一种香料香精用酒酿基香制备方法

技术领域

本发明属于香料香精制备技术领域，具体的说，涉及一种香料香精用酒酿基香制备方法。

背景技术

在食用和烟用香精的产品开发过程中，往往将香气分为头香、体香和基香，头香、体香和基香分子量和留香时间依次递增，通过各类致香成分合理搭配，构成一个完整的香精。基香是有香物质整体香气的重要组成部分，相对分子质量较大，挥发性低，留香时间超过6小时，基香有时也叫定香剂，能让香气保持更长时间，好的基香让香精香气更醇厚自然，给人以温暖感和柔美感，是香气的灵魂，能让香气更加优雅丰富。天然香料因其丰富的致香成分，香气优雅丰富，少量使用即可明显改善香精自然感，在香精配方中具有画龙点睛的作用。目前所用的天然基香以广藿香油、香根油、檀香油、当归根油、桦焦油、扁柏油等植物提取物为主；天然酿香香料主要为康酿克油。

酿香作为一种天然香料，具有香气醇厚、能明显改善香精中头香自然感，目前的酿香，以康酿克油、蒸馏果酒为主，二者均是用蒸馏方法制备，主要致香成分为易挥发小分子酯类、酸、醇等，不具备持久留香的特点，尚未见到将酿香作为基香使用的报道。

醪糟，又称米酒，醪糟酿造已有上千年的悠久历史，传统醪糟的发酵更注重口感、吃味等特征，酿香特征香气虽有所要求，但仅是为了满足口感，不能满足其作为香料的要求。也有将糯米与烟草一起发酵，利用糯米与烟草和风味原料之间的协同作用进行发酵，为卷烟增香的报道。但将醪糟的酿香进行提取并作为香料使用尚未见报道。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，发明人一直在探索一种能作为基香的酿香，经过多次反复试验，最终选择醪糟作为酿香发酵原料，并通过对醪糟酿造过程进行有效控制，获得了含有基香成分的酿香，同时在醪糟酿香的提取中，尝试了精油、净油、油树脂、浸膏等常规天然香料提取工艺后发现，其用于提取醪糟留香持久的酿香成分效果均欠佳。采用精油提取工艺(即水蒸气蒸馏工艺)几乎不能分离出精油，且馏出液中酿香较弱，留香亦不持久，其香气强度及质量均不如康酿克油，无太多可取优势；采用净油及油树脂提取工艺进行尝试后发现也无法提取出较好的酿香基香成分；采用低度酒精提取浸膏，并经酒精梯度试验后发现70-80％酒精浸提能够提取出留香持久的酿香，其得率及香气强度均较理想，但其杂气较重，并伴有淀粉气息，香气欠优雅，其提取物中大分子脂肪酸过多，水分及溶剂回收完常温下凝固为固体，亦难以赋予香精优雅自然的酿香基香。

为了开发留香持久的天然酿香原料，解决常规天然酿香香料留香时间短，不能赋予天然的酿香基香的问题，发明人通过对传统醪糟发酵工艺改进，促使其产生更多大分子酿香成分，通过提取分离工艺改进，获得了赋予香精优雅自然酿香，且留香持久的天然酿香香料。为此本发明的目的在于提供一种香料香精用酒酿基香制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的香料香精用酒酿基香制备方法包括酒酿发酵和酒酿提取，所述的酒酿发酵包括以下步骤：

(1)将糯米与水搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化；

(2)在无菌条件下冷却至40℃以下；

(3)加入根曲霉、酵母菌接种；

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；

(5)厌氧发酵；

(6)将料液中通入乙醚进行产香发酵，发酵直至料液中无还原糖。

所述的酒酿提取包括以下步骤：

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，得到酒精提取液；

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，取清液；

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；

(10)将酒酿提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。

进一步的，步骤(7)提取过程中的酒精浓度为70-80％，提取时间2小时。

进一步的，步骤(10)的分子蒸馏过程挥发面温度110-130℃，冷凝面温度60-80℃，真空度：20-50Pa，搅拌速度：150-200转/分，进料速度每分钟20-30g。

进一步的，步骤(9)的过滤温度为80-100℃。

进一步的，步骤(6)发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2-2.5。

进一步的，步骤(3)所述的根曲霉接种量为0.5-1.5％wt，酵母菌接种量为0.2-0.6％wt。

进一步的，步骤(4)所述的供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中保证料液溶氧量大于80％。

