低度白酒除濁技術(shù)的研究進展

林寧曉

（福建省輕工業(yè)研究所， 福建 福州 350005）

低度白酒除濁技術(shù)的研究進展

林寧曉

（福建省輕工業(yè)研究所， 福建 福州 350005）

白酒的低度化是未來高端白酒發(fā)展的趨勢，且是中國白酒國際化和吸引年輕一代接受和傳承的關(guān)鍵。文章主要從高級脂肪酸及其酯、小分子物質(zhì)酸、醇、酯、醛、降度用水、勾兌添加劑、及在白酒的灌裝生產(chǎn)過程中由于包裝瓶清洗不干凈等因素引起低度酒出現(xiàn)渾濁的原因進行分析。并針對以上各種導致低度白酒出現(xiàn)渾濁的因素，從冷凍過濾法、活性炭吸附處理、膜分離技術(shù)除濁、植物油除濁、低度白酒用水的處理、白酒包裝瓶的清潔等方面介紹了當前我國低度白酒常用的除濁技術(shù)。

低度白酒；除濁；原因分析

白酒是我國一大酒種，歷史悠久，源遠流長，以其獨特的色、香、味在世界酒類中獨樹一幟。白酒按酒度可劃分為高度酒、降度酒和低度酒。按酒精含量計：50%（vol）以上為高度酒，40%～50%（vol）為降度酒，40%（vol）以下為低度酒[1]。隨著當前社會文明的不斷進步、廣大消費者消費習慣的改變及自身保健意識的逐步提高，在我國白酒消費中白酒低度化的趨勢日益明顯。早在上世紀70年代中期，國家就積極倡導發(fā)展含酒精40%以下的低度白酒。1987年，多個部委為我國釀酒工業(yè)的發(fā)展確定了四個轉(zhuǎn)變的發(fā)展方針，其中第一條就是逐步實現(xiàn)由高度酒向低度酒轉(zhuǎn)變?！度珖称窐藴?2004-2005 年發(fā)展計劃》中對白酒的標準做了重新調(diào)整，將低度酒下限由原來的35°下調(diào)為25°，體現(xiàn)了國家提倡白酒低度化的產(chǎn)業(yè)政策。適量飲酒有通氣驅(qū)寒、舒筋活血、消除疲勞、促進消化的作用[2]。飲用低度酒，可使飲用者更容易控制飲酒量，血液中的酒精含量不致太高，減少對機體的刺激性。同時，在對低度白酒的生產(chǎn)中，，過對原酒的吸附、過濾等處理，可減少白酒中的甲醇、雜醇油等有害成分[3]。在低度白酒的基礎(chǔ)上，有學者提出發(fā)展酒精度在20%（vol）以下的“超低度白酒”的新理念，為低度白酒的發(fā)展開拓了新的方向[4]。

在生產(chǎn)低度白酒的過程中，由于酒體中高級脂肪酸及其酯類的不穩(wěn)定性，在低溫、低酒精度條件下溶解度降低，以及生產(chǎn)用原料、水、設(shè)備等方面的原因，會存在白酒降度渾濁、形成沉淀物、無法過濾干凈等問題，這一行業(yè)技術(shù)難題制約了我國白酒低度化的發(fā)展進程。鑒于此，掌握白酒降度渾濁的原因和白酒降度除濁技術(shù)，顯得尤為重要。

1 白酒降度渾濁的原因

1.1 高級脂肪酸及其酯類引起渾濁

在白酒降度的過程中會因酒體中酒精度含量下降或在低溫環(huán)境下，酒中的高級脂肪酸酯如：油酸乙酯、亞油酸乙酯、棕櫚酸乙酯由于溶解度發(fā)生改變而析出形成渾濁。以上3種高級脂肪酸酯均為無色油狀液體，沸點在185.5 ℃（1.33 kPa）以上，性質(zhì)不穩(wěn)定，溶于乙醇，而不溶于水。這些成分在白酒中的穩(wěn)定性與其在酒精中的溶解度、酒精濃度以及環(huán)境溫度密切相關(guān)[5]。實踐證明, 低度白酒中這三大高級脂肪酸乙酯的含量超過2 ppm時, 會產(chǎn)生渾濁[6]。常麗榮等[7]通過對比原降度酒液、清液與絮狀物的酒精溶液三者的氣相色譜數(shù)據(jù)，分析得出形成濃香型絮狀物的主要組成成分有己酸乙酯、丁酸乙酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯和己酸異戊酯等酯類; 極少量的高級脂肪酸和其他微量成分也參與絮狀物的形成。

