基于白酒丟糟壓榨液為原料的酯化研究

宋文江，楊 艷，敖 靈，4，梁麗靜，宋 川，4，雷翔云，4

（1.瀘州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，四川瀘州646000； 2.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，四川瀘州646000；3.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 4.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000；5.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646000）

基于白酒丟糟壓榨液為原料的酯化研究

宋文江1，2，楊 艷3，敖 靈3，4，梁麗靜5，宋 川3，4，雷翔云3，4

（1.瀘州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，四川瀘州646000； 2.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，四川瀘州646000；3.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 4.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000；5.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646000）

利用白酒丟糟壓榨液為原料，分別進(jìn)行非酶促酯化和酶促酯化研究。結(jié)果表明，隨著酯化時(shí)間的延長，非酶促和酶促酯化條件下總酸降低速率、降低量與總酯增加速率、增加量有明顯差異；不同乙醇濃度對非酶促酯化或酶促酯化效果也有明顯差異。綜合比較，基于白酒丟糟壓榨液為原料的酯化反應(yīng)較優(yōu)酯化條件為：酯化酶B、乙醇濃度為10%。

丟糟； 壓榨液； 酯化

白酒丟糟是釀酒業(yè)的副產(chǎn)物，含粗蛋白14%～23%，粗淀粉10%～13%，同時(shí)含有豐富的氨基酸和大量的香味成分[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國年產(chǎn)白酒丟糟2500萬t左右[2]，量大而集中，如不及時(shí)加以處理，就會腐敗變質(zhì)，不僅浪費(fèi)資源，還會嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。綜合利用丟糟不僅可以減輕環(huán)境污染，而且可以節(jié)約糧食、降低成本，因此，白酒丟糟利用已成為近年來白酒生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)之一。據(jù)報(bào)道，白酒丟糟主要用于制作飼料[3-4]，或者通過加酶和酵母進(jìn)行再發(fā)酵產(chǎn)酒[5-6]，或者用于制曲和栽培蘑菇[7]。經(jīng)檢測，丟糟中總酸含量高，且含有豐富的有機(jī)酸，能否利用丟糟中的有機(jī)酸，在適宜的條件下，生成酯類用以回窖發(fā)酵或作為翻沙原料，以提高基礎(chǔ)酒質(zhì)量是課題組針對研究的課題。因此，本研究以丟糟壓榨液為原料，分別進(jìn)行非酶促酯化和酶促酯化，通過對酯化液總酸、總酯和色譜成分的分析，明確基于白酒丟糟壓榨液為原料的酯化效果，為后期生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

丟糟壓榨液來源：川南某酒廠釀酒車間丟糟進(jìn)行壓榨所得。

乙醇：95%vol食用級外購；酯化酶A：外購（生物發(fā)酵酶）；酯化酶B：外購（生物發(fā)酵酶）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 非酶促酯化

1000 mL丟糟壓榨液中分別按照30%、40%、50%、60%和70%的比例（v壓榨液∶v乙醇）加入乙醇，充分混勻后密封，于30℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)30 d，每7 d測定總酸、總酯含量，并對比酯化初期(0 d)、中期(13 d)和末期(27 d)色譜成分變化，考察非酶促酯化效果。

1.2.2 酶促酯化

1000 mL丟糟壓榨液中分別按照5%、10%、15%、20%和25%的比例（v壓榨液∶v乙醇）加入乙醇，酯化酶A和酯化酶B按1∶9的比例稀釋溶解于生理鹽水中，用滅菌的脫脂棉過濾后，按照總體積（壓榨液和乙醇）的5%加入，充分混勻后密封，30℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)30 d，每7 d測定總酸、總酯含量，并對比酯化初期(0 d)、中期(13 d)和末期(27 d)色譜成分變化，考察酶促酯化效果。

1.2.3 檢測方法

總酸、總酯：電位滴定法。

色譜成分：樣品蒸餾后用氣相色譜檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 酯化液總酸總酯含量變化

