葡萄酒和啤酒的低醇或无醇专利技术综述

◎ 颜小平

（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东 广州 510000）

啤酒和葡萄酒在消费市场上占据重要位置，但在大众越来越重视健康，且对于酒精对身体的伤害也越来越了解的背景下，低醇和无醇的产品正慢慢进入消费者的视野中，尤其是一些特殊人群：如司机、孕妇、对酒精过敏的人群。但是喜好啤酒和葡萄酒的消费者，虽然能接受低醇或无醇产品；但希望既能享受啤酒和葡萄酒的美味和营养，又可以避免酒精的负面作用。

1 国内专利申请情况介绍

我国国内首例低醇无醇啤酒的申请发生在1987年，申请人是上海技术师范学院，申请号为CN87101027，发明名称为“一种无醇和低醇啤酒工艺制造方法”，本发明采用了与国外专利完全不同的工艺路线，在啤酒制造过程中，对大米或麦芽汁等原料进行糖化、发酵、压滤形成原酒，然后对原酒进行蒸馏，控制残余酒精含量，再与麦芽汁混合，添加或不添加酒花液，成为色、香、味与普通啤酒相同的无醇啤酒或低醇啤酒，比起国外常用的蒸馏法、反渗透法、限制发酵法和高温糖化法、限制麦芽糖产生和分解等方法，本发明能源消耗更少。

2 专利技术改进方向

开发低醇、无醇酒的核心，在于研究低醇、无醇的生产方法。由于啤酒和葡萄酒的发酵工艺互有异同。但总体而言，两者的加工方法可以分为在发酵阶段控制酒精的产生和发酵后对酒精成分的去除或减少。国内外，关于发酵阶段控制酒精的产生的研究较多，发酵后酒精成分的去除和减少的研究占10%左右，这主要是由于在去除乙醇的时候，不易区分乙醇和酒中的易挥发组分，尤其是芳香物质也会随着乙醇一起减少，如果采用加热挥发的方法，还会破坏风味物质，产生不愉快的风味[1]。

2.1 发酵原料的选择

可发酵糖的含量降低，则发酵生成的酒精也相应减少。在低醇葡萄酒的生产中，可以采摘早期生长阶段的葡萄进行发酵，减少酒精含量。而啤酒生成过程中，糖化对象主要是大麦芽；因此选择含糖量低的大麦芽进行发酵加工制备低醇啤酒。但是，含糖量低的原料，会导致酒的香气不足，酸度过高，品质较差。因此，虽然发酵原料的选择比较简单，易操作；但是现有技术中真正通过原料的选择进行低醇或无醇酒的生产的专利申请几乎没有[2]。

2.2 发酵过程中糖化物的控制

采用外源酶添加酶，如葡萄糖氧化酶，可以减少葡萄汁中的糖含量。生产无醇或低醇啤酒时，利用高温糖化及分段糖化过程，钝化可使淀粉转化为糖的β-淀粉酶，从而抑制麦芽糖等发酵糖的产生。在1987年德国申请的公开号为GB 2181450A的专利中记载了通过使β-淀粉酶失活或者产生其他反应，进而减少糖含量，控制发酵过程中的酒精含量。该加工方法是较为经济的生产低醇或无醇酒的方法，而且可操作性较强，但是由于仅仅降低了可发酵成乙醇的糖的含量，对于总体的含糖量而言，并未发生实质减少。因此产品中通常会富含糖份，不太适合糖尿病或糖不耐受患者。

2.3 发酵菌种的选择

由于含乙醇酒的主要加工过程是采用菌种微生物对原料进行发酵，进而获得含乙醇的产品。菌种的分解能力和产醇能力是低醇酒或无醇酒的关键。菌种的优劣，能够影响产品的乙醇含量，也会影响最终产品的风味，相对于其他加工工艺的控制，成本低，控制条件简单，没有负面影响。但是如何选择到合适且效果好的微生物是关键。最早开始研究生产低醇酒的微生物的是一家日本公司，在1985年提出了利用酵母属的一种真菌，能够获得较低醇含量的葡萄酒。1987年日本的另外一家公司，通过基因工程技术，对酵母菌进行处理，使该酵母获得高甘油、低醇的生产能力。

2.4 发酵条件和工艺的控制

发酵条件和工艺对于限制乙醇发酵有显著效果，其中低温发酵法、及时终止法和控制氧含量法等都能使发酵过程产生尽量少的酒精。主要是对发酵过程中的温度条件、氧气条件等进行控制，在低温和无氧环境中，发酵被终止或者进行低发酵，进而控制乙醇含量。而及时终止法是利用物理手段终止发酵，但不会对产品产生不良影响，通常的做法是低温或过滤。通常为了获得较好的控制结果，发明人会选择多种方法组合利用，例如2007年山东轻工业学院申请的一种无醇啤酒的制备方法（公开号：CN101016503A），就是利用低温发酵和及时终止的发酵方式，并将酵母过滤排尽，获得了无醇啤酒。2013年燕京啤酒申请了一种无醇啤酒的加工方法（公开号：CN10371019A），主要采用较低温发酵、控制氧含量等方法综合控制发酵，进而产生无醇啤酒。

2.5 发酵后酒精的去除

发酵后，脱去高含量的乙醇，通常需要较大型的设备或消耗较多的能量，而且由于在脱去乙醇的同时，会损失酒中的风味物质。因此，如何降低脱去乙醇的成本和改善酒的风味是去除发酵后酒精的技术工艺的主要问题。英国的申请人在1981年提出将酒精饮料通过分馏塔，同时利用蒸汽分离酒精，从塔的下部回收低酒精饮料，塔上部的蒸汽被冷凝形成醇缩合物。法国申请人在1990年提出使用疏水性沸石吸附、分离、重组制成无醇酒；中国一直尝试研究利用反渗透、物理方法、真空旋转蒸发等方法脱去发酵后的乙醇。例如，开发出一种具有高度选择性的膜，对乙醇具有高度选择性去除，而不会影响其他风味物质，且能够降低工业成本，提交加工效率，将是本领域的研究热点。

综上所述，低醇或无醇酒具有较高的申请量和公开量，并在各技术分支上均有较多的技术更新，其中，控制多个发酵工艺条件对产醇发酵进行控制是低醇或无醇酒加工的主要选择，近年来此方面改进的专利申请较多。而既能有效降低乙醇含量，又能很好地解决酒的风味问题，是较好的技术发展路线，也是发展趋势。

3 结语

分析通过对每个技术分支的申请的授权情况和驳回情况可以看出，无醇和低醇酒的生产方法中，涉及风味和口感改良方面的授权率较高，例如：重点发展啤酒（葡萄酒）风味修饰(勾兑或调整)技术，研究啤酒（葡萄酒）风味物质组成及特性，寻找消除异味的方法，寻找无毒的、有醇感的乙醇替代物，发展麦芽、酒花及酵母香味物质提取技术，并使香味物质浓缩物商品化。

分析根据过往专利的申请情况，特殊菌种的应用技术也是低醇和无醇酒未来发展的重点。例如，应用现代生物工程技术改善固定化酵母遗传学特性，选育、构建能吸附、吸收或分解乙醇的微生物菌种。

对已知方法的改进和组合能显著提高无醇或低醇酒的产品品质，提高生产效率，这也是无醇和低醇酒的发展方向，例如改进已有无醇啤酒（葡萄酒）生产工艺，病进行合理的优化组合，寻找最佳生产工艺流程，力争实现高速率低成本连续发酵。