一、白酒凈化的作用
凈化是白酒生產中的關鍵工序,它對于成品酒的感官質量起著至關重要的作用。能有效分解去除引起酒中異味的不飽和物,并有加速老熟的作用。處理的酒不失光、不混濁,-20℃保持清澈透明。
二、白酒凈化介質的選擇
1.常用凈化方法
機器過濾法:機器過濾法就是在白酒凈化過程中,通過過濾設備,采用四合一分子篩材料凈化。高度原酒經機器設備凈化過濾后,可任意加漿降度,酒體仍清澈透明。介質飽和后,可換料。內部介質使用的周期因各廠酒質的不同有一定的差異,一般100公斤分子篩可以處理70噸-100噸左右的原度酒。機器過濾用于除濁、降固、抗凍,處理后的酒在0℃—-20℃不渾濁,不沉淀;內部介質再生后可反復使用;可除去酒中的異雜味,處理后的酒口感柔和、純正。機器過濾法的缺陷:采用機器設備過濾法,其雜醇油處理機采用兩種不同的內部處理劑和特殊的工藝流程,針對酒中甲醇、雜醇油、乙醛、異戊醇等引起酒后口干、上頭的主要成分處理得不徹底。
板式紙板過濾法:板式紙板過濾法是我們白酒凈化介質研究的重點。采用過濾紙板作為過濾介質,是一種小容積、高精度的過濾設備。可對已初濾,濃度值達到規定要求的液體進行進一步凈化。根據紙板的性能可實現清過濾和無菌過濾,在紙板上預涂硅藻土,實現更高的過濾要求,過濾澄清度可達99.9%,濾后濁度(EBC)可達0.3以下。一般與前道過濾配合使用。產品結構新穎、移動方便、操作簡單,濾板采用增強聚丙烯制造,耐酸堿腐蝕、無毒,使用壽命長。主要適用于啤酒、黃酒、白酒、飲料、各類油、化工、制藥,以及類似液體的精密過濾或除菌過濾,其效果比精濾前有明顯提高。
在板式紙板過濾法中,硅藻土是其中最重要的過濾介質。
(1)硅藻土的特性
硅藻土是由單細胞水生植物硅藻的遺骸沉積所形成。這種硅藻土的獨特性能在于能吸收水中游離硅形成其骨骼,當其生命結束后沉積,在一定的地質條件下形成硅藻土礦床。硅藻土屬非金屬礦,主要化學成分為非晶體二氧化硅(或稱無定形蛋白石),伴有少量蒙脫石、高嶺石等粘土雜質和有機質。在顯微鏡下觀察,硅藻土呈現形態各異的各種藻類形狀,單個藻體大小從幾微米到幾十微米不等,內外表面分布著眾多納米級微孔,這是硅藻土區別于其它非金屬的基本物理特征,工業領域使用硅藻土都離不開它的顯微多孔結構這一根本特性。
硅藻土具有多孔結構、密度低、比表面積大、吸附性能強、懸浮性能好、物化性能穩定、隔音隔熱、耐磨、耐酸、無毒和無味等特殊性能。因此,硅藻土及其制品在工業上廣泛用作污水處理劑;功能性填料;催化劑載體;有害有毒、危險液體的地面吸附劑;食品、醫藥、電器、儀表和服裝的環保型干燥劑;固液分離過程中的助濾劑和工業窯爐的隔熱保溫材料等,可滿足多種工業需求。硅藻土素有“工業味精”之稱,是現代工業不可缺少的基礎原料之一。
(2)硅藻土的應用
硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖,由古代硅藻遺體組成,其化學成分主要是 SiO2,含有少量的 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、
Na2O、P2O5 和有機質。硅藻土的顏色為白色、灰白色、灰色和淺灰褐色等。硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀,如圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。
硅藻土細膩、松散、質輕、多孔、吸著力和滲透性強、顆粒細小。硅藻土的傳統用途為以下幾個方面:
①作為保溫材料,硅藻土用于鍋爐、蒸餾器、熱處理爐、干燥器的保溫材料以及輕質保溫板、保溫磚、保溫管等;
②作為助濾劑,應用在啤酒、制藥等行業中,是著名的啤酒助濾劑;
③作為功能性填料,加入添加顏料的薄膜中可以起到消光的作用;
