[发明专利]制酒的方法

说明书

本发明涉及一种制酒的方法。具体地说，本发明涉及一种制酒方法，该方法便于排出发酵过程中形成的CO₂气体，可通过酵母来加速原料中的氨基酸同化，并可以迅速生产具有稳定香味的酒。

在制酒(如啤酒、葡萄酒等)的程序中，用于酿造的原料中的碳源和氮源通常被酵母消耗而形成乙醇。

由于人们开发出固相酵母细胞技术(例如把酵母置于含水凝胶中而使酵母固定的技术)，有人提出了通过连续酿造麦芽汁来制啤酒的方法〔J.Inst.Brew.84,228(1981)〕。

由于在这种方法中可使用高浓度的酵母细胞，酿造的时间就能大为降低。不过，由于发酵期间生成CO₂气体的缘故，通过将固相酵母细胞装填入填充床式反应器中来生产酒(如啤酒等)的方法会带来下列问题。

(1)所生成的高浓度溶解的CO₂气体会影响到酵母的代谢活性。

(2)CO₂气体的聚集会产生一个死体积，从而减少固体-液体的接触面积。

(3)因CO₂气体施加的压力使凝胶颗粒变形而促使颗粒彼此间紧密粘合，因而阻塞气体或溶液的通路，产生非均匀流动。

为了解决这些问题，有人尝试了一种方法，其中对在填充床式反应器中形成的CO₂气体进行加压使其在溶液中溶解〔EBC Congress,Proc,505(1981)〕。不过，用这种方法并不能消除对酵母代谢活性的影响。

此外，用于发酵的生物反应器可大致分为三类：(1)搅拌箱式反应器，(2)填充床式反应器，和(3)流化床式反应。这些反应器各有其自身的优缺点〔生物反应器的合理设计与优化运行，151(1986)，技术信息中心出版〕。

在这些反应器中，搅拌箱式反应器和流化床式反应器在排出CO₂气体方面具有较高效应。特别是流化床式反应器具有以下特点：温度和pH值易于控制、物质的移动特性良好以及固相酵母细胞的压力损失较小。因此，在乙醇发酵中一直使用流化床式发酵器。

在使用流化床式反应器的乙醇发酵中，有人提出一种方法，其中从反应器下部导入惰性气体，以使固相酵母细胞流化并使CO₂气体完全排出〔Chem.Eng.Sci.,19,215(1964)〕。不过，这种方法在回收气体方面成本过高，因而不够实用。另外，使用机械搅拌的方法具有一个致命的缺陷，即固相酵母受到破坏。另外，当将固相酵母填充到填充床式反应器中进行发酵时，用酵母使原料中的氨基酸同化的程度较低，而发酵液中的氨基酸浓度则一直较高，这就产生了味道的问题。

本发明的一个目的就在于提供一种有效的制酒方法，这种方法使用固相酵母细胞解决了上述问题。

本发明第一涉及了一种制酒的方法，该方法包括向装配有液体循环管和排气口的流化床式反应器中装填入固相酵母细胞，向反应器中加入酿造用原料，自反应器上部抽取部分培养液，自反应器下部使培养液返回到反应器内，从而进行液体循环性培养。

本发明第二涉及了一种制酒方法，其中在上述培养期间，将用于酿造的原料加入到反应器中，将部分培养液从反应器中抽出而不断生成酒。

本发明使用通过使液体循环而使固相酵母细胞流化的方法代替上述从反应器下部导入惰性气体的方法。

图1说明了本发明中所使用的流化床式反应器的实例。

图2表明了实施例1连续发酵期间表观提取液随时间的变化。

在图中，(1)为麦芽汁罐，(2)为泵，(3)为pH值传感器，(4)为流化床式反应器，(5)为温度传感器，(6)为排气口，(7)为产物罐。

在本发明中，通过图1所示的流化床式反应器制酒。该反应器通过强迫部分发酵液循环而便于所形成的CO₂气体的排出。特别是，如图中所示的那样，自反应器上部抽取反应器中的发酵液，通过管通导入反应器下部，使发酵液流化。因此，发酵期间形成的CO₂气体通过排气口从反应器中排出，而没有溶解在液体中。这样做可以避免CO₂气体对酵母代谢活性的不良影响。

用于酿造的原料是适于酵母，例如啤酒酵母、葡萄酒酵母，米酒酵母等增殖的任何材料。可任意使用已知的材料。通常可单独或结合使用麦芽汁、果汁、糖溶液、糖晶溶液等等。另外，也可按需要加入适宜的营养物。