1、膜 分 离 技 术 及 其 在 低 度 白 酒 除 浊 中 的 应 用“ 张 弓 杯 ” 低 度 白 酒 征 文酿 酒 科 技 2 0 0 7 年 第 6 期 ( 总 第 1 5 6 期 ) L I Q U O R - M A K I N G S C I E N C E 2 . 贵 州 省 生 物 技 术 研 究 开 发 基 地 , 贵 州 贵 阳 5 5 0 0 0 2 )摘 要 : 低 度 白 酒 是 2 1 世 纪 白 酒 消 费 的 主 流 , 但 低 度 白 酒 在 生 产 销 售 中 易 出 现 失 光 、 混 浊 等 现象 , 低 度 白 酒 除 浊 技 术 的 研 究 成 果
2、较 多 , 膜 分 离 技 术 是 一 项 重 大 高 新 生 产 技 术 , 应 用 领 域 广 泛 。 介绍 分 离 膜 的 分 类 及 特 征 、 性 能 及 其 在 低 度 白 酒 除 浊 中 的 应 用 情 况 。关 键 词 : 降 度 白 酒 ; 膜 分 离 技 术 ; 除 浊中 图 分 类 号 : T S 2 6 2 . 3 ; T S 2 6 1 . 4 ; O 6 5 8 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1 0 0 1 - 9 2 8 6( 2 0 0 7 ) 0 6 - 0 0 9 5 - 0 3M e m b r a n e S e p a r a t i
3、 o n T e c h n o l o g y a n d I t s A p p l i c a t i o n i nT u r b i d i t y R e m o v a l o f L o w - a l c o h o l L i q u o rH U A N G J i a n - c h e n g1 , 2, H U A N G Y o n g - g u a n g1, L I U J i a n - h u a2, G A O Y u - q i o n g2, L I A O C h u a n g1a n d D I N G L i - n a1( 1 . C o
4、 l l e g e o f L i f e S c i e n c e o f G u i z h o u U n i v e r s i t y , G u i y a n g 5 5 0 0 2 5 ; 2 . G u i z h o u I n s t i t u t e o f B i o t e c h n o l o g yR e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t , G u i y a n g 5 5 0 0 0 2 , C h i n a )A b s t r a c t : L i q u o r o f l o w a l c
5、 o h o l i s m a i n c o n s u m e r t r e n d o f C h i n e s e l i q u o r s i n t h e 2 1 t h c e n t u r y . B u t t h e l i q u o r o f l o w a l c o -h o l i n t h e s h e l f l i f e e a s i l y l o s e t h e l i g h t , t u r b i d e t c . A s f o r t h e t e c h n o l o g y o f p r e c i p
