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基于共沸蒸馏从黄水中获取白酒调味品的方法

2017-07-31唐心强左风华

酿酒科技 2017年7期
关键词:己酸黄水浓缩液

唐心强,左风华,王 虹

(1.泰山医学院化学与制药工程学院,山东泰安271016; 2.泰山医学院医学信息工程学院,山东泰安271016)

基于共沸蒸馏从黄水中获取白酒调味品的方法

唐心强1,左风华2,王 虹1

(1.泰山医学院化学与制药工程学院,山东泰安271016; 2.泰山医学院医学信息工程学院,山东泰安271016)

为从黄水中提取众多白酒厂梦寐以求的天然白酒调味品,本研究首先通过向黄水中添加适量食品级共沸剂乙醇形成较高乙醇含量的黄水;其次将该种黄水共沸蒸馏、催化酯化获得纯天然乙醛、甲酸乙酯、乙酸乙酯及含有多种影响白酒风味化合物的酯化液。其中,该酯化液中丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯的含量分别为19.0 g/L、46.5 g/L、1.5 g/L、39.8 g/L和137.1 g/L。1份黄水制取的酯化液可以把9.14份普通白酒勾兑成优级浓香型白酒,因此黄水具有很好的回收利用价值。

黄水; 共沸精馏; 反应精馏; 己酸乙酯; 酯化液; 白酒调味品

浓香型白酒是我国生产量和消费量最大的白酒品种,其主体香味物质是己酸乙酯,其含量的高低直接影响着浓香型白酒的质量[1]。通常,固态法酿制的新酒中己酸乙酯含量一般低于1000 mg/L,且乳酸乙酯的含量大于己酸乙酯。而优级浓香型白酒要求己酸乙酯的含量在1200~2800 mg/L之间,乳酸乙酯∶己酸乙酯=(0.6~0.8)∶1[2]。此外,液态法白酒是选用食用酒精为酒基,进行串香、调香或固液勾兑而成,也称为新工艺白酒[3-4]。一方面,由于食用酒精中几乎不含有固态法白酒中的多种呈香呈味的微量成分,欲使液态法白酒达到“香气柔和、绵甜自然、酸酯协调、口味干净”的特定风格[5-7],通常需要在食用酒精中添加多种香料(精)、调味液。而目前常用的香料(精)、调味液中有很大一部分是人工合成的,如对调节酒体风味起重要作用的己酸和己酸乙酯皆非发酵产物[8-11]。正是由于化工合成香料的大量使用,致使饮酒爱好者对液态法白酒的认可度大打折扣,进而也大大影响了其市场占有率,特别是高端市场[12];另一方面,固态法酿酒的酒醅在窖池中发酵时伴生而成的副产物黄水[11,14]和酒醅蒸馏中产生的酒尾,除个别成分外黄水和酒尾中含有和固态法基酒相似的成分。影响白酒风味的主要的47种有机物中黄水中含有38种左右。本研究所用黄水中,己酸、乙酸和丁酸的含量分别高达8604 mg/L、6534 mg/L和2836 mg/L,其含量是普通浓香型白酒的10倍以上。而这3种酸及其酯化反应产物既是液态法白酒的重要调味成分也是白酒老熟的物质基础。但由于目前找不到高效、低成本从黄水和酒尾中提取有益物质的方法,大大限制了黄水和酒尾的用途,以致于很多黄水被白白丢弃,并成为白酒行业重要的水污染物之一[15]。因此,如何有效利用黄水、酒尾中的有益成分已成为白酒科研工作者和生产商研究的热门课题。

