李志斌,李 凈,張 明,許凌云,謝逾群,陳茂彬(1.湖北枝江酒業(yè)股份有限公司,湖北枝江44200; 2.湖北省釀酒酒工程技術(shù)研究中心,湖北枝江44200; .湖北工業(yè)大學(xué),湖北武漢40068)
白酒中新型沉淀的研究
李志斌1,2,李凈1,2,張明1,2,許凌云1,2,謝逾群3,陳茂彬3
(1.湖北枝江酒業(yè)股份有限公司,湖北枝江443200; 2.湖北省釀酒酒工程技術(shù)研究中心,湖北枝江443200; 3.湖北工業(yè)大學(xué),湖北武漢430068)
摘要:白酒中的異物多種多樣,既有外界帶入的,也有自身經(jīng)過一系列的物理或化學(xué)變化后形成的。新型沉淀是一種不易出現(xiàn)的沉淀,在酒液中表現(xiàn)性狀與一般沉淀不一樣,是酒液中的Ba2+、SO42-的濃度超過其濃度積常數(shù)后形成的BaSO4沉淀。
關(guān)鍵詞:白酒; 新型沉淀
在競爭性的商品市場中,商品的質(zhì)量問題是一個(gè)值得廠家格外關(guān)注的問題。盛裝在透明玻璃瓶中的白酒,其沉淀物能對感官產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激,對產(chǎn)品的質(zhì)量特別是外觀質(zhì)量會造成相當(dāng)嚴(yán)重的影響。因產(chǎn)品出現(xiàn)沉淀問題而退貨和消費(fèi)者索賠的質(zhì)量事件也時(shí)有發(fā)生,甚至?xí)诒O(jiān)管部門質(zhì)量抽查中發(fā)生不合格情況,這不但使廠家在經(jīng)濟(jì)上遭受巨大損失,而且還會給廠家的市場占有率和聲譽(yù)帶來極大的負(fù)面影響。因此,白酒企業(yè)一般都很重視酒中有異物出現(xiàn)的情況。
1.1材料、試劑及儀器
材料:有沉淀酒樣、無沉淀酒樣、活性炭(與沉淀酒樣生產(chǎn)所用同批次)。
試劑:正己烷、硝酸、硫酸鋇標(biāo)準(zhǔn)品。
主要儀器:電動離心機(jī)、恒溫干燥箱、ICP/MS、離子色譜、掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1沉淀酒樣的初步性狀
取沉淀酒樣3瓶,將沉淀搖散到肉眼不可見后靜置一個(gè)月,1號樣自然室溫靜置,2號樣-10℃冷凍靜置,3號樣太陽暴曬(35℃以上)靜置。
1.2.2沉淀的提取收集
用移液管吸出沉淀,放置于離心管中高速離心3 min,傾去上清酒液,將留在離心管中的沉淀放入60℃的烘箱烘干,沉淀備用。
1.2.3沉淀的溶解性實(shí)驗(yàn)
將收集的沉淀浸泡于正己烷,充分振蕩,觀察沉淀是否溶解。
1.2.4沉淀的陽離子分析
將沉淀溶于5 mL的2%硝酸,然后進(jìn)行ICP/MS金屬元素掃描(此方法只對金屬離子的定性定量較準(zhǔn)確),與空白對照。
1.2.5沉淀的陰離子分析
將溶于稀硝酸的沉淀溶液過陰離子交換色譜柱,進(jìn)行陰離子檢測分析。
1.2.6掃描電子顯微鏡-元素能譜分析
將沉淀置于掃描電子顯微鏡下做元素能譜分析,以確認(rèn)沉淀的元素種類。
1.2.7紅外光譜法驗(yàn)證硫酸鋇沉淀
將沉淀與硫酸鋇標(biāo)準(zhǔn)品做紅外吸光譜比較,以確認(rèn)。
2.1沉淀酒樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1號樣、2號樣1個(gè)月內(nèi)無明顯變化,未見沉淀形成;3號樣在太陽下暴曬2~3 d,沉淀則會重新析出。這說明該沉淀對低溫不敏感,對高溫敏感,這與平常沉淀(比如高級脂肪酸乙酯類、硫酸鈣類等)性狀表現(xiàn)不一樣,這說明該沉淀的特性不同,沉淀外觀形狀見圖1。
圖1 酒樣中沉淀的外觀形狀
2.2沉淀的溶解性實(shí)驗(yàn)
將沉淀加入正己烷中,充分振蕩,不溶解,推斷此沉淀可能是無機(jī)鹽,需要應(yīng)用儀器分析的方法分析陰陽離子,所以接著做后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
2.3陽離子分析
ICP/MS結(jié)果分析如表1,樣品中Ba2+的含量比空白對照中Ba2+的含量高出上萬倍,其他還有少量金屬離子的信號超出背景對照的信號3倍,但含量甚微,因此,沉淀中的陽離子主要是鋇離子。
表1 ICP/MS分析陽離子濃度結(jié)果
圖2 陰離子檢測結(jié)果圖
圖3 絮狀沉淀500倍放大掃描電鏡圖片,標(biāo)注點(diǎn)為EDS能譜取樣點(diǎn)
圖4 EDS能譜對應(yīng)掃描電鏡的取樣點(diǎn)
2.4陰離子分析
采用多種陰離子洗脫液掃描陰離子的種類,如圖2,結(jié)果顯示,陰離子主要為SO42-,濃度為8.2867 mg/L,這一濃度與ICP/MS檢測Ba2+的濃度基本相匹配。另檢出微量的F-和Cl-。
