孫海浪，魯水龍，馬延斌，張積顯，周義軍，吉朝福，馮聲寶

(青海互助天佑德青稞酒股份有限公司，青?；ブ?810500)

隨著社會的發(fā)展，人們的消費觀念不斷發(fā)生改變，對白酒的價值觀也發(fā)生了巨大改變，人們開始由有酒喝到喝好酒、喝低度酒的轉(zhuǎn)變。近幾年，中國80、90、00 年代人群開始成為消費的主力，青年人對低度白酒的消費趨勢明顯，低度白酒的需求量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。為了順應(yīng)市場需求，白酒企業(yè)也逐漸向低度、健康的方向發(fā)展[1]。然而，低度白酒隨著酒精度和溫度的降低，會出現(xiàn)不同程度的失光和渾濁現(xiàn)象，對產(chǎn)品的感官質(zhì)量影響很大。實驗表明，低度白酒在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)乳白色的渾濁、酒體透明度低等現(xiàn)象，主要是由于酒中所含的高級脂肪酸類物質(zhì)含量過多引起的(主要包括碳元素為16-18 的脂肪酸乙酯，如棕櫚酸乙酯，油酸乙酯，亞油酸乙酯等[2])。高級脂肪酸能溶于酒精，不溶于水，隨著酒精濃度和溫度的降低，其溶解度亦相應(yīng)變小，達到一定溫度時(如溫度低于-15 ℃)，高級脂肪酸類物質(zhì)將因溶解度降低而析出，從而引起渾濁[3]。目前行業(yè)內(nèi)低度白酒除濁的方法主要有粉末活性炭吸附過濾、樹脂吸附法、冷凍過濾法等[4，6]。有研究表明，過多的使用活性炭和硅藻土除濁，雖然能降低白酒貨架期內(nèi)渾濁的風(fēng)險[7]，但酒體中的風(fēng)味成分也明顯降低，特別是總酸、總酯的損失顯著[8]。

因此，去除引起渾濁的物質(zhì)而不改變白酒本身的風(fēng)格是白酒企業(yè)選擇除濁技術(shù)的方向所在[9]。本試驗通過以上3 種不同方法對青稞酒進行除濁實驗，并結(jié)合青稞酒的實際情況，創(chuàng)新研究出了冷凍過濾+樹脂凈化處理技術(shù)，得到了最佳工藝參數(shù)，并推廣到實際生產(chǎn)中，提高了青稞酒的產(chǎn)品質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：天佑德青稞酒(中高檔42%vol、52%vol)、粉末活性炭(JT-550)、樹脂(大孔樹脂)、硅藻土。

試劑：5% HCl，2%NaOH溶液。

儀器設(shè)備：冷凍過濾機組(10T/h、揚州潤明智能裝備股份有限公司)、氣相色譜儀(Agilent HP-6820型)、液相色譜儀(Agilent 1200型)、樹脂罐等。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

活性炭處理工藝流程：基酒→按比例勾調(diào)組合→粉末活性炭凈化處理→過濾→微調(diào)→精濾→檢測→品評→成品

樹脂處理工藝流程：基酒→按比例勾調(diào)組合→樹脂凈化處理→微調(diào)→精濾→檢測→品評→成品

冷凍過濾處理工藝流程：基酒→按比例勾調(diào)組合→冷凍過濾處理→微調(diào)→檢測→品評→成品

冷凍過濾+樹脂處理工藝流程：基酒→按比例勾調(diào)組合→冷凍過濾凈化處理→樹脂凈化處理→微調(diào)→檢測→品評→成品

1.2.2 檢測指標及方法

總酸：執(zhí)行GB 12456—2021 第一法；總酯：執(zhí)行GB/T 10345—2022；酒精度：執(zhí)行GB 5009.225—2016 第二法；乙酸：執(zhí)行GB/T 10345—2022；乙縮醛：執(zhí)行GB/T 11857—2008；乙酸乙酯：執(zhí)行GB/T 10345—2022；乳酸乙酯：執(zhí)行GB/T 10345—2022；β-苯乙醇：執(zhí)行GB/T 10345—2022；2,3-丁二醇：執(zhí)行SN/T 4675.2—2016。

