小曲白酒除濁技術(shù)的研究

王慶 田貴勤 韓國(guó)強(qiáng)

摘 要：在降度過程中，如何除去渾濁又不影響白酒風(fēng)格是發(fā)展低度白酒的關(guān)鍵，采用超濾法和活性炭吸附法，針對(duì)小曲白酒，從濁度變化和風(fēng)味物質(zhì)損失兩方面，比較兩種方法的除濁效果，結(jié)果表明活性炭相較超濾法，不僅能達(dá)到相同的除濁效果，總酯含量更是比超濾法高出1.2倍。以冷凍過濾溫度、活性炭用量、活性炭處理時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行單因素及正交實(shí)驗(yàn)，得出白酒除濁的最佳條件是處理溫度是-5 ℃，活性炭添加量為0.15 g，處理時(shí)間為15 h。在此條件下，白酒除濁處理后的濁度為0.04 NTU，濁度下降了99%，風(fēng)味物質(zhì)成分損失了13%。

關(guān)鍵詞：低度白酒;降度;除濁技術(shù);濁度;風(fēng)味物質(zhì)

Abstract：In the process of reducing liquor alcoholicity， how to remove turbidity without affecting liquor style is the key for low-alcohol liquor. In this experiment， ultrafiltration and activated carbon adsorption methods were used to compare the turbidity removal effect and flavor loss for Xiaoqu liquor. Compared with ultrafiltration， activated carbon not only achieved the same turbidity removal effect， but also obtained 1.2 times higher total ester content. The single factor and orthogonal experiments were carried out with three factors the freezing filtration temperature， the amount and the treatment time of activated carbon. The best condition for the turbidity removal was -5℃， 0.15 g activated carbon and 15 h treatment time. Under these conditions， the turbidity decreased by 99% to 0.04 NTU and the flavor components lost by 13%.

Key words：Low-alcohol liquor; Drop degrees; Turbidity technology; Turbidity; Flavor substances

在低度白酒生產(chǎn)過程中，主要存在著兩個(gè)技術(shù)難關(guān)：一方面是酒體渾濁，加漿后不僅白酒酒精度降低，白酒中某些物質(zhì)的溶解度也隨之降低，從而析出形成渾濁，另一方面，除濁的同時(shí)，會(huì)將白酒的部分香味物質(zhì)同時(shí)除去，造成降度后的白酒口味淡薄[1]，這兩個(gè)難題是相對(duì)立的，既要除去渾濁，又要保留白酒風(fēng)味物質(zhì)，如何準(zhǔn)確把握除濁技術(shù)，解決在將高度酒降度成為低度白酒過程中，酒體渾濁、風(fēng)格改變的問題，是發(fā)展低度白酒的關(guān)鍵[2]。

目前白酒的除濁方法主要有冷凍過濾法、表面活性劑法、超濾法和吸附法4種[3]，冷凍過濾法雖然能對(duì)白酒進(jìn)行除濁，該法成本較高;添加表面活性劑法，曾被廣泛應(yīng)用，但添加表面活性劑后，酒質(zhì)不穩(wěn)定，易受溫度影響而產(chǎn)生復(fù)濁，用量過量反而會(huì)使白酒產(chǎn)生不良?xì)馕禰4];超濾法處理低度白酒目前已經(jīng)在美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家得到部分應(yīng)用。作為釀酒工業(yè)新開發(fā)的技術(shù)，它在低度白酒除濁上有很大的應(yīng)用前景[1];吸附法，是在降度后的白酒中，加入適量的吸附劑，利用吸附劑與被吸附物之間的氫鍵、配位鍵、范德華力、庫(kù)侖力等作用發(fā)生沉降，再經(jīng)過濾，使酒液恢復(fù)澄清透明，該法也是目前白酒行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的除濁方法[5]。

綜合考慮，本研究選用超濾法、活性炭吸附法結(jié)合冷凍法等工藝技術(shù)設(shè)計(jì)單因素和正交實(shí)驗(yàn)，通過正交試驗(yàn)得到最佳除濁條件，為小曲白酒降度后的除濁工藝提供理論基礎(chǔ)，提高低度小曲白酒的品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料與試劑

小曲白酒，重慶望仙酒廠;酒類專用粉末活性炭，重慶酒類專用炭廠;5000Da有機(jī)膜，吉林海普科技發(fā)展有限公司;氫氧化鈉、無水乙醇、醋酸丁酯、稀鹽酸、甲醛、亞硫酸氫鈉，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙酸乙酯、丁酸乙酯、十甲基環(huán)五硅氧烷、異丁醇、乙酸異戊酯、正丁醇、十二烷、異戊烷、2-戊基呋喃、丁酸異戊酯、己酸丁酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、十四烷、冰乙酸、辛酸乙酯、己酸異戊酯、十五烷、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、β-苯乙醇、肉豆蔻乙酯（色譜純），上海索萊寶生物科技有限公司。

