在葡萄酒、果酒、黃酒、啤酒及白酒生產過程中，為了提高產品的內在及感官質量，須對其進行澄清及穩定化處理。在各種方法中，膨潤土（皂土）是應用較為廣泛且有效的方法之一。在膨潤土的使用中，由于行業局限，使用者對其物理化學性能了解不夠，在一定程度上影響了膨潤土的使用效果和應用范圍。本文將從巖石礦物學角度對膨潤土物理化學性質作以介紹，并對其質量標準及檢驗方法作以討論。

　　一、膨潤土的礦物、化學組成及物化性質

　　

膨潤土（Bentonite ）是以蒙脫石（Montmorillonite）為主要礦物成分的黏土巖，常含有少量的長石、石英、方解石、黃鐵礦、石膏、高嶺土及其它黏土礦物等雜質。自然界中膨潤土通常為白色、淺紅色、土黃色等，斷口呈貝殼狀并有蠟狀光澤。

　　蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸鹽礦物 ，蒙脫石由兩個硅氧四面體層夾一個鋁氧八面體層組成，屬2：1型層狀黏土礦物。在蒙脫石結構中，八面體中的Al可被Mg置換，由于結構層中陽離子的類質同置換的結果，使結構層間產生永久性負電荷。它依靠在層間吸附陽離子以求得電荷平衡，同時它的層間還能吸附水分子、有機物分子，并會引起晶格膨脹。通常吸附的陽離子為Ca 、Na、K、Mg等，因此，蒙脫石具有強離子交換能力。膨潤土的一切物理化學性質及工藝性能均源于此。

　　膨潤土具有一系列優異的工藝技術特性：膨潤膨脹性、分散懸浮性、陽離子交換性、吸附性、觸變性、黏結性、可塑性、熱穩定性等。廣泛應用于冶金機械、石油化工、輕工食品、土木建筑、農業、環保等領域。

　　表述膨潤土物理化學性能的主要參數為（參見表1）：

　　吸藍量：吸附次甲基藍的量，用于估算蒙脫石含量。

　　膨脹容：在鹽酸介質中的膨脹體積。

　　膠質價：在混入氧化鎂后，凝聚形成的凝膠體積。

　　陽離子交換容量CEC：可交換的陽離子容量。

　　pH值：土—水分散液的pH值。

　　二、釀酒業用膨潤土的生產及檢驗標準

　　自然界的膨潤土由于形成的地質條件不同，其蒙脫石類型、共生礦物及雜質元素也不盡相同。作為釀酒業用生產輔料，不是任何膨潤土都能達到其工藝要求和衛生標準的。因此，必須對其進行提純、改性加工。對原料為Ca基膨潤土的，在生產中還必須用Na2CO3對其進行改型處理：

　　Ca-膨潤土 +Na2CO3→ 2Na-膨潤土 + CaCO3

　　膨潤土原料→提純 →改性調整→ 成品

　　作為釀酒業用膨潤土必須符合食品加工助劑衛生指標，對其理化性能也應有嚴格的標準，用于指導產品的生產和使用。國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）對釀酒業用膨潤土有專門的標準（見表2）。

　　該標準全面詳細的規定了葡萄酒用膨潤土的衛生理化指標、應用效能指標及檢驗方法，是判定葡萄酒用膨潤土合格與否的基本標準。我所作為釀酒用膨潤土的開發生產單位，嚴格按OIV標準生產釀酒業用膨潤土。考慮到有關計量認證工作的需要，我所依據OIV標準建立了Q/KHS001-97企業標準，該標準將OIV標準中當量單位改為摩爾單位，原標準中吸附效率試驗因制備試驗溶液總氮量的非一致性，造成同一膨潤土試樣其吸附后溶液的總氮量值的差異，企業標準中在保證制備試驗溶液總氮量同一水平下，采用總氮吸附率，即：

