文|云酒網
5月16日,《科技日報》以“我科研團隊實現二氧化碳一步合成乙醇”為題報道了江南大學劉小浩教授團隊在國際上首次實現了二氧化碳在溫和條件下一步近100%轉化為乙醇。
乙醇也就是人們常說的酒精,除了是酒類飲料和消毒劑的主要成分,乙醇也被世界上公認為環(huán)保清潔燃料,運用廣泛。
關于酒精的這一科技突破引發(fā)諸多關注。未來會出現二氧化碳造的酒嗎,這一科技創(chuàng)新熱點又將對中國酒業(yè)的科學觀帶來哪些影響?
圖源:江南大學化學與材料工程學院
重磅突破,二氧化碳轉化為酒精
據了解,劉小浩教授團隊提出了一種全新的催化劑設計策略,通過結構封裝法,構筑了雙鈀位點-納米“蓄水”膜反應器,實現了二氧化碳在溫和條件下連續(xù)流一步無副反應高效穩(wěn)定制乙醇。
現有工藝上,乙醇的制備一般采用糧食發(fā)酵法和煤基乙醇技術,但二者皆有弊端。糧食發(fā)酵法制備乙醇不可避免出現“與人爭糧”的局面;煤基乙醇工藝路線復雜、且制造乙醇過程中產生大量的二氧化碳。
據了解,傳統(tǒng)乙醇生產技術主要以糧食為原料進行發(fā)酵。目前,全世界乙醇產量約一億噸,主要由美國和巴西利用糧食和甘蔗等生物原料生產。2020年,我國乙醇產量987萬噸,其中燃料乙醇約274萬噸,主要利用陳糧進行生產。
為了解決這一難題,近年來科學家已經開發(fā)了多種途徑將二氧化碳轉化為乙醇。不過劉小浩教授團隊實現二氧化碳一步合成乙醇,在全球尚屬首次,這一突破使得二氧化碳轉化為乙醇更容易實現工業(yè)應用。
圖源:江南大學化學與材料工程學院
劉小浩教授向媒體表示:“利用二氧化碳作為碳源一步直接合成更高價值的乙醇,不僅可以避免消耗糧食和煤炭資源,還能降低二氧化碳排放。這一技術難題的解決將為二氧化碳大規(guī)模高值利用提供巨大機遇?!?/p>
未來,酒業(yè)會不會出現由二氧化碳“釀造”的酒?
乙醇同樣是白酒中的主要成分之一。上述猜想或許在理論上可以實現,但實際上這一科技成果離酒類行業(yè)直接應用很遙遠。且目前以糧食為原料進行發(fā)酵生產的白酒,從總量來看已足夠滿足需求。
但正如劉小浩教授所言,這一技術大規(guī)模投入工業(yè)運用時將有效節(jié)約糧食,這也將為糧食釀造的食用酒精提供產能保障,對于酒業(yè)而言也有重大意義。
值得一提的是,與酒精相關的科技研究,江南大學在有著絕對優(yōu)勢和權威。江南大學食品科學與工程學科是全國唯一的國家一級重點學科,食品科學與技術實驗室是唯一的國家級重點實驗室。江南大學的“食品科學與工程”專業(yè)排名更是連續(xù)三年世界第一。
在酒業(yè),江南大學的技術人才構成了很多釀酒及相關企業(yè)的技術基礎,推動了中國釀酒等走向標準化和工業(yè)化,奠定了中國釀酒行業(yè)科學化發(fā)展的基礎。江南大學也與貴州茅臺、五糧液、洋河、瀘州老窖、汾酒、古井等眾多酒企達成科研合作,在白酒科研探究和科學表達上都取得豐碩成果,建立起白酒的科學話語體系。
酒業(yè)要進入科技創(chuàng)新新時代
追溯現代白酒的發(fā)展歷史,可以發(fā)現科學技術的進步是促進中國白酒發(fā)展的第一要素。
上世紀60年代,茅臺試點、汾酒試點的推進,對中國白酒傳統(tǒng)發(fā)酵方式的科學化整理和提升起到了非常重要的作用。周恒剛、沈怡方等老一輩科學家,通過微生物技術、發(fā)酵技術、化學技術等等一些現代科技手段繼續(xù)探索,認識中國白酒的發(fā)酵過程,為產業(yè)發(fā)展奠定了非常好的基礎。
比如,茅臺試點為全國白酒行業(yè)作出了多項突破性成績,特別是對己酸乙酯的發(fā)現及己酯菌的培養(yǎng),為確認濃香型白酒的主體香成分提供了科學依據;汾酒試點則第一次全面、整體、客觀、科學地揭示了汾酒制曲、釀造全過程的科學原理,使汾酒完成了從“傳統(tǒng)釀造工藝”向“現代釀酒工業(yè)”的歷史性轉變,意義重大。
進入新世紀,中國酒業(yè)協(xié)會于2007年啟動的“169計劃”,整體利用了風味化學、微生物學、微生物組學等一些新手段,揭秘中國白酒健康價值,提升中國白酒品質安全,促進中國白酒風味多樣化,探秘中國白酒自然生態(tài)與釀造微生態(tài),實現了產業(yè)技術水平的全面進步,為驅動中國白酒的高質量發(fā)展提供了持續(xù)的動力。
雖然白酒行業(yè)的科技創(chuàng)新成果顯著,但白酒自身的神秘與復雜仍難以被研究透徹,白酒的科技觀也難以形成大眾認知。面對這一難題,當下白酒需要科學表達這一共識越來越受行業(yè)和企業(yè)重視。
5月12日,中國酒業(yè)協(xié)會白酒技術創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展工作委員會2023年度工作會議在貴州茅臺召開。
中國酒業(yè)協(xié)會理事長宋書玉在會上表示,當下,傳統(tǒng)白酒釀造技藝的科學性正被一一印證,眾多的科技成果也正在持續(xù)推動中國白酒釀造技術的進步。行業(yè)酒企、科研單位、科技工作者在加強白酒科學性研究的同時,要積極參與白酒科普創(chuàng)作工作,讓全社會了解中國白酒,向全社會大聲傳播白酒科普,共創(chuàng)中國白酒科學技術研究的新時代。
茅臺集團黨委書記、董事長丁雄軍也談到,白酒科技的科普“不能老講故事,不能只講玄學,一定要講科學”。不能只怪公眾不了解,只能怪自己講得不好。而茅臺也愿與行業(yè)協(xié)會、酒業(yè)同仁一道,加大中國白酒科研成果宣傳,增進公眾對白酒科技的了解和認知,讓更多人關注白酒科技、愛上白酒之美。
中國白酒的科學認知在行業(yè)內已經形成,但是對于大眾而言,白酒產業(yè)仍然傳統(tǒng),如何突破這一科學觀念的認知壁壘尤為重要。
未來中國白酒還是需要強調以科技引領產業(yè)發(fā)展,加速科技創(chuàng)新,進入科技創(chuàng)新的新時達,用更多的科技成果和科學原理,向大眾講述中國白酒的魅力。