1 浓缩酒尾和黄水浓缩液的制取方法和工艺

1.1 酒尾的蒸馏浓缩

将乙醇含量为42%的100份(体积份数,以下皆为体积份数)酒尾放入蒸馏塔中,蒸馏出44.7份高乙醇含量的浓缩酒尾。经气相色谱分析浓缩酒尾中的酒精度及各种有机化合物的含量列于表1。由表1可知:酒尾中影响白酒风味的42种有机化合物中,在浓缩酒尾中被检测到了21种(乙醇和甲醇除外),其中蒸出率在50%以上的有19种,蒸出率在80%以上的有15种,特别是对调节酒体风味起到重要作用的乙醛、乙缩醛、己酸乙酯及合成酯类的有机酸——乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的蒸出率更是高达90%以上。

1.2黄水中影响白酒风味的重要化学成分的蒸馏浓缩

将97份黄水和3份浓缩酒尾放入蒸馏塔中蒸馏(之所以要加入浓缩酒尾是为了提高黄水的乙醇含量,以便有足够的乙醇与黄水中的有机物形成共沸物一起蒸出),升高温度蒸出9.5份馏分后停止蒸馏。然后将曝气头放入馏分中,通入臭氧曝气,当观察到馏分中的黄色消退后停止曝气,脱色后的馏分以下简称黄水浓缩液。经气相色谱分析黄水浓缩液中含有的各种有机化合物列于表1。

由表1可知:黄水中影响白酒风味的38种有机化合物,在黄水浓缩液中被检测到了21种,其中蒸出率在50%以上的有19种,蒸出率在80%以上的有15种。对调节酒体风味起到重要作用的乙醛、乙缩醛、己酸乙酯及合成酯类的有机酸——乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的蒸出率更是高达90%以上。更可喜的是己酸乙酯和乙酸乙酯的浓度分别达到了1966.2 mg/L和3251.8 mg/L。此外,三大酸即己酸、乙酸和丁酸的浓度更是分别达到了84904.3 mg/L、67039.3 mg/L和29056.6 mg/L(本文此后所提三大酸即专指己酸、乙酸和丁酸)。该黄水浓缩液中不但三大酯的含量达到了优级浓香型白酒的要求,特别是三大酸的含量更是普通浓香型白酒中三大酸含量的119~175倍(以表1中的基酒作为普通浓香型白酒的代表,以下皆同)。此外,该黄水浓缩液中乙醇、水和各种有机物(乙醇除外)总含量分别为549.1 g/L(69.5%vol)、45.7 g/L 和249.7 g/L。其次每升该黄水浓缩液中乙醇和各种短链有机酸的摩尔数及其乙醇与酸的摩尔比见表2。

2 黄水浓缩液的用途

经以上方法获取的黄水浓缩液可以有以下3个方面的用途。

2.1 液态法白酒的勾兑

可以直接作为白酒调味品,即可通过向液态法白酒中勾兑1%左右的黄水浓缩液的办法,不但能使液态法白酒中三大酸的浓度达到普通固态法浓香型白酒的浓度,而且也向液态法白酒中添加了21种固态法白酒中含有的影响白酒风味的有机化合物,进而使液态法白酒的风味也趋向固态法白酒。

2.2 提高固态法白酒的品质

向固态法白酒中勾兑1%左右的黄水浓缩液,不但可以提高白酒中三大酸的浓度为后续的白酒老熟提供物质基础。同时,还可以进一步提高21种影响白酒风味的有机化合物的浓度,进而达到提高白酒品质,影响白酒风味的目的。

