固態法低度白酒渾濁原因及處理淺析
采用固態法生產的白酒,多采取兌水而成低度白酒,此法面臨兩個問題:一是白酒降度以后,酒味淡薄,二是降度以后出現渾濁,經除濁以后酒味更加淡
采用固態法生產的白酒,多采取兌水而成低度白酒,此法面臨兩個問題:一是白酒降度以后,酒味淡薄,二是降度以后出現渾濁,經除濁以后酒味更加淡薄。在低度白酒生產的同時也產生了白色渾濁、失光、絮狀沉淀等問題。同時,當外界氣溫降低時,易出現白色絮狀懸浮物,后又慢慢下沉,在容器底部形成沉淀,嚴重影響白酒的外觀質量。解決低度白酒加水后出現渾濁、沉淀及風格變化等問題,已成為各酒廠發展低溫低度白酒的一個技術難題。鑒于此,掌握低溫低度白酒渾濁的原因和作為制作低溫低度白酒關鍵技術之一的白酒降度除濁技術,就顯得尤為重要。
1 低度白酒渾濁產生的原因
低度白酒渾濁主要是由白酒中的高級脂肪酸及其酯類所造成的,其中也包括雜醇油在內,其罪魁禍首是棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯等油性高級脂肪酸酯。由于它們均溶于乙醇而不溶于水,致使在白酒降度或者溫度降低時溶解度減小,出現乳白色絮狀渾濁沉淀。
低度白酒渾濁的感官指標要求是無色透明、無懸浮物、無沉淀,而在低度白酒生產和勾兌過程中,由于各種原因,常常會發生白酒渾濁和沉淀現象以及成品酒在低溫時出現絮狀物。
三種高級脂肪酸乙酯為無色油狀物質(沸點≥185.5℃),溶于醇而不溶于水,這些成分在白酒中的穩定性與其在乙醇中的溶解度、酒精度及溫度有密切的關系,在不同的酒精體積分數及不同溫度下,其溶解度的變化極大,低度酒在夏季發生渾濁少,而在冬季特別是高寒地區渾濁問題尤為突出;這三種高級脂肪酸乙酯可能主要來自于糧食原料中所含的脂肪酸,經發酵由酵母菌作用形成相應的乙酯,經蒸餾而進入成品酒中;無論是固態發酵還是液態發酵單釜式蒸餾,它們都聚集在酒頭,隨后急劇下降,又逐步回升,呈馬鞍形變化。
并且高級脂肪酸在餾分中主要集中于酒頭和酒尾,在蒸餾后期,酒精體積分數降低造成渾濁物質不溶而從氣體中下降,由于冷卻器中存貯的死角太多,不能及時餾出而造成酒尾中大量渾濁物質殘留在冷卻器內,被下一甑蒸餾的酒頭沖刷下來,造成酒頭中高級脂肪酸乙酯的含量大于酒尾;如果排除冷卻器內殘留的渾濁物質的影響,實際上在蒸餾過程中,渾濁物質是酒尾>酒頭。然而白酒中絮狀物質不僅僅是棕櫚酸乙酯等高級脂肪酸乙酯,而且還有醇、酸、醛等成分,它們在降度后也易產生乳白色渾濁,而且酒質越好渾濁程度就越大。其原因是它們這些物質屬醇溶性物質,易溶于酒精而不溶于水,在釀酒蒸餾過程中為提高酒中香味成分含量,降低酒的揮發,采用了緩氣蒸餾,使這些物質拖帶出來。正常原酒一般酒精度在60度以上,因而這些物質能夠被酒精溶解,沒有異常渾濁現象。但是低度酒中酒精含量少,水的含量高,所以,這些物質易被析出而出現渾濁。同時,物質的溶解度與溶劑的溫度也具有一定的關系。
酒體渾濁現象,從膠體學講是油性成分在酒里呈負電荷,相互結合以保持安定狀態,遇到正電荷的金屬氫氧化物,將電荷中和而出現的絮狀。
由此可見,絮狀沉淀部分實際上是白酒中的某些香味成分或其前體物質因溶解度發生變化而析出。
2 低度白酒渾濁的處理
酒是醇、酸、酯、醛等有機物質和水的混合體。各種香型白酒的主體香味物質與其他微量香味成分間的平衡、匹配構成了諸味協調的酒體。如前所述,沉淀物質實際上是白酒中的某些香味成分或其前體物質。除濁和保持香味風格是低度白酒生產所面對的一對矛盾。應在盡可能保持酒體香味風格的前提下,除去低度白酒中的沉淀物質,或除去低度白酒中潛在的會引起沉淀的物質,以免出現沉淀現象。
