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酒用果壳活性炭的作用机理如何?

时间:2018/5/4 8:24:06

酒用果壳活性炭(又称酒类专用炭)广泛用于酒类生产的后处理,对去除酒中的沉淀物(低度白酒除浊,果酒、啤酒去除果胶、蛋白质、酵母等),提高酒质,加速酒的陈化,去除酒中异味及苦味等都起到很好的效果。

1、低度白酒的生产,去除低度白酒中的沉淀物

在低度白酒的生产中,由于酒的降度,白酒中的高级脂肪酸乙酯、高级脂肪醇的溶解度降低,使酒体呈现乳状混浊。去除低度酒中的沉淀保持原酒的风味,低温不复混是生产低度白酒的关键。生产低度白酒的方法很多,如冷冻法、淀粉法、树脂法、海藻酸钠法、絮凝法、抗凝剂法、澄清法、磷酸钙法、结晶纤维素法、酒用果壳活性炭法等。以上方法,不外乎粒子表面吸附或对酒中大分子物质的吸附两种。综合对比,以酒用果壳活性炭法最佳。浓香型低度白酒中己酸乙酯的损失是影响酒的风味的关键指标,选用不同的酒用果壳活性炭,对己酸乙酸的吸附也不同。据测定,己酸乙酯分子直径是1.4nm。若选用孔径为1.4-2.0nm的酒用果壳活性炭来去除低度白酒中的沉淀物,已酸乙酯就会进入微孔而被吸附,使低度白酒风味受损。只有选用孔径大于2.0nm的酒用果壳活性炭,使其微孔成为己酸乙酯的通道,炭才不会吸附己酸乙酯。这就是酒用果壳活性炭制备低度白酒时,能吸附沉淀物,保持低度白酒低温不复混和浓香型大曲酒的原酒风味的原因所在。另外,选用孔径小于1.4nm的酒用果壳活性炭,己酸乙酯不能进入微孔,所以也不会损失己酸乙酯,但由于此炭大孔径少,对大离子直径的高级脂肪酸乙酯、高级脂肪醇等吸附较少,必须加酒类专用炭的用量才能保证低温不复混。

对于清香型白酒,由于主体香型乙酸乙酯分子直径为0.67mm,选用酒用果壳活性炭的范围较宽,所以对乙酸乙酯损失也少。但对于米酒,由于主体香型β-苯乙醇分子直径较大,所以选择酒用果壳活性炭就更有讲究。

另外,任何一种活性炭,它的孔径分布是很宽的,各种孔径都有。使用任一种活性炭生产低度白酒都要吸附己酸乙酯。酒用果壳活性炭则是吸附己酸乙酯最少的一种专用活性炭。若制备一种孔径全部是大于2.8nm的酒用果壳活性炭,则吸附高级脂肪酸乙酯的同时,可以完全不吸附己酸乙酯。

酒用果壳活性炭

2、加速酒的陈化

刚蒸出的新酒,一般口感暴烈冲,有时还有一种新酒的异味。要生产优质酒,都要在生产工艺上规定有一定的贮存期(称陈化或老熟)。陈化过程是一个综合的化学物理过程,有氧化、酯化、乙酰化等化学变化,也有吸附作用(木桶贮存)、分子结构重排等物理化学作用。在自然老熟的过程中,低沸点的物质如醛类、硫化物等挥发,除去了新酒的不愉快气味;乙醛缩合,则辣味减少;部分高级醇分解,使白酒的苦涩味、辛辣味减少;乙醇与水分子相互缔合,增加了白酒的柔和感;在白酒长期的贮存过程中,部分乙醇被氧化成乙醛,一部分进一步氧化成醋酸,醋酸进一步与醇作用生成醋酸乙酯和高级脂肪酸酯,一部分醛与乙醇作用生成缩醛类,从而使酒体辛辣味减少,增加了香味,使酒变得柔和绵软。但是自然陈化是个非常缓慢的过程,浓香型白酒最少存放半年,而酱香型白酒要陈化3年之久。这样长的周期,酒库占用面积大,积压资金多,降低了酒厂的经济效益。为了克服这一难题,加速酒的陈化,市场上出现了各种快速陈化机,Y射线、X射线、超声波等,但效果都不够好。用酒用果壳活性炭处理新酒(用炭量0.1%-0.3%),只需1-3天的时间,处理后的新酒口感柔和,少冲,无新酒异味。浓香型白酒处理后就可上市,苦香型新酒经处理后有陈化2年以上的感觉。酒用果壳活性炭能加速酒的陈化,原因在于酒类专用炭是一种氧化炭,有很大的比表面积,其表面还有较多的含氧功能团和各种微量金属及金属离子。少量的酒用果壳活性炭在酒中,大的比表面积和含氧功能团与酒充分接触,吸附了一些带异味的物质(硫化物、高级脂肪醇等),加速了乙醇的氧化,使其成为乙醛、醋酸并催化醇和醋酸生成乙酸乙酯和高级脂肪酸酯,以及其他综合反应,可见加入酒用果壳活性炭后,在短期内完成了新酒自然陈化中长时期才能完成的氧化、缩合、去杂味等作用。

在酒精复制酒的制备及含酒精饮料的制备中,酒精必须用酒用果壳活性炭处理,以除去酒精中的异味,促进氧化和酯化作用,也是种快速陈化的过程。

3、除去酒中的异味和苦味

除去酒中的异味是酒用果壳活性炭的大比表面积的一种独特的吸附作用,但是酒中异味各有不同,如糖蜜酒精中的甜味,新酒的异臭味,有的酒有苦味等,用一种酒用果壳活性炭是不会都有效的,只有选用不同孔隙结构的酒用果壳活性炭才行。糖密甜味质属大离子直径物质,用大孔径的酒用果壳活性炭才有效;对新酒的异臭味用小孔径的酒用果壳活性炭效果才明显;对于酒中的苦味,那就必须用一种含氮的微孔发达的碱性酒用果壳活性炭才行,其他单纯的含氮活性炭或单纯的碱性活性炭都不能除去酒中的苦味。

综上所述,不同的酒用果壳活性炭,用于酒类的不同的后处理,都有好的效果,这是利用了酒用果壳活性炭的不同孔隙结构、不同的表面化学成分,同时还注意了酒用果壳活性炭的PH值。从这几方面着手,就可以选择制备出更加优良的酒用果壳活性炭品种。

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