粉状活性炭在酒水制造业中的净化作用

粉状活性炭在酒水制造业中的净化作用

木炭是炭素素材之一。自古便利用它作燃料和冶金。并利用其吸着能力除去毒物和细菌。此外还利用它除去溃疡的恶臭和饮水净化等。俄国的伏特加白酒工艺以木炭脱臭，一直沿用至今。古时利用木炭只是停留在经验的基础上，将持有吸着能力的木炭效能人工加大，使其吸着效能在工业上得列了广泛应用。通过再加工的炭料就是活性炭。约在六七十年前在精制糖、酿造、制药、食品工业中活性灰得到了广泛利用。随着对环保的重视，对排水、排气处理上活性炭也大显身手。在我们身边的日常生活中常见到的如烟过滤、脱氧剂、净水器、冷藏脱臭等也都少不了活性炭。1991年日本工业消费活性炭量达71517吨。

1、活性炭种类及制法

活性炭根据形状不同。可分为两大类。即粉状炭与粒状炭。在粒状炭中又分为以椰子壳为代表的破碎炭、圆柱炭或球状的成型炭。粉状炭主要应用于液相。如酒类、酱油、精制糖、油脂、医药等脱色与精制。特别是水净化的用量相当大。粒状炭多用于气相，但液相也使用，主要用途为空气净化、烟过滤以及溶剂回收等。粉状活性炭厂家

酒类专用粉状活性炭

活性炭制作方法又分为药物赋活法和气体赋活法。粒状活性炭用气体赋活法，粉状活性炭两种方法都使用。药物赋活法是在原料中加入化学药品然后加热炭化予以赋活的方法。常用的原料为锯屑粉，化学药品为氯化锌法。锯屑中加入氯化锌浸渍后，在回转窑内加热至600-700℃。浸渍所用的氯化锌是脱水作用，将原料中氢、氧及水蒸气放出，于是便形成多孔质构造的炭素。该工程称为＂烧成＂。烧成物中尚遗留许多氯化锌，氯化锌加盐酸回收同时，灰分中可溶性不纯物亦被消除。回收的氯化锌精制以后，再供与烧成使用。终回收的烧成物反复用水洗，将酸及不纯物除去以提高纯度，然后用干燥机干燥即为成品。粉碎方法又分为干燥前湿式粉碎和干燥后干燥粉碎。药物赋活法是炭在烧成之后、干燥之前在液相中操作，一般称为氯化锌法。粉状活性炭厂家

酿酒生产车间

气体赋活法是原料炭化以后，用水蒸气、空气、二氧化碳、燃气等，燃烧800-1200℃予以赋活的方法。在炭化过程中，氢、氧、水蒸气放出，使炭进一步赋活。于是在炭素粒上形成大量微细的小孔构造，从而制成多孔质活性炭。用锯屑原料生产的粉末炭，多采用原料自身燃烧发生的水蒸汽及燃烧气体予以赋活。所以气体赋活法一般称作水蒸气法。燃烧后的燃烧物粉碎后加水呈浆状，然后用酸及水洗除去不纯物以提高纯度。经干燥后即为成品。

由于制法不同，仔细观察可以看出活性炭粒形状不同。氯化锌法活性炭形状平板状者居多。水蒸气法活性炭呈钉状者居多。做为吸着剂活性炭的特征在于细孔的分布状态。粒状活性炭平均细孔大，吸着分子径大的物质。粉状活性炭吸着分子径小的物质。

二、粉状活性炭在制酒中的应用

粉状活性炭的主要用途是脱色。精制糖、味精、制药所用的活性炭都是用于脱色。而在酿造上，特别在清酒上活性炭并不单纯是脱色，而是一专多能的。例如在清酒醪内吸着不纯物及异味，特别将醪内火落乳酸菌的营养成分被吸着。抑制火落菌的生育，所以清酒酿造离不开粉状活性炭。在烧酒上用于吸附油性物防止浑浊等。应该说明的是活性炭吸着没有选择性。在吸着异味物质的同时香味成分亦部分被吸着。致使酒的香味因受损失而下降。

1、脱色

清酒用粉状活性炭脱色，可以把深茶色的酒脱成无色透明，它不但脱色效果明显，并在防止日光着色与贮藏着色上也大显身手。粉状活性炭对于清酒味矫正、酸败清酒矫正、防止火落菌生育、防止浑浊及除铁等项也有重要作用。粉状活性炭厂家