2.3 制取或浓缩白酒调味品所需的酯类及其他物质

黄水浓缩液还可作为制取三大酯及其他酯类的原料,同时还可以浓缩其他白酒调味物质。

3 以黄水浓缩液为原料提取、制取白酒调味品

3.1 乙醛、甲酸乙酯和乙酸乙酯等低沸点馏分的获取

表1 酒体风味的主要化学成分

表2 黄水浓缩液中乙醇和各种短链有机酸的摩尔数及其摩尔比

将100份黄水浓缩液加入共沸精馏塔,当精馏开始时,打开加热开关,注意不要使电流过大,以免设备突然剧烈受热而损坏,待塔釜温度达到40℃时,开启塔身保温电路。当塔顶温度达到20.8℃(乙醛的沸点)左右时,塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后流出来的馏分流到乙醛的接收罐,当馏分开始减少,塔顶温度逐步升高时,说明天然乙醛已基本蒸完;此时,将馏分流出管的阀门切换到甲醇和甲酸乙酯接收罐的位置,再调整塔釜温度到65℃左右时,再次开启塔身保温电路。当塔顶温度达到51℃时(甲醇与甲酸乙酯的共沸点为51℃;甲醇与乙酸乙酯的共沸点为62.3℃),塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后流出来的馏分主要是甲醇与天然甲酸乙酯的共沸物,当馏分开始减少,塔顶温度逐步升高时,说明天然甲酸乙酯已基本蒸完;此时,再将馏分流出管的阀门切换到甲醇与乙酸乙酯接收罐的位置,再将塔釜温度调整到70℃左右,后再次开启塔身保温电路,当塔顶温度升高到62.3℃左右时,塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器流出来的馏分主要是甲醇和天然乙酸乙酯的共沸物,当馏分再次开始减少,塔顶温度逐步升高时,说明天然乙酸乙酯已基本蒸完;然后将馏分流出管的阀门切换到甲醇接收罐的位置,当塔顶温度升高到64.7℃(甲醇的沸点)时,此时塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后流出来的馏分主要是甲醇,当馏分再次开始减少,塔顶温度逐步升高时,说明甲醇已基本蒸完。此时停止蒸馏,将共沸精馏塔塔釜内的液体放出,并输送到下道工序的带磁力搅拌的反应精馏装置。

以上塔顶馏出物分别经气相色谱检测和体积计量结果如下。

3.1.1 20.8℃时的塔顶溜出物的体积及成分

当塔顶温度升高到20.8℃左右时,得到的塔顶馏出物为乙醛,其总的体积份数约为0.2885份,经核算黄水浓缩液中含有的乙醛基本被全部蒸出。

3.1.2 51℃时的塔顶溜出物的体积及成分

当塔顶温度升高到51℃左右时,塔顶馏出物为甲醇和甲酸乙酯的二元共沸物,其体积份数为0.1460份,其中甲醇、甲酸乙酯的质量含量分别为15.99%和84.01%,该含量与《一些常用工业溶剂共沸物数据》记载的共沸物组成比例十分相近[16]。经核算黄水浓缩液中含有的甲酸乙酯基本被全部蒸出。

3.1.3 62.3℃时的塔顶溜出物的体积及成分

当塔顶温度升高到62.3℃左右时,塔顶馏出物为甲醇和乙酸乙酯的二元共沸物,其体积份数为0.6834份,其中甲醇、乙酸乙酯的质量含量分别为44.02%和55.98%,该含量与《一些常用工业溶剂共沸物数据》中记载的共沸物组成比例十分接近。经核算黄水浓缩液中含有的乙酸乙酯基本被全部蒸出。

3.1.4 64.7℃时的塔顶溜出物的体积及成分

当塔顶温度升高到64.7℃左右时,塔顶馏出物为甲醇。其体积份数为0.4496份,经核算黄水浓缩液中含有的甲醇基本被全部蒸出。

综上所述,100份黄水浓缩液经过上述的共沸精馏,得到了如下物质:0.2885份纯乙醛、0.1460份二元共沸天然甲酸乙酯、0.6834份二元共沸天然乙酸乙酯和0.4496份纯甲醇,总计蒸出了1.5676份馏分。

3.2 甲酸乙酯和乙酸乙酯的纯化

在3.1中得到的二元共沸天然甲酸乙酯和乙酸乙酯中加入适量食品级CaCl2,二元共沸物中的CH3OH和CaCl2形成结晶状物质CaCl2·4CH3OH,然后经蒸馏去除结晶物后,收集馏分后得到纯净的天然甲酸乙酯和乙酸乙酯,具体的CaCl2的加入量经计算可知:每升二元共沸天然甲酸乙酯中需要加入CaCl2124.61 g/L;每升二元共沸天然乙酸乙酯中需要加入CaCl2325.80 g/L。100份黄水浓缩液经共沸精馏、除甲醇后可以得到0.1196份的纯天然甲酸乙酯和0.3605份的纯天然乙酸乙酯。

