葡萄酒和啤酒的低醇或無醇專利技術綜述

◎ 顏小平

（國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510000）

啤酒和葡萄酒在消費市場上占據重要位置，但在大眾越來越重視健康，且對于酒精對身體的傷害也越來越了解的背景下，低醇和無醇的產品正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，雖然能接受低醇或無醇產品；但希望既能享受啤酒和葡萄酒的美味和營養，又可以避免酒精的負面作用。

1 國內專利申請情況介紹

我國國內首例低醇無醇啤酒的申請發生在1987年，申請人是上海技術師范學院，申請號為CN87101027，發明名稱為“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，在啤酒制造過程中，對大米或麥芽汁等原料進行糖化、發酵、壓濾形成原酒，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，本發明能源消耗更少。

2 專利技術改進方向

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，關于發酵階段控制酒精的產生的研究較多，發酵后酒精成分的去除和減少的研究占10%左右，這主要是由于在去除乙醇的時候，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，還會破壞風味物質，產生不愉快的風味[1]。

2.1 發酵原料的選擇

可發酵糖的含量降低，則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，減少酒精含量。而啤酒生成過程中，糖化對象主要是大麥芽；因此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，會導致酒的香氣不足，酸度過高，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生產的專利申請幾乎沒有[2]。

2.2 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，可以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，鈍化可使淀粉轉化為糖的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GB 2181450A的專利中記載了通過使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。該加工方法是較為經濟的生產低醇或無醇酒的方法，而且可操作性較強，但是由于僅僅降低了可發酵成乙醇的糖的含量，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，不太適合糖尿病或糖不耐受患者。

2.3 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。菌種的優劣，能夠影響產品的乙醇含量，也會影響最終產品的風味，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。但是如何選擇到合適且效果好的微生物是關鍵。最早開始研究生產低醇酒的微生物的是一家日本公司，在1985年提出了利用酵母屬的一種真菌，能夠獲得較低醇含量的葡萄酒。1987年日本的另外一家公司，通過基因工程技術，對酵母菌進行處理，使該酵母獲得高甘油、低醇的生產能力。

2.4 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都能使發酵過程產生盡量少的酒精。主要是對發酵過程中的溫度條件、氧氣條件等進行控制，在低溫和無氧環境中，發酵被終止或者進行低發酵，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，但不會對產品產生不良影響，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），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。2013年燕京啤酒申請了一種無醇啤酒的加工方法（公開號：CN10371019A），主要采用較低溫發酵、控制氧含量等方法綜合控制發酵，進而產生無醇啤酒。

2.5 發酵后酒精的去除

發酵后，脫去高含量的乙醇，通常需要較大型的設備或消耗較多的能量，而且由于在脫去乙醇的同時，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去除發酵后酒精的技術工藝的主要問題。英國的申請人在1981年提出將酒精飲料通過分餾塔，同時利用蒸汽分離酒精，從塔的下部回收低酒精飲料，塔上部的蒸汽被冷凝形成醇縮合物。法國申請人在1990年提出使用疏水性沸石吸附、分離、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脫去發酵后的乙醇。例如，開發出一種具有高度選擇性的膜，對乙醇具有高度選擇性去除，而不會影響其他風味物質，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，控制多個發酵工藝條件對產醇發酵進行控制是低醇或無醇酒加工的主要選擇，近年來此方面改進的專利申請較多。而既能有效降低乙醇含量，又能很好地解決酒的風味問題，是較好的技術發展路線，也是發展趨勢。

3 結語

分析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，尋找消除異味的方法，尋找無毒的、有醇感的乙醇替代物，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。

分析根據過往專利的申請情況，特殊菌種的應用技術也是低醇和無醇酒未來發展的重點。例如，應用現代生物工程技術改善固定化酵母遺傳學特性，選育、構建能吸附、吸收或分解乙醇的微生物菌種。

對已知方法的改進和組合能顯著提高無醇或低醇酒的產品品質，提高生產效率，這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，病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。