1.2.3 操作要點

1.2.3.1 活性炭吸附法

依據(jù)工藝流程，按產(chǎn)品配方進行基酒組合，然后分別按照酒液0.9‰、1.1‰、1.3‰、1.5‰的比例添加粉末活性炭進行凈化處理，本次選用的是重慶霏洋酒炭公司的粉末活性炭JT-550，凈化處理時間結(jié)合實際生產(chǎn)狀況及以往經(jīng)驗統(tǒng)一為20 h[3，5]。對不同添加比例處理酒樣的理化指標和感官進行評價。

1.2.3.2 樹脂吸附法

將樹脂裝入直徑為70 cm，高180 cm 的樹脂罐，進行樹脂活化，用0.5 倍體積的乙醇浸泡24 h，然后用5 % HCl 溶液浸泡2～4 h，用水清洗至中性，再用2 % NaOH 溶液浸泡2～4 h，用水清洗至中性。

依據(jù)工藝流程，按產(chǎn)品配方進行基酒組合，將酒液用酒泵輸送至樹脂處理柱進行處理實驗，流速控制在5～12 t/h。對不同流速下處理酒樣的理化指標和感官進行評價。

1.2.3.3 冷凍過濾法

冷凍過濾開始之前，需要先確定冷凍過濾機中添加的硅藻土比例對冷凍過濾效果的影響。在同一運行溫度條件下，對同一批次的半成品酒樣進行冷凍處理，硅藻土比例(粗土∶細土)為1∶0、4∶6、5∶5、6∶4、0∶1進行試驗[4，10]，觀察實驗酒樣的清亮度。

依據(jù)工藝流程，按產(chǎn)品配方進行基酒組合，將酒液在不同的溫度下進行冷凍過濾，對過濾酒樣的理化指標和感官進行評價。

1.2.3.4 冷凍過濾+樹脂凈化法

鑒于冷凍過濾法在處理中高檔酒體時，未能突顯其優(yōu)點，處理的酒體香氣略顯雜，后味不夠干凈，樹脂對酒體雜味物質(zhì)去除效果較好，因此本研究將冷凍過濾與樹脂凈化結(jié)合進行試驗，選取42%vol、52%vol 兩款中高檔半成品酒體經(jīng)冷凍過濾和冷凍過濾+樹脂凈化處理后，對處理酒樣的理化指標、微量成分以及感官進行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 活性炭吸附法結(jié)果分析

經(jīng)活性炭處理后的酒樣理化指標及感官品評結(jié)果見表1。

表1 粉末活性炭處理青稞酒的理化指標及-15 ℃冷凍實驗記錄

由表1 可以看出，JT-550 粉末活性炭在添加量小于1.3‰時，在-15 ℃冷凍實驗中，酒體渾濁不透亮，達不到質(zhì)量要求，不進行檢測品評；在添加量大于1.3 ‰時，在-15 ℃冷凍實驗中，酒體清亮透明，符合質(zhì)量要求；檢測理化指標，發(fā)現(xiàn)1.5‰的添加量時酒體總酸、總酯含量損失均高于1.3‰；經(jīng)評酒委員會品評，一致認為使用1.3‰活性炭處理的酒樣芳香更足，香氣損失較少，口感綿柔，后味較干凈，使用1.5‰活性炭處理的酒樣芳香較弱，有碳味，略苦澀；綜合評定，使用1.3‰活性炭添加比例處理的酒樣酸酯損失率較低、香氣口感最佳，符合天佑德青稞酒酒體質(zhì)量標準。