2.1.1 非酶促酯化液總酸總酯含量變化（圖1、圖2）

圖1 非酶促酯化總酸含量變化

圖2 非酶促酯化總酯含量變化

由圖1可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，酯化液總酸含量降低，不同的乙醇濃度下，總酸含量下降幅度不一致。10∶4和10∶5條件（丟糟壓榨液∶乙醇）下，酯化液總酸降低幅度基本一致：0～6 d下降最快（降低3 g/L），6 d后降幅平緩（1 g/L）；10∶3條件下，酯化液總酸下降最多(4 g/L)，且整個(gè)培養(yǎng)期，總酸穩(wěn)步下降，說明在此乙醇濃度下，有更多的酸類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯類物質(zhì)。10∶6和10∶7條件下酯化液總酸變化甚微。

由圖2可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，不同乙醇濃度下，酯化液總酯含量都有小幅增加。10∶3和10∶4條件下，酯化液總酯含量增幅最大，且0～13 d總酯增速較快，13 d后總酯含量基本無變化；10∶5、10∶6和10∶7的酯化液總酯增速緩慢且增量較小，特別是10∶6和10∶7條件下，總酯含量基本無增加。綜合圖1、圖2可知，不同乙醇濃度的酯化液總酯含量的變化與其總酸含量的改變在一定程度上相吻合。

2.1.2 酶促酯化液總酸總酯含量變化

酶促條件下總酸、總酯含量變化見圖3、圖4。由圖3可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，在酯化酶A和酯化酶B的作用下，酯化液總酸含量都有降低，但其降低速率和降低幅度有所不同：13 d前，兩種酶作用下酯化液總酸含量降低速率差異不大；13 d后，酯化酶B作用下的酯化液總酸含量降低速率較大。對于酯化酶A，10%的乙醇濃度酯化液總酸含量降速最快；對于酯化酶B，5%和10%的乙醇濃度酯化液總酸含量降速最快。說明在不同的酯化酶作用下，最適酯化條件是不同的。

圖3 酶促酯化總酸含量變化

圖4 酶促酯化總酯含量變化

由圖4可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，在酯化酶A和酯化酶B的作用下，酯化液總酯含量都增加，但其增加速率和增加幅度有所不同：在酯化酶A的作用下，整個(gè)培養(yǎng)期總酯含量增速基本一致；但酯化酶B，0～13 d間總酯含量增速平緩，13 d后，總酯含量增速明顯提高。酯化酶A，10%的乙醇濃度酯化液總酯含量增量加最大。酯化酶B，10%的乙醇濃度酯化液總酯增速最快且增加量也最大。綜合圖3、圖4可知，酯化液總酯含量的增加與總酸含量的減少相吻合，10%的乙醇濃度下，酯化酶B的酯化效果更好。

綜上所述，以白酒丟糟壓榨液為原料進(jìn)行酯化反應(yīng)，非酶促酯化和酶促酯化的效果有明顯區(qū)別：酶促酯化效果優(yōu)于非酶促酯化，且在10%的乙醇濃度下，以酯化酶B作為催化劑，酯化效果更好。

2.2 酯化液成分含量變化

非酶促、酶促條件下酯化液色譜成分變化見表1。由表1可知，非酶促及酶促條件下，酯化液色譜成分都呈現(xiàn)酸類物質(zhì)含量降低，酯類物質(zhì)含量增加的趨勢：酶促酯化比非酶促酯化在中后期酯的增幅更大，且乙酸減少和乙酸乙酯+乙縮醛增加較為明顯。非酶促酯化，10∶4乙醇濃度下，酯化液乙酸乙酯+乙縮醛增加量略大；酶促酯化，酯化酶B、10%乙醇濃度下，酯化液乙酸乙酯+乙縮醛的增加量略大。

表1 酯化液成分含量變化 (g/L)