由于酒的质量及粉状活性炭质量都在变化，所以对粉状活性炭用量不能固定不变。况且酒内成分不定；粉状活性炭对各种成分的吸着力亦不相同。例如黄烷酮类、美兰德类色素很容易被吸看除去；如果酒内混入铁而生成的甘氨酸铁，常常虽经粉状活性炭脱色之后，仍然留有颜色存在。增加粉状活性炭用量虽可以提高铁除去率。但也只能除去50-60%。

粉状活性炭使用时，与温度影响、接触时间、使用数量与吸着率都密切相关。经试验酒温在20-60℃之间粉状活性炭吸着率并无明显差别．认真搅拌使之充分分散，一般1小时就足够了。粉状活性炭增加两倍用量，其脱色率（吸着率）也并不是两倍。所以过量使用粉状活性炭并不能得到予期效果，并使酒内粉状活性炭溶出物增加和香味成分损失加大。

2、酒味矫正

酒里各种香味成分之间。应保持一定的平衡性。某些成分浓度降低即能出现邪味，但是香味成分过高又变成了邪杂味。利用活性炭吸着可使酒中各成分间保持一定的平衡性。清酒香味过浓在市场上不受欢迎。利用活性炭除去一部分香味，使酒味淡雅，于是活性炭对香味成分起到了矫正作用。粉状活性炭对酸败清酒也有一定矫正作用。酸败的醪液一般发酵迟缓，酸度增加并带有酸臭味，酸臭味的主要成分是乙酸、丁酸、双乙酰等臭味的混合。对酸臭清酒处理一般粉状活性炭的效果并不明显。但椰子壳活性炭及分子筛活性炭的效果佳。除酸臭清酒之外，对烧酒中的浑浊物质（油性物质）及酒中的异臭、橡皮臭、霉臭、木材臭等也能吸着而除去一大部分。

3、火落菌防止

火落菌是清酒酿造上独有的害菌。清酒中酒精分在15%以上，普通微生物要想生存是不可能时。唯有火落菌这个特殊微生物能够生存。由于火落菌的增殖导致清酒白浊、酸度增加、香气恶化以致酒很难喝。

火落菌是乳酸菌的一种，在糖和牛肉汁培养基上能够生育的火落性乳酸菌和只有在含有清酒酸性培养基上才能生育的真性火落菌两大类。真性火落菌生育必须有清酒存在。问题在于不需具有美巴伦酸生育因子，而美巴伦酸是曲霉在制曲过程中生成的。真性火落菌的特性是耐酒精性强，只有在酸性培养基上才能生育（好酸性）；酒精对火落菌生育有促进性（好酒精性）。美巴伦酸是它生长的必需因子；只有对少数糖类有发酵性是它的特性。

真性火落菌中有异型与正型，异型比正型的耐酒精性弱而耐热性极高。清酒感染火落菌致使商品价值大为降低，是厂家为头痛的事。活性炭对火落菌有防止能力。活性炭将醪液内火落菌营养成分吸着，即切断其营养源，如维生素Ｂ氨基酸、蛋白胨、肽等被吸着除去，造成火落菌在醪内无法生存。尤其是经活性炭处理后的清酒，再不容易出现火落菌事故。

4、除铁

铁是酿酒的大敌，铁严重地影响酒的色泽及香味。酒中含铁量高时酒呈黄色乃至黄褐色，凡有铁的酒呈鱼腥味或锈味。活性炭除铁并不十分理想，加大活性炭用量可以除去酒中铁50-60%。因此关键在于对酿造用水、容器、滤材等的生产管理上下工夫，以防止铁的混入。

5、水净化

水净化多采用粉状活性炭。利用活性炭将酿造用水中铁、铝、锌等阳离子吸着除去外，并对水的焦臭、漂白粉、氯仿等氯化物也有吸着能力。但却对发酵有益的钙、镁的吸着能力很小，这对酿酒极为有利。采用活性炭作为填充剂处理水时．要保证吸着能力有富裕，必要时可以增加几倍，而且要经常检查。假若吸着能力饱和仍然继续使用时，反而把处理水变成了污染水，这样的教训是经常见到的。以除铁为目的净化水时，其简易方法为将淡色清酒（可用曲汁发酵液代替）100ml加处理水20ml在冷暗处放置约10天。与原酒样加蒸馏水20ml对照。经对照从颜色上即可判断出除铁的效果如何。

三、活性炭对烧酒浑浊物质及清酒香味成分的吸着

1、烧酒除浊

活性炭颗粒细微，表面上又有许多小孔，所以它有着很强的吸着能力。虽然它对不同物质的吸着能力不同。但却没有选择性。不管是香味成分还是异味成分一概无选择的吸着。所以对活性炭的用量要适宜。既要使活性炭发挥吸着效能，又要减少香味成分不应有的损失。白酒除浊尤其是这样。要选择用量的佳点，既要照顾到引起白酒浑浊油性物质的除去率，又要对香味成分维持较高的保有率。40%V/V烧酒活性炭添加量控制在0.01-0.1范围以内。用量过多除去率提高不大而香味成分的损失率却大为增加。

