一、紫薯概述

上世纪50年代，美国宾法尼亚州斯科兰顿大学肥胖病研究中心研究发现，位于秘鲁、委内瑞拉交界的喀喀湖地区的人肥胖者极少，长寿者多，且平均疾病发生率明显少于较其他地区，尤其是癌症病患者极少，原因是他们长期食用紫薯。研究发现紫薯是迄今发现的花青素含量最高的植物果实之一，而花青素被称为世界上第一抗氧化、抗自由基的抗氧化剂，紫薯含有1～2%的花青素；含有2～3%的蛋白质，含有20%左右的紫薯淀粉；含有维生素、硒、铁等元素，所以素有“植物黄金”的美称。

自上世纪60年代以后，紫薯被美洲、欧洲各国相继批准引种。为了解决原子弹辐射后遗症，日本广岛白木山成为亚洲第一个引种紫薯的地区，长崎、九州乃至全日本开始大面积种植。我国于2002年经国家批准从日本引进开始种植紫薯，科学家对其进行了本土化改造（但不是转基因），使其能大规模种植。目前，我国紫薯产量较高的地区是山东省及重庆市；湖北的红安、襄阳、随州也有规模化种植。

紫薯的主要功能

1、抗氧化和软化血管功能。人的衰老主要是由于自由基对人体的攻击造成人体出现多种疾病引起的，自由基会引起皮肤松弛、血管硬化等一系列疾病，紫薯中的花青素强抗氧化剂功能对自由基可以起到相关抗体作用。据检测发现紫薯小曲黄酒的抗氧化和软化血管作用是红葡萄酒的10倍以上。

2、美容功能。一是花青素抗拒自由基攻击，减缓皮肤松弛；二是富含4%的果胶，具有强大的保水作用；三是紫薯黄酒中富含微生物产生的胶体物质，具有更新皮肤胶原蛋白，保持皮肤水分作用。

3、抗癌作用。据美国防癌协会研究结果，长期食用富硒食品，发生癌症的几率比少吃的人群高80%以上。

4、减肥功能。这是美国宾法尼亚州斯科兰顿大学肥胖病研究中心研究中发现喀喀湖地区的人常吃紫薯的肥胖者极少。理论上没有解释，是一个统计学结论。

二、中国黄酒现状概况

中国黄酒是世界上具有近6000年历史的最古老的三大酿造酒（埃及的啤酒，格鲁吉亚的葡萄酒和中国的黄酒）之一，目前中国黄酒的销售量与我国具有14亿人口的消费能力和厚重的华夏黄酒文化极不相称。

1、中国黄酒消费量不大的问题

一是易上头，稍微喝多一点就会出现明显的头疼、头晕现象；二是宿醉，喝醉后几天不能自然清醒；三是高糖，糖含量高达20%左右；四是致癌物质氨基甲酸乙酯（EC）超标；五是作坊式工艺思想，国产黄酒企业虽然采用了不锈钢替代陶缸发酵，但工艺仍然是手工生产思想；六是保质期短，夏天不超过3天，冬天3-4个月；七是年份酒窖藏工艺思想 ，白酒的窖藏是可以降低上头物质的，而黄酒窖藏会使颜色变成深褐色，且窖藏时间与（EC）含量成正比；八是生产成本高。

2、中国黄酒产业做不大的原因

（1）粗放的敞开式酒曲制作工艺造成黄酒品质口感的一致性差。

一是杂菌不可控。敞开式酒曲制作的目的是利用环境中的杂菌发酵时产生酸味，但杂菌的未知和不可控就造成了黄酒的口感品质不可控。所以，每批次发酵的黄酒口感和风格都不一致。产品的不一致就形不成消费者的口感记忆，就形不成稳定的消费群。二是杂菌产生上头物质。一些杂菌代谢产物与乙醇发生反应产生异戊醇、杂醇油、生物胺、苯乙醇等上头物质。三是混菌酒曲造成发酵效率低。高糖、高成本是发酵效率低造成。所以，酒曲的制作工艺是小曲黄酒低成本品质提升的关键技术。

（2）粗放式发酵工艺造成发酵时间长、成本高。

目前，黄酒生产，采用两段粗放式发酵工艺：前发酵：固态培菌发酵，发酵中根霉菌增殖产生糖化酶将糊精降解成葡萄糖时产生高热，高温抑制酵母增殖和将糖转化成乙醇的效率形成高糖积累；而乙醇的增加又抑制糖化酶将糊精转化成葡萄糖的效率。这种严重的相互抑制造成前发酵在2个月左右。前发酵的产物不是黄酒，是酒精含量较低的糖水，俗称伏汁酒。后发酵：酵母厌氧发酵，由于前发酵相互抑制造成酵母增殖慢且转化效率低，需要继续发酵增加酒精含量的同时，还要利用环境中能产生蛋白酶的细菌进入将蛋白质转化成多肽或氨基酸。后发酵的终止标准是氨基酸和酒精度达到国家规定指标。由于产生蛋白酶的细菌进入不可控，后发酵通常要维持2个月甚至超过一年以上。长时间的后发酵造成黄酒从淡黄色变成深褐色，这是高糖氧化反应的结果。因此，黄酒具有上头、宿醉、高糖，高酸、高成本的特点。上头是杂菌代谢产物与乙醇反应的产物造成；高酸是杂菌产生的各种有机酸；高糖是酵母受到抑制转化糖效率低的结果；宿醉是高糖阻碍造成乙醇吸收缓慢的结果；高成本是糖转化成乙醇效率低形成出酒率低的结果。所以，探索精细化发酵工艺是小曲黄酒低成本品质提升的另一关键技术。