进一步的，步骤(5)所述的厌氧发酵温度为25℃-35℃，厌氧发酵期间，需排气。

进一步的，步骤(1)糯米与水以1:6-10的质量配比混合。

本发明的有益效果：

本发明通过对醪糟发酵过程的工艺改进，克服传统醪糟在酿造时仅注重口感、吃味的特点，通过高温灭菌、菌剂接种、供氧糖化、厌氧发酵、产香发酵，并通过工艺条件的优化，使酒酿中产生分子质量较大，挥发性低可做基香的成分，并通过酒精粗提、挥发性溶剂蒸发处理、分子蒸馏，得出具有不同特性的酒酿提取物，可分别作为头香、体香和基香使用，可应用于食品及烟草中，所得香气优雅醇厚，留香持久。

附图说明

图1是本发明的制备工艺流程简图；

图2是实施例1的气相色谱图；

图3是对比例1的气相色谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

所述的香料香精用酒酿基香制备方法包括酒酿发酵和酒酿提取，包括以下步骤：

(1)将糯米与水搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化；

(2)在无菌条件下冷却至40℃以下；

(3)加入根曲霉、酵母菌接种；根曲霉接种量为料液量的0.5-1.5％wt，酵母菌接种量为料液量的0.2-0.6％wt。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉，以发酵液与碘反应不变色为判断标准。供养发酵将淀粉完全转化为小分子糖，便于厌氧发酵转化为乙醇和各种杂醇。

(5)厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将发酵废气排出，避免罐内二氧化碳含量过高引起菌群过早凋亡，发酵至还原糖转化完全，以发酵液不能使斐林试剂生成砖红色沉淀作为判断标准。因下一工艺环节产香发酵pH较低及乙醚的影响，单糖转化较慢，此过程中，应完成单糖向乙醇及各类杂醇转化，并伴有少量醛、酸和微量酯类生成，乙醇、杂醇、醛、酸是产香的主要底物，特别是杂醇因分子量较大，经转化产生的酯、酸香气较醇厚，留香较持久。

(6)产香发酵：将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2-2.5，通入乙醚进行产香发酵，发酵至料液中无还原糖。在发酵过程中通入乙醚。通过在产香发酵过程中加入乙醚和控制较低pH值，pH值轻微改变细胞膜通透性，使菌种处于一种临界状态；乙醚起到生物诱导作用，产生特殊代谢产物，试验证明通过乙醚诱导可促进致香成分形成；酿香致香香成分以酯、醇、醚等成分为主，以酯类最多，产香过程主要是酸、醇、酮等在微生物作用下进行的特殊反应，生成酯类及微量醚，随着产香过程进行，发酵液中酸减少，pH值随之上升，转化基本平衡时，pH值逐渐稳定，即为产香过程完成。

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，得到酒精提取液；提取过程中的酒精浓度为70-80％。用酒精进行粗提，可除去酒酿中的干扰杂质，如微生物凋亡产生的蛋白、多糖、果胶、残余淀粉、纤维等。通过酒精提取去除大分子不挥发成分，醇、醛、酸、酯等致香成分溶于溶剂中，实现主要指向成分初步分离。

当酒精浓度低于70％，蛋白、果胶、多糖类杂质较多，在香精常用溶剂丙二醇、酒精中溶解性较差，不利于在某些食品香精中使用，在烟用香精中焦枯杂气明显，发现70％酒精浸提能够提取出留香持久的酿香，其得率及香气强度均较理想，但其依然伴有杂气，有淀粉气息，蜡酯气息偏重，香气欠优雅，其提取物中大分子脂肪酸及脂肪醇过多，挥发半挥发致香成分含量还可提升，水分及溶剂回收完常温下凝固为固体，亦难以赋予香精优雅自然的酿香基香。

(8)将酒精提取液200目初滤去除主要不溶物，溶液中混有少量细微颗粒物需冷却澄清，再用400目滤网过滤除去，取透明清液。此处如直接冷却后400目过滤，因颗粒物过多，过多的胶质沉淀极易堵塞滤网，过滤效率较低。先200目过滤，冷却澄清后再次过滤，可以提高过滤效果，在工业上更易实现。

(9)将滤液减压浓缩上清液至无溶剂挥发后过滤；过滤温度80-100℃。提取液在80℃以下会凝固，因此需要保证过滤温度大于80℃。在经过步骤(8)过滤后，未过滤掉的蛋白、果胶、纤维等难溶物在浓缩过程中会聚集，浓缩后再次过滤更容易去除。如果不过滤，在后序的分子蒸馏过程中容易堵塞分子蒸馏设备。

(10)将酒酿提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度110-130℃，冷凝面温度60-80℃，真空度：20-50Pa，搅拌速度：150-200转/分，进料速度每分钟20-30g。酒酿提取物含大量大分子脂肪酸、脂肪醇及其他不挥发成分，其冷却至常温后形成固体，分子蒸馏前须进行持续保温或预热。

