摘要：利用活性炭對白酒進行吸附處理既能有效解決渾濁現(xiàn)象，又能減少酒中的邪雜味；同時能促進醇和酸的酯化反應(yīng)、乙醇和水的締合作用，醛類物質(zhì)部分被吸附、催化，對白酒老熟具有促進作用。在顆粒活性炭柱吸附處理過程中，當炭柱直徑為30cm時，選取較佳炭柱填充高度能有效吸附金屬離子，又能提高白酒質(zhì)量。通過實驗綜合分析，得出以下結(jié)論：顆粒活性炭不同填充高度對白酒進行動態(tài)處理，以填充高度為30cm即徑高比為1:1處理時對白酒中香味物質(zhì)損失很小。能有效改善白酒口感，提高質(zhì)量，同時對金屬離子具有較好的吸附效果。
在顆粒活性炭柱吸附處理中，整個吸附流程是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，介質(zhì)界面上會不斷發(fā)生著吸附、交換的動態(tài)變化。裝柱顆粒活性炭可重復(fù)再生使用，用95%vol的酒精洗脫或反沖解吸再生。通過顆粒活性炭的吸附和攔截作用能有效處理白酒中渾濁失光物質(zhì),又能減少酒中的邪雜味，提高酒質(zhì)。酒中鉛、鎂、錳等金屬離子的含量水平直接影響飲酒者體內(nèi)負荷量。同時，白酒中各種微量.痕量金屬元素，對酒質(zhì)起著不可忽視的作用。例如，鉛是-種有毒的重金屬，白酒的衛(wèi)生標準要求鉛在酒中的含量不得超過1 mg/L(以Pb計)，隨著鉛離子的增加，對酒質(zhì)不利，對人體亦有害凹；鎂是生命中必需的礦物質(zhì)，但若白酒中鎂離子含量過高，則會使酒體出現(xiàn)苦澀感，并產(chǎn)生白色沉淀物質(zhì)，影響酒質(zhì)。某些高度酒以及高檔酒由于酒體中香味物質(zhì)含量較為豐富，金屬離子含量過高則會破壞酒體穩(wěn)定性，造成酒中產(chǎn)生沉淀或懸浮物的現(xiàn)象，因此對原度白酒進行后處理尤為重要。
目前，關(guān)于白酒顆粒活性炭裝柱動態(tài)處理工藝未見相關(guān)資料與報道，因此本文主要研究顆粒活性炭裝柱處理白酒其填充高度對白酒中香味物質(zhì)和金屬離子的影響，結(jié)合白酒口感、色譜理化數(shù)據(jù)、金屬離子含量等指標，綜合分析，終選取處理效果較佳的炭柱填充高度。
1 材料與方法
1.1 材料、儀器
實驗樣品：定做小型不銹鋼炭柱。
傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵的高度白酒：本公司自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)基酒，酒精度65%vol。
活性炭：波濤活性炭有限公司生產(chǎn)酒用粉末活性炭，產(chǎn)品出廠檢驗合格。
儀器設(shè)備：Agilent6890N-5975B氣-質(zhì)聯(lián)用儀，美國Agilent公司：waters e2695高效液相色譜儀，美國Waters公司：Agilent7890A氣相色譜儀，美國Agilent公司：TAS-990原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；ICS-90離子色譜儀，美國戴安公司。
1.2 檢測方法
酒精度：酒精計法（GB/T 10345.3-1989）；總酸：中和滴定法（GB/T 10345.4-1989）；總酯：中和滴定（指示劑）法（GB/T 10345.5-1989）；固形物：稱量法（GB/T 10345.6-1989）；色譜分析：內(nèi)標法；感官品評測定：組織公司省級以上白酒評委進行綜合感官評定。
1.3 實驗方法
實驗過程將顆粒活性炭填充炭柱高度分別設(shè)定為15cm、30cm、45cm、60cm，每次過濾處理結(jié)束后，將使用后的顆粒活性炭倒出，重新更換新炭填充進行下次過濾，過濾后酒樣采用高分子膜攔截處理。
優(yōu)良原度酒65.5%vol→不同填充徑高比炭柱過濾→高分子膜片式過濾→實驗酒樣。
顆粒活性炭填料要求：顆粒均勻、壓緊，使活性炭顆粒間無空隙，自然重力下壓。
實驗所得酒樣分別用于微量香味物質(zhì)成分檢測、金屬離子檢測及感官嘗評。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同徑高比處理對酒度損失的影響
表1 實驗過程數(shù)據(jù)
| 實驗編號 | 炭柱高度（cm） | 流速（mL/S） | 處理后酒度（%vol） | 酒度損失（%vol） |
| 空白樣 | - | - | 65.5 | - |
| T-1 | 15 | 11 | 64 | 1.5 |
| T-2 | 30 | 4.8 | 63.3 | 2.2 |
| T-3 | 45 | 1.1 | 62.5 | 3.0 |
| T-4 | 60 | 0.9 | 61.7 | 3.8 |