1.2 酸、酯、醇、醛類物質(zhì)引起渾濁

酸、酯、醇、醛類物質(zhì)在降度后也易產(chǎn)生乳狀白色渾濁。些物質(zhì)屬醇溶性物質(zhì), 易溶于酒精, 不溶于水。正常原酒一般酒精度在 60%（vol）以上, 因而這些物質(zhì)能夠被酒精溶解, 沒有異常渾濁現(xiàn)象。低度白酒酒精度數(shù)較低，這些物質(zhì)容易因溶解度降低而被析出, 出現(xiàn)渾濁。同時, 此類小分子物質(zhì)的溶解度與溶劑的溫度也具有一定的關(guān)系。氣溫越低，渾濁度越大, 特別是在溫度低于-5 ℃時尤為明顯[8]。

1.3 降度用水引起的沉淀與渾濁

中國白酒是由大小在納米范圍內(nèi)的膠粒而形成的膠體溶液[9]。馬燕紅等[10]認為，低度白酒加漿用水中含有適量的金屬離子，可有效提高白酒膠體的穩(wěn)定性、降低體系的介電常數(shù)、抑制酯類化合物的水解、提高低度白酒的穩(wěn)定性。但在低度白酒生產(chǎn)過程中，如果水質(zhì)中金屬離子含量過高，會和白酒膠體溶液中的陰離子發(fā)生中和等變化，使穩(wěn)定的膠體溶液體系發(fā)生凝膠、聚膠等現(xiàn)象，從而形成渾濁與沉淀。北方的水源一般硬度較大，所含碳酸鈣和碳酸鎂不溶于酒精, 能夠引起渾濁。有時，勾兌用水雖經(jīng)處理, 但洗瓶用水未經(jīng)處理, 洗瓶水蒸發(fā)后, 水垢卻留在瓶壁上, 灌酒后, 金屬離子又被溶出, 同樣破壞膠體而引起渾濁。

1.4 勾兌添加劑引起的渾濁

一些小型企業(yè)在勾兌酒時大量加入添加劑，尤其是將白糖、冰糖作為除苦劑加入酒中，造成白酒固形物含量超標，另外，過多地加入高沸點的酸、酯、醇類，也是造成白酒固形物含量超標的重要原因。發(fā)酵、蒸餾發(fā)酵不良或蒸餾操作不當，使白酒中高級酸、酯、醇類含量過高也能影響酒中固形物的含量。

1.5 在白酒的灌裝生產(chǎn)過程中由于包裝瓶等清洗不干凈造成的渾濁

白酒渾濁在白酒的灌裝生產(chǎn)過程中，由于清洗不干凈或包裝瓶的質(zhì)量不好，會使瓶內(nèi)殘存部分硅酸鹽在灌裝成品酒后和白酒中的有機酸發(fā)生反應，生成沉淀，造成白酒渾濁，影響白酒的感官和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 低度白酒渾濁及沉淀的去除技術(shù)

2.1 冷凍過濾法

冷凍過濾法是國內(nèi)應用推廣較早的低度白酒除濁方法之一。該方法根據(jù)在低溫條件下，酒體中高級脂肪酸乙酯為代表的某些白酒香氣成分的溶解度降低而被析出、凝集沉淀的原理，經(jīng)-10 ℃以下冷凍處理，在保持低溫下經(jīng)濾棉或其他介質(zhì)過濾吸附除去沉淀物。此法對白酒中的呈香成分雖有不同程度的去除，但能夠保持酒體原有的風格，但冷凍設(shè)備投資較大，且生產(chǎn)耗能較高。

2.2 活性炭吸附處理

用于白酒吸附凈化的活性炭主要是木質(zhì)活性炭，其是以優(yōu)質(zhì)木材為原料，外形為粉末狀，經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭，具有比表面積大，活性高，微孔發(fā)達，脫色力強，孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點，孔隙結(jié)構(gòu)大，能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。用活性炭來處理白酒具有用量相對較少、吸附凈化效果高、可以除去白酒中的部分新酒酒味、提高白酒的產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點；張明霞等[11]從酒的理化指標、香氣物質(zhì)組成和感官評定3個方面,對活性炭處理的用量和處理時間對低度白酒香氣的影響進行了研究評價，結(jié)果表明，活性炭處理用量為3 g . L-1, 處理36 h的低度白酒可以達到很好的除濁效果,白酒的香氣物質(zhì)如己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等損失小，而且棕櫚酸乙酯和油酸乙酯的量明顯減少。張磊等[12]對低溫白酒除濁中活性炭的使用量做了研究。結(jié)果表明，在保證酒體無色透明的前提下，適量降低活性炭的用量，不會影響酒的風格、質(zhì)量，可提高經(jīng)濟效益。但活性炭在使用過程中具有操作麻煩、污染性強、勞動強度相對較大等缺點。

