顆粒活性炭不同填充高度對(duì)白酒動(dòng)態(tài)處理效率的影響研究

代　宇，代漢聰，周　軍，姚　瑤，曾鳳鳴（1.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 2.國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000）

顆粒活性炭不同填充高度對(duì)白酒動(dòng)態(tài)處理效率的影響研究

代宇1，2，代漢聰1，2，周軍1，2，姚瑤1，2，曾鳳鳴1，2
（1.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 2.國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000）

摘要：利用活性炭對(duì)白酒進(jìn)行吸附處理既能有效解決渾濁現(xiàn)象，又能減少酒中的邪雜味；同時(shí)能促進(jìn)醇和酸的酯化反應(yīng)、乙醇和水的締合作用，醛類物質(zhì)部分被吸附、催化，對(duì)白酒老熟具有促進(jìn)作用。在顆粒活性炭柱吸附處理過(guò)程中，當(dāng)炭柱直徑為30 cm時(shí)，選取最佳炭柱填充高度能有效吸附金屬離子，又能提高白酒質(zhì)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)綜合分析，得出以下結(jié)論：顆粒活性炭不同填充高度對(duì)白酒進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，以填充高度為30 cm即徑高比為1∶1處理時(shí)對(duì)白酒中香味物質(zhì)損失最小，能有效改善白酒口感，提高質(zhì)量，同時(shí)對(duì)金屬離子具有較好的吸附效果。

關(guān)鍵詞：白酒； 活性炭； 填充高度

在顆粒活性炭柱吸附處理中，整個(gè)吸附流程是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，介質(zhì)界面上會(huì)不斷發(fā)生著吸附、交換的動(dòng)態(tài)變化。裝柱顆粒活性炭可重復(fù)再生使用，用95%vol的酒精洗脫或反沖解吸再生。通過(guò)顆粒活性炭的吸附和攔截作用能有效處理白酒中渾濁失光物質(zhì)，又能減少酒中的邪雜味，提高酒質(zhì)［1］。酒中鉛、鎂、錳等金屬離子的含量水平直接影響飲酒者體內(nèi)負(fù)荷量。同時(shí)，白酒中各種微量、痕量金屬元素，對(duì)酒質(zhì)起著不可忽視的作用。例如，鉛是一種有毒的重金屬，白酒的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求鉛在酒中的含量不得超過(guò)1 mg/L（以Pb計(jì)），隨著鉛離子的增加，對(duì)酒質(zhì)不利，對(duì)人體亦有害［2］；鎂是生命中必需的礦物質(zhì)，但若白酒中鎂離子含量過(guò)高，則會(huì)使酒體出現(xiàn)苦澀感，并產(chǎn)生白色沉淀物質(zhì)，影響酒質(zhì)［3］。某些高度酒以及高檔酒由于酒體中香味物質(zhì)含量較為豐富，金屬離子含量過(guò)高則會(huì)破壞酒體穩(wěn)定性，造成酒中產(chǎn)生沉淀或懸浮物的現(xiàn)象［4］，因此對(duì)原度白酒進(jìn)行后處理尤為重要。

目前，關(guān)于白酒顆粒活性炭裝柱動(dòng)態(tài)處理工藝未見(jiàn)相關(guān)資料與報(bào)道，因此本文主要研究顆粒活性炭裝柱處理白酒其填充高度對(duì)白酒中香味物質(zhì)和金屬離子的影響，結(jié)合白酒口感、色譜理化數(shù)據(jù)、金屬離子含量等指標(biāo)，綜合分析，最終選取處理效果最佳的炭柱填充高度。

1　材料與方法

1.1材料、儀器

實(shí)驗(yàn)樣品：定做小型不銹鋼炭柱。

傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵的高度白酒：本公司自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)基酒，酒精度65%vol。

活性炭：龍巖萬(wàn)安活性炭有限公司生產(chǎn)酒用粉末活性炭，產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)合格。