2.2 樹脂吸附法結(jié)果分析

經(jīng)樹脂吸附處理后酒樣的理化檢測及感官品評，結(jié)果見表2。

表2 不同流速下用樹脂吸附處理青稞酒的理化指標及冷凍實驗記錄

由表2 可看出，樹脂吸附處理后的酒體因流速不同其理化指標、感官指標差異較大，流速越慢酸酯損失率越小，-15 ℃下的冷凍感官均不符合質(zhì)量要求，有渾濁、絮狀物，流速最慢時，還有輕微的絮狀物，說明樹脂吸附不能完全除去原酒中的高級脂肪酸乙酯，酒體質(zhì)量不穩(wěn)定。因為沒有達到最基本的除濁效果，所以，沒有進行感官品評。由此判定樹脂凈化處理酒體不符合天佑德青稞酒質(zhì)量標準。但經(jīng)過品評，認為樹脂過濾雖然沒有完全去除高級脂肪酸，但它對酒體的雜味物質(zhì)去除效果較好，且流速為8 t/h時凈化處理效果較好。

2.3 冷凍過濾法結(jié)果分析

經(jīng)不同比率硅藻土冷凍過濾后酒樣的感官評價結(jié)果見表3。

表3 硅藻土比率對冷凍過濾效果的影響

由表3 可以看出，不同比例的硅藻土對冷凍過濾后酒體的清亮度有較大的影響[11]。通過實驗可以看出，以粗土60%、細土40%的比例過濾后得到的酒樣的清亮度效果最佳，后面均統(tǒng)一使用粗土60%、細土40%的比例進行過濾。

依據(jù)工藝流程，按產(chǎn)品配方進行基酒組合，將1—4 號酒液在不同的溫度下進行冷凍過濾，將過濾后的酒液進行理化指標檢測及感官評價，結(jié)果見表4。

由表4 可以看出，在不同運行溫度條件下冷凍過濾后，各成品酒樣的理化指標均符合GB/T 19331—2007 的要求，但是在-8～-10 ℃下，酒體渾濁、失光，未達到質(zhì)量要求不做品評比較。對-11～-13 ℃、-14～-16 ℃、-17～-19 ℃綜合對比后發(fā)現(xiàn)，冷凍過濾處理工藝酒體總酸、總酯損失較少，且冷凍試驗酒體清亮透明，符合酒體質(zhì)量要求，運行溫度在-9～-11 ℃時，酒體感官評價不符合質(zhì)量要求。在-14～-16 ℃時和-17～-19 ℃時，冷凍過濾的效果較好，感官評價接近酒體質(zhì)量要求，但還是存在后味不干凈、酒體寡淡等質(zhì)量問題。所以，由此判定冷凍過濾處理的酒體不符合天佑德青稞酒質(zhì)量標準。

表4 在不同溫度下處理酒樣的理化指標與品評記錄

2.4 冷凍過濾+樹脂凈化法結(jié)果分析

選取42%vol、52%vol 兩款中高檔半成品酒體經(jīng)冷凍過濾和冷凍過濾+樹脂凈化處理后，進行理化指標、微量成分分析以及感官評價。

由表5、表6 可以看出，冷凍過濾+樹脂凈化處理工藝與冷凍過濾處理工藝相比，冷凍過濾+樹脂凈化處理的酒體總酸、總酯損失不高，并且感官評價指標明顯優(yōu)于冷凍過濾工藝，更加接近標準感官評語要求，由此判定冷凍過濾+樹脂凈化處理工藝處理的酒體符合天佑德青稞酒質(zhì)量標準。

表5 不同方法凈化處理的酒體理化指標及冷凍實驗記錄

表6 不同方法凈化處理的酒體理化指標及冷凍實驗記錄

2.5 4種酒體處理技術(shù)綜合對比

將同一批次的42%vol半成品酒樣分別進行活性炭吸附處理、樹脂吸附、冷凍過濾和冷凍過濾+樹脂凈化處理(冷凍處理完取樣后再進行樹脂處理)。對處理后的酒樣進行理化檢測、微量成分分析以及感官評價。