1.1.2 儀器設(shè)備

氣相色譜儀（7890B），安捷倫科技有限公司;膜分離實(shí)驗(yàn)裝置（TYP-2000NA），吉林海普科技發(fā)展有限公司;濁度儀（HI88703），哈納儀器有限公司;超純水器（UPR-I），四川優(yōu)普超純科技有限公司。

1.2 原酒降度

取5 L酒精度為57°優(yōu)質(zhì)小曲白酒基酒，加純水降度，并用酒精計(jì)測(cè)量白酒度數(shù)，用溫度計(jì)測(cè)量溫度，使白酒酒精度降至42%（v/v）、38%（v/v）并充分?jǐn)嚢杈鶆?，留待備用?/p>

1.3 濁度測(cè)定及氣相色譜分析

1.3.1 濁度測(cè)定方法

分別測(cè)定降度后42%（v/v）、38%（v/v）白酒的濁度并與除濁前酒液的濁度進(jìn)行對(duì)比。

1.3.2 氣相色譜分析

條件：色譜條件：進(jìn)樣口溫度為140 ℃，載氣He（99.999%）;恒流1.0 mL·min-1，頂空進(jìn)樣;程序升溫：45 ℃保持1 min，以6 ℃·min-1 升至160 ℃，保持1 min，以20 ℃·min-1升至230 ℃保持6 min;OV（柱箱）：100，DT（檢測(cè)器）：140，IT（氣化室）：140。

1.4 除濁處理

1.4.1 超濾法除濁處理

羅惠波膜過濾技術(shù)在白酒除濁中的應(yīng)用研究的方法[6]。

1.4.2 活性炭吸附法除濁處理

（1）不同溫度對(duì)除濁的影響。各取500 mL降度為42%（v/v）、38%（v/v）小曲白酒，用100 mL燒杯分裝成5份，分別加入0.15 g的酒類活性專用炭，攪拌均勻，置于-10、-5、0、5 ℃和10 ℃不同的溫度下冷凍處理12 h，并及時(shí)進(jìn)行過濾處理，測(cè)定樣品的濁度、風(fēng)味物質(zhì)含量。

（2）不同處理時(shí)間對(duì)除濁的影響。各取500 mL降度為42%（v/v）、38%（v/v）小曲白酒，用100 mL燒杯分裝成5份，每份加入0.15 g的酒類活性專用炭，攪拌均勻，放置在10 ℃的培養(yǎng)箱中，分別保存0、5、10、15、20 h、和25 h，并進(jìn)行過濾處理，測(cè)定樣品的濁度、風(fēng)味物質(zhì)含量。

（3）不同活性炭用量對(duì)除濁的影響。各取500 mL降度為42%（v/v）、38%（v/v）小曲白酒，用10 mL燒杯分裝成5份，分別加入不同劑量（0、0.05、0.10、0.15、0.20 g和0.25 g）的酒類活性專用炭，攪拌均勻，在室溫條件下保存12 h，并及時(shí)進(jìn)行過濾處理，測(cè)定樣品的濁度、風(fēng)味物質(zhì)含量。

1.5 正交試驗(yàn)

將冷凍過濾溫度、活性炭用量、活性炭處理時(shí)間作為因素，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以小曲白酒的濁度與風(fēng)味物質(zhì)含量作為考察指標(biāo)，按照L27（33）正交試驗(yàn)表對(duì)42%（v/v）白酒進(jìn)行設(shè)計(jì)。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 降度前白酒色譜分析結(jié)果

通過氣相色譜分析，用面積內(nèi)標(biāo)法，得到色譜圖1。由氣相色譜檢測(cè)出降度前白酒的11種風(fēng)味物質(zhì)成分。

2.2 超濾法對(duì)降度白酒的影響

2.2.1超濾法除濁對(duì)濁度的影響

由表2可知，白酒經(jīng)過超濾后濁度大大降低，超濾法有效除去了渾濁物。

2.2.2 超濾法對(duì)風(fēng)味的影響

利用超濾法對(duì)白酒進(jìn)行除濁后，用氣相色譜分析超濾法除濁后的白酒風(fēng)味物質(zhì)成分，如圖2。由圖1可知，降度前的白酒，由氣相色譜分析得出有11種風(fēng)味物質(zhì)成分，總酯含量為1.813 3 g·L-1。超濾法除濁后，38%（v/v）白酒，乳酸乙酯和乙酸乙酯含量為零，雜醇油含量均有所下降，42%（v/v）的白酒，乙酸乙酯含量為0.074 9 g·L-1，乳酸乙酯含量為零，總酯含量下降了95%，超濾法雖然能有效降低濁度，但對(duì)白酒風(fēng)味物質(zhì)損失很大。