6、i t a t e - r e m o v i n g i n l i q r o r o f l o w a l c o h o l ,m a n y a c h i e v e m e n t s h a v e b e e n r e p o r t e d . T h e s e p a r a t i o n m e m b r a n e , a s a n e w k i n d o f p r a c t i c a l , h i g h e f f e c t i v e s e p a r a t i o n t e c h -n o l o g y w i t h w
7、i d e a p p l i c a t i o n s , i s r e v i e w e d , i n c l u d i n g i t s t y p e s , t r a i t s , w o r k i n g c a p a b i l i t y a n d i t s a p p l i c a t i o n i n t u r b i d i t y r e -m o v a l o f l o w a l c o h o l l i q u o r .K e y w o r d s : a l c o h o l c o n t e n t d r o p
8、l i q u o r ; m e m b r a n e s e p a r a t i o n t e c h n o l o g y ; t u r b i d i t y r e m o v a l在 我 国 传 统 白 酒 中 , 酒 精 的 体 积 分 数 为 5 0 % 6 0 %的 占 9 0 % 以 上 。 2 0 世 纪 7 0 年 代 中 期 , 我 国 就 提 出 要 积极 发 展 酒 精 的 体 积 分 数 为 4 0 % 以 下 的 低 度 白 酒 , 确 定了 我 国 酿 酒 工 业 必 须 坚 持 “ 优 质 、 低 度 、 多 品 种 、 低 消 耗 ”的 发
9、 展 方 向 ; 同 时 低 度 酒 不 但 口 感 柔 和 、 顺 喉 , 而 且 由 于酒 精 含 量 低 了 , 甲 醇 、 杂 醇 油 等 有 害 物 质 含 量 也 相 应 减少 , 更 有 利 于 健 康 。 因 此 高 度 酒 向 低 度 酒 的 成 功 转 化 适应 了 当 代 人 的 需 求 , 中 国 白 酒 的 低 度 化 、 健 康 化 也 适 应了 当 前 世 界 酒 类 发 展 的 趋 势 , 实 现 中 国 白 酒 与 世 界 的 接轨 。 但 随 着 酒 精 度 的 下 降 , 低 度 白 酒 生 产 中 会 产 生 白 色浑 浊 、 失 光 、 絮 状 沉 淀
10、 等 问 题 。 因 此 , 解 决 低 度 白 酒 加 浆后 出 现 浑 浊 、 沉 淀 及 风 味 变 化 和 成 品 酒 低 温 复 浊 的 问题 , 成 为 各 酒 厂 生 产 低 度 白 酒 的 技 术 难 题 1 。分 离 膜 是 一 种 特 殊 的 、 具 有 选 择 性 透 过 功 能 的 薄 层物 质 , 它 能 使 流 体 内 的 一 种 或 几 种 物 质 透 过 , 而 其 他 物质 不 透 过 , 从 而 起 到 浓 缩 和 分 离 纯 化 的 作 用 。 自 膜 技 术问 世 以 来 , 微 滤 膜 、 离 子 交 换 膜 、 反 渗 透 膜 、 超 滤 膜 、 气
11、 体膜 分 离 等 相 继 得 到 广 泛 应 用 , 由 于 其 可 在 维 持 原 生 物 体系 环 境 的 条 件 下 实 现 分 离 , 并 可 高 效 地 浓 缩 、 富 集 产 物 ,有 效 地 去 除 杂 质 , 加 之 操 作 方 便 , 结 构 紧 凑 、 能 耗 低 , 过程 简 化 , 无 二 次 污 染 , 且 不 需 添 加 化 学 物 品 , 正 逐 步 成 为食 品 工 业 及 医 药 中 的 基 本 单 位 操 作 过 程 2 。1 膜 的 分 类 与 特 征膜 就 结 构 分 为 对 称 膜 、 非 对 称 膜 及 复 合 膜 ; 依 据 其孔 径 的 不 同