3.3 己酸乙酯等酯类物质的制取

由表2可知,黄水浓缩液中乙醇和乙酸、丙酸、丁酸、戊酸及己酸的摩尔比分别为10.7∶1、68.4∶1、36.1∶1、304.1∶1和16.3∶1,乙醇与总酸的摩尔比约为5∶1。这表明,以共沸精馏后的塔釜釜液为原料的酯化反应是乙醇过量的酯化反应。

一次性将按3.1方式得到的共沸精馏后的塔釜釜液98.4324份和6份超强固体酸一起输入到带磁力搅拌的反应精馏装置的塔釜中。然后打开磁力搅拌器及加热开关,注意不要使电流过大,以免设备突然剧烈受热而损坏,在全回流状态下将塔釜温度升高到80℃时,开启塔身保温电路,并继续保持全回流一定时间,以使酯化反应充分进行。同时注意磁力搅拌器的转速恰好使固体酸悬浮于黄水浓缩液中即可。在此段时间内,反应釜内的较高浓度的几种有机酸与乙醇发生如下酯化反应:

在以上反应进行时,每隔2 h监测1次塔釜釜液中乙酸的含量,并记录下监测次数及总的反应时间(今后在相同条件下,重复该反应时,可以以该反应时间作为酯化反应(1)达到平衡的时间)。当前后2次相邻的检测结果几乎不变化时,说明塔釜中乙酸含量趋于稳定,酯化反应(1)基本达到了反应平衡状态,此时将全回流改为回流比为2的回流状态,并控制塔顶温度≤70.4℃(其中,乙醇、水和乙酸乙酯的共沸点为70.23℃,水和乙酸乙酯的共沸点为70.4℃),这样就为反应产物乙酸乙酯、水及少部分反应物乙醇形成二元或三元共沸物创造了条件。即在此塔顶温度下,乙酸与乙醇酯化反应生成的部分水和全部的乙酸乙酯及部分乙醇能及时形成共沸物从塔顶蒸出,从而会促使以上酯化反应(1)—(5)进一步向右进行。塔顶蒸出的馏分经冷凝器冷凝后,流向合成天然乙酸乙酯接收罐,在70.4℃下当塔顶几乎没有流出物流出时,说明塔釜中已再无乙酸乙酯生成。该馏分(共沸物)经气相色谱检测,其乙醇、水和乙酸乙酯的重量百分比分别为7.56%、8.71%和83.73%,其总体积总份数为10.9132份。其中,乙醇、水和乙酸乙酯各自占0.9411份、0.8554份和9.1167份。以上馏分的组成结果与《一些常用工业溶剂共沸物数据》中记载的:乙醇、水和乙酸乙酯的三元共沸组成与水和乙酸乙酯的二元共沸组成有所区别[15]。借此可以认为该馏分既非单纯的三元共沸物也非单纯的二元共沸物,应该为三元共沸物和二元共沸物的混合物,以下该馏分称为合成天然乙酸乙酯多元共沸混合物。

向以上得到的合成天然乙酸乙酯的多元共沸混合物中加入适量的食品级CaO,该多元共沸物中的H2O与CaO形成Ca(OH)2沉淀,然后对形成沉淀的多元共沸混合物蒸馏,其馏分为乙醇和乙酸乙酯的混合物。该乙醇和乙酸乙酯的混合物以下称为合成天然乙酸乙酯二元混合物,具体的CaO加入量经计算可知:每升合成天然乙酸乙酯的多元共沸混合物中加入244.8827 g,才能使多元共沸混合物中的水完全反应生成Ca(OH)2沉淀。其次,10.9132份的合成天然乙酸乙酯的多元共沸混合物去除水后可得到合成天然乙酸乙酯二元混合物9.1167份,即100份黄水浓缩液在加热和固体酸催化下,其中的乙酸与乙醇酯化反应生成9.1167份的乙酸乙酯(经核算黄水浓缩液中含有的乙酸83.6%转化为乙酸乙酯),该乙酸乙酯与水、乙醇形成多元共沸物,该共沸混合物除水后可得到10.0578份的合成天然乙酸乙酯二元混合物。