2.3 淀粉吸附處理

采用淀粉吸附除濁法是目前國內(nèi)生產(chǎn)低度白酒的常用方法之一。淀粉膨脹后顆粒表面形成許多微孔，能夠?qū)⒌投劝拙浦械幕鞚嵛镂皆诘矸垲w粒上，然后通過機械過濾的方法除去，另外，淀粉分子中的葡萄糖鏈上的羥基能夠與高級脂肪酸乙酯中所含的氫原子形成氫鍵，而穩(wěn)定結(jié)合。武金華等[13]將淀粉和活性炭混用，用于低度白酒的除濁。結(jié)果表明，淀粉與活性炭以適當比例( 1∶1 )混用，能夠取長補短，對雜醇油和高級脂肪酸乙酯均有較高的去除率，達到更佳的除濁效果。淀粉在白酒吸附除濁的應用時間較早，但應用這種方法處理白酒效果不是很好，并且用量較大，在使用后處理較麻煩，現(xiàn)在一般酒類企業(yè)都不在用這種方法。

2.4 其他吸附劑除濁

SX-865澄清劑主要成分為天然無機。型硅酸鹽粘土，化學成分主要是Si和Mg；具有大的表面積和孔隙度、較好的電動電位、較好的膨脹性、較好的陽離子交換性能、良好的選擇吸附性、良好的流變性、良好的催化性能。吸附機理為通過增加大層間距，提高吸附有機物質(zhì)，加快過濾速度。SX-865澄清劑對酒中的微量成分影響不大，對口感無明顯影響，酒無異雜味，是國內(nèi)比較理想的一種新型澄清劑[14]。PD-03吸附劑是新興的低度酒除濁新技術(shù)，它具有除濁效果好,運行成本低，還具有一定的新酒除雜、老熟效果[15]。

楊文等[16]用甲殼素作低度白灑除濁劑，結(jié)果表明，甲殼素具有總酸總酯保持率高、操作簡便及生產(chǎn)成本低等優(yōu)點；甲殼素的用量、粒徑大小和吸附溫度與吸附效果呈顯著性正相關(guān),其最佳組合為濃度0.1%、顆粒直徑0.25 cm、吸附溫度為20 ℃；甲殼素重復利用次數(shù)可達3～4次。

2.5 膜分離技術(shù)除濁

分離膜是一種特殊的、具有選擇性透過功能的薄層物質(zhì)，通過膜表面微孔的篩選，達到對一定分子量物質(zhì)的分離，膜過濾對于去除微粒、膠體、細菌等多種有機物。膜分離技術(shù)在低度白酒除濁中具有很大的應用前景, 已經(jīng)成為釀酒行業(yè)中重要的新技術(shù)之一，在提高除雜率、保持品質(zhì)、減低能耗和處理時間、工藝改進等方面表現(xiàn)出巨大的潛力和應用價值，具有很好的應用前景[17-18]。尤其是由纖維、活性炭、硅藻土和成膜劑組成的復合膜在低度白酒中的應用，使低度白酒除濁更加徹底和完全[19-20]。

2.6 植物油除濁

植物油除濁法是利用相似相容原理進行的操作，因植物油的主要成分是高級不飽和脂肪酸的甘油酯，大都富含棕櫚油酸、油酸、亞油酸3種高級不飽和脂肪酸，引起低度白酒渾濁或沉淀的大分子的高級脂肪酸乙酯，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，這樣就會與酒液分層。賴慶柯[21]采用植物油萃取法對54o白酒進行除濁處理，結(jié)果表明，植物油可以作為白酒生產(chǎn)中的最佳除濁劑。張明霞等[22]用植物油對低度白酒進行除濁處理，從酒的理化指標、香氣物質(zhì)組成和感官評定3個方面，對植物油處理的用量和時間對低度白酒香氣的影響進行了評價結(jié)果表明: 植物油處理用量為10 mL . L-1，處理36 h 的低度白酒可以達到理想的除濁效果，主體香氣物質(zhì)己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的減少量分別為 7.0%、7.6%、15.6%、15.6% 和 24.0%，而導致酒體混濁的棕櫚酸乙酯 80.7%被去除，處理后的酒液清澈透明，酒樣的原有風格保持不變。

2.7 低度白酒用水的處理

針對加漿降度及勾兌用水中的金屬離子的攝入問題，可以采用反滲透水處理進行解決，在水處理的過程中一定要時刻注意電導率等參數(shù)的變化，及時清洗、更換過濾纖維膜，確保生產(chǎn)用水的質(zhì)量，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量[23]。

2.8 白酒包裝瓶的清潔

包裝瓶等硅酸鹽物質(zhì)造成的白酒沉淀現(xiàn)象，通過嚴把質(zhì)量關(guān)，購進包裝瓶質(zhì)量高、品質(zhì)好的產(chǎn)品進行使用，在使用過程中，做到提前清洗干凈，避免大量硅酸鹽等物質(zhì)的殘留，從而保證低度白酒的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

