低度白酒除浊技术的研究进展

2015-04-17林宁晓

福建轻纺 2015年7期

关键词：低度植物油乙酯

林宁晓

（福建省轻工业研究所，福建福州 350005）

低度白酒除浊技术的研究进展

林宁晓

（福建省轻工业研究所，福建福州 350005）

白酒的低度化是未来高端白酒发展的趋势，且是中国白酒国际化和吸引年轻一代接受和传承的关键。文章主要从高级脂肪酸及其酯、小分子物质酸、醇、酯、醛、降度用水、勾兑添加剂、及在白酒的灌装生产过程中由于包装瓶清洗不干净等因素引起低度酒出现浑浊的原因进行分析。并针对以上各种导致低度白酒出现浑浊的因素，从冷冻过滤法、活性炭吸附处理、膜分离技术除浊、植物油除浊、低度白酒用水的处理、白酒包装瓶的清洁等方面介绍了当前我国低度白酒常用的除浊技术。

低度白酒；除浊；原因分析

白酒是我国一大酒种，历史悠久，源远流长，以其独特的色、香、味在世界酒类中独树一帜。白酒按酒度可划分为高度酒、降度酒和低度酒。按酒精含量计：50%（vol）以上为高度酒，40%～50%（vol）为降度酒，40%（vol）以下为低度酒[1]。随着当前社会文明的不断进步、广大消费者消费习惯的改变及自身保健意识的逐步提高，在我国白酒消费中白酒低度化的趋势日益明显。早在上世纪70年代中期，国家就积极倡导发展含酒精40%以下的低度白酒。1987年，多个部委为我国酿酒工业的发展确定了四个转变的发展方针，其中第一条就是逐步实现由高度酒向低度酒转变。《全国食品标准 2004-2005 年发展计划》中对白酒的标准做了重新调整，将低度酒下限由原来的35°下调为25°，体现了国家提倡白酒低度化的产业政策。适量饮酒有通气驱寒、舒筋活血、消除疲劳、促进消化的作用[2]。饮用低度酒，可使饮用者更容易控制饮酒量，血液中的酒精含量不致太高，减少对机体的刺激性。同时，在对低度白酒的生产中，，过对原酒的吸附、过滤等处理，可减少白酒中的甲醇、杂醇油等有害成分[3]。在低度白酒的基础上，有学者提出发展酒精度在20%（vol）以下的“超低度白酒”的新理念，为低度白酒的发展开拓了新的方向[4]。

在生产低度白酒的过程中，由于酒体中高级脂肪酸及其酯类的不稳定性，在低温、低酒精度条件下溶解度降低，以及生产用原料、水、设备等方面的原因，会存在白酒降度浑浊、形成沉淀物、无法过滤干净等问题，这一行业技术难题制约了我国白酒低度化的发展进程。鉴于此，掌握白酒降度浑浊的原因和白酒降度除浊技术，显得尤为重要。

1 白酒降度浑浊的原因

1.1 高级脂肪酸及其酯类引起浑浊

在白酒降度的过程中会因酒体中酒精度含量下降或在低温环境下，酒中的高级脂肪酸酯如：油酸乙酯、亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯由于溶解度发生改变而析出形成浑浊。以上3种高级脂肪酸酯均为无色油状液体，沸点在185.5 ℃（1.33 kPa）以上，性质不稳定，溶于乙醇，而不溶于水。这些成分在白酒中的稳定性与其在酒精中的溶解度、酒精浓度以及环境温度密切相关[5]。实践证明, 低度白酒中这三大高级脂肪酸乙酯的含量超过2 ppm时, 会产生浑浊[6]。常丽荣等[7]通过对比原降度酒液、清液与絮状物的酒精溶液三者的气相色谱数据，分析得出形成浓香型絮状物的主要组成成分有己酸乙酯、丁酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯和己酸异戊酯等酯类; 极少量的高级脂肪酸和其他微量成分也参与絮状物的形成。

1.2 酸、酯、醇、醛类物质引起浑浊

酸、酯、醇、醛类物质在降度后也易产生乳状白色浑浊。些物质属醇溶性物质, 易溶于酒精, 不溶于水。正常原酒一般酒精度在 60%（vol）以上, 因而这些物质能够被酒精溶解, 没有异常浑浊现象。低度白酒酒精度数较低，这些物质容易因溶解度降低而被析出, 出现浑浊。同时, 此类小分子物质的溶解度与溶剂的温度也具有一定的关系。气温越低，浑浊度越大, 特别是在温度低于-5 ℃时尤为明显[8]。

