活性炭除浊对低度白酒香气的影响

    　随着市场导向的变化，酒类正向着低度、优质、多样化的趋势发展。高档低度白酒是用优质酒降度而成，酒液中含有多种酸类、酯类、醇类、醛类、酮类化合物，降度后立即产生乳白色浑浊，酒中香味物质越多，混浊程度越严重。引起浑浊的原因主要有三方面：一是棕榈酸、油酸、亚油酸3种高级脂肪酸及其乙酯在酒精度降低或低温下不溶于水而析出形成的浑浊；二是酸、酯、醇、醛等物质在降度后易产生乳白色浑浊；三是勾兑用水硬度高。解决降度后白酒的浑浊和保持传统固态发酵酒的风味特征通常采用：冷冻过滤法、淀粉吸附法、活性炭吸附法、离子交换法、无机矿物质吸附法、分子筛及超滤法、再蒸馏法和表面活性剂添加等方法处理浑浊的低度白酒。

    　固相微萃取（SPME）是一种新的萃取样品中挥发性物质的方法，分析物直接被萃取、浓缩到萃取头上，该方法省时、省力、无需溶剂，具有较高的检测灵敏度。

    　实验利用酒类专用活性炭JT203，对降度的白酒进行除浊处理，采用分光光度计测定处理酒样的透光率，分析活性炭的除浊效果，采用固相微萃取与气质联用相结合的方法，分析活性炭处理酒样的香气物质组成。

1 材料与方法

    　1.1 材料

    　宋河酒业股份有限公司2005年3月所产原酒降度后得38%vol 酒样。活性炭JT203为重庆汪洋活性炭厂生产。

    　酚酞、NaOH、H2SO4、NaCl、无水乙醇均由天津化学试剂一厂生产，均是分析纯。

    　1.2 方法

    　1.2.1 不同活性炭用量对低度白酒的处理原酒降度为38%vol后，在4℃下，分别按照1g/L、2g/L、3g/L、4g/L 和5g/L 5个不同比例将活性炭加至100mL酒样中，放入低温摇床（加冰块，控制温度）中充分振荡24h后，经滤纸过滤后得到澄清酒液。对处理好的澄清酒液分别测定酒液的总酸、总酯和透光率，采用PDMS/CAR/DVB固相微萃取头（Supelco 公司，美国）萃取香气物质，利用气相色谱—质谱联用结合毛细管柱分析萃取的香气物质组成，同时对酒液进行感官评定。

    　1.2.2 不同活性炭处理时间对低度白酒进行处理

    　原酒降度为38%vol 后，在4℃下，根据用量实验结果选择最佳添加量，将活性炭添加至100mL酒样中，分别以12h、24h、36h和48h按以上述步骤处理酒样。

    　1.2.3 酒样总酸、总酯和透光率测定

    　按国家标准GB/T10345.8—2007测定白酒中总酸、总酯的量。

    　透光率：将酒样用分光光度计进行透光度的测定，所选择的波长为600nm，以蒸馏水为对照。

    　1.2.4 感官评定方法

    　由8 人组成品评小组， 其中4 名男性，4 名女性，将酒样注入洁净、干燥的专用酒杯中，在明亮处观察，记录其色泽、清亮程度、沉淀及悬浮物情况。轻轻摇动酒杯，用鼻进行闻嗅，记录其香气特征。再喝样品于口中，以味觉器官仔细品尝，记录口味特征。

    　1.2.5 顶空固相微萃取（HS—SPME）

    　取6mL酒样于15mL的样品瓶中，加入1gNaCl，放入转子并旋紧瓶盖，然后放在集热式恒温加热磁力搅拌器中，50℃下，搅拌加热30min后，将已活化的SPME萃取头插入样品瓶中，吸附30min，最后将SPME萃取头插入气相色谱的进样口250℃，解析15min。

