不同酒类活性炭在酒体净化过程中对小曲白酒质量的影响

◎ 周海妹，符小婕，洪玉程，肖礼勇，张翠侠，王晓玉

（海南椰岛酒业发展有限公司，海南 海口 570105）

杂醇油是中国白酒芳香成分之一，也是造成饮后口干头痛的主要成分之一，是不同白酒酒质质量差异的重要评价因素。根据文献报道[1]，合适比例的杂醇油、酸、酯比例，会降低酒类食品的醉酒率。但是如果白酒中杂醇油含量过高，比列不协调，将会对人体有毒害作用，它对人体的中毒和麻醉作用比乙醇强，能使神经系统充血，使人感觉头痛。它还是白酒苦味或涩味的主要来源之一[2]。如何降低白酒中杂醇油的含量，使酒体得到净化成为越来越多酒企关注的问题。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小曲白酒：海南椰岛酒业发展有限公司提供。酒类专用活性炭：JT-207、JT-450、JT-650、ZS-203、LY-2、椰壳活性炭、桦木活性炭、JZ-20、JTF-A、801和901，均为外购。

层析柱、电子天平（YP3001，上海良平仪器仪表有限公司）、安捷伦气相色谱仪（Agilent 7890A型，Agilent CP-Wax57CB 50 m×0.25 mm×0.2 μm，美国安捷伦公司）。

1.2 方法

1.2.1 粉末活性炭采用静态吸附法

按一定比例（白酒∶活性炭，mL∶g）加入活性炭粉末，利用搅拌桨搅拌60 min（转速：260 r·min-1），静置24 h、过滤。

1.2.2 颗粒活性炭采用动态吸附

参考文献[3]，颗粒活性炭采用层析柱吸附方式，活性炭填充要求：径高比=1∶2～1∶4。流速：（柱体积/4）mL·min-1。静置24 h、过滤。

1.2.3 检测方法

（1）总酯测定。按GB/T 10345—2007中测定总酯方法进行。吸取一定量样品置于圆底烧瓶中，加2滴酚酞指示液后，以氢氧化钠标准滴定溶液滴定至粉红色，记录消耗氢氧化钠标准滴定液的消耗体积，再准确加入氢氧化钠标准滴定液25.0 mL，水浴回流30 min，冷却后用硫酸标准滴定溶液滴定至样品微红色完全消失，记录硫酸标准滴定溶液消耗体积。以乙醇（无酯）为空白，按上述步骤进行试验，记录，计算总酯含量。

（2）杂醇油测定。使用带有氢火焰离子交换器的气相色谱仪进行测定。精密甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇标准物质混合，以50%基准乙醇（无杂醇油、无甲醇）定容，作为标准液。分别取不同量标准液定容，按照气相条件进样绘制标准曲线。以等分叔戊醇、正丁醇加50%基准乙醇制成0.1%的内标液，精密量取内部液0.5 mL，以测试样品定容至10 mL，混匀后精密吸取1 μL按照气相条件进样进行测定，根据相应的标准曲线中计算样品中杂醇油的含量（异丁醇、异戊醇之和）。具体参考GB/T 10345—2007中气相检验方法测定。

1.2.4 感官评价

参考GB/T 10345—2007中品评方法，由海南椰岛酒业发展有限公司国家品酒师品评打分，各样品最终得分为平均分。

2 结果与分析

2.1 酒剂专用活性炭型号筛选

以杂醇油去除率、总酯损含率、感官评分、稳定性为主要评价指标，对比不同型号活性炭净化效果，筛选出最优活性炭。本次试验过程中颗粒活性炭的试验炭柱径高比为1∶2（活性炭体积约9.15 mL），流速为1.5 mL·min-1（约10 BV·L-1）。不同酒剂活性炭对小曲原酒中杂醇油、总酯、感官评分及稳定性的影响如表1所示。

表1 不同酒剂活性炭对小曲原酒中杂醇油、总酯、感官及稳定性的影响表

根据表1得知，粉末活性炭对杂醇油去除率比较低，且对总酯的损失率比较大，随着总酯损失量的增加，口感上虽然绵柔度增加，但酒体的风味感官也在损失，在小曲原酒酒体净化中不适合考虑。以颗粒炭柱的方式对酒体净化具有一定的效果。

2.2 活性炭801、JTF-A处理参数正交试验

2.2.1 水平因素设计

根据表1结果，仅JTF-A、801两种活性炭对杂醇油的吸附超过总酯的损失，为了考察该两种活性炭合用对酒体净化的影响，本文采用L9（34）正交设计试验，对炭柱的径高比、流速、活性炭用量以及不同活性炭比例为实验因素，进行水平设计。根据实验室试验结果，当活性炭用量超过0.8‰，对酒香损失比较大，因此活性炭的用量水平选择0.3‰、0.5‰及0.7‰。其余水平见表2。

表2 L9（34）正交因素水平设计表

2.2.2 实验结果分析

按照正交因素水平开展实验，以杂醇油去除率、总酯损失率、口感评分为评价主要评价指标（试验过程发现，使用活性炭后的小曲白酒冷藏稳定性都比较澄清，故稳定性暂不纳入评价指标），各评价指标按照综合加权法进行计算，得到综合得分。综合得分=杂醇油去除率×0.5+（1-总酯损失率）×0.3+口感得分/10×0.2。试验结果见表3。

表3 正交试验结果表

由表3可见最大影响因素为径高比A，其次为活性炭用量C，4个因素的极差大小顺序为A＞C＞B＞D。最佳工艺组合为A2B2C3D3。

方差分析结果见表4。经方差分析，A、C具有显著意义，B、C无显著意义。

表4 方差分析表

2.3 验证实验

按正交实验结果分析，将最优组合A2B2C3D3进行试验验证，结果见表5。

表5 工艺验证结果表

感官评分随着陈酿时间延长，口感变得柔和平顺，得分增加。验证实验综合得分均高于9.470分，因此，最佳工艺组合为A2B2C3D3。即炭柱径高比为1∶3，流速6 BV·L-1，活性炭用量为0.7‰，JTF-A与801用量比例为1∶2。

3 结论与讨论

根据实验结果得知，不同种型号的酒类活性炭对总酯、杂醇油都具有吸附功能，对酒体有净化作用，也能够使酒体燥辣感下降，干净度、绵柔度增加。但随着活性炭用量增加，杂醇油去除率增加，总酯损失率及口感风味的损失率也呈不同幅度增加。

白酒为多菌种混合发酵，其杂醇油产生机理复杂，这给降低杂油醇含量造成了很大的难度。在利用吸附交换法或过滤法去除白酒中杂醇油含量方面，虽然有很多文献报道[4-7]，但是效果还不是很显著。笔者也曾经尝试过树脂LX-18B、LX-18交换及超滤膜过滤法等去除杂醇油，但结果不甚理想，由此可见，降低白酒中杂醇油含量属于业内难题之一。在工艺上通过低温发酵、低温摘酒、多级分馏等方法降低杂醇油的含量成本比较大，很多企业不敢轻易使用。近年来，有一些学者从生物技术方面[8-13]，通过筛选菌株选、改良菌种等方面研究降低白酒中杂醇油含量的途径，取得不错的效果，在生产上应用具有很大的前景，值得深入研究及应用。