如何不影響產品原風格,又能使白酒清亮透明,且符合國家衛生標準,有效地進行處理過濾,處理的方法各廠不盡相同,但不外乎兩種方法:一是冷凍處理法;二是吸附法(淀粉吸附、活性炭吸附、離子交換分子篩法等)。
2.1 冷凍過濾法
根據三種脂肪酸酯的溶解度隨著溫度的降低而減少,將加水渾濁后的白酒冷凍到-12℃—-15℃,并保持數小時,使高級脂肪酸乙酯絮凝、析出,顆粒增大,并在低溫條件下過濾除去上清液的混合物,便可獲得澄清透明的低度白酒。由于沉淀物是油性物質,過濾時困難,可加石棉、纖維粉作助濾劑。
這種方法雖然有效果,但需要一套高制冷量的冷凍設備和一個低溫過濾房間,酒溫必須冷至-12℃以下,否則,低度白酒以后遇冷又會出現渾濁,因而設備投資大、生產費用高。
在北方可利用冬季室外氣溫低的條件,將酒基降度以后放在室外進行自然冷凍,也有一定效果。但由于室外溫度變化大,冷凍效果差,需要的冷凍時間較長,過濾速度也較慢。
2.2 吸附法
利用吸附劑表面許多微孔形成的巨大表面張力對低度白酒中的沉淀性物質進行吸附。吸附劑的使用原則是:既能除去酒中沉淀性物質,又不使酒中的香味物質產生較大吸附損失,更不能影響酒體的風味和風格。
2.2.1 淀粉吸附法
取樣品若干個,分別按不同比例加入淀粉搖勻后靜止24小時。過濾后比較可知,淀粉對呈香物質吸附較小,易保持原酒風格,但用量不易過大,否則會給酒帶來不良氣味。
2.2.2 活性炭吸附法
采用果殼粉狀活性炭,按不同的比例加到樣品中,隔4小時攪拌一次,24小時后過濾比較,入口糙,后味稍淡,需在調味上下功夫,方能保證質量。
2.3 意文酒處理機
2.3.1 原理
四川意文食品機械有限責任公司生產的一體機、加強型處理機等采用吸附和交換的原理,對三大高級脂肪酸酯具有很強的吸附能力,通過凈化吸附達到抗冷、除濁的目的。降度后經過凈化除濁后的酒或冷凍實驗仍保持清澈透明。
吸附是吸引和聚集一種物質到另一種物質的表面,這種有庫侖力、范德華力,偶極相互作用氫鍵等綜合力的體現。吸附能力的大小與被吸附成分的分子有很大的關系。一般來說,分子結構大,就容易被吸附,棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯在化學結構、相對分子質量、化學鍵等方面均與酒液中其它微量成分有明顯的差別,而我廠采用的白酒專用處理材料與其他處理方法不同,因為白酒專用處理材料具有極性基團,凡是分子中含有極性基團的物質都容易被吸附,且極性基團越多就越容易吸附。因此,用白酒專用處理材料處理低度白酒,雖然它會吸附少量有效香味成分,但它更容易吸附引起酒液渾濁的分子量相對大的高級脂肪酸乙酯類。
2.3.2 特點
該機結構緊湊、合理、操作簡便;速度快,勾兌調味后的酒經處理后不需存放,可直接裝瓶,效果顯著,處理后的酒透明度高,在-20℃左右保持清澈透明;使用壽命長,一次性投資,5至10年不需更換內部主體介質。
2.3.3 生產工藝
降度——調味——酒處理機——分裝罐——灌裝
2.3.4 注意事項
應當指出,生成低度白酒渾濁的三種高級脂肪酸乙酯也是構成白酒香味的成分之一。因此,在設備使用初期,凈化除濁后會發生香味失衡現象,并且凈化除濁對白酒中的其它微量成分也會造成一定的損失,應該在最后調味中加以彌補。但隨著設備的使用,則不會出現此現象。達到一個生產周期后,需采用正確方法及時反洗,以保證低溫低度白酒的質量。采用初濾裝置效果更好。
3 結論
3.1 引起低度白酒渾濁的原因主要是三種高級脂肪酸酯和醇、酸、醛等成分。