1.3 降度用水引起的沉淀与浑浊

中国白酒是由大小在纳米范围内的胶粒而形成的胶体溶液[9]。马燕红等[10]认为，低度白酒加浆用水中含有适量的金属离子，可有效提高白酒胶体的稳定性、降低体系的介电常数、抑制酯类化合物的水解、提高低度白酒的稳定性。但在低度白酒生产过程中，如果水质中金属离子含量过高，会和白酒胶体溶液中的阴离子发生中和等变化，使稳定的胶体溶液体系发生凝胶、聚胶等现象，从而形成浑浊与沉淀。北方的水源一般硬度较大，所含碳酸钙和碳酸镁不溶于酒精, 能够引起浑浊。有时，勾兑用水虽经处理, 但洗瓶用水未经处理, 洗瓶水蒸发后, 水垢却留在瓶壁上, 灌酒后, 金属离子又被溶出, 同样破坏胶体而引起浑浊。

1.4 勾兑添加剂引起的浑浊

一些小型企业在勾兑酒时大量加入添加剂，尤其是将白糖、冰糖作为除苦剂加入酒中，造成白酒固形物含量超标，另外，过多地加入高沸点的酸、酯、醇类，也是造成白酒固形物含量超标的重要原因。发酵、蒸馏发酵不良或蒸馏操作不当，使白酒中高级酸、酯、醇类含量过高也能影响酒中固形物的含量。

1.5 在白酒的灌装生产过程中由于包装瓶等清洗不干净造成的浑浊

白酒浑浊在白酒的灌装生产过程中，由于清洗不干净或包装瓶的质量不好，会使瓶内残存部分硅酸盐在灌装成品酒后和白酒中的有机酸发生反应，生成沉淀，造成白酒浑浊，影响白酒的感官和产品质量。

2 低度白酒浑浊及沉淀的去除技术

2.1 冷冻过滤法

冷冻过滤法是国内应用推广较早的低度白酒除浊方法之一。该方法根据在低温条件下，酒体中高级脂肪酸乙酯为代表的某些白酒香气成分的溶解度降低而被析出、凝集沉淀的原理，经-10 ℃以下冷冻处理，在保持低温下经滤棉或其他介质过滤吸附除去沉淀物。此法对白酒中的呈香成分虽有不同程度的去除，但能够保持酒体原有的风格，但冷冻设备投资较大，且生产耗能较高。

2.2 活性炭吸附处理

用于白酒吸附净化的活性炭主要是木质活性炭，其是以优质木材为原料，外形为粉末状，经高温炭化、活化及多种工序精制而成木质活性炭，具有比表面积大，活性高，微孔发达，脱色力强，孔隙结构较大等特点，孔隙结构大，能有较吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。用活性炭来处理白酒具有用量相对较少、吸附净化效果高、可以除去白酒中的部分新酒酒味、提高白酒的产品质量等优点；张明霞等[11]从酒的理化指标、香气物质组成和感官评定3个方面,对活性炭处理的用量和处理时间对低度白酒香气的影响进行了研究评价，结果表明，活性炭处理用量为3 g . L-1, 处理36 h的低度白酒可以达到很好的除浊效果,白酒的香气物质如己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等损失小，而且棕榈酸乙酯和油酸乙酯的量明显减少。张磊等[12]对低温白酒除浊中活性炭的使用量做了研究。结果表明，在保证酒体无色透明的前提下，适量降低活性炭的用量，不会影响酒的风格、质量，可提高经济效益。但活性炭在使用过程中具有操作麻烦、污染性强、劳动强度相对较大等缺点。

2.3 淀粉吸附处理

采用淀粉吸附除浊法是目前国内生产低度白酒的常用方法之一。淀粉膨胀后颗粒表面形成许多微孔，能够将低度白酒中的混浊物吸附在淀粉颗粒上，然后通过机械过滤的方法除去，另外，淀粉分子中的葡萄糖链上的羟基能够与高级脂肪酸乙酯中所含的氢原子形成氢键，而稳定结合。武金华等[13]将淀粉和活性炭混用，用于低度白酒的除浊。结果表明，淀粉与活性炭以适当比例( 1∶1 )混用，能够取长补短，对杂醇油和高级脂肪酸乙酯均有较高的去除率，达到更佳的除浊效果。淀粉在白酒吸附除浊的应用时间较早，但应用这种方法处理白酒效果不是很好，并且用量较大，在使用后处理较麻烦，现在一般酒类企业都不在用这种方法。

