[01824664]低醇甘蔗果酒、果醋的关键技术研究与产业化开发

1.课题来源与背景：广西甘蔗种植面积80万hm²左右，占全国甘蔗种植总面积的65％左右。甘蔗制糖工业是广西经济发展的重要支柱产业之一，制糖业已成为广西最大的农产品加工业，涉及蔗农数千万。中国甘蔗种植行业机械化程度低，制糖成本高，受低廉的进口糖冲击，糖企难以维持竞争力，致使广西的蔗糖产业面临前所未有的严峻挑战。为使千万蔗农积极性不受挫，亟需研发新的甘蔗制品是解决的问题途径之一，大力发展甘蔗果酒、果醋产业将为提高蔗糖的综合利用率和制糖附加值带来机遇。该项目是广西科学技术厅2016年9月下达的广西科技计划项目“低醇甘蔗果酒、果醋的关键技术研究与产业化开发”，项目类别为广西重点研发计划，合同编号为桂科AB16380244，实施期间为2016年9月至2019年6月。 2.技术原理及性能指标：该项目以独立自主产权的国家发明专利“一种甘蔗原醋的制备方法”和“一种甘蔗果酒的制备方法”为基础，以广西优势作物甘蔗的压榨粗汁为对象，通过糖酵解、生物发酵和发酵调控集成技术，开发低醇甘蔗果酒、甘蔗原醋及甘蔗醋产品的生产工艺并产业化。重点从甘蔗果酒、原醋的一些关键品质，如口感呈色、化学风味、营养成分等形成方面入手，进一步探讨甘蔗汁发酵过程中，多功能糖类、氨基酸类、高级脂肪醇类、醛类、多酚类物质和氨基化合物的形成机制及影响产品品质关联因子。开发试制出一类具有保全甘蔗高级脂肪醇、多酚类物质、氨基酸等营养物质及风味物质的具有甘蔗风味的低醇甘蔗果酒、甘蔗原醋和甘蔗醋饮料等产品，并进行中试生产。通过实施，项目以甘蔗压榨汁为原料，通过酵母菌和醋酸菌作用，发酵制备甘蔗果酒、原醋，分析讨论了甘蔗果酒、原醋制备过程中发酵作用过程，并初步研究了发酵反应生物特性，建立了一套成熟的甘蔗压榨汁发酵制备甘蔗果酒、原醋技术2项。研发集成甘蔗果酒、甘蔗原醋精深加工技术，制定了广西地方标准3项，企业标准2项；申请国家专利8项，其中发明专利7项，获国家发明专利授权7件，实用新型专利授权3件；发表科技论文9篇，其中中文核心期刊论文6篇，SCI收录2篇，EI收录1篇。项目并建立了一条甘蔗原醋小试生产线，生产能力达到1500L/批次。在广西石埠乳业有限责任公司建立一套甘蔗醋饮料调配生产线，实现产业化，生产能力达10吨/班次；产量达到10吨，具一定经济效益的能力。项目实施期间，联合培养硕士研究生1人，晋升高级职称5人，其中晋升研究员1人、副研究员2人、晋升高级工程师2人；建立了一支甘蔗深加工与综合利用研发团队，团队成员10人以上，团队高级职称8人以上。开展技术培训14次，培训1630人次，发放资料26000多份。 3.技术的创造性与先进性：(1)以夹杂率高的全茎蔗为对象榨取甘蔗原粗汁，集成零前处理、低温微氧发酵、固定化酶快速发酵等技术制备甘蔗原醋，形成了一套微生物固定化发酵酿制甘蔗原醋的技术体系，为甘蔗产业多样性发展提供新路径。(2)针对甘蔗自有的功能特性，创新集成色谱、质谱技术等分析了甘蔗原醋中多功能糖类、有机酸类、酚酸类物质、氨基酸、挥发性香气等成分，探明了甘蔗原醋中化学风味、抗氧化活性，甘蔗醋功能性评价与功能验证，为开发功能性产品提供依据。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：该项目技术成熟，适用范围为甘蔗精深加工与生物发酵工程等领域。该项目是对甘蔗的深加工综合利用和甘蔗新产品的开发研究，研制得到的甘蔗原醋含有许多功能性成分，可作为一类保健饮料，供各类消费者饮用。该项目探索了甘蔗多样性产业发展新途径，引导甘蔗转向生产其他高附加值产品，进一步拓宽产业带、延伸产业链，按市场需求实现甘蔗制糖和相关高附加值产品可调可控的产业技术格局，对于促进蔗糖产业转型升级具有重要意义。 5.应用情况及存在的问题：通过项目联合攻关与产学研合作，在相关企业建立生产线4条，成果在2家企业应用。生产能力达到500吨/批次。2016-2018年间，新增产值2.135亿元，新增利润3843万元，新增利税1601万元，经济社会效益显著。 6.历年获奖情况：项目成果在泰国、印度、马来西亚等国家的国际会议递交学术论文或学术交流发言4次，获国际糖业发展促进会(SSRP)授予的学术论文报告一等奖1项；获中国产学研合作促进会创新成果优秀奖(三等奖)1项，广西专利银奖1项，广西重要技术标准奖1项，广西农科院科技进步奖一等奖1项，中国轻工业联合会科技进步三等奖1项，中国杨凌农业高新科技成果博览会后稷奖1项、后稷特别奖1项。