    　1.2.6 GC/MS的分析方法

    　色谱柱为TR—5MS 30m×0.25 mm×0.25 μm石英毛细管柱（Thermo Fisher Scientific，美国），气相色谱—质谱
　　联用为Thermo Fisher Scientific 制造（美国），柱温采用程序升温：初温40℃保持1min后，先以2℃/min的速度升至64 ℃， 再以3℃/min的速度升至160℃， 然后以10℃/min的速度升至250℃，保持10min；进样口温度为250℃，载气为高纯氦气（纯度为99.999 %），载气流速1mL/min，不分流进样。EI源，离子源温度为150℃，电子能量70eV，质量范围30amu—500amu， 质谱谱图库NIST05。

    　利用谱库对照，相关资料报道和背景知识对香气物质进行定性分析，香气物质的量采用峰面积归一法。

2 结果与分析

    　2.1 不同用量活性炭处理对低度白酒的影响

    　2.1.1 不同用量活性炭处理的低度白酒中总酸、总酯和透光度的比较利用白酒国标中测定方法，定量不同活性炭用量处理后的低度白酒中总酸和总酯的量，其中总酸以乙酸计，总酯以乙酸乙酯计，通过测定透光率评价酒样的澄清度。

    　经活性炭处理的酒样中总酸、总酯含量均减少，随着活性炭用量的增加，总酸、总酯的损失量也随之增加。酒中总酸含量的高低对酒的口味有很大影响，总酸含量低，酒的口味淡薄。总酸与总酯含量的比例影响酒的风味特征。当活性炭用量为3g/L时，酒样中总酸与总酯的比例约为0.3∶1，比例相对较低，酸酯的比例大，将会影响酒的风味。活性炭用量为3g/L时，透光率最大99.9%。

    　2.1.2 不同用量植物油处理的低度白酒中香气物质组成的比较

    　5个活性炭用量梯度处理的酒样，利用HS—SPME萃取酒样中的香气物质，GC/MS 分析香气物质的组成。

    　降度后的38%vol酒中， 共检测到16种香气物质，其中包括12种酯、2种酸、1种醇和1种醛。酯类物质是在浓香型白酒中含量最多的芳香成分，其中己酸乙酯是构成浓香型白酒的主体香气物质，酸类是白酒中重要的呈味物质，酒中含有一定量的酸有利于促进酯的香气。

    　活性炭处理后的低度白酒， 酸量减少，尤其是丁酸的含量，当活性炭的用量增加至3g/L时，检测不到酒中的丁酸。活性炭除浊时，吸附白酒中的己酸乙酯、乙酸乙酯等香气物质，但它更容易吸附高级脂肪酸。活性炭处理用量3g/L以下时， 对酒中的乙酸乙酯和己酸乙酯的吸附量少，当活性炭的用量在3g/L以上时，主体香气物质乙酸乙酯量减少30.5 %。3g/L活性炭处理的酒样中各种香气物质的含量相对较高，其次是活性炭用量为2g/L、4g/L和5g/L的酒样，前者所测出的香气物质的量为1.49×109（总峰面积）， 后者的分别为1.34×109、1.31×109 和1.07×109，而且前者检测出的香气物质种类多于后者。

    　2.1.3 不同用量活性炭处理低度白酒的感官品评结果

    　将处理好的白酒倒入专用酒杯中， 由8位品酒员对白酒样品的色泽、香气、口味及风格特征进行分析评价。品评结果见表1。

表1 不用用量活性炭处理低度白酒的感官品评

    　从表1可以看出，当活性炭用量为3g/L时，酒样的感官效果最好。

    　综合表明，棕榈酸乙酯、油酸乙酯、己酸乙酯等酯类是引起降度酒失光浑浊的主要原因。2g/L 和3g/L的活性炭对高级脂肪酸的吸附能力较强，而对香味物质的损失较小，白酒透光率较大，酒体无色透明，酒样的感官效果最好。用量为3g/L的酒样中己酸乙酯等香味物质的含量最高，并且引起低度白酒出现浑浊或出现沉淀的主要物质棕榈酸乙酯的含量明显减少，香气物质的损失较少，四大酯（乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯）的含量最高，所以最终确定活性炭的最佳用量为3g/L。

    　2.2 活性炭处理时间对低度白酒的影响

    　2.2.1 不同活性炭处理时间的低度白酒中总酸、总酯和透光度的比较降度后的38%vol低度白酒， 添加3g/L的活性炭，处理0—48h后， 取样分析不同活性炭处理的低度白酒的理化指标，结果见表2。