分子蒸馏过程中，通过调节挥发面温度及真空度，大分子不挥发成分无法挥发转移至冷凝面，从重相出料口流出，主要挥发致香成分由分子蒸馏冷凝面捕获冷凝后从轻相出料口流出，极易挥发的溶剂残留及小分子致香成分成分无法由冷凝面捕获，由液氮冷却的冷阱冷凝，从前馏分出料口流出，通过分子蒸馏，将几乎所有不挥发成分去除，调节冷凝面温度使主要挥发致香成分冷凝后从轻相出料口流出，从而实现致香成分高度浓缩。

实施例1

一种香料香精用酒酿基香制备方法，包括以下步骤：

(1)将糯米与水以1:6的质量比混合，搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化。

(2)通入无菌空气冷却至40℃。

(3)加入料液量0.8％wt的根曲霉和料液量0.4％酵母菌接种。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中通入氧气保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉。

(5)放入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将微生物代谢产生的废气排走，发酵至无还原糖(斐林试剂鉴别)。

(6)将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2.4，通入乙醚气体至发酵液中进行产香发酵，通入乙醚时，边搅拌边缓慢通入乙醚，确保乙醚完全溶解于发酵液中，乙醚通入总量为每升发酵液50mg，产香发酵持续20天

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，提取过程中的酒精浓度为70％，得到酒精提取液。

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，再次滤去冷却后的不溶物，取清液。

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；维持过滤温度80-85℃，防止滤液固化。

(10)取1kg步骤(9)所得酒酿粗提取物，将提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度110-115℃，冷凝面温度60-62℃，真空度：20-25Pa，搅拌速度：180转/分，进料速度每分钟20-30g。得到前馏分13.7g，可做头香或体香使用，得轻相出料252.6g为挥发半挥发致香成分，可做基香使用。经测试，基香主要成分为大分子酯类化合物，其中十四酸乙酯、十六酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、桂酸乙酯等含量较高，在留香纸上的留香时间为：3-4h，残留香气为微弱酿甜香，较纯正。

表1 实施例1轻相出料成分分析表

实施例2

一种香料香精用酒酿基香制备方法，包括以下步骤：

(1)将糯米与水以1:8的质量比混合，搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化。

(2)通入无菌空气冷却至38℃。

(3)加入料液量1.2％wt的根曲霉和料液量0.6％酵母菌接种。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中通入氧气保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉。

(5)放入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将微生物代谢产生的废气排走，发酵至无还原糖。(斐林试剂鉴别)

(6)将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2.4，通入乙醚气体至发酵液中进行产香发酵，通入乙醚时，边搅拌边缓慢通入乙醚，确保乙醚完全溶解于发酵液中，乙醚通入总量为每升发酵液25mg，产香发酵持续20天。

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，提取过程中的酒精浓度为70％，得到酒精提取液。

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，再次滤去冷却后的不溶物，取清液。

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；维持过滤温度80-85℃，防止滤液固化。

(10)取1kg步骤(9)所得酒酿粗提取物，将提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度125-130℃，冷凝面温度76-80℃，真空度：30-35Pa，搅拌速度：180转/分，进料速度每分钟20-30g。得到前馏分9.7g，可做头香或体香使用，得轻相出料223.6g为挥发半挥发致香成分，可做基香使用，经感官嗅辨对比，认为轻相出料香气特征与实例1所得轻相出料产物基本一致，在闻香纸上的留香时间为：3-4h，残留香气为微弱酿甜香，较纯正。

实施例3

一种香料香精用酒酿基香制备方法，包括以下步骤：

(1)将糯米与水以1:10的质量比混合，搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化。

(2)通入无菌空气冷却至38℃。

(3)加入料液量1.5％wt的根曲霉和料液量0.3％酵母菌接种。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中通入氧气保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉。

(5)放入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将微生物代谢产生的废气排走，发酵至无还原糖。(斐林试剂鉴别)

(6)将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2.3，通入乙醚气体至发酵液中进行产香发酵，通入乙醚时，边搅拌边缓慢通入乙醚，确保乙醚完全溶解于发酵液中，乙醚通入总量为每升发酵液75mg。产香发酵持续20天。

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，提取过程中的酒精浓度为70％，得到酒精提取液。

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，再次滤去冷却后的不溶物，取清液。

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；维持过滤温度80-90℃，防止滤液固化。

(10)取1kg(9)所得酒酿粗提取物，将提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度120-125℃，冷凝面温度70-75℃，真空度：40-50Pa，搅拌速度：180转/分，进料速度每分钟20-30g。得到前馏分12.2g，可做头香或体香使用，得轻相出料235.6g为挥发半挥发致香成分，可做基香使用。经感官评价，认为轻相出料香气特征与实例1所得轻相出料产物基本一致，在闻香纸上的留香时间为：3-4h，残留香气为微弱酿甜香，较纯正，微有蜡酯气息。

