12月3日,由中國酒業協會主辦、陜西西鳳酒股份有限公司承辦的2025年中國酒業協會白酒分會技術委員會年會在陜西寶雞成功舉辦。
年會上,中國農業大學教授、長江學者特聘教授、杰青,中國農業工程學會農產品加工與儲藏分會理事長江正強以《酶制劑與白酒釀造》為題進行了演講分享。江正強教授從酶制劑工業現狀、白酒釀造中酶的作用機制、實際應用場景及未來展望四大維度,系統闡述了酶制劑如何為白酒產業降本增效、品質升級及綠色可持續發展注入新動能。
酶制劑工業現狀:市場蓬勃,國產機遇與挑戰并存
江正強教授首先分享了全 球及中國酶制劑工業的發展格局。數據顯示,2024年全 球酶制劑市場規模達70億美元,食品領域是Z大細分市場,占比40%,其中淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶為核心品種。我國酶制劑產業發展迅速,2024年產量達246萬噸,較2014年的42萬噸實現跨越式增長,進口量逐年減少,但高端酶制劑仍依賴進口,年進口額超4億美元。
從市場競爭來看,跨國企業壟斷格局明顯,諾和新元、杜邦、帝斯曼等企業占據全 球77%的市場份額。國內企業如溢多利、山東隆科特等雖快速崛起,但面臨研發投入不足、自主知識產權高端酶稀缺、知識產權保護壓力大等瓶頸。江正強教授指出,當前酶制劑行業的核心痛點集中在酶種少、效果差、產量低、應用難,未來需結合BT、AI、IT技術,實現專 用酶制劑的靶向創制、定向改造和高 效生產。
酶的核心作用:白酒釀造的“生化引擎”
“白酒釀造本質是多種微生物和酶協同驅動的復雜生物化學反應,而酶是這場反應的核心催化劑。”江正強教授強調,白酒釀造中的酶分為內源酶和外源酶,內源酶源于釀酒原料與大曲,外源酶則是人工添加的酶制劑,與釀酒微生物共同構成“菌酶協同”的反應體系。
大曲作為多菌和多酶的復雜生物制劑,其酶活性直接影響白酒品質:醬香大曲(高溫大曲)蛋白酶活性較高,濃香大曲(中高溫大曲)淀粉酶活性突出,清香型大曲(低溫大曲)果膠酶活性更顯著。這些酶通過催化淀粉糖化、蛋白質降解、酯類合成等反應,生成葡萄糖、氨基酸等風味前體物質,Z終轉化為白酒中的酯類、醇類、醛類等核心風味成分。例如,酯化酶可催化乙醇與有機酸合成己酸乙酯、乙酸乙酯等主體香氣物質;木聚糖酶能水解半纖維素,破壞原料細胞結構,促進有效成分溶出并生成呋喃、吡嗪類香味前體;單寧酶則可將高粱中的單寧水解為丁香酸、香蘭酸等,賦予酒體醇香風味。
酶制劑的應用實踐:提質增效+副產物高值化
演講中,江正強教授結合大量實驗數據與案例,展示了酶制劑在白酒釀造中的多元應用價值。在核心釀造環節,外源酶的添加能顯著提升生產效率與產品品質:蛋白酶強化大曲應用于白酒釀造,出酒率Z高可達48.1%,且酒體曲香、花香、甜香更突出;紅曲霉生產的酯化酶應用于濃香型白酒釀造,可減少5%用曲量,出酒率及優質品率均提升約5%,窖香更濃郁;單寧酶強化大曲能使白酒總酯含量提高28.1%,甲醇含量下降6.45%,出酒率提升2.46%,口感更甜潤;復合酶(酸性蛋白酶+α-淀粉酶+脂肪酶)應用于米香型白酒發酵,酒精度、總酸、總酯含量分別提高27.6%、29.0%和9.33%,米香更純正。
在副產物高值化利用方面,酶制劑同樣發揮關鍵作用。白酒酒糟富含蛋白、膳食纖維、酚類等成分,通過脂肪酶處理,復糟酒中乙酸乙酯和己酸乙酯可分別提高16.4倍和16.7倍;采用蛋白酶水解酒糟制備的多肽,具有較強抗氧化活性,為酒糟資源化利用提供了新路徑。
江正強教授還分享了其課題組的研究成果:建立了微生物種質資源庫,創制系列食品酶制劑,其中申請單寧酶發明專利6件,單寧酶制劑在提高出酒率、優化風味等方面已展現出巨大應用潛力。
未來展望:酶工程引 領產業高 效健康可持續發展
江正強教授指出,傳統白酒釀造以大曲內源酶為主,酶系復雜且作用機制尚未完全明確,未來酶系解析將成為行業研究重點。隨著健康飲酒趨勢凸顯,低度、健康、個性化成為白酒產業發展方向,酶工程技術將推動行業向更高 效、更健康、更可持續的方向邁進。
他強調,未來需聚焦三大方向:一是深化酶系解析,明確不同酶類在釀造過程中的作用機制;二是加強專 用酶制劑研發,通過AI輔助設計、定向改造等技術,開發適配不同香型、工藝的定制化酶制劑;三是拓展酶制劑應用場景,在綠色低碳生產、副產物高值化、健康功能強化等領域實現更大突破。
整場演講以扎實的科研數據為支撐,將酶制劑技術與白酒產業實際需求深度結合,既揭秘了“酶賦能釀造”的科學原理,又提供了可落地的技術方案,為白酒產業原料高 效利用、品質精準提升及綠色轉型提供了重要學術指引。(中國酒業協會CADA)