　　膨潤土吸附后溶液的總氮量

　　膨潤土吸附前溶液的總氮量

　　吸附效率指標定為>50%，該指標與原標準中總氮量<50mg相比，相當于原標準<45mg，即企業標準中對膨潤土的吸附效率要求高于原標準。這樣從根本上保證了我所膨潤土的吸附效率指標符合OIV標準。

　　實踐中我們還發現，使用天然Na-膨潤土為原料，經提純、改性制成的葡萄酒用膨潤土，其鈣、鎂離子含量遠低于使用天然Ca-膨潤土經提純、改型、改性制成的葡萄酒用膨潤土。這是因為在改型工藝中，加入了Na2CO3，膨潤土層間Ca離子被Na離子替代，形成的CaCO3在酸性條件下發生了分解。因此，我所采用稀少的天然Na-膨潤土為原料，經深加工生產葡萄酒用膨潤土，從而大大降低了膨潤土的鈣、鎂含量。

　　三、膨潤土在釀酒工業中的應用

　　膨潤土是1934年引入葡萄酒釀造的，國內在上世紀80年代開始使用，主要為進口膨潤土。1990年前后，國內地礦部門開始研制開發釀酒用膨潤土并取得成功，這為膨潤土的廣泛使用創造了條件。

　　膨潤土在葡萄酒釀造中的主要作用是澄清、穩定酒體，防止葡萄酒內蛋白質引起的渾濁、沉淀（見表3、表4）。

　　從表1、表2看出，國產膨潤土均可用于葡萄酒的澄清及穩定化處理，其中，陜西礦物化工研究所1#、2#膨潤土綜合效果較佳。它們不但可使葡萄酒達到澄清透明的外觀，顏色變淺，使沉淀物緊實，提高出酒率，還可顯著提高葡萄酒對蛋白質、鐵、銅的穩定性，并部分改善酒的口感。國外對釀酒用膨潤土的應用研究除澄清、穩定外，膨潤土對酒體其他成分影響研究較多。用高純膨潤土制品能全部除去酒體中的霉菌味、酵母味、桶和乙酰胺的味。不同產地原料及生產工藝對葡萄酒中的鈣、鐵含量影響較大，主要與膨潤土中的鈣、鐵含量及賦存狀態有關。Colagrande.O等研究了膨潤土在釀造葡萄酒時的交換現象，發現用膨潤土處理葡萄酒時，酒中的脯胺酸作為陽離子被交換。專利資料指出：膨潤土和其它材料復合后，能改善工藝性能：提高蛋白質吸附率、加快澄清速度、降低澄清穩定劑的用量、使沉積物體積大幅減少。在其他果酒（蘋果酒、獼猴桃酒、柑橘酒等）生產中，膨潤土對澄清穩定酒體非常重要。在啤酒、黃酒、清酒生產中，膨潤土對提高酒體的非生物穩定性有明顯的效果。在啤酒生產中，膨潤土作為穩定劑也得到了廣泛應用，在過濾前將膨潤土懸浮液加入冷卻了的啤酒中，使其有足夠的時間沉淀。加入的膨潤土數量視期望達到的穩定程度和啤酒的蛋白質含量而定，通常在50g/hL和150g/hL之間（見表5）。

　　在配制型果露酒、保健酒中，膨潤土也有廣泛的應用前景。如配制型枸杞酒，在很短的存放時間內會出現渾濁、失光、沉淀等問題，其主要影響因素是以蛋白質為首的大分子物質的聚集和沉淀。我們研究了不同澄清方法對其穩定性的影響，結果表明，經膨潤土處理后，穩定性提高，尤其在低度酒中，膨潤土對蛋白質的吸附效果顯著，對枸杞多糖吸附很少，不經果膠酶處理，在自然條件下存放3個月不產生混濁和沉淀。

　　膨潤土作為絮凝劑可用于酒精廢液的處理，500mg/L的用量可使酒精廢液的懸浮物除去率（%）89.62；COD除去率（%）58.7。