綜合分析酯化液總酸、總酯及色譜成分變化，可知其總酸總酯的變化與主要色譜成分的變化相吻合，利用丟糟壓榨液為原料，在酯化酶B的作用下，10%的乙醇濃度酯化效果較好。

3 結(jié)論

以白酒丟糟壓榨液為原料進(jìn)行酯化研究，結(jié)果表明：隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，非酶促酯化和酶促酯化在不同乙醇濃度下，酯化液中總酸含量降低，總酯含量增加，但總酸降低速率、降低量與總酯增加速率、增加量不完全相同。相較而言，酶促酯化效果優(yōu)于非酶促酯化，且在酯化酶B的作用下，10%的乙醇濃度酯化效果較好。

鑒于本次研究酯類生成量較?。ㄌ貏e是色譜成分含量），后期還可選擇更多的酯化酶，或補(bǔ)充加入適量特定的酸類物質(zhì)作為底物，以期生成更多所需的酯類物質(zhì)。

[1]沈怡方.固態(tài)發(fā)酵法白酒糟深加工成商品的思考[J].釀酒科技,1999(2)：16-19.

[2]張楷正,張澤炎,斯學(xué)強(qiáng),等.白酒丟糟栽培金針菇研究[J].北方園藝,2011(19)：149-151.

[3]黃治國,羅惠波,衛(wèi)春會,李樹明.多菌聯(lián)合發(fā)酵白酒丟糟生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料的工藝優(yōu)化[J].中國釀造,2011(11)：82-85.

[4]鄒明鑫,邱樹毅,王曉丹,等.利用醬香型白酒丟糟生產(chǎn)微生物飼料添加劑的初步研究[J].釀酒科技,2013(7)：91-93.

[5]趙東,彭志云,牛廣杰,等.強(qiáng)化發(fā)酵丟糟再生產(chǎn)白酒的研究[J].中國釀造,2011(2)：147-149.

[6]楊建梅,王曉慧,王永偉,等.大曲中高產(chǎn)纖維素酶菌株的選育及其在綿柔型白酒丟糟中的應(yīng)用[J].釀酒科技, 2016(8)：71-75.

[7]王世東,周學(xué)政.酒糟栽培雞腿菇高產(chǎn)技術(shù)[J].中國食用菌,2004(6)：30.

Esterification of Pressed Liquid of Spent Grains

SONG Wenjiang1,2,YANG Yan3,AO Ling3,4,LIANG Lijing5,SONG Chuan3,4and LEI Xiangyun3,4
(1.Luzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute,Luzhou,Sichuan 646000;2.National Quality Inspection &Supervision Center for Alcoholic Drinks&Processed Food,Luzhou,Sichuan 646000;3.Luzhou Laojiao Co.Ltd., Luzhou,Sichuan 646000;4.National Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing,Luzhou, Sichuan 646000;5.Luzhou Vocational Technology College,Luzhou,Sichuan 646000,China)

Enzymatic esterification and non-enzymatic esterification researches with pressed liquid of spent grains as raw materials were performed respectively.The results showed that,there was significant difference in decreasing rate/amount of total acids and in increasing rate/amount of total esters between under enzymatic esterification conditions and under non-enzymatic esterification conditions with the extension of esterification time;and ethanol of different concentration had different effects on enzymatic esterification and non-enzymatic esterification.The best conditions for the esterification of pressed liquid of spent grains were summed up as follows:esterification enzyme B used and ethanol concentration was 10%.

spent grains;pressed liquid;esterification

TS262.3；TS261.4；X797

A

1001-9286（2017）09-0098-04

10.13746/j.njkj.2017091

科技部國際合作項(xiàng)目《秸稈快速裂解關(guān)鍵技術(shù)與裝備合作研究》（2015DFA60170）；四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目《丟糟資源化利用技術(shù)開發(fā)與集成示范(重點(diǎn))》（2017JY0110）。

2017-04-11

宋文江(1982-)，男，工程師，主要從事白酒檢測和釀酒相關(guān)科研工作，E-mail：songwenjiang2004@126.com。

敖靈(1983-)，女，工程師，瀘州品創(chuàng)科技有限公司副總經(jīng)理，主要從事科技研發(fā)與平臺管理工作，E-mail：aoling@lzlj.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-07-14；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170714.1018.005.html。