然后,为了将酯化反应(1)—(5)中生成的水及原来黄水浓缩液里固有的水全部排出反应体系,再将以上除水后得到的合成天然乙酸乙酯二元混合物匀速滴入塔釜中。这样随着反应的进行,一方面,合成天然乙酸乙酯二元混合物不断滴入塔釜,另一方面,合成天然乙酸乙酯多元共沸混合物也会连续蒸出,随之乙酸乙酯会把酯化反应中生成的水及原反应体系中固有的水逐渐的全部带出反应体系之外(再次蒸出的合成天然乙酸乙酯多元共沸混合物需要参照上面所述方法及时去除水分,以备连续滴加之用)。合成天然乙酸乙酯二元混合物开始滴入时,因不但要把酯化反应中生成的水带出,还要尽快将反应体系中原有的水与酯化反应生成的还没有被带出的水也要带出,所以滴入速度需要快一些。由于酯化反应(1)—(5)中生成的水和体系中原有的水及时被乙酸乙酯带出反应体系,从而促使酯化反应(1)—(5)最大限度的向右进行。当塔顶温度维持在≤70.4℃时,再次几乎无馏分继续流出时,说明酯化反应(1)—(5)已基本达到反应平衡状态。然后把滴加剩余的合成天然乙酸乙酯二元混合物一次性投入到塔釜中,这时塔顶温度会逐渐升高。当塔顶温度升高到71.8℃时,塔顶流出的馏分为乙酸乙酯和乙醇的二元共沸物,经一定时间后当无馏分继续流出,塔顶温度再度升高时,停止搅拌和加热,并滤出塔釜釜液,该塔釜釜液以下称为酯化液,滤出的固体酸催化剂可以反复使用。

其次,向反应釜中滴加合成天然乙酸乙酯二元混合物,一方面可以把水及时从反应体系中带出,促使酯化反应(2)—(5)向右进行,又不会向反应体系中带入其他杂质;另一方面又可将乙酸乙酯蒸发带出的乙醇再补充到反应体系中,以保证反应体系中乙醇与酸的大摩尔比。

3.4 71.8℃时馏分的体积份数及各成分含量

经体积计量和气相色谱分析可知:当塔顶温度在71.8℃时,得到的塔顶馏分,是乙酸乙酯和乙醇的二元共沸物,其体积份数为15.8870份,其中乙酸乙酯占10.5126份,乙醇占5.3743份(经核算此时乙酸的转化率达到了96.4%),乙醇、乙酸乙酯的质量含量分别为30.9%和69.1%,该乙醇与乙酸乙酯的比例关系与《一些常用工业溶剂共沸物数据》中记载的共沸物组成比例比较接近[17]。即100份黄水浓缩液经催化酯化最终可以得到15.8870份乙酸乙酯含量69.1%的乙酸乙酯和乙醇的二元共沸物,该二元共沸物以下称为二元共沸合成天然乙酸乙酯。