實驗在相同塔徑的條件下選擇不同的顆粒活性炭填充高度對實驗酒樣進行動態(tài)處理。通過實驗數(shù)據(jù)可以看出，炭柱越低，處理速度越快，處理時間越短，酒度損失越小：相反，炭柱越高，處理速度越慢，處理時間越長，酒度損失越大。以T-1和T-2酒度損失較小，即當炭柱直徑為30cm時，顆粒活性炭填充高度為15~30cm，白酒酒度損失很小，流速很快，處理時間很短。
2.2 不同徑高比處理對酒中色譜數(shù)據(jù)影響
從表2色譜數(shù)據(jù)可以看出，在顆粒活性炭動態(tài)處理過程中，炭柱越低，酒中各類香味物質(zhì)成分損失越小，被吸附攔截的程度越小；相反，炭柱越高，酒中各類香味物質(zhì)成分越大，被吸附攔截的程度越大。
表2 不同炭柱高度處理對酒中色譜數(shù)據(jù)影響
| 實驗編號 | 炭柱高度（cm） | 乙酸乙酯（g/L） | 丁酸乙酯（g/L） | 已酸乙酯（g/L） | 乳酸乙酯（g/L） | 乙酸（g/L） | 丁酸（g/L） | 已酸（g/L） | 總酸（g/L） | 總酯（g/L） |
| 空白樣 | - | 2.34 | 1.95 | 6.20 | 1.29 | 0.78 | 0.80 | 1.93 | 3.12 | 8.83 |
| T-1 | 15 | 2.06 | 1.61 | 4.02 | 1.26 | 0.93 | 0.73 | 1.49 | 2.89 | 6.70 |
| T-2 | 30 | 1.83 | 1.26 | 2.12 | 1.18 | 0.79 | 0.58 | 1.07 | 2.64 | 5.13 |
| T-3 | 45 | 1.73 | 0.87 | 0.46 | 1.15 | 0.90 | 0.55 | 0.72 | 2.26 | 3.56 |
| T-4 | 60 | 1.49 | 0.54 | 0.07 | 1.09 | 0.86 | 0.49 | 0.41 | 1.97 | 2.77 |
由表2數(shù)據(jù)還可以明顯看出，通過顆粒活性炭動態(tài)處理后的酒中各類香味物質(zhì)成分含量變化相比，以己酸乙酯和總酯數(shù)據(jù)變化較大。以空白樣和T-1為例比較，已酸乙酯和總酯含量損失均在2g/L左右；其他香味成分損失較小，基本在0.3g/L左右。以T-1處理效果好，T-2次之，即炭柱高為15cm左右時，香味物質(zhì)損失小，炭柱高為30cm左右時處理效果次之。
2.3 炭柱不同徑高比處理對酒中金屬離子含量的影響
表3 不同炭柱高度處理對酒中金屬離子含量的影響
| 實驗編號 | 炭柱高度（cm） | Pb（mg/L） | Mn（mg/L） | Ca2+（mg/L） | Mg2+（mg/L） |
| 空白樣 | - | 0.01 | 0.04 | 11.2 | 0.2 |
| T-1 | 15 | 0.005 | 0.2 | 6.3 | 0.3 |
| T-2 | 30 | 0.003 | 0.2 | 1.9 | 0.5 |
| T-3 | 45 | 0.005 | 0.3 | 2.2 | 0.7 |
| T-4 | 60 | 0.005 | 0.2 | 1.5 | 0.9 |
從表3可以看出，在白酒動態(tài)處理過程中，顆粒活性炭對Pb.Ca2+有很好的吸附作用,但卻會使酒中Mn、Mg2+含量有所增加。不同炭柱高度處理對酒中Pb、Mn含量影響不大，基本保持一致；但酒中Mg2+含量卻會隨著炭柱高度的增加而增加。由表3還可以看出，T-2方案對重金屬Pb處理效果佳，炭柱高度為30cm左右。
2.4 不同徑高比處理對白酒感官質(zhì)量影響(表4)
表4 不同炭柱高度處理對白酒感官質(zhì)量的影響
| 實驗編號 | 炭柱高度（cm） | 感官評價 |
| 空白樣 | - | 窖香濃郁，醇甜豐滿，略雜 |
| T-1 | 15 | 窖香濃郁，醇甜豐滿，較凈 |
| T-2 | 30 | 窖香濃郁，醇甜豐滿，味凈 |
| T-3 | 45 | 窖香濃郁，醇甜 |
| T-4 | 60 | 窖香濃郁，醇甜 |
由表4可以看出，以T-2方案處理后的白酒口感佳。即當炭柱直徑為30cm時，炭柱填充高度為30cm時，對白酒進行動態(tài)處理口感佳，表現(xiàn)為窖香舒適，醇甜豐滿，味凈。
3 結(jié)論
利用活性炭對白酒進行吸附處理既能有效解決渾濁、失光現(xiàn)象，又能減少酒中的邪雜味；同時能促進醇和酸的酯化反應(yīng)、乙醇和水的締合作用，醛類物質(zhì)部分被吸附、催化，對白酒老熟具有促進作用。
通過實驗綜合分析得出以下結(jié)論：炭柱顆粒活性炭動態(tài)處理過程中，在炭柱直徑相同的條件下，不同炭柱填充高度對白酒后處理的效果不同。實驗以30cm直徑炭柱進行過濾處理，發(fā)現(xiàn)在炭柱高度為30cm左右即徑高比在1:1處理時，處理效果好，白酒口感佳，同時對酒中金屬離子具有一定吸附作用。