④硅藻土也是化學工業催化劑載體,在制造硫酸中作釩催化劑,精煉石油中能加強石油的氫化作用;
⑤是建筑材料中的優選輕質材料,又是防水防滲的原料之一。
⑥高純的硅藻土細粉加到銀拋光粉中,可作汽車的拋光劑等。
隨著科技的發展和人們對硅藻土從宏觀到微觀認識的逐漸深入,發現硅藻土殼壁上點紋、線紋和助紋都是整齊排列的小孔,線紋小孔的直徑在 20nm-100nm,殼縫為 125nm 左右。這樣,硅藻土作為天然的有機孔材料受到了科技工作者的重視,以硅藻土為原料,在此基礎上嘗試開發其它的納米材料方興未艾。另一方面,硅藻土殼壁主要由非晶質二氧化硅(SiO2)組成,以硅藻土為原料,還可以合成橡膠行業的重要補強劑——白炭黑。硅藻土同其它非金屬礦物一樣,也可以進行有機或無機改性,使其制品性能更加優良。近來,硅藻土在農業方面的應用也大有進展或者用于種子存貯,或者用于牲畜飼養,除蟲殺蟲,效果都頗明顯。
硅藻土的形體尺寸一般為幾個微米到幾十微米,最小只有 1μm,而其線紋小孔和殼縫均在納米范疇,是天然的納米材料。利用其天然的微孔及納米縫隙的特性,硅藻土被更多地用于制造微孔材料。
在硅藻土的沸石化制備多級孔道結構沸石材料的方法(專利號:CN01126842)中,用層疊層和氣固相轉晶技術沸石化硅藻土制備多級孔道結構。將納米沸石作為吸附沉積液,硅藻土作為基質,在靜電引力作用下用層疊層方法將納米沸石組裝到硅藻土上可以在不破壞硅藻土形貌結構的條件下將無定形的二氧化硅轉化為沸石,所制得的產品由納米沸石構成并且具有豐富的大孔,因此,能夠提供很快的孔內擴散和高的活性位利用率,可用在制備催化劑、分離材料中,是有廣泛應用前景的復合沸石材料。
微孔玻璃是最近發展起來的功能性材料,微孔玻璃在生物、化工、醫藥工業中可用作載體、分離材料。根據制法的不同,具有特殊的用途制造這種微孔玻璃最常使用的添加劑就是硅藻土,其原理也是利用了硅藻土納米孔的特性。用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,并往其中添加其它一些原料配制Na2O-CaO-Al2O3-SiO2玻璃或CaO-Al2O3文章來源華夏酒報-B2O3-SiO2料,先做水熱處理,然后熔制成玻璃。熔制溫度比用普通原料低、熔制時間也較短。將制得的玻璃按常法做分相熱處理及酸浸析出即可得到孔徑從微米至納米級的微孔玻璃。孔徑大小、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調節。此項研究已獲專利權,并推廣生產。
進入21世紀后,人們越來越重視環保。這種環保意識不僅體現在所處的自然環境方面,對自己生活的居室也是如此。目前,居室環境并不是安全的。室內被甲醛、氨氣充斥已是司空見慣,由此導致人們身心受到傷害的事也時有發生。盡量減少居室污染,創造一個綠色安全的居室環境成為人們追求的目標。為了適應人們的需求,環保建材應運而生。硅藻土由于其特殊的構造,使之成為環保建材的優良選材。用硅藻土制成的建筑材料具有超纖維,多孔特性,在濕度大的時候可以吸附空氣中的水分,儲存起來,當空氣中的水分減少時,硅藻土壁材就能夠將儲存在超微細孔中的水分釋放出來。其次,硅藻土還具有消毒功能,在冰箱中使用,既能去除異味,同時能有效殺滅大腸桿菌等有害細菌。
用提取的高純納米微孔硅藻土作為處理污水的材料,與其相配套的處理工藝技術,在硅藻土精選過程中,把與硅藻共生的雜質分離除去,使硅藻表面本已平衡的電位形成不平衡電位,在水處理時,硅藻精土處理劑被微量加入污水中后,在高速攪拌,或抽吸污水的泵機葉片旋轉下,瞬間散于水體之中,硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮離子的帶電性,凝集成較大的絮花,借重力沉淀至底部,加上硅藻巨大的表面積,巨大的孔體積和較強的吸附力,把細微和超細微物質吸附到硅藻表面,形成鏈式結構。當沉渣被排放在孔徑0.074mm(200目)篩網上時,沉渣被吸附著留在篩上而水質透過硅藻被過濾到篩網之下,排出的水質清凈,而沉渣保持在含水 58%-62%之間,成餅狀裝袋取走,從而達到將污水處理為清水的目的。處理后的水清澈透明,各項指標均達到國家污水排放標準的要求,而且無二次污染,硅藻土再生后可循環使用。