3.5 酯化液的体积份数及各成分含量

酯化液(塔釜釜液)经体积计量,其体积分数为74.6997份,该酯化液经气相色谱分析其各种成分含量列于表1中,其中乙醇、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯的质量含量分别为65.7%、2.3%、5.7%、0.2%、4.8%和16.7%。经计算,该酯化液中丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯的体积分数分别占2.1389份、5.3247份、0.1672份、3.8611份和15.7595份,以上这5种酯的体积份数总计27.2514份(包括上面得到的0.1196份天然甲酸乙酯,0.3605份天然乙酸乙酯和10.5126份合成天然乙酸乙酯在内,可得到酯的总体积分数为38.2441份)。乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸的酯化转化率分别为:96.4%(进一步转化)、79.9%、89.9%、21.4%和95.3%。从酸的转化率来看,除戊酸因反应底物中浓度过低,其酯化转化率低于22%外,乙酸大概因为在开始发生酯化反应时,反应体系中水的存在的原因,其开始时的转化率也只有83.6%,随着反应的进行特别是反应体系中水的去除,其转化率进一步提高到96.4%。综合考察以上酯化反应,说明本研究的酯化反应设定的温度适宜,选取工艺路线合理,使用的固体酸催化效果优良。

从表1可以看出:该酯化液中除含有黄水中38种影响白酒风味的有机化合物中的18种(乙醇除外)外,对调节酒体风味起到重要作用的丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯的含量分别高 达 19036.2 mg/L、46511.1 mg/L、1461.2 mg/L、39769.6 mg/L和137107.3 mg/L。此外,曲酒类香精中用量最大的,也是浓香型白酒的主体香料的己酸乙酯的含量是普通浓香型白酒含量的113倍,己酸乙酯的量是乳酸乙酯的3.4475倍。

综上所述,100份黄水浓缩液经过共沸蒸馏、反应精馏得到了下列稀缺天然物质:

(1)天然乙醛:0.2885份。

(2)天然甲酸乙酯:0.1196份。

(3)天然乙酸乙酯:0.3605份。

(4)天然甲醇:0.4496份。

(5)二元共沸合成天然乙酸乙酯(乙醇和乙酸乙酯)15.8870份,其中含纯合成天然乙酸乙酯的份数为10.5126份。

(6)酯化液:74.6997份。其中含纯合成天然己酸乙酯15.7595份,含总酯27.2514份。

4 经共沸精馏和反应精馏获得的白酒调味品的用途

本研究经以上步骤获得的6种“天然”物质中除天然甲醇对人体有害不能作为白酒的调味品外,其余5种物质皆是优良的白酒调味品,是众多白酒企业梦寐以求的天然白酒调味品。可将除甲醇以外的其他5种物质统称为白酒调味品。

4.1 液态法白酒的勾兑

可根据调酒师的要求,通过向液态法白酒中勾兑适量的白酒调味品的办法,使液态法白酒中增加18种固态法白酒中固有的影响白酒风味的有机化合物,进而使液态法白酒的风味也趋向固态法白酒。

4.2 提高固态法白酒的品质

向固态法基酒中勾兑0.8%的酯化液,经酯化液勾兑后优级酒中各种化学物质的含量见表1。由表1可以看到:勾兑前,其乳酸乙酯和己酸乙酯的含量分别为1299.9 mg/L和1146.7 mg/L,勾兑后其含量分别达到1607.7 mg/L和2234.4mg/L,其乳酸乙酯∶己酸乙酯的比例关系也由1.13∶1变为0.72∶1(而优级浓香型白酒己酸乙酯要求在1200~2800 mg/L之间,乳酸乙酯∶己酸乙酯的比值在(0.6~0.8)∶1之间)。经过以上的勾兑不但可以使普通白酒达到优级浓香型白酒对己酸乙酯的浓度要求,更可大幅度提高丙酸乙酯、丁酸乙酯和戊酸乙酯的浓度,还可调低乳酸乙酯和己酸乙酯的比例。此外,白酒中含有的影响白酒风味的48种物质中,有19种的浓度得到不同程度的提高。特别是丙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯的浓度得到了大幅度提高。

因97份黄水可以浓缩得到9.5份黄水浓缩液,每100份黄水浓缩液可制取74.6997份酯化液,1份酯化液可以把125份基酒勾兑成为优级酒,所以1份黄水制取的酯化液可以把9.14份普通基酒勾兑成优级浓香型白酒,因此黄水具有很好的回收利用价值。此外,可以根据调酒师的要求适量加入白酒调味品中除酯化液外的其他4种白酒调味品,酒体会变得更加丰满。