12、 ( 或 称 为 截 留 分 子 量 ) , 可 将 膜 分 为 微 滤 膜 、 超滤 膜 、 纳 滤 膜 和 反 渗 透 膜 ; 根 据 材 料 的 不 同 , 可 分 为 无 机膜 和 有 机 膜 。 目 前 已 开 发 应 用 的 膜 分 离 技 术 主 要 有 : 微滤 、 超 滤 、 纳 滤 、 反 渗 透 、 电 渗 析 、 气 体 分 离 等 ( 见 表 1 ) 。2 膜 组 件 应 用 形 式 及 其 主 要 性 能 比 较工 业 上 常 用 的 膜 组 件 有 管 式 组 件 , 中 空 纤 维 式 膜 组9 5酿 酒 科 技 2 0 0 7 年 第 6 期 ( 总 第 1
13、5 6 期 ) L I Q U O R - M A K I N G S C I E N C E 二 是 杂 醇油 随 酒 精 度 降 低 , 溶 解 度 下 降 析 出 , 出 现 浑 浊 。 另 外 , 水质 硬 度 高 、 金 属 离 子 和 己 酸 乙 酯 也 能 引 起 降 度 时 白 酒 的浑 浊 、 失 光 。 要 想 使 酒 体 清 亮 , 就 必 须 从 酒 体 中 把 这 些 高分 子 拿 走 , 目 前 常 用 的 去 除 方 法 有 : 冷 冻 过 滤 法 6 、 吸 附剂 吸 附 7 、 添 加 助 滤 剂 8 等 , 这 些 方 法 要 么 投 资 大 , 要 么 影
14、响 口 感 , 还 会 给 酒 液 带 入 不 需 要 的 物 质 。 近 年 来 膜 分 离技 术 逐 步 应 用 于 酿 酒 行 业 , 特 别 在 低 度 白 酒 除 浊 的 应 用中 , 不 但 能 使 酒 体 中 混 浊 的 物 质 被 去 除 , 还 不 影 响 酒 的风 味 , 越 来 越 受 到 各 酒 厂 重 视 。3 . 1 复 合 微 滤 膜 在 低 度 白 酒 除 浊 中 的 应 用复 合 微 滤 膜 由 纤 维 、 活 性 炭 、 硅 藻 土 和 成 膜 剂 组 成 ,在 微 滤 膜 生 产 工 艺 过 程 中 , 纤 维 交 织 形 粗 细 的 三 维 网 状结 构
15、 组 成 微 滤 膜 的 骨 架 , 活 性 炭 硅 藻 土 吸 附 在 纤 维 上 ,沉 淀 在 纤 维 间 , 整 个 滤 膜 充 满 纵 横 交 错 的 多 分 枝 小 孔道 , 成 膜 将 纤 维 与 活 性 炭 硅 藻 土 形 成 的 结 构 进 行 粘 结 固定 , 使 能 承 受 和 传 滤 压 力 。 复 合 微 滤 膜 过 滤 低 度 白 酒 , 在其 生 产 过 程 中 , 必 须 有 一 定 的 压 力 , 这 种 压 力 保 证 了 复 合微 滤 膜 功 能 吸 附 是 一 种 深 层 吸 附 , 每 一 个 大 大 小 小 的 微孔 都 在 吸 附 , 每 一 粒 酒
16、 分 子 都 在 被 吸 附 或 走 其 微 孔 通 道经 过 , 这 样 的 运 动 行 程 , 就 完 全 保 证 了 低 度 白 酒 除 浊 的 彻底 和 完 全 9 。 2 0 0 1 年 四 川 全 兴 股 份 有 限 公 司 的 赖 登 燡 等将 6 4 % v o l 基 酒 降 至 2 8 % v o l 后 用 复 合 微 滤 膜 过 滤 后 ,- 1 8 冷 冻 一 周 不 浑 浊 、 有 失 光 , 口 感 柔 和 , 无 水 味 , 纯净 香 甜 , 各 项 理 化 指 标 也 符 合 产 品 质 量 标 准 1 0 。 此 外 ,2 0 0 1 年 朱 剑 宏 等 1