对比例1(除在产香发酵时不通乙醚外，其他与实施例1相同)

一种香料香精用酒酿基香制备方法，包括以下步骤：

(1)将糯米与水以1:6的质量比混合，搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化。

(2)通入无菌空气冷却至40℃。

(3)加入料液量0.8％wt的根曲霉和料液量0.4％酵母菌接种。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中通入氧气保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉。

(5)放入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将微生物代谢产生的废气排走，发酵至无还原糖。

(6)将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至2.4，进行产香发酵，产香发酵持续20天

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，提取过程中的酒精浓度为70％，得到酒精提取液。

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，再次滤去冷却后的不溶物，取清液。

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；维持过滤温度80-85℃，防止滤液固化。

(10)取1kg(9)所得酒酿粗提取物，将提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度110-115℃，冷凝面温度60-62℃，真空度：20-25Pa，搅拌速度：180转/分，进料速度每分钟20-30g。得到前馏分14.7g，可做头香或体香使用，得轻相出料113.8g为挥发半挥发致香成分，轻相出料分子蒸馏得率明显降低，前馏分经感官评价，产香过程中不通入乙醚所得前馏分香气强度略弱，酿甜香较实例1所得产物明显偏弱，香气欠优雅，2h后闻香纸上几乎没有酿甜香，并带有较明显蜡酯气息及淀粉气息。

表2 对比例1轻相出料成分分析表

与产香发酵过程中通入乙醚相比，不通乙醚情况下，同等条件分子蒸馏轻相出料(主要产物)比例明显减少，通过致香成分分析可知，酯类含量偏低，酸含量偏高，感官嗅辨评价发现酿甜香强度和饱满感较弱，不具通入乙醚实验组的优雅香气特征，致香成分和感官嗅辨对比基本与调香师调香、辨香经验吻合，说明在产香发酵过程中，乙醚的生物诱导作用至关重要。

产香发酵过程，PH控制考察(其他与实施例1相同，控制不同的产香发酵PH值)

一种香料香精用酒酿基香制备方法，包括以下步骤：

(1)将糯米与水以1:6的质量比混合，搅拌均匀后用高压蒸汽灭菌、加热至糯米完全熟透糊化。

(2)通入无菌空气冷却至40℃。

(3)加入料液量0.8％wt的根曲霉和料液量0.4％酵母菌接种。

(4)供氧糖化至料液中无淀粉；供氧糖化温度为35℃-40℃；供氧糖化过程中通入氧气保证料液溶氧量大于80％，发酵至无淀粉。

(5)放入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵温度为25℃-35℃，发酵过程中需定期排气，将微生物代谢产生的废气排走，发酵至无还原糖。(斐林试剂鉴别)

(6)将发酵液用灭菌5％乙酸水溶液/5％碳酸钠水溶液pH调至1.8-3，通入乙醚气体至发酵液中进行产香发酵，通入乙醚时，边搅拌边缓慢通入乙醚，确保乙醚完全溶解于发酵液中，乙醚通入总量为每升发酵液50mg。产香发酵持续20天。

(7)将发酵好的酒酿与酒精混合后热回流提取，提取过程中的酒精浓度为70％，得到酒精提取液。

(8)将酒精提取液200目过滤去除主要不溶物后，冷却澄清，再用400目滤网过滤，再次滤去冷却后的不溶物，取清液。

(9)将滤液减压浓缩至上清液无溶剂挥发后过滤；维持过滤温度80-85℃，防止滤液固化。

(10)取1kg(9)所得酒酿粗提取物，将提取物预热后倒入分子蒸馏设备蒸馏。分子蒸馏过程挥发面温度110-115℃，冷凝面温度60-62℃，真空度：20-25Pa，搅拌速度：180转/分，进料速度每分钟20-30g。得到不同产香发酵PH值下数据

表3 PH值对轻相出料量和留香时间的影响

从表中可看出，产香发酵前调至不同pH，所得产物得率和香气质量有明显影响，pH为1.8条件下，所得产物挥发性成分偏少，表现为分子蒸馏轻相出料偏少；pH为3条件下，所得产物挥发性成分虽与2.0及2.5接近，但香气质量稍差；pH为2.0和2.5挥发性成分得率及香气质量均较好。推测pH过低，酶活性受较大影响，不利于微生物发酵进行，加之乙醚双重作用，导致菌群提前凋亡，故产香效果略差；pH为3.0香气质量略差，且因初始pH高，随着产香发酵进行，pH值变化不明显，不利于发酵过程检测。因此认为产香发酵前将发酵液pH调至2.0-2.5之间，产香效果较好，且产香完成后pH会有较明显提升，便于后期生产控制。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。