4.3 为其他食品工业提供香料

以上得到的天然甲酸乙酯和乙酸乙酯可以作为高级天然调味品,添加到高级食品(包括高级酒)中以改变食品的香味。此外,酯化液进一步精馏还可以得到5种酯与乙醇的共沸物,即乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯与乙醇的共沸物,然后仿照3.2所述的方法将共沸物中的乙醇去除,可以得到5种纯天然酯,这5种纯天然酯在食品工业是重要调味品,用在白酒的调味方面会使调酒师更加容易操控添加量。

一方面,因本研究所用的主要原料黄水是酒醅在窖池中发酵产酒时伴生而成,也可以说黄水是固态法白酒的孪生兄弟;另一方面,因本研究在以黄水浓缩制成的黄水浓缩液为原料,提取或酯化反应制取白酒调味品的过程中,虽然在制取过程中向提取物中添加了食用CaCl2、CaO或固体酸,但本研究的工艺方法也保证了这3种物质不会被带入最终制品白酒调味品中。

另外,在白酒调味品的整个制取过程中,即使酯化反应也是由纯天然发酵产生的酸和乙醇为原料制取的酯(这与现今绝大多数以化学法制取的己酸为原料与乙醇酯化制取主体香料己酸乙酯的方法不同),其他步骤完全是物理方法,因此用本研究的方法和工艺制得的白酒调味品是安全的、且制取过程中不会带入任何化学品的纯天然制品,所以本研究以黄水为原料获得的白酒调味品,用来勾兑白酒时更接近于天然制品,更容易被消费者接受。

5 结论

本研究通过共沸蒸馏、共沸精馏及催化酯化的方法从黄水中获得的黄水浓缩液、天然乙醛、甲酸乙酯、乙酸乙酯及合成乙酸乙酯共沸物和酯化液皆是优良的白酒调味品,也是众多白酒企业梦寐以求的天然调味品。1份黄水中的提取物可以使约9份的普通浓香型白酒升级为优级浓香型白酒,从而既打破了白酒行业获取天然白酒调味品的瓶颈,破解了长久困扰行业的生产难题;同时也解决了废弃黄水的处理、处置的难题。

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Obtaining Baijiu Flavoring from Yellow Water by Azeotropic Distillation

TANG Xinqiang1,ZUO Fenghua2and WANG Hong1
(1.School of Chemistry&Pharmaceutical Engineering,Taishan Medical University,Tai’an,Shandong,271016;2.College of Medical Information Engineering,Taishan Medical University,Tai’an,Shandong 271016,China)

In order to extract the rare and natural Baijiu flavoring from yellow water,in this study,appropriate amount of food-grade azeotropic ethanol was added in yellow water to form yellow water containing high content of ethanol,then azeotropic distillation and catalytic esterification of such yellow water was performed to obtain the esterified liquid containing natural acetaldehyde,ethyl formate,ethyl acetate and a variety of flavoring compounds.Among them,the content of ethyl propionate,ethyl butyrate,ethyl valerate,ethyl lactate and ethyl hexanoate was up to 19.0 g/L,46.5 g/L,1.5 g/L,39.8 g/L and 137.1 g/L respectively.The esterified liquid prepared by one portion of yellow water could be used for the blending of 9.14 portions of common Baijiu into high-quality Nongxiang Baijiu.Therefore,yellow water was of great recycling value in practice.

yellow water;azeotropic distillation;reactive distillation;ethyl hexanoate;esterified liquid;Baijiu flavoring

TS262.3;TS261.9;TS261.4

A

1001-9286(2017)07-0107-08

10.13746/j.njkj.2017074

2017-03-31

唐心强(1965-),山东临邑人,教授,博士,主要从事污水处理及其资源化方面的研究。

优先数字出版时间:2017-05-18;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170518.1124.009.html。

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