从表2可以看出，活性炭脱油性物有一定的优越性和合理用量的重要性。也可以看出各厂家所生产的活性炭效率相差很大。为了对照插入了己酸乙酯及异戊醇并行试验，结果说明只要活性炭用量适当，己酸乙酯及异戊醇仍然有较高的保有率。从图１上看，粉末活性炭添加量0.05%时．亚油酸乙酯可以完全除掉。但对油臭的半醛类物质只能除去50%，0.5%时则可完全除掉。如果单独以除去油性物质为主要目的时。用量必须在0.5%以下。添加量如果超过这个指标，己酸乙酯等香气成分就要蒙受巨大损失了。同时，酒与活性炭的接触时间和过滤时间也要相应缩短。时间长除去率未曾提高而香味成分蒙受巨大损失。

2、清酒香味成分吸着

活性炭用量不宜过多，超极度大量使用时．不但将香气成分除去，有时还会出现注：SAEA即油臭物质图１粉末活性炭添加量对油性成分及香气成分的除去率醛臭、乙酸乙酯臭、炭臭等。这都是由活性炭本身带人酒内的。

表3清酒经活性炭吸着被除去的成分活性炭细孔的大小与吸着关系很大，在活性炭上分布的的细孔20-40埃的专吸着色的大分子，细孔径平均５埃的分子筛与能吸着香气成分（现已实用化）。破碎炭、椰子壳炭对香气成分也有较强的吸着能力。清酒中添加100g/kl活性炭对吟酿香主体香气己酸乙酯吸着率达50%，乙酸异戊酯吸着20%。从这一点上看用量大时香味成分的损失是相当可观的。特别是浓香型白酒用活性炭处理时还真要留点神哩！

活性炭的功用虽然很多，但绝不是酿酒技术拙劣的救命仙丹。用低劣原料和粗糙工艺生产出来的次品酒，如何巧妙的利用活性炭也难以使劣质酒变成优质酒。所以必须首先生产出好酒，巧用活性炭使其锦上添花。

四、使用活性炭注意事项

1、沉降性活性炭以形状分类为粉末活性炭与粒状活性炭，粉末活性炭用于溶液而粒状活性炭则多用于气相。在使活性炭吸着能力充分发挥条件下，还要对所要求的粒度进行粉碎加工。也就是除吸着性能之外，沉降性与过滤性也是活性炭的重要指标。粉末活性炭一般粒子小于45μ比例约占50-70%。活性炭是轻体多孔质，外观密度0.2-0.3g/ml，所以在液体中，特别是浓度大或粘度大的情况下，活性炭难以沉降，因而给过滤带来困难。商品活性炭粒子是不均一的。是大小不同粒子的混合体。活性炭用Tyler筛湿式分离测定。

筛分离区分沉降大于350目者都很快沉降器底，小于350目者悬浮于液内沉降困难。为了适应沉降性的要求。产品中应加大350目活性炭的比例。当然应用于蒸馏酒上，沉降是不成问题的。

测定方法：100ml带塞量筒中．用400g/kl（活性炭／清酒）振荡10次放置，以观察计时表示沉降速度。白酒除浊试验可以适当调整。此外应该说明的是，活性炭沉降性与脱色力之间以及其它特性，都不存在相关性。

2、炭臭

活性炭在洒里溶出的炭臭一般人觉察不出来，但有经验的人一尝便知。活性炭溶出的炭臭有以下几种原因：（1）活性炭自身质量问题；（2）用量过大；（3）活性炭与酒的接触时间过长；（4）活性炭包装开封过久。

日本曾有人用44种活性炭样品向酒内添加试验，结果（1）未知成分增加者35种；（2）乙酸乙酯显著增加者５种；乙醛增加者４种。说明活性炭在酒里是有反应的。由此引发质量事故也时有发生，应予以特别注意。

事实上活性炭吸着作用时，在半小时内直线上升，30-60分钟提高幅度不大，1-10小时基本上与１小时持平。说明不需在酒内停留过久。温度与吸着作用关系不太大，增加搅拌借以增加接触面能够提高吸着力。

3、炭粒飞散活性炭是轻体多孔质，稍许触动即到处飞扬。飞散不但造成不应有的损失，重要的是对工人的污染及呼吸道的影响很大，所以要加强劳动保护。