2.4 其他吸附剂除浊

SX-865澄清剂主要成分为天然无机。型硅酸盐粘土，化学成分主要是Si和Mg；具有大的表面积和孔隙度、较好的电动电位、较好的膨胀性、较好的阳离子交换性能、良好的选择吸附性、良好的流变性、良好的催化性能。吸附机理为通过增加大层间距，提高吸附有机物质，加快过滤速度。SX-865澄清剂对酒中的微量成分影响不大，对口感无明显影响，酒无异杂味，是国内比较理想的一种新型澄清剂[14]。PD-03吸附剂是新兴的低度酒除浊新技术，它具有除浊效果好,运行成本低，还具有一定的新酒除杂、老熟效果[15]。

杨文等[16]用甲壳素作低度白洒除浊剂，结果表明，甲壳素具有总酸总酯保持率高、操作简便及生产成本低等优点；甲壳素的用量、粒径大小和吸附温度与吸附效果呈显著性正相关,其最佳组合为浓度0.1%、颗粒直径0.25 cm、吸附温度为20 ℃；甲壳素重复利用次数可达3～4次。

2.5 膜分离技术除浊

分离膜是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质，通过膜表面微孔的筛选，达到对一定分子量物质的分离，膜过滤对于去除微粒、胶体、细菌等多种有机物。膜分离技术在低度白酒除浊中具有很大的应用前景, 已经成为酿酒行业中重要的新技术之一，在提高除杂率、保持品质、减低能耗和处理时间、工艺改进等方面表现出巨大的潜力和应用价值，具有很好的应用前景[17-18]。尤其是由纤维、活性炭、硅藻土和成膜剂组成的复合膜在低度白酒中的应用，使低度白酒除浊更加彻底和完全[19-20]。

2.6 植物油除浊

植物油除浊法是利用相似相容原理进行的操作，因植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸的甘油酯，大都富含棕榈油酸、油酸、亚油酸3种高级不饱和脂肪酸，引起低度白酒浑浊或沉淀的大分子的高级脂肪酸乙酯，在植物油中的溶解度大于在低度白酒中的溶解度，并且植物油不溶于水和乙醇，这样就会与酒液分层。赖庆柯[21]采用植物油萃取法对54o白酒进行除浊处理，结果表明，植物油可以作为白酒生产中的最佳除浊剂。张明霞等[22]用植物油对低度白酒进行除浊处理，从酒的理化指标、香气物质组成和感官评定3个方面，对植物油处理的用量和时间对低度白酒香气的影响进行了评价结果表明: 植物油处理用量为10 mL . L-1，处理36 h 的低度白酒可以达到理想的除浊效果，主体香气物质己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的减少量分别为 7.0%、7.6%、15.6%、15.6% 和 24.0%，而导致酒体混浊的棕榈酸乙酯 80.7%被去除，处理后的酒液清澈透明，酒样的原有风格保持不变。

2.7 低度白酒用水的处理

针对加浆降度及勾兑用水中的金属离子的摄入问题，可以采用反渗透水处理进行解决，在水处理的过程中一定要时刻注意电导率等参数的变化，及时清洗、更换过滤纤维膜，确保生产用水的质量，从而保证产品的质量[23]。

2.8 白酒包装瓶的清洁

包装瓶等硅酸盐物质造成的白酒沉淀现象，通过严把质量关，购进包装瓶质量高、品质好的产品进行使用，在使用过程中，做到提前清洗干净，避免大量硅酸盐等物质的残留，从而保证低度白酒的稳定性。

3 结语

低度白酒固形物含量超标，储存过程中出现浑浊、沉淀的原因是多方面的，需要白酒生产技术人员在实际生产过程中综合分析、解决。目前，最简便的有效方法是活性炭吸附法和冷冻过滤法。活性炭吸附法优点是处理酒较彻底，在-15 ℃以下不发生浑浊现象，但由于香味成分损失较大（在10%～20%之间），口味粗糙，需要在勾兑调味时下功夫，给勾兑和调味带来很大困难。另外，剩余酒脚多，活性炭用量大，且只能使用一次，成本高。若过滤不好，易出现黑色小渣。冷冻过滤法虽然投资费用较高，但是科学技术含量也较高，更适合于大型白酒厂用来处理低度白酒的浑浊现象。另外，处理后白酒中的香味成分及微量成分损失较小，能够保持基酒原来的独特风格。膜过滤、分子筛、离子交换法、再蒸馏法以及添加表面活性剂等方法由于各自存在一定缺陷性，目前尚未在白酒工业生产过程中得到广泛应用，仍需要广大科研工作者积极投身于该方面的研究，以期能够开发出适应于生产的新型除浊技术。

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