表2 不同活性炭处理时间的白酒理化指标的变化

    　以不经活性炭处理的酒样作为对比， 当活性炭处理时间为36h时， 酒样的透光率为99.9%。活性炭处理时间为24h 和36h时，酒样中总酸含量为0.99g/L，酒中总酯含量为3.17g/L，相对较高，但是与处理时间为12h 的含量（3.1g/L）相比较，没有显著差别。总体来看，不同处理时间的酒样中总酸和总酯差别仅在5g/L，活性炭处理时间对低度白酒的总酸和总酯的量影响不大。

表3 不同活性炭处理时间低度白酒的感官品评

    　2.2.2 不同活性炭处理时间的低度白酒中香气物质组成的比较活性炭处理低度酒的效果与处理时间长短密切相关，处理时间短，酒中的浑浊物质去除不彻底，导致低度酒在低温下发生浑浊， 影响产品感官质量；处理时间太长，活性炭由于与酒接触时间长，对酒中香味物质吸附量大，使酒味变短，降低产品的质量，而且活性炭在酒中停留时间过长，酒中的炭臭味会显得明显，从而降低酒的品质。为此，选择3g/L的活性炭添加量，分别以12h、24h、36h和48h处理浑浊的38%vol白酒。

    　活性炭对白酒中香气物质的吸附作用是先强后弱，过长的处理时间影响酒质。从香气物质的组成分析，活性炭处理量为3g/L，处理时间为36h，香气物质总含量（以峰面积计）最大，己酸乙酯和乳酸乙酯等所占香气物质总量的比例也较大，虽然己酸乙酯的实际含量是最大， 由于该样品的总香气物质的量较大，因此，己酸乙酯所占比例并不是最大，但是引起白酒浑浊的高级脂肪酸棕榈酸乙酯含量明显减少。活性炭的最佳处理时间为36h。

    　2.2.3 活性炭不同处理时间的感官分析结果

    　将活性炭处理过的白酒倒入一次性透明杯中，由8名品酒员对白酒样品的色泽、香气、口味和风格特征进行感官评价，品评结果见表3。活性炭在酒中停留过久，会打破酒体微量成分的平衡，使酒在香气和口味上发生变化，影响酒质。活性炭在酒中停留时间过长，还会产生炭臭味。

    　2.3 活性炭除浊对低度白酒香气的影响

    　经活性炭处理后的白酒，不仅变得清澈透明，且口感会有很大的改善，但由于活性炭的选择性弱，吸附引起浑浊物质的同时也对酒中的香味物质造成了一定程度的损失。

    　利用已优化的结果，活性炭用量为3g/L，处理时间为36h，对低度白酒进行除浊处理，比较处理前与处理后酒样的香气物质组成，结果见图1和图2。

图1活性炭处理对低度白酒中酯类物质的影响

图2活性炭处理前后白酒中酯、醛、酸类的比较

    　由图1可知，低度白酒经活性炭处理后，丁酸乙酯、己酸乙酯等的含量几乎没有变化， 低度白酒中的脂肪酸乙酯除乙酸乙酯外，随着碳原子数的增加，被活性炭吸附的量逐渐增加，尤其是降度后引起酒浑浊的棕榈酸乙酯、油酸乙酯被活性炭吸附的现象尤为明显。

    　由于活性炭的极性基团的吸附力较强， 所以用活性炭处理白酒会降低酸的含量，对酒质造成影响。由图2 可知，经活性炭处理后的白酒中醛、酸、酯等物质含量降低比较明显。

    　以上实验证明，使用活性炭处理低度白酒，一方面降低了导致酒体浑浊的酯类物质， 另一方面吸附了大量的酸类物质，改变了酒体的风格。

3 结论

    　实验结果表明，活性炭对低度白酒具有除浊效果，经活性炭处理的酒样澄清度较好，酒体清澈透明；当活性炭用量为3g/L、处理时间为36h时，香味物质损失较少，酒的口感浓厚，香气宜人，香味较协调。