3.2 冷凍過濾法有一定的效果,但此法不適應大規模生產,原因在于冷凍設備投資大,成本高,生產速度也較慢。
3.3 各種吸附法的功效各有千秋,但不同程度地存在著處理周期長、操作繁重、有效芳香成分損失較多、費用較高、抗低溫效果差等問題。
3.4 意文酒處理機能直接處理低度白酒,工藝簡單,操作方便,除濁效果好,且吸附、過濾一次成功,增加效率,能保持酒品原風格、風味,符合工藝要求。
1 低度白酒渾濁產生的原因
低度白酒渾濁主要是由白酒中的高級脂肪酸及其酯類所造成的,其中也包括雜醇油在內,其罪魁禍首是棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯等油性高級脂肪酸酯。由于它們均溶于乙醇而不溶于水,致使在白酒降度或者溫度降低時溶解度減小,出現乳白色絮狀渾濁沉淀。
低度白酒渾濁的感官指標要求是無色透明、無懸浮物、無沉淀,而在低度白酒生產和勾兌過程中,由于各種原因,常常會發生白酒渾濁和沉淀現象以及成品酒在低溫時出現絮狀物。
三種高級脂肪酸乙酯為無色油狀物質(沸點≥185.5℃),溶于醇而不溶于水,這些成分在白酒中的穩定性與其在乙醇中的溶解度、酒精度及溫度有密切的關系,在不同的酒精體積分數及不同溫度下,其溶解度的變化極大,低度酒在夏季發生渾濁少,而在冬季特別是高寒地區渾濁問題尤為突出;這三種高級脂肪酸乙酯可能主要來自于糧食原料中所含的脂肪酸,經發酵由酵母菌作用形成相應的乙酯,經蒸餾而進入成品酒中;無論是固態發酵還是液態發酵單釜式蒸餾,它們都聚集在酒頭,隨后急劇下降,又逐步回升,呈馬鞍形變化。
并且高級脂肪酸在餾分中主要集中于酒頭和酒尾,在蒸餾后期,酒精體積分數降低造成渾濁物質不溶而從氣體中下降,由于冷卻器中存貯的死角太多,不能及時餾出而造成酒尾中大量渾濁物質殘留在冷卻器內,被下一甑蒸餾的酒頭沖刷下來,造成酒頭中高級脂肪酸乙酯的含量大于酒尾;如果排除冷卻器內殘留的渾濁物質的影響,實際上在蒸餾過程中,渾濁物質是酒尾>酒頭。然而白酒中絮狀物質不僅僅是棕櫚酸乙酯等高級脂肪酸乙酯,而且還有醇、酸、醛等成分,它們在降度后也易產生乳白色渾濁,而且酒質越好渾濁程度就越大。其原因是它們這些物質屬醇溶性物質,易溶于酒精而不溶于水,在釀酒蒸餾過程中為提高酒中香味成分含量,降低酒的揮發,采用了緩氣蒸餾,使這些物質拖帶出來。正常原酒一般酒精度在60度以上,因而這些物質能夠被酒精溶解,沒有異常渾濁現象。但是低度酒中酒精含量少,水的含量高,所以,這些物質易被析出而出現渾濁。同時,物質的溶解度與溶劑的溫度也具有一定的關系。
酒體渾濁現象,從膠體學講是油性成分在酒里呈負電荷,相互結合以保持安定狀態,遇到正電荷的金屬氫氧化物,將電荷中和而出現的絮狀。
由此可見,絮狀沉淀部分實際上是白酒中的某些香味成分或其前體物質因溶解度發生變化而析出。
2 低度白酒渾濁的處理
酒是醇、酸、酯、醛等有機物質和水的混合體。各種香型白酒的主體香味物質與其他微量香味成分間的平衡、匹配構成了諸味協調的酒體。如前所述,沉淀物質實際上是白酒中的某些香味成分或其前體物質。除濁和保持香味風格是低度白酒生產所面對的一對矛盾。應在盡可能保持酒體香味風格的前提下,除去低度白酒中的沉淀物質,或除去低度白酒中潛在的會引起沉淀的物質,以免出現沉淀現象。
如何不影響產品原風格,又能使白酒清亮透明,且符合國家衛生標準,有效地進行處理過濾,處理的方法各廠不盡相同,但不外乎兩種方法:一是冷凍處理法;二是吸附法(淀粉吸附、活性炭吸附、離子交換分子篩法等)。
2.1 冷凍過濾法
