铵盐。发酵可通过剔除发酵的酵母和巴斯德灭菌法，在容量为2%和Y%之间停止。

为了在发酵时不出现无法控制的香味损失和/或酵母的无法控制的代谢，发酵应在关闭的槽或封闭的槽中进行，发酵温度最好调整到20～28℃之间。

封闭的槽能至少将一部分溶液中形成的二氧化碳气保留在饮料中，因此能使饮料产生气泡。

根据本发明的一般方法，植物汁包括通过压榨甜蔗取得的汁，以及发酵可达其自然限度，这种方法可生产出度数为10～11%容量的、含低度非酒精量的白葡萄酒类的酒精饮料。它可方便地进行蒸馏-精馏，以便生产出带有每百升纯酒精低于约40克非酒精含量的、度数在92%～96%/容量之间的酒精。通过减少这种酒精，可取得甜蔗的天然纯精，这种纯精具有新的器官感觉特征，并且因具有很低的、甚至比淡朗姆酒还低的非酒精含量，而非常可口。

此外，本发明的优点和特征将在实施例的描述中烘托出来，其中第5例将参照根据本发明方法图示的一种设备图进行描述。

例1：甘蔗酒的制造

用单独一组圆筒压榨预先洗净并干燥的甘蔗，以便取得每公升含有175克可发酵糖的、浓度为1075、PH等于4.85的汁（通常，汁的浓度与纯水浓度为1000相比较）。

提取1100升这种汁，通过添加275克柠檬酸和275克酒石酸，将其pH降到4.21。

这种汁在澄清前，在添加55克二氧化硫的同时，通过氧化作用和微生物变化进行保护。随后，这种汁通过流量为1500升/小时的离心器进行离心分离，以便剔除所有超出1毫米尺寸的悬浮物质，因此得到的汁，通过IMCA器，在微过滤流量是1000升/小时，孔隙率为0.2μm的无机滤膜上进行切向微过滤。

提取这种经过微过滤的汁的小部分量（200升），用40克的每立方厘米含有酵母4×10⁶的酿酒酵母（Saccharomyces Cererisiae）进行接种。如果曲子的浓度达到在每立方厘米中含有10⁷-10⁸个酵母时，并且酵母群呈繁增时，就将其添入在无菌状态下保存的微过滤汁的大部分量（900升）中。添加的曲子量约为微过滤汁的大部分量的22%（体积）。

（除上述这个22%以外，添加到微过滤汁的大部分量中的曲子量可以是前者的10～25%）随后再添加磷酸铵275克。

严格意义上的所谓的发酵状态，是在恒温控制的槽中开始，恒温控制是为了使中心温度处于20和28℃之间，直至耗尽可发酵的糖。因此酒精发酵可导致其自然终止。

在不密封的关闭的槽中，可在尚未发酵汁的表面保持二氧化碳气氛。

糖含量的测定表示出发酵不能再继续。为此应添加约88克二氧化硫，以便稳定这种酒精饮料，使其不受氧化和细菌变质的危害。

这一产品的分析结果如下：

-pH＝3.57

-酒精度是11.6%（容量）

-无乳酸

-挥发性酸相当于0.27克/升的H₂SO₄

例2：从甘蔗汁和青柠檬汁中制取酒精饮料

甜蔗压榨汁，同于例1（也就是说，浓度为1075、pH等于4.85，含有175克/升可发酵糖的汁），通过每百升甘蔗汁添加0.5升的青柠檬汁，使pH达到4.3。由此取得的汁这时进行与例1完全相同的处理。