17、 1 , 应 用 国 内 新 研 制 的 活 性 炭 复 合 微 滤膜 有 效 滤 除 了 白 酒 因 降 度 后 产 生 的 白 色 浑 浊 物 , 还 能 有效 去 除 或 减 少 酒 的 苦 味 、 辛 辣 味 及 杂 味 , 使 口 感 醇 和 ; 罗惠 波 1 2 还 进 行 了 不 同 孔 径 膜 过 滤 比 较 试 验 , 结 果 发 现 低度 白 酒 采 用 孔 径 为 0 . 2 2 m 的 膜 过 滤 , 高 度 白 酒 采 用 孔径 为 0 . 4 5 m 的 膜 过 滤 可 以 增 强 酒 样 的 抗 冷 冻 性 和 自然 稳 定 性 , 并 且 微 量 成 分 损 失
18、 较 少 。9 63 . 2 超 滤 膜 在 低 度 白 酒 除 浊 中 的 应 用超 滤 膜 无 论 是 板 框 式 还 是 中 空 纤 维 式 等 , 其 膜 的 表面 都 密 布 着 纳 米 级 的 微 孔 , 酒 液 在 驱 动 力 的 作 用 下 , 通过 膜 的 微 孔 将 溶 液 中 的 物 质 进 行 分 级 筛 选 , 达 到 去 浊 分离 的 目 的 , 膜 超 滤 过 程 为 动 态 过 程 , 膜 不 易 被 堵 塞 , 可 以常 年 连 续 使 用 1 3 。 早 在 1 9 9 5 年 , 孙 荣 泉 就 将 超 滤 技 术 应用 于 低 度 白 酒 的 除 浊 研
19、 究 , 并 初 步 探 讨 了 工 艺 流 程 、 结构 设 计 、 操 作 参 数 等 对 超 滤 器 性 能 的 影 响 1 4 ; 陆 晓 峰 等 1 5 2 0 0 1 年 采 用 有 效 面 积 达 0 . 6 4 m2的 H P M 6 4 型 板 框 式 超滤 膜 , 选 择 截 留 分 子 量 为 1 万 、 3 万 、 5 万 3 种 规 格 的 超滤 膜 进 行 清 酒 过 滤 , 同 时 还 进 行 了 影 响 超 滤 产 量 有 关 因素 筛 选 试 验 ; 朱 志 玲 等 1 6 采 用 中 空 纤 维 式 超 滤 技 术 去 除了 白 酒 因 降 度 后 出 现
20、的 浑 浊 、 失 光 现 象 , 并 进 行 了 经 济效 益 的 分 析 , 表 明 过 滤 效 果 好 , 运 行 成 本 低 ; 史 红 文 等 1 7 将 无 机 ( 陶 瓷 ) 膜 超 过 滤 组 件 应 用 于 白 酒 除 浊 并 确 定 了最 佳 工 艺 条 件 , 工 艺 简 单 、 效 果 好 、 能 耗 低 等 优 点 , 且 易于 控 制 膜 污 染 , 具 有 很 好 的 市 场 前 景 。 邓 静 等 1 8 2 0 0 6 年比 较 了 酒 类 专 用 炭 、 玉 米 淀 粉 、 膜 过 滤 在 白 酒 降 度 过 程中 降 低 浑 浊 物 处 理 的 效 果 ,
21、 结 果 表 明 , 酒 类 专 用 炭 和 膜过 滤 处 理 白 酒 效 果 较 好 , 将 两 者 结 合 起 来 用 既 经 济 、 效果 又 好 , 最 佳 方 法 是 将 基 础 酒 降 度 之 前 先 进 行 膜 过 滤 ,再 与 用 酒 类 专 用 炭 处 理 后 的 基 础 酒 混 合 , 最 后 通 过 膜 过滤 。 所 得 酒 液 口 感 协 调 , 能 保 持 原 有 风 格 。4 结 束 语综 上 所 述 , 膜 分 离 技 术 在 低 度 白 酒 除 浊 中 具 有 很 大的 应 用 前 景 , 已 经 成 为 酿 酒 行 业 中 重 要 的 新 技 术 之 一 ,在