以硅藻土為主要原料,配入其它輔料生產殺蟲劑。硅藻土的殺蟲機理有兩種途徑:一是以刺殺作用為主。將硅藻土粉碎,適當霧化后可成為能刺殺害蟲的針狀顆粒,再摻入糖、玉米淀粉、糊精、蔗糖蜜、大豆粉等作為引誘成分即可。這種硅藻土殺蟲劑能很快引來害蟲,隨后,其針狀顆粒刺破害蟲體表,害蟲愈掙扎刺得愈深,結果導致死亡,其代表性配方為硅藻土66%、玉米淀粉1.5%、糊精1.5%、大豆粉3%、蔗糖蜜28%等構成。二是吸收消耗害蟲體液。這種硅藻土殺蟲劑具備較強的吸著性,極易粘附于害蟲體表。刺破進入害蟲體內,使其水分喪失而死亡。例如,將46g 硅藻土、75mL密度為1.383g/mL的硅酸鈉溶液、25mL 30%的氟硅酸水溶液,與1500mL水混合,拌勻,再靜置、凝固30min。凝固結束時添加125mL濃度為10%的氨水。經30min 后洗滌、過濾、干燥、粉磨、過孔徑0.043mm(325目)篩,篩下物便可用來殺蟲。由硅藻土制取的新型殺蟲劑,可殺滅飛蛾蟲、雜擬谷盜、蚜蟲、甲蟲、跳蚤、虱子、臭蟲蚊子、蒼蠅等多種害蟲,用于防治農作物蟲害糧食和種子的貯藏,去除禽畜體表寄生蟲等面,效果十分顯著。
由于硅藻土的特殊微孔構造,有別于大多數的非金屬礦物,其資源量豐富,開采成本合理,因而在納米技術日趨成熟的前提下,在工業、農業及民用領域會占有更大的份額,是絕大多數非金屬礦物無法替代的。
三、硅藻土應用前景
我國硅藻土從品種和產品質量上均不能滿足市場要求,在許多領域沒有得到充分應用。因此,根據我國硅藻土的特點,給白酒凈化行業帶來新的機遇。在這一方面硅藻土更是大有可為。
過濾方法:選擇符合上述條件和標準的硅藻土,進行陳化,時間大約在3個月左右,過濾前,在紙板上預涂硅藻土,經過凈化介質的再生試驗,研究開發了凈化與過濾相結合的技術,不僅處理量由180噸增加到300多噸,噸酒處理成本由17元/噸降至8.4元/噸,其壽命延長提高了80%以上,并且將老化介質所吸附的香味成份提取應用到低檔白酒中,使低檔白酒香味增強,勾兌成本從148元/噸降至96.8元/噸,既提高了產品質量,又降低了成本。
特點:克服了凈化介質使用壽命較短,有較強的吸附性,且糧酒的部分香味成分易被吸附掉的弊端。
糧酒生產窖池夏季掉排是酒類生產廠家公認的技術難題,經過多年的探索實踐,深入研究,大膽嘗試,提出利用硅藻土解決特曲酒夏季壓排中雜質含量的工藝,杜絕了夏季掉排現象。不但窖泥老化程度大大降低,而且窖池換泥頻率由1次/年降為1次/3年,為提高基礎酒的質量,進行詳細觀察,總結制定量質摘酒操作標準針對老窖泥易老化的現象,推廣應用了己酸菌液養護窖池的辦法,在菌種的選擇、配方的調整、培養等過程進行了多次的試驗改進,有效防止了窖泥的退化。
檢驗方法:將色譜分析和計算機輔助勾兌相結合,從過濾效果看,通過大量的試驗數據,精心確定酒中各種微量成分的比例關系,使白酒凈化介質方案更精密,更準確,產品質量更穩定。
經檢測,使用硅藻土板式紙板過濾法生產的吉久王系列酒的各項指標如下:
1.感官指標
透明無色液體(配制酒可有色),無沉淀雜質,無異臭異味。(見表1)
2.理化指標 (見表2)
3.感官要求(見表3)
由于科學制訂介質材料選擇生產工藝,推廣使用酯化液生產大曲酒。充分利用尾水、黃水的優異成分酯化生成濃香型的主體香氣成分,來提高產品質量,在生產酯化液時改進配方,提高酯化溫度,延長酯化時間,并調整了酯化液的使用量,有效提高了產品質量。
在2006年初,吉林省白酒行業專家品評會上,“吉久王”牌白酒被選為考試品嘗用酒,由于酒體清澈純正得到了專家的一致認可和好評。