儀器設(shè)備：Agilent6890N-5975B氣-質(zhì)聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent公司；waters e2695高效液相色譜儀，美國(guó)Waters公司；Agilent7890A氣相色譜儀，美國(guó)Agilent公司；TAS-990原子吸收分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；ICS-90離子色譜儀，美國(guó)戴安公司。

1.2檢測(cè)方法

酒精度：酒精計(jì)法（GB/T 10345.3—1989）；總酸：中和滴定法（GB/T 10345.4—1989）；總酯：中和滴定（指示劑）法（GB/T 10345.5—1989）；固形物：稱量法（GB/T 10345.6—1989）；色譜分析：內(nèi)標(biāo)法；感官品評(píng)測(cè)定：組織公司省級(jí)以上白酒評(píng)委進(jìn)行綜合感官評(píng)定。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過(guò)程將顆粒活性炭填充炭柱高度分別設(shè)定為15 cm、30 cm、45 cm、60 cm，每次過(guò)濾處理結(jié)束后，將使用后的顆粒活性炭倒出，重新更換新炭填充進(jìn)行下次過(guò)濾，過(guò)濾后酒樣采用高分子膜攔截處理。

優(yōu)質(zhì)原度酒65.5%vol→不同填充徑高比炭柱過(guò)濾→高分子膜片式過(guò)濾→實(shí)驗(yàn)酒樣。

顆粒活性炭填料要求：顆粒均勻、壓緊，使活性炭顆粒間無(wú)空隙，自然重力下壓。

實(shí)驗(yàn)所得酒樣分別用于微量香味物質(zhì)成分檢測(cè)、金屬離子檢測(cè)及感官嘗評(píng)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同徑高比處理對(duì)酒度損失的影響

表1　實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)在相同塔徑的條件下選擇不同的顆粒活性炭填充高度對(duì)實(shí)驗(yàn)酒樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，炭柱越低，處理速度越快，處理時(shí)間越短，酒度損失越小；相反，炭柱越高，處理速度越慢，處理時(shí)間越長(zhǎng)，酒度損失越大。以T-1和T-2酒度損失最小，即當(dāng)炭柱直徑為30 cm時(shí)，顆粒活性炭填充高度為15～30 cm，白酒酒度損失最小，流速最快，處理時(shí)間最短。

2.2不同徑高比處理對(duì)酒中色譜數(shù)據(jù)影響

從表2色譜數(shù)據(jù)可以看出，在顆粒活性炭動(dòng)態(tài)處理過(guò)程中，炭柱越低，酒中各類香味物質(zhì)成分損失越小，被吸附攔截的程度越小；相反，炭柱越高，酒中各類香味物質(zhì)成分越大，被吸附攔截的程度越大。

由表2數(shù)據(jù)還可以明顯看出，通過(guò)顆粒活性炭動(dòng)態(tài)處理后的酒中各類香味物質(zhì)成分含量變化相比，以己酸乙酯和總酯數(shù)據(jù)變化較大。以空白樣和T-1為例比較，己酸乙酯和總酯含量損失均在2 g/L左右；其他香味成分損失較小，基本在0.3 g/L左右。以T-1處理效果最好，T-2次之，即炭柱高為15 cm左右時(shí)，香味物質(zhì)損失最小，炭柱高為30 cm左右時(shí)處理效果次之。

2.3炭柱不同徑高比處理對(duì)酒中金屬離子含量的影響

表3　不同炭柱高度處理對(duì)酒中金屬離子含量的影響

從表3可以看出，在白酒動(dòng)態(tài)處理過(guò)程中，顆粒活性炭對(duì)Pb、Ca2+有很好的吸附作用，但卻會(huì)使酒中Mn、Mg2+含量有所增加。不同炭柱高度處理對(duì)酒中Pb、Mn含量影響不大，基本保持一致；但酒中Mg2+含量卻會(huì)隨著炭柱高度的增加而增加。由表3還可以看出，T-2方案對(duì)重金屬Pb處理效果最佳，炭柱高度為30 cm左右。