22、 提 高 除 杂 率 、 保 持 品 质 、 减 低 能 耗 和 处 理 时 间 、 工 艺 改进 等 方 面 已 表 现 出 巨 大 的 潜 力 和 应 用 价 值 , 具 有 很 好 的应 用 前 景 。 虽 然 目 前 膜 分 离 技 术 在 酿 酒 领 域 上 的 应 用 尚存 在 一 些 问 题 , 比 如 可 供 选 择 的 膜 材 料 品 种 偏 少 、 国 内膜 过 滤 系 统 生 产 厂 家 少 、 膜 的 污 染 后 的 清 洗 和 再 生 使 用技 术 需 进 一 步 提 高 等 , 但 随 着 新 型 膜 材 料 的 不 断 开 发 ,膜 制 备 技 术 的 进 步 以
23、 及 对 膜 分 离 过 程 基 础 研 究 的 不 断深 入 , 存 在 的 问 题 一 定 会 得 到 解 决 。 可 以 预 见 , 膜 分 离 技术 必 将 在 2 1 世 纪 推 动 酿 酒 工 业 的 发 展 , 并 为 社 会 带 来巨 大 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。参 考 文 献 : 1 林 东 , 赖 登 燡 . 低 度 白 酒 除 浊 技 术 与 酒 质 的 关 系 J . 酿 酒 , 2 0 0 6 ,( 3 3 ) 5 : 2 5 - 2 7 . 2 王 湛 . 膜 分 离 技 术 基 础 M . 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 , 2 0 0
24、0 . 3 时 钧 , 袁 权 , 高 从 楷 . 膜 分 离 手 册 M . 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 ,2 0 0 1 . 4 任 建 新 . 膜 分 离 技 术 及 其 应 用 M . 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 ,2 0 0 3 . 5 豆 成 林 , 桑 大 席 , 张 孔 海 , 等 . 低 度 白 酒 浑 浊 的 研 究 与 分 析 J .农 产 品 加 工 , 2 0 0 5 , ( 3 ) : 2 5 - 2 7 . 6 刘 晓 华 , 沈 毅 文 . 低 温 低 度 白 酒 浑 浊 的 原 因 及 处 理 J . 酿 酒科 技 , 2 0 0 4
25、, ( 4 ) : 4 3 - 4 4 . 7 宗 长 松 . P D - 0 3 吸 附 剂 用 于 低 度 白 酒 除 浊 的 研 究 J . 酿 酒 ,2 0 0 1 , 2 8 ( 1 ) : 6 2 - 6 3 . 8 李 振 亚 , 高 保 军 , 郑 连 义 , 等 . 复 合 过 滤 剂 去 除 低 度 白 酒 乳 白 色混 浊 的 研 究 J . 河 北 轻 化 工 学 院 学 报 , 1 9 9 5 , 1 6 ( 4 ) : 7 7 - 8 0 . 9 何 国 庆 , 胡 政 . 微 孔 滤 膜 在 食 品 与 发 酵 工 业 中 的 应 用 J . 食 品与 发 酵 工
26、 业 , 2 0 0 1 , 2 7 ( 1 ) : 6 5 - 6 8 . 1 0 赖 登 燡 , 夏 先 明 , 蒙 昌 智 , 等 . 复 合 微 滤 膜 在 全 兴 低 度 白 酒 中 的应 用 研 究 J . 酿 酒 , 2 0 0 1 , 2 8 ( 4 ) : 3 6 - 3 8 . 1 1 朱 剑 宏 , 何 俊 , 周 骑 斌 , 等 . 复 合 微 滤 膜 在 白 酒 降 度 除 浊 、 改 进品 质 中 的 应 用 研 究 J . 酿 酒 , 2 0 0 1 , 2 8 ( 3 ) : 6 3 - 6 5 . 1 2 罗 惠 波 . 膜 过 滤 技 术 在 白 酒 除 浊