所取得的产品分析结果如下：

-pH＝3.39

-酒精度为11%（容量）

-无乳酸

-挥发性酸相当于0.18克/升的H₂SO₄。

例3：从甘蔗汁和葡萄柚汁中制取酒精饮料

用单独一组圆筒压榨预先洗净并干燥的甘蔗，以便取得每升含175克可发酵糖的、浓度1075、pH等于4.85的汁。将这种汁用柠檬酸（25克/百升汁）和酒石酸（25克/百分汁）进行酸化，使其pH等于4.21。这时添加5%刚刚压榨的全部葡萄柚汁（与甘蔗汁容量相比的容量百分比）。这一添加使pH降到3.85。按5克/百升汁的比例添加二氧化硫。由此得到的汁，在孔隙率等于2μm的过滤器上进行澄清和微过滤。经过微过滤的汁分成大部分量和小部分量。小部分量是用于通过酿酒酵母制备曲子。当这种曲子浓度达到5×10⁷个酵母/立方厘米时，就被添入大部分量中，并且发酵是在关闭的槽中进行的，直到耗尽可发酵的糖。在停止发酵后取得的产品分析，得出以下结果：

-PH＝3.38

-酒精度是10.8%（容量）

-挥发性酸相当于0.18克/升的H₂SO₄

这种饮料通过8克/百升二氧化硫进行稳定。

因而它表现出非常典型的器官感觉特征：葡萄柚香味和某种入口苦味。

例4：从法国南方的白葡萄汁（melon）中制取酒精饮料

压榨已去皮的白葡萄，获取12升汁。

这种汁的成分如下：

果糖15克/升、葡萄糖11克/升，蔗糖57克/升（或者是可发酵糖的总数83克）。

这种汁被1.5克/升柠檬酸和1.5克/升酒石酸酸化。这时的PH是4.30。添加50毫克/升的二氧化硫后，再在0.3毫米的筛滤器上澄清。由此得到的澄清汁在10微米的滤膜上过滤，然后在0.2微米的滤膜上进行微过滤。除了提取其中的3升用于制取曲子外，其余的微过滤汁置于-4℃中凝结，作为补充预防措施。在这3升汁中添加酿酒酵母的干酵母的600毫克。第二天，酵母群处于增长状态，并且达到10⁸个酵母/立方厘米。这时，曲子被添进已解冻并已重新加热到20℃的大部分汁（9升）内，而且全部置于二氧化碳环境下、在20℃的情况下发酵两天。为了进行这种发酵，应使用15升容量的、配有气泡吸收器的玻璃容器，以便在汁的表面保持二氧化碳环境。

这种汁的浓度-达到1010，便从中倾析A部分4升，并立即用巴斯德灭菌法灭菌，以便停止酒精发酵。余下的汁，称为B部分，发酵直到其自然终止。这时添加80毫克/升SO₂。

因此获得的产品具有以下成分：

A部分：未完全发酵的饮料

-PH＝4.10

-酒精度＝2.8%（容量）

-可发酵糖＝38克/升

-挥发性酸相当于0.15克/升的H₂SO₄。

B部分：完全发酵的饮料

-PH＝4.02

-酒精度＝5.0%（容量）

-可发酵糖低于1克/升

-挥发性酸相当于0.20克/升的H₂SO₄，

例5：参照图1，可看出是一幅用于应用本发明方法的设备原理图。

用人工切割甜蔗，不能使用焚烧法预先

剪技术，以避免任何对茎的物理性损伤，如压碎或损坏，否则甘蔗的内部会遭到各种微生物的污染。

茎最好在运到设备所在地后，除去枝叶，切成约1.20米长，并置在准备台（2）上。

准备台（2）是一不锈钢棍和链条式传送装置，用于将甜蔗茎输到清洗台（3）。清洗台（3）由栅栏式水平传送装置组成，上面配备了一些通入可饮用水的喷头（4）。清洗的目的是去除茎上的土粒和污迹。

清洗后，甜蔗茎在通过圆筒压榨机（5）时萃取汁液。因此取得的第一次压榨的汁的浓度约1080，并含有很高的可发酵糖含量（188克/升）。

应当指出，在清洗和通往压榨机之间，蔗茎可能还进行干燥。

蔗渣从压榨机（5）出来后并不为了重榨而再用，而是在（6）中排出。

因此，经过在（5）中压榨取得的汁是纯蔗汁，随后经过几个澄清阶段。此时，在分离系统（7）中进行网滤，分离系统有一个回收坚固物质的槽和管状螺旋器。汁从一个约2×15毫米的长方形网眼筛中通过并汇集在位于分离器（7）下方的容器（8）中。

