活性炭在清香型白酒生产中的应用
随着人们生活质量的提高,白酒消费观念也发生了转变,高度酒向低度酒的成功转化适应了一代人的需求;中国白酒的低度化、健康化也适应了当前世界酒类发展的趋势,中国白酒生产进入了一个新阶段。实际生产中,由于低度白酒生产中会产生白色浑浊、失光、絮状沉淀等问题。并且,当气温降低时,成品低度酒会出现白色絮状悬浮物,严重影响白酒外观质量。因此,解决低度白酒加浆后出现浑浊,沉淀及风格变化和成品酒低温复浊的问题,成为低度白酒生产遇到的一个严重的技术难题。
而活性炭以其发达的孔隙结构和巨大的比表面积,而成为处理低度白酒的较佳吸附剂,通过对活性炭的较佳用量及较佳处理时间进行多次实验,得出了在较大限度保持低度酒酒质的情况下,活性炭的较佳用量及处理时间。
1、活性炭的选择
活性炭是利用木炭、各种果壳和煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成,是一种非常优良的吸附剂,它具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。目前为止,用它来处理白酒可收到良好的效果。
吸附是吸引和聚集一种物质于另一种物质的表面作用,这种作用由库仑力、范德华力、偶极相互作用、氢键等综合力的体现,吸附能力的大小与吸附成分的分子结构有很大的关系,一般来说分子结构大,就容易被吸附,棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯在化学结构、相对分子质量、化学键等方面均与酒液中其他微量成分有明显的差别,而活性炭吸附与其他处理方法,如:表面过滤和澄清不同,因为活性炭具有立体孔隙结构和巨大的表面积,因而具有较强的吸附性,特别是对极性基团,凡是分子中含有极性基因的物质都容易被吸附,而且极性基因越多吸附就越容易。
因此用酒用活性炭处理低度白酒,虽然它也吸附少量的有效香味成分,但它更容易吸附引起酒液浑浊的分子量相对大的脂肪酸乙酯类。使用任何一种活性炭生产低度白酒都要吸附一定量的己酸乙酯。浓香型低度白酒中己酸乙酯损失的多少是影响酒的风味的关键因素,而酒类专用活性炭是吸附己酸乙酯较少的一种。
酒类专用活性炭是核桃或白果外壳烧制而成,选用不同孔径的酒类专用炭对己酸乙酯的吸附也不同,据测定,己酸乙酯的分子直径是1.4μm,若选用孔径为1.4-2.0μm的活性炭来处理低度酒中的浑浊物,己酸乙酯就会进入微孔而被吸附,只有选用孔径大于2.0μm的酒类专用炭或微孔成为己酸乙酯的通道,这样既能吸附混浊物,又能使低度白酒降温后不复浑浊、沉淀,可以很好地保持浓香型大曲酒的风格特点,若选用孔径小于1.4μm的活性炭,己酸乙酯不能进入孔径,一般不损失,但由于此炭的孔径小,对大离子半径的脂肪酸乙酯、脂肪酸醇等吸附较少,不能达到除浊的目的。只有选用孔径大于2.0nm的活性炭,炭不会吸附己酸乙酯,才能达到生产工艺的要求,除浊而又保质。另外,还要注意活性炭有这样一个特点:微孔多的活性炭倾向于吸附小分子,大孔多的活性炭倾向于吸附较大的分子。因此,为除去脂肪酸酯,应选大孔多的活性炭。
2、活性炭的使用
由于粉末活性炭的强吸附作用和使用稳定性,用作清香型白酒的吸附剂,效果比较好,但由于活性炭处理对香味成分的损失相对大一些,所以控制活性炭用量,对同批原酒都做梯度实验选择较佳用量,一般在1.2‰-2.2‰范围内,处理时间24h,处理过程中每4h搅拌一次,以取得良好的处理效果。然后通过过滤除去酒中的机械杂质,这样可以更好地改善白酒的闻香、口感纯净度。
2.1低度酒处理工艺流程
活性炭→搅拌1小时以上(每天两次,连续两天静置)→过滤→勾兑→调味→精滤→贮存→出库。
2.2活性炭处理低度酒的较佳时机
为了较大限度地吸掉引起低度酒浑浊的脂肪酸乙酯等物质,运用活性炭处理低度酒,较好选择在冬季气温较低时进行。因为气温低时水溶性差的脂肪酸乙酯等析出量多,此时用活性炭进行处理效果较好,可有效防止成品低度酒在低温时复浊现象的发生。
活性炭处理低度酒的效果与处理时间长短密切相关。处理时间短,酒中的浑浊物质处理不浄,导致低度酒在低温下失光,影响产品质量;处理时间太长,活性炭由于与酒接触时间长,对酒中香味物质吸附量大,使酒味变短,降低产品的质量。而且活性炭在酒中停留时间过长,酒中的炭臭味会显得明显,从而降低品质。
为此,选择0.12%的添加量,分别以24h、36h、48h、60h的时间处理38%vol基酒。
试验结果表明:在冬季,用活性炭处理时间为48小时较佳,这时间酒中的香味物质损失相对较少,而又很好的杜绝了低温下失光的现象。
2.3活性炭添加量
对同-38%vol优级基酒,在相同温度条件下,分别按0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.20%五个不同比例将活性炭添加进去,处理后静置12h,经过滤后得澄清酒液。对处理好的酒体进行经理化分析及尝评。另外,在冬季,选择活性炭添加量为0.12%左右为宜,此时酒体澄清透明,耐低温效果好且香味成分损失较少。
3、结果与讨论
本次实验结果表明:在冬季,选择活性炭添加量为0.12%左右,处理时间为48h为较佳,这时间酒中的香味物质损失相对较少,而又很好的杜绝了低温下失光的现象。
另外,添加活性炭应尽量避免在高温下进行(炎热的夏天尤其应注意),否则,会影响吸附效果,使处理品好的产品在寒冷的冬季出现复浊。
除浊是低度白酒的生产关键工艺,其中选择适合的活性炭是至关重要的,在生产中,应根据自身酒质和工艺情况,确定适宜的活性炭品种和添加量,在任何情况下,都不能在吸附过程中引入白酒固有成分之外的物质,这是选用吸附剂时需要遵守的基本原则。