27、 中 的 应 用 研 究 J . 酿 酒 , 2 0 0 4 ,3 1 ( 5 ) : 3 8 - 4 0 . 1 3 翟 旭 龙 . 膜 分 离 技 术 在 酿 酒 行 业 J . 酿 酒 , 1 9 9 9 , ( 3 ) : 3 4 - 3 6 . 1 4 孙 荣 泉 . 超 滤 用 于 白 酒 除 浊 的 工 艺 研 究 J . 水 处 理 技 术 , 1 9 9 5 ,2 1 ( 5 ) : 2 7 5 - 2 7 6 . 1 5 陆 晓 峰 , 楼 福 东 , 梁 国 明 , 等 . 超 滤 技 术 在 米 酒 精 制 中 的 应 用 J . 酿 酒 科 技 , 2 0 0 1 ,
28、 ( 3 ) : 8 1 - 8 2 . 1 6 朱 志 玲 , 刘 贤 福 , 崔 广 丽 , 等 . 膜 超 滤 技 术 在 低 度 浓 香 曲 酒 中 的应 用 J . 酿 酒 科 技 , 2 0 0 2 , ( 4 ) : 8 7 - 8 8 . 1 7 史 红 文 , 李 晓 湘 , 唐 东 秀 , 等 . 无 机 膜 超 过 滤 技 术 在 白 酒 除 浊 中的 应 用 J . 过 滤 与 分 离 , 2 0 0 2 , 1 2 ( 1 ) : 3 2 - 3 3 . 1 8 邓 静 , 吴 华 昌 . 低 度 白 酒 除 浊 工 艺 研 究 J . 酿 酒 科 技 , 2 0 0
29、 6 ,( 2 ) : 3 7 - 4 3 . 调 整 白 酒 产 业 政 策 的 研 究 项 目 组 成 立本 刊 讯 : 据 悉 , 为 了 更 好 反 映 白 酒 行 业 的 声 音 , 促 使 国 家 有 效 调 整 产 业 政 策 , 中 国 酿 酒 工 业 协 会 白 酒 分 会 将 配 合 国 家 相 关 部 门 开 展 调 整 白 酒 产 业 政 策的 研 究 项 目 调 查 工 作 。 为 了 配 合 此 次 调 查 , 白 酒 分 会 在 国 家 发 改 委 具 体 指 导 下 , 成 立 了 以 中 国 酿 酒 工 业 协 会 理 事 长 王 延 才 为 负 责 人 的
30、1 3 人 项 目 研 究 小 组 ,并 确 定 了 主 要 研 究 内 容 , 包 括 全 面 调 查 全 国 白 酒 行 业 情 况 , 研 究 白 酒 行 业 经 济 政 策 方 向 , 研 究 白 酒 产 品 与 新 农 村 关 系 , 研 究 白 酒 科 技 发 展 方 向 , 健 全 白 酒 产品 标 准 化 体 系 。白 酒 在 国 家 产 业 政 策 中 , 一 直 被 列 为 限 制 性 产 品 。 近 年 来 , 中 国 酿 酒 工 业 协 会 、 企 业 及 政 府 有 关 部 门 根 据 市 场 需 求 及 引 导 消 费 的 宗 旨 , 从 安 全 、 健 康 的 角
31、度 出 发 , 对 白 酒 企 业 和 产 品 进 行 多 次 深 入 研 究 。 随 着 产 业 结 构 和 产 品 结 构 的 调 整 , 高 档 化 、 低 度 化 在 市 场 上 占 据 了 主 导 地 位 , 原 制 订 和 实 行 的 产 业 政 策 和 对白 酒 的 限 制 政 策 需 要 重 新 调 整 , 迫 切 需 要 提 出 新 的 白 酒 产 业 政 策 , 以 促 进 白 酒 产 业 健 康 、 有 序 和 国 际 化 发 展 。 为 此 , 国 家 财 政 部 、 国 资 委 现 批 准 开 展 “ 调 整 白酒 产 业 的 政 策 ” 的 专 项 课 题 研 究 。 白 酒 分 会 将 于 2 0 0 7 年 6 月 份 组 织 全 行 业 进 行 调 研 工 作 , 1 0 月 前 提 出 调 整 白 酒 产 业 政 策 研 究 报 告 , 并 报 国 家 发 改 委 , 1 2 月底 前 报 国 务 院 。 ( 小 雨 )!黄 建 城 , 黄 永 光 , 刘 建 华 , 高 玉 琼 , 廖 川 , 丁 丽 娜 膜 分 离 技 术 及 其 在 低 度 白 酒 除 浊 中 的 应 用 9 7