PH测量探测器位于容器（8）中，用于选择汁。实际上，只有PH在约5.2和约5.4之间的汁才保留，在这一范围之外的汁将被排出，此时上游的设备将停止运转。实际上可以认为，PH超过5.4或低于5.2时，是汁损坏或污浊的信号。

汁从分离器（7）出来后，通过活塞泵（9）输进过渡性存贮槽（10）。泵（9）还用于排除被视为不符合上述PH测量探测器指示的汁。为此，泵（9）以可反推方式安装在带有阀门的T形分流器上，阀门可根据PH选择汁。

在泵（9）和槽（10）之间，可在PH3.5和4.32之间进行调节或调整，以及为了保护汁不马上进行发酵，可通过二氧化硫进行亚硫酸化处理。So₂同时可起到抗氧化剂和抗菌素作用。

PH的调整可用其它酸汁，如柠檬汁或葡萄柚汁，或桔汁，或通过添加柠檬酸和酒石酸进行调整。

从槽（10）出来的汁，由离心泵（11）接收并经过分离器（12）输进离心机（13）。这种分离器可能是Wesfalia牌SA2060076型，转鼓的转速为6500转/分。

分离器（12）的作用是，在再次进行汁的筛滤以后，可以保护离心机（13）。在此，分离器（12）是垂直筒式自动清洗器，头部有刮平表面的、带有网眼0.9毫米栅栏的压热自闭筛滤器。这样可剔除全部超出1毫米尺寸的悬浮物。

离心机（13）的作用是将澄清汁引向在孔隙率等于0.2微米的无机滤膜上切向过滤的装置（15）。

这一装置（15）可以是半关闭环式IMECA器，带有压力控制调节器和间歇式（每批）过滤与澄清系统。

这个装置包括一组两个壳体四个环。每个壳体含有孔隙率0.2微米、总表面积30.4平方米的滤膜19个，平均供给量是5000升/小时。

离心机（13）直接将澄清过的汁压送向存贮槽（14）。

离心机（13）在此是一种水力旋流器式的水升压器。

从切向过滤装置（15）输出的滞留物（16）（rètentats）进入热交换器（17），这期间输出的滤液（18）进入第二个热交换器（19）并被输送到关闭式发酵槽组（20）。

交换器（17）和（19）从制冷器（21）供冷。

由于切向过滤使汁加热，交换器（17）和（19）的作用是冷却滞留物和滤液。

输往槽（14）的滞留物，经过交换器（17），可在必要时将槽（14）中的汁维持在低于约25℃的温度。

因此，可在槽（20）的入口取得澄清的无菌蔗汁，因为超过0.2微米的所有酵母，细菌和微粒已被清除。

蔗汁这种经过明显控制的纯质量，基本上存在于本发明的方法中，因为正是这种质量随后可借助单独经过选出的外生酵母菌落进行接种，取得最后需要的产品。作为酵母，可选用渊源于INRA-Narbonne-CBS 6978的、保证成活群为25×10⁹个细胞/克的酿酒酵母菌落，（Fermivin-Société Rapidase 59113 Sedin-Frana）

还可以在已商业化的产品中选择其它酵母如各种不同的酿酒酵母菌落、或梨酒裂殖酵母物。

进入槽（20）的汁约18℃。

接种是按以下方式完成的：曲子是在所谓的酿酒槽（23）中准备的。

为此，供给槽（20）的汁被预先取样并输向酿造槽（23）中。选出的酵母通过多用定量器（24）输进槽（23）。

槽（23）配有一个搅拌器、一个为保证需氧微生物的条件向曲子内部注入空气的装置，和一个联结着制冷器（21）的、为了使需氧微生物在20和28℃的温度之间进行培养的热交换器（25）。