2.3 活性炭除濁后濁度結(jié)果

2.3.1 不同處理溫度對(duì)白酒濁度的影響

由表3可知，在不同的溫度下處理后，濁度大大降低，而38%（v/v）白酒在5～10 ℃，濁度變化不大，在-5 ℃，除濁最完全。由圖3可知，隨著溫度的升高，過濾后的42%（v/v）、38%（v/v）白酒總酯含量變化不太明顯。42%（v/v）白酒和38%（v/v）白酒相比，在同一溫度下過濾處理，42%（v/v）白酒風(fēng)味物質(zhì)含量較高。綜合濁度與總酯含量?jī)煞矫嬉蛩?，確定除濁處理最佳溫度為-5 ℃。

2.3.2 活性炭不同處理時(shí)間對(duì)白酒濁度的影響

由表4可知，處理時(shí)間越長(zhǎng)，濁度越小。處理時(shí)間超過20 h后，濁度反而增加，這可能是活性炭長(zhǎng)時(shí)間浸泡在白酒中，解析出部分物質(zhì)，導(dǎo)致濁度增加。由圖4可看出，隨著活性炭處理時(shí)間的延長(zhǎng)，白酒總酯含量呈下降趨勢(shì)，38%（v/v）加入0.15 g，活性炭處理25 h時(shí)，未檢測(cè)到乳酸乙酯和乙酸乙酯含量，總酯含量為零。綜合濁度與總酯含量?jī)煞矫嬉蛩?，確定除濁處理最佳處理時(shí)間為15 h。

2.3.3 活性炭不同用量對(duì)白酒濁度的影響

由表5可知，在室溫條件下，隨著活性炭用量的增加，白酒濁度降低。在活性炭添加量為0.15 g時(shí)，白酒濁度最小。由圖5可以看出白酒中總酯含量通過活性炭吸附后都有損失，隨活性炭用量的增加，香味物質(zhì)的損失增加。綜合濁度與總酯含量?jī)煞矫嬉蛩?，確定除濁處理最佳活性炭用量為0.15 g。

2.4 小曲白酒活性炭除濁工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)單因素結(jié)果設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表6。

以濁度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)3個(gè)因素極差大小對(duì)小曲白酒品質(zhì)影響大小順序?yàn)锳>B>C，即冷凍溫度>活性炭添加量>處理時(shí)間，而以總酯含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)3個(gè)因素極差大小，對(duì)小曲白酒品質(zhì)影響大小順序?yàn)镃>B>A。綜合濁度和總酯含量?jī)煞矫鎭砜?，除濁處理最佳組合為A3B2C2，即對(duì)小曲白酒進(jìn)行降度除濁的條件是在-5 ℃下，添加0.15 g活性炭對(duì)白酒進(jìn)行除濁處理，處理時(shí)間為15 h。在此條件下，白酒除濁處理后的濁度為0.04 NTU，總酯含量為1.5747 g·L-1，濁度下降了99%，風(fēng)味物質(zhì)成分損失了13%。

3 討論與結(jié)論

針對(duì)在降低白酒的濁度時(shí)同時(shí)保留白酒較多風(fēng)味物質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)采用超濾法、活性炭吸附等技術(shù)對(duì)小曲白酒進(jìn)行了工藝處理，并且以過濾溫度、活性炭用量、活性炭處理時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論：

超濾法和活性炭處理均能有效降低渾濁度，但是超濾法處理白酒風(fēng)味物質(zhì)損失較大，而活性炭處理白酒風(fēng)味物質(zhì)損失相對(duì)較小，確定了活性炭吸附法的優(yōu)越性。用超濾法對(duì)42%（v/v）、38%（v/v）小曲白酒處理，兩者除濁效果相當(dāng)，均能達(dá)到99%。

通過正交實(shí)驗(yàn)，由極差大小，判斷出3個(gè)因素對(duì)白酒除濁的影響大小為過濾溫度>活性炭添加量>處理時(shí)間，得到白酒除濁的最佳條件是處理溫度是-5 ℃，活性炭添加量為0.15 g，處理時(shí)間為15 h。在此條件下，白酒除濁處理后的濁度為0.04 NTU，總酯含量為1.5747 g·L-1，濁度下降了99%，風(fēng)味物質(zhì)成分損失了13%。

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