（3）黄酒的保质期短。

普通啤酒解决保质期是高温巴氏灭菌，纯生啤酒是膜分离技术集成其它分离技术分离酵母菌和细菌。而小曲黄酒不能单纯依靠高温灭菌，高温会产生严重的美拉德反应，使黄酒的颜色变成深褐色，破坏小曲黄酒鲜嫩的口感特征。所以，在保证小曲黄酒的营养物质、风味物质不受损失及鲜嫩口感的前提下，研究采取膜分离集成其它杀菌技术分离酵母菌和其他杂菌来延长保质期的分离工艺，是小曲黄酒低成本品质提升的又一关键技术。

三、小曲紫薯黄酒新技术工艺研究情况

小曲黄酒技术经过10年左右研究，成果如下：

1、发现和解释清楚了中国黄酒上头、宿醉的原因；

2、制定了小曲紫薯黄酒不上头不后醉低成本新技术酒曲生产工艺及标准；

3、发酵时间从5个月到1年降到7--30天；

4、产品直接成本比传统中国黄酒降低300%，基本与较高档的啤酒成本持平。

5、针对康养行业提出的养生、保健、美容、抗氧化、提高免疫力等一系列的消费者诉求，专门研究了紫薯小曲黄酒机械化智能化控制工艺和设备选型；一条生产线可以生产不同酒精度、不同糖度、不同酸度的小曲紫薯黄酒；

6、申报了中国发明专利3个；发表文章5篇。

7、在湖北十堰市房县完成年产2000吨本研究成果房县小曲黄酒不上头不宿醉精细化全智能控制创新工艺示范工程。

四、已经完成的小曲紫薯黄酒产品经济技术指标

1、上头、宿醉物质降低了90%以上（有检测结果）；

2、花青素含量≥10mg/L（葡萄酒1mg/L）；

3、发酵时间7-30天（根据不同酒精度）；

4、保质期5年；

5、产品的原材料成本1.1-1.5元左右/斤（与高档啤酒相当）；

黄酒中试样品

五、市场开发及消费场景分析

1、小曲紫薯黄酒不需要教育消费者。黄酒在中国的历史，可以追溯到黄帝以前时代。黄酒在我国有深厚的文化沉淀，不用去重新教育消费者，不用去引导消费。啤酒是国外的产品，中国人是不太能接受啤酒的口感的，从上世纪90年代到本世纪10年代，我国用了20年时间教育消费者，引导消费。使我国啤酒从500万吨的消费量发展到高峰期5000万吨。啤酒做大的主要原因是，啤酒在国家管理机构是酒，但在消费者的消费理念中是饮料。其一，酒精度低。3.9度；其二，不容易喝醉；其三，有营养；其四，符合中国酒文化理念，喝的越多越好、越够朋友。啤酒是酒也是饮料，是典型的快消品。

2、消费者在寻找啤酒的替代品。2015年我国啤酒消费量5500万吨。由于啤酒含嘌呤高造成痛风、还有啤酒肚等副作用，我国啤酒消费每年以10%的速度下降，2018年我国啤酒消费量4200万吨。估计至2025年啤酒消费量会下降到2500万吨左右。近几年，消费者在寻找酒精度低、价格低的，像啤酒一样的既是酒又是饮料的替代快消品，低酒精度黄酒正好符合消费者消费心态。

3、年青人的消费潮流是低度的酒精饮料。当今，喝高度酒比较集中在中老年人。快节奏的生活和娱乐场所，主流消费是低酒精度的饮料。

4、餐桌上的女人和不会饮酒的人需要低酒精度饮料。我国酒文化中无酒不成席根深蒂固。请客必须要喝酒，女人和不会喝酒的人需要低酒精度黄酒。

5、老年人养生需要。黄酒养生已经是国人的共识，小曲紫薯黄酒含有多种功能成分，养颜、美容，多肽的提高免疫力增强体力，长期饮用不感冒，已经被许多试用的的老年人证明。

备注：此项目属于已经完成熟化阶段，并且有了一个黄酒生产示范基地（不是紫薯原料），可以直接转化。

联系人：吴老师，电话15327250842；欢迎咨询，线上及来校调研均可。

卷尾语：康养及智能装备产业属湖北省十大重点支柱产业，在此领域与高校科研院所进行成果转化及建立新型研发机构，均有国家资金扶植及政策红利。