2.4不同徑高比處理對(duì)白酒感官質(zhì)量影響（表4）

由表4可以看出，以T-2方案處理后的白酒口感最佳。即當(dāng)炭柱直徑為30 cm時(shí)，炭柱填充高度為30 cm時(shí)，對(duì)白酒進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理口感最佳，表現(xiàn)為窖香舒適，醇甜豐滿，味凈。

表2　不同炭柱高度處理對(duì)酒中色譜數(shù)據(jù)影響

表4　不同炭柱高度處理對(duì)白酒感官質(zhì)量的影響

3　結(jié)論

利用活性炭對(duì)白酒進(jìn)行吸附處理既能有效解決渾濁、失光現(xiàn)象，又能減少酒中的邪雜味；同時(shí)能促進(jìn)醇和酸的酯化反應(yīng)、乙醇和水的締合作用，醛類物質(zhì)部分被吸附、催化，對(duì)白酒老熟具有促進(jìn)作用。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)綜合分析得出以下結(jié)論：炭柱顆粒活性炭動(dòng)態(tài)處理過(guò)程中，在炭柱直徑相同的條件下，不同炭柱填充高度對(duì)白酒后處理的效果不同。實(shí)驗(yàn)以30 cm直徑炭柱進(jìn)行過(guò)濾處理，發(fā)現(xiàn)在炭柱高度為30 cm左右即徑高比在1∶1處理時(shí)，處理效果最好，白酒口感最佳，同時(shí)對(duì)酒中金屬離子具有一定吸附作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］謝仁智，汪秀英.酒類專用活性炭作用機(jī)理的探討［J］.釀酒，1995（4）：16-18.

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［4］呂輝，張宿義，吳華昌，等.金屬離子對(duì)低度濃香型白酒貨架期穩(wěn)定性影響研究［J］.釀酒科技，2011（3）：30-33.

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-04-25；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160425.1636.025.html。

中圖分類號(hào)：TS262.3；TS261.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9286（2016）07-0067-03

DOI：10.13746/j.njkj.2016035

基金項(xiàng)目：瀘州市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《天然產(chǎn)物預(yù)調(diào)酒的研究與開發(fā)》（2015-S-37）。

收稿日期：2016-01-29； 修回日期：2016-04-01

作者簡(jiǎn)介：代宇（1979-），男，國(guó)家級(jí)白酒嘗評(píng)委員，白酒一級(jí)品酒師，釀酒高級(jí)技師。

通訊作者：代漢聰（1986-），女，國(guó)家二級(jí)品酒師，中國(guó)白酒金三角專家委員會(huì)委員。

The Effects of Different Filling Heights of Granular Activated Carbon on Dynamic Processing Efficiency of Baijiu

DAI Yu1，2，DAI Hancong1，2，ZHOU Jun1，2，YAO Yao1，2and ZENG Fengming1，2
（1.Luzhou Laojiao Co.Ltd.，Luzhou，Sichuan 646000；2.National Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing，Luzhou，Sichuan 646000，China）

Abstract:The use of activated carbon for Baijiu absorption could effectively settle turbidity and reduce off-odor in Baijiu.Meanwhile，it could promote the esterification reaction of alcohols and acids，the association of ethanol and water，and the catalysis of aldehydes，and accelerate liquor aging.In the process of granular carbon column absorption，as carbon column diameter was 30 cm，the selection of the optimum filling height of carbon column could effectively absorb metal ions and improve liquor quality.The experimental analysis indicated that，filling height of carbon column as 30 cm（diameter:height=1∶1）would result in the minimum loss of flavoring substances in liquor and effectively improve liquor taste and liquor quality，besides，it had satisfactory absorption effects on metal ions.

Key words:Baijiu；activated carbon；filling height