2.5掃描電子顯微鏡-元素能譜分析
將絮狀沉淀通過掃描電鏡放大500倍觀察,如圖3。再做能譜分析如圖4,能譜分析沉淀主要元素為S、O和Ba。據(jù)2.3節(jié)和2.4節(jié)結(jié)果顯示,該沉淀主要的陽離子為Ba2+,主要的陰離子為SO42-,主要元素為S、O和Ba,因此推斷,該沉淀為硫酸鋇沉淀。
2.6紅外光譜法驗(yàn)證硫酸鋇沉淀
通過以上實(shí)驗(yàn)基本推定沉淀為硫酸鋇,為了進(jìn)一步確認(rèn),通過對沉淀及硫酸鋇標(biāo)準(zhǔn)品做紅外光譜比較,見圖5、圖6。對比圖5、圖6,沉淀紅外吸收與標(biāo)準(zhǔn)品的紅外吸收峰完全吻合,因此可以確認(rèn)該沉淀為硫酸鋇沉淀。
3.1酒液中的硫酸鋇沉淀,是一種在生產(chǎn)中較少碰見的新型沉淀,這種沉淀外觀表現(xiàn)類似絮狀,但遠(yuǎn)沒有絮狀沉淀外型大,是一種較疏松團(tuán)狀,振蕩即可分散,在高溫陽光直射條件下,更易析出,低溫不易析出。是酒液中Ba2+、SO42-形成的BaSO4沉淀。
3.2Ba2+、SO42-的帶入主要考慮加漿水、硅藻土、活性炭和凈化介質(zhì)。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),活性炭等過濾介質(zhì)是引入Ba2+、SO42-的重要因素,活性炭由于生產(chǎn)廠家在選取原料上因成本原因會采用不同的材料,有的材料會含有過多的S或SO42-、Ba2+,加工后或清洗過程中水質(zhì)不過關(guān),也會帶入上述離子,從而帶入酒液中,成為沉淀的主要來源。香料也是引入SO42-的另一個(gè)來源。因?yàn)橛行┫懔显诨ず铣傻倪^程中會采用硫酸作為催化劑,在提取過程中如不完全,則可能會引入大量的SO42-。
圖5 沉淀紅外吸收光譜圖
圖6 標(biāo)準(zhǔn)硫酸鋇紅外吸收光譜圖
3.3生產(chǎn)廠家在出現(xiàn)過類似沉淀的情況下有必要采取一些質(zhì)量控制措施:比如對加漿降度水采取一定的軟化措施以降低酒液中的金屬子濃度,也可采用離子交換,或者RO反滲透過濾;還應(yīng)對香料和活性炭、硅藻土采取一定的質(zhì)量控制措施,以降低酒中的Ba2+、SO42-濃度。·
優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間:2016-06-17;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160617.1049.002.html。
中圖分類號:TS262.3;TS261.4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1001-9286(2016)07-0063-02
DOI:10.13746/j.njkj.2016172
收稿日期:2016-05-20
作者簡介:李志斌(1976-),男,湖北崇陽人,碩士,工程師,一級品酒師,從事白酒質(zhì)量檢驗(yàn)和技術(shù)工作。
The New-type Precipitate in Baijiu
LI Zhibin1,2,LI Jing1,2,ZHANG Ming1,2,XU Lingyun1,2,XIE Yuqun3and CHEN Maobin3
(1.Zhijiang Distillery Co.Ltd.,Zhijiang,Hubei 443200;2.Hubei Wine-making Engineering Technology Research Center,Zhijiang,Hubei 443200;3.Hubei Technology University,Wuhan,Hubei 430068,China)
Abstract:Foreign substances in Baijiu in varied forms come from outside or are produced by indigenous physical/chemical change.New-type precipitate is a kind of seldom occurred precipitate,and its appearance and properties are different from common precipitate.It might be BaSO4precipitate formed by excessive high concentration of Ba2+and SO42-(higher than their solubility product constant).(Trans.by YUE Yang)
Key words:Baijiu;new-type precipitate