由表7、表8、表9 可以看出：①粉末活性炭吸附過濾后的酒樣中總酸總酯損失率遠大于冷凍過濾+樹脂凈化處理的酒體；②樹脂吸附處理的酒體渾濁不透明，口感爆辣；③冷凍過濾的效果較好，感官評價接近酒體質(zhì)量要求，但存在后味不干凈、酒體寡淡等質(zhì)量問題，并且突顯不出中高檔酒體的特色；④冷凍過濾+樹脂凈化處理的酒體總酸、總酯損失較低，感官評價指標明顯優(yōu)于其他處理工藝，更接近標準感官要求，是可行、實用的酒體處理工藝，后期可全面推廣使用。

表7 不同方法凈化處理酒體的理化指標結(jié)果

表8 不同方法凈化處理酒體的色譜結(jié)果 (g/L)

表9 不同方法凈化處理酒體的感官品評結(jié)果

2.6 分析與討論

2.6.1 粉末活性炭吸附法的優(yōu)缺點

目前我公司白酒的除濁主要依靠粉末活性炭吸附法，活性炭吸附多是物理吸附，除濁效果明顯，處理后的酒體在-15 ℃以下依然能夠保持清澈透明，但活性炭的排放給環(huán)境造成了極大的污染，并且勞動強度大，添加活性炭時粉塵在空氣中漂浮，對操作人員有直接的粉塵傷害。粉末活性炭吸附法處理后的酒體香氣、口感上均有一定的活性炭氣味，影響酒體風(fēng)格，粉末活性炭吸附后的酒體其酸酯損失率較高，酒體風(fēng)格變化較大。

2.6.2 樹脂吸附法的優(yōu)缺點

通過實驗可以看出，樹脂吸附法凈化處理的效果主要是由流速決定，流速緩慢，樹脂吸附能力較強，酒體感官清亮透明，酸酯損失也較小，但是在大規(guī)模實際生產(chǎn)中有局限性，生產(chǎn)效率低；在單獨使用樹脂處理時，由于酒體中高級脂肪酸含量較高，樹脂容易飽和，吸附能力下降，造成酒體不穩(wěn)定；樹脂吸附法在樹脂飽和以后需要乙醇洗脫、酸堿浸泡等進行再生，費時費力，清洗后的乙醇溶液無法用于生產(chǎn)中，造成巨大浪費。

2.6.3 冷凍除濁法的優(yōu)缺點

通過實驗可以看出冷凍過濾處理的酒體除濁效果較為理想，酒體總酸、總酯損失較少，酒體清亮透明，符合酒體要求，但存在后味不干凈、酒體寡淡等問題，單獨使用效果不理想。

2.6.4 冷凍過濾+樹脂凈化法

通過實驗可以看出，冷凍過濾+樹脂凈化法在酒體處理時，取長補短，發(fā)揮了冷凍過濾除去高級脂肪酸和樹脂除去酒體雜味的優(yōu)勢，最大限度的保留了酒體自身的風(fēng)味物質(zhì)，使酒體風(fēng)格明顯，能夠明顯提高酒體質(zhì)量，也解決了低度產(chǎn)品低溫下的渾濁、失光問題，確保了酒體穩(wěn)定性，使低度白酒產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著的提升。冷凍過濾+樹脂凈化法對比活性炭吸附過濾，具有高效節(jié)能、低碳環(huán)保、降低勞動強度、優(yōu)化工作環(huán)境等優(yōu)勢。

3 結(jié)論

本研究通過實驗與討論，在3 種適用于青稞酒除濁技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新出了冷凍過濾+樹脂凈化處理的新工藝，通過試驗，確定了冷凍過濾+樹脂凈化處理工藝的最佳工藝參數(shù)：冷凍過濾溫度為-14～-16 ℃，硅藻土使用比例為粗土∶細土=6∶4，樹脂過濾流速為8 t/h。使用冷凍過濾+樹脂凈化處理工藝處理的半成品酒體理化指標完全符合國家標準、企業(yè)標準，酒體清亮透明，香氣清雅，馥郁，口感綿柔、酒體協(xié)調(diào)，有回甜，尾凈悠長，具有青稞酒突出的酒體風(fēng)格，完全符合青稞酒產(chǎn)品質(zhì)量要求。