低度白酒固形物含量超標，儲存過程中出現(xiàn)渾濁、沉淀的原因是多方面的，需要白酒生產(chǎn)技術(shù)人員在實際生產(chǎn)過程中綜合分析、解決。目前，最簡便的有效方法是活性炭吸附法和冷凍過濾法?；钚蕴课椒▋?yōu)點是處理酒較徹底，在-15 ℃以下不發(fā)生渾濁現(xiàn)象，但由于香味成分損失較大（在10%～20%之間），口味粗糙，需要在勾兌調(diào)味時下功夫，給勾兌和調(diào)味帶來很大困難。另外，剩余酒腳多，活性炭用量大，且只能使用一次，成本高。若過濾不好，易出現(xiàn)黑色小渣。冷凍過濾法雖然投資費用較高，但是科學技術(shù)含量也較高，更適合于大型白酒廠用來處理低度白酒的渾濁現(xiàn)象。另外，處理后白酒中的香味成分及微量成分損失較小，能夠保持基酒原來的獨特風格。膜過濾、分子篩、離子交換法、再蒸餾法以及添加表面活性劑等方法由于各自存在一定缺陷性，目前尚未在白酒工業(yè)生產(chǎn)過程中得到廣泛應用，仍需要廣大科研工作者積極投身于該方面的研究，以期能夠開發(fā)出適應于生產(chǎn)的新型除濁技術(shù)。

[1]趙樹堃. 中國白酒低度化概述[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(2):364-365,371.

[2]唐賢華, 楊官榮, 黃志瑜, 等.中國白酒與人體健康關(guān)系研究綜述[J]. 釀酒,2014,5(41):10-13.

[3]熊子書. 白酒低度化趨勢[J]. 釀酒科技, 2007(7):79-80.

[4]張躍廷, 劉瓊, 孫波. 超低度白酒的研究[J]. 釀酒, 2003, 4(30):16-17.

[5]沈怡方. 白酒生產(chǎn)技術(shù)全書[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2012.

[6]黃元華. 淺談低度白酒渾濁沉淀的形成與處理[J]. 福建輕紡, 2007(4):17-20.

[7]常麗榮,張宿義,敖宗華.低度濃香型白酒絮狀物成分的分析[J].四川理工學院學報,2011,3(24):331-333.

[8]郭富祥, 王金亮, 馮春紅, 等. 低度白酒渾濁的原因分析[J]. 釀酒科技 ,2007(8):120-121.

[9]莊名揚. 中國白酒的溶膠特性及其應用原理與方法[J]. 釀酒科技, 2002(2):27-30.

[10]馬燕紅, 張生萬, 陳婷. 低度白酒穩(wěn)定性的研究及應用[J]. 食品科學, 2012,3(33):9-13.

[11]張明霞, 李蘭, 謝展利. 活性炭除濁對低度白酒香氣的影響[J]. 釀酒科技, 2010(12):30-34.

[12]張磊, 李凱. 降低白酒除濁中活性炭的使用量[J]. 釀酒科技, 2009(3):72-73.

[13]武金華, 韓紅強. 淀粉和活性炭混用于低度白酒除濁的研究[J]. 釀酒, 1997(3),22-23.

[14]羅振岐. SX-865澄清劑在低度白酒中的澄清機理[J].釀酒科技, 2006(4):47-49.

[15]宋長松. PD-03吸附劑用于低度白酒除濁的研究[J]. 釀酒, 2001, 1(28):62-63.

[16]楊文, 張素華. 甲殼素對低度白酒除濁性能的研究[J]. 江蘇農(nóng)學院學報, 1996,18(3):77-79.

[17]羅惠波. 膜過濾技術(shù)在白酒除濁中的應用研究[J]. 釀酒, 2004,5(31):38-40.

[18]李紹亮, 牛學士. 膜分離技術(shù)在白酒生產(chǎn)中的推廣應用[J]. 釀酒科技, 2013(11):53-56.

[19]賴登燡,夏先明,蒙昌智,等.復合微濾膜在全興低度白酒中的應用研究[J]. 釀酒, 2001,4(28):36-38.

[20]黃建城, 黃永光, 劉建華, 等. 膜分離技術(shù)及其在低度白 酒除濁中的應用[J]. 釀酒科技, 2007(6):95-97.

[21]賴慶柯. 用植物油解決白酒渾濁的研究[J].三峽學院學報, 2000, 4(16):92-94.

[22]張明霞, 楊天佑, 魏燕麗, 等. 植物油除濁對低度白酒香氣的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2012(19):112-116.

[23]黃元華. 淺談白酒降度用水的凈化處理方法[J]. 福建輕紡, 2012(6):41-45.

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.07.002

TS262.3

A

1007-550X（2015）07-0030-05

2015-06-19

林寧曉（1969-）， 女，工程師， 主要從事發(fā)酵食品科研工作。