根據三種脂肪酸酯的溶解度隨著溫度的降低而減少,將加水渾濁后的白酒冷凍到-12℃—-15℃,并保持數小時,使高級脂肪酸乙酯絮凝、析出,顆粒增大,并在低溫條件下過濾除去上清液的混合物,便可獲得澄清透明的低度白酒。由于沉淀物是油性物質,過濾時困難,可加石棉、纖維粉作助濾劑。
這種方法雖然有效果,但需要一套高制冷量的冷凍設備和一個低溫過濾房間,酒溫必須冷至-12℃以下,否則,低度白酒以后遇冷又會出現渾濁,因而設備投資大、生產費用高。
在北方可利用冬季室外氣溫低的條件,將酒基降度以后放在室外進行自然冷凍,也有一定效果。但由于室外溫度變化大,冷凍效果差,需要的冷凍時間較長,過濾速度也較慢。
2.2 吸附法
利用吸附劑表面許多微孔形成的巨大表面張力對低度白酒中的沉淀性物質進行吸附。吸附劑的使用原則是:既能除去酒中沉淀性物質,又不使酒中的香味物質產生較大吸附損失,更不能影響酒體的風味和風格。
2.2.1 淀粉吸附法
取樣品若干個,分別按不同比例加入淀粉搖勻后靜止24小時。過濾后比較可知,淀粉對呈香物質吸附較小,易保持原酒風格,但用量不易過大,否則會給酒帶來不良氣味。
2.2.2 活性炭吸附法
采用果殼粉狀活性炭,按不同的比例加到樣品中,隔4小時攪拌一次,24小時后過濾比較,入口糙,后味稍淡,需在調味上下功夫,方能保證質量。
2.3 意文酒處理機
2.3.1 原理
四川意文食品機械有限責任公司生產的一體機、加強型處理機等采用吸附和交換的原理,對三大高級脂肪酸酯具有很強的吸附能力,通過凈化吸附達到抗冷、除濁的目的。降度后經過凈化除濁后的酒或冷凍實驗仍保持清澈透明。
吸附是吸引和聚集一種物質到另一種物質的表面,這種有庫侖力、范德華力,偶極相互作用氫鍵等綜合力的體現。吸附能力的大小與被吸附成分的分子有很大的關系。一般來說,分子結構大,就容易被吸附,棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯在化學結構、相對分子質量、化學鍵等方面均與酒液中其它微量成分有明顯的差別,而我廠采用的白酒專用處理材料與其他處理方法不同,因為白酒專用處理材料具有極性基團,凡是分子中含有極性基團的物質都容易被吸附,且極性基團越多就越容易吸附。因此,用白酒專用處理材料處理低度白酒,雖然它會吸附少量有效香味成分,但它更容易吸附引起酒液渾濁的分子量相對大的高級脂肪酸乙酯類。
2.3.2 特點
該機結構緊湊、合理、操作簡便;速度快,勾兌調味后的酒經處理后不需存放,可直接裝瓶,效果顯著,處理后的酒透明度高,在-20℃左右保持清澈透明;使用壽命長,一次性投資,5至10年不需更換內部主體介質。
2.3.3 生產工藝
降度——調味——酒處理機——分裝罐——灌裝
2.3.4 注意事項
應當指出,生成低度白酒渾濁的三種高級脂肪酸乙酯也是構成白酒香味的成分之一。因此,在設備使用初期,凈化除濁后會發生香味失衡現象,并且凈化除濁對白酒中的其它微量成分也會造成一定的損失,應該在最后調味中加以彌補。但隨著設備的使用,則不會出現此現象。達到一個生產周期后,需采用正確方法及時反洗,以保證低溫低度白酒的質量。采用初濾裝置效果更好。
3 結論
3.1 引起低度白酒渾濁的原因主要是三種高級脂肪酸酯和醇、酸、醛等成分。
3.2 冷凍過濾法有一定的效果,但此法不適應大規模生產,原因在于冷凍設備投資大,成本高,生產速度也較慢。
3.3 各種吸附法的功效各有千秋,但不同程度地存在著處理周期長、操作繁重、有效芳香成分損失較多、費用較高、抗低溫效果差等問題。
3.4 意文酒處理機能直接處理低度白酒,工藝簡單,操作方便,除濁效果好,且吸附、過濾一次成功,增加效率,能保持酒品原風格、風味,符合工藝要求。