多用定量器（24）还用于调整曲子的PH，并用于添加可能的附加物如含氮物质。

在槽（23）中进行的搅拌和氧合作用可使酵母成倍增加。这种繁增可通过在显微镜下计数进行控制。

曲子在注入关闭槽（20）前，约准备24小时。最好在酵母群呈增长相时进行这种注入。

曲子通过活塞泵（26）输进每个充满微过滤汁的槽中，注入量为微过滤汁总量的10到25%。

每个槽（20）配备有平板式交换器截面（27），这一截面联结着制冷器（21）并能精确地控制发酵温度，最好控制在20～28℃之间。

有一部分槽（20）未充入可发酵的微过滤汁，而是用于进行发酵的槽（20）的滗清。

在上述两组槽（20）之间，有利于在已发酵的汁上进行离心过滤，以剔除死酵母。这种离心过滤后是在0.2微米孔隙率的滤膜上进行切向微过滤，以便除去最后的微量酵母和所有沉积物。

在酿造槽的出口（28），可得到具有酒精度约10～11%（容量）的澄清蔗酒。

这种蔗酒的温度在出酒槽时是18℃，以避免细菌侵蚀。

这种蔗酒被输进已知种类的蒸馏-精馏装置（29）。

这种装置可进行调整，以便取得例如两种酒精，一种是96%（容量），其中的非酒精的最大含量是9克/百升纯酒精;另一种是94%（容量），非酒精的含量在10～15克/百升纯酒精。

因此精馏出的酒精随即导向两个稀释槽（30），每个槽配备一个联合制冷器（21）的平板式交换器截面（31），并负责在与槽（32）供给的水进行稀释时控制明显升高的温度。

出自于软化装置的水具有阴离子和阳离子树脂（Parent Industric）。这种水的电阻率为200000欧姆/cm²/cm

通过稀释将上述精馏出的酒精改变成度数40%（容量）的饮料。这些饮料在槽（33）中贮存。他们具有很舒适的器官感觉特点，同时具有基本出自于乙醇含量的生理性特点。

Claims (11)

1、从自然含有至少一种可发酵糖的植物汁中获得酒精饮料的方法，其特征是：

a)通过压榨至少一种植物，取得一种植物汁，以使这种植物汁的可发酵糖的含量在每升80克到230克之间，在进行亚硫酸化处理和为剔除所有超出1毫米尺寸的悬浮物而进行澄清之前，应将PH调整到3.5和4.3之间；

b)将澄清后的汁在具有0.2到0.45微粒之间孔隙率的滤膜上进行微过滤，并将其分为大、小两个部分量；

c)用小部分量的微过滤汁，通过培养精选过的酵母的需氧微生物，组成曲子；

d)将曲子添入微过滤汁的大部分量中，并在二氧化碳气氛中、在20～28℃之间进行酒精发酵。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于使酒精发酵直至达到所含乙醇限度容量的2%和14%之间。

3、根据权利要求2的方法，其特征在于使酒精发酵直至其自然终止。

4、根据权利要求2的方法，其特征在于通过剔除发酵酵母，使发酵在所选择的酒精度上停止进行。

5、根据权利要求1～4的任何一个权利要求的方法，其特征在于在c）阶段中应在20～28℃之间的温度培养需氧微生物。

6、根据权利要求1～5中的任何一个权利要求的方法，其特征在于该植物汁是通过压榨甜蔗取得的汁。

7、根据权利要求1～6中的任何一个权利要求的方法，其特征在于所选择的酵母是酿酒酵母。（Saccharomyces  Cerevisiae）。

8、根据权利要求1～7中的任何一个权利要求的方法，其特征在于，在d）阶段，当曲子的酵母浓度达到每立方厘米中含有10⁷～10⁸个酵母，并且酵母群呈增长相时，应将曲子添加进去。

9、根据权利要求1～8中的任何一个权利要求的方法，其特征在于，在d）阶段，所应添加的曲子的总量是微过滤汁大部分量的10～25%（容量）。

10、根据权利要求1-9中的任何一个权利要求的方法，其特征在于酒精发酵是在封闭槽中进行。

11、根据权利要求1-9中的任何一个权利要求的方法，其特征在于酒精发酵是在关闭槽中进行。

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