白酒中白色沉淀及分析及其產(chǎn)生原因

1、淺析引起白色針狀沉淀的原因譚崇堯 （湖北枝江酒業(yè)股份有限公司湖北枝江 443200）摘要 對某酒廠白酒在存放時酒瓶中出現(xiàn)的白色沉淀，通過各種方法進行了定性和定量分析，根據(jù)分析結(jié)果，探討了沉淀產(chǎn)生的主要原因，并結(jié)合該酒廠的生產(chǎn)工藝，提出相應(yīng)的解決和預(yù)防措施。關(guān)鍵詞 白酒；沉淀；硫酸鈣中圖分類號 0657.7 文獻標識碼：A白酒的感官指標要求是無色透明、無懸浮物、無沉淀，而在低度白酒生產(chǎn)和勾兌過程中，由于各種原因，常常會發(fā)生白酒渾濁和沉淀現(xiàn)象。某酒廠于前一段時間發(fā)現(xiàn)了幾批42度白酒在裝瓶后310d內(nèi)，瓶中開始析出沉淀；沉淀為白色針狀晶形，少量，沉積于瓶底。這幾批有沉淀的酒數(shù)量巨大，一旦出廠進入市場

2、，將給酒廠帶來不可估量的信譽損失和經(jīng)濟損失。為了盡快找到沉淀產(chǎn)生的原因，該酒廠委托作者對沉淀酒進行了分析。1 分析要求和目的1）定性分析該沉淀是何種物質(zhì)2）對酒中部分相關(guān)數(shù)據(jù)作定量分析3）找出沉淀產(chǎn)生的原因，為改進生產(chǎn)工藝，防止沉淀產(chǎn)生提供參考依據(jù)。2 沉淀的主要原因成品白酒存放過程中發(fā)生渾濁或白色沉淀的主要原因一般有以下幾種：1）酒基中所含的棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯等高級脂肪酸酯和雜醇油，溶于乙醇而不溶于水，在加漿降度后，溶解度降低，易在存放過程中析出。此外，這些酯、醇類物質(zhì)的溶解度隨溫度降低而下降，在冬季溫度變化時，低溫析出而使白酒發(fā)生渾濁和沉淀。2）勾兌用水中的鈣、鎂等金屬離子含

3、量過高時，有可能與白酒中的乙酸、乳酸等有機酸或SO42-、CO42-等無機酸根離子，在一定條件下形成鹽類沉淀而析出。3）灌裝時使用的新瓶的硅酸鹽、偏硅酸鹽含量過高，有可能與白酒中的酸反應(yīng)，生成二氧化硅白色沉淀。4）酒瓶沒有刷洗干凈，或瓶內(nèi)貯存水過多，在灌裝時帶入酒中，也可能引起沉淀。5）白酒在最后一步使用硅藻土過濾濾時，由于過濾操作不當(dāng)或設(shè)備故障，硅藻土被帶入酒中引起沉淀。3 沉淀的初步定性分析3.1初步試驗首先設(shè)法將沉淀從酒中分離富集,然后根據(jù)可能產(chǎn)生的幾種沉淀的特性逐一進行驗證或排除,具體分析步驟如下：試驗1：將酒搖勻，使沉淀均勻分布于酒液中，迅速倒出約150ml于燒杯中，水浴加熱到85，

4、攪拌，持續(xù)0.5h，沉淀不溶解。試驗2：將沉淀酒用G3號玻璃漏斗過濾，沉淀用65%的乙醇分次洗脫于燒杯中，水浴加熱到85，攪拌，持續(xù)0.5h，沉淀不溶解。試驗3：將一瓶沉淀酒用G3號玻璃漏斗過濾，沉淀用大約200ml蒸餾水分次洗脫于燒杯中，攪拌下稍加熱，沉淀溶解，針形沉淀消失。3.2 初步試驗結(jié)果分析由于高級脂肪酸酯類和高級醇類物質(zhì)形成的沉淀在乙醇含量較高和溫度上升時，溶解度應(yīng)該增大，從試1、試2結(jié)果可判斷該沉淀不是高級脂肪酸酯類和高級醇類物質(zhì)。試3證明沉淀溶于水，可認定該沉淀不可能是硅藻土微?；蚨趸璩恋?。根據(jù)沉淀溶于水，不溶于乙醇的特性，可初步斷定為鹽類沉淀。但具體由什么陽離子和陰離子組

5、成，尚需進一步分析確證。4 沉淀中陽離子的分析確證由于沉淀為白色，故作者選擇可能產(chǎn)生白色沉淀的幾種陽離子Ca、Mg、Pb、Ba為分析指標。以該酒廠的42度無沉淀酒為對照樣品，為防止蒸餾水中帶入金屬離子，對蒸餾水同時進行分析，以免除蒸餾水中離子的影響。4.1樣品處理1號樣品：將一瓶沉淀酒用玻璃漏斗過濾，沉淀用少量蒸餾水分次洗脫于燒杯中，溶解后用蒸餾水定容至250ml。2號樣品：上述洗脫和定容時所用蒸餾水。3號樣品：上述沉淀酒過濾后的濾液。4號樣品：無沉淀酒。4.2 使用主要儀器日立17070AAS原子吸收分光光度計。4.3檢測結(jié)果見表1樣品CaMgPbBa1#26.10.562#1.580.44

6、3#18.07.210.0010.0074#28.47.490.0010.003樣品中陽離子的含量4.4 結(jié)果分析從1號樣品結(jié)果可知，沉淀中Ca2+含量最大，Mg2+含量極小，Pb2+、Ba2+基本沒有。一瓶有沉淀酒中沉淀的Ca2+含量為：（25026.12501.58）10006.13(mg)。一瓶有沉淀酒，以其體積為500ml計算，其Ca2+總含量為：50018.0/1000+6.13=15.13(mg)。一瓶無沉淀酒，以其體積為500ml計算，其Ca2+總含量為：50028.4/1000=14.2(mg)。4.5 結(jié)論該沉淀的陽離子為Ca2+。一瓶有沉淀酒與無沉淀酒中的Ca2+、Mg2+

7、離子總含量相差不大。5 沉淀中離子的分析確證白酒中的乳酸、乙酸等有機酸和硫酸根、碳酸根等無機酸根，都有可能與Ca2+生成白色的鈣鹽沉淀。作者使用紅外光譜儀和化學(xué)方法，對沉淀的陰離子進行定性和定量分析。5.1紅外光譜定性分析陰離子5.1.1樣品處理 沉淀過濾后,在低溫下真空干燥,送檢。5.1.2檢測結(jié)果及分析 送檢樣品的紅外光譜圖譜見圖1。圖譜上沒有發(fā)現(xiàn)羧酸根的特征基團峰，而SO42-有兩個活性基頻振動，一個較強的伸縮振動在約1150cm-1，另一個變形振動在（610580）cm-1，圖譜中的兩個主峰（1142 cm-1，和602cm-1），正符合SO42-的二個特征基團峰。圖2為CaSO4 2

8、h2O的標準圖譜。通過對比，二圖譜幾乎完全一致，故可認定酒中的沉淀為CaSO4 2h2O。圖1樣品的紅外光譜圖圖2CaSO42h2O的標準紅外光譜圖5.2 沉淀及酒樣中SO42-的定量測定5.2.1 樣品處理及樣品號與4.1中Ca2+測定時相同。5.2.2測定結(jié)果SO42-在1#4#樣品中含量分別為74.5mg/L、0 mg/L、36.22mg/L、43.22mg/L。5.2.3 結(jié)果分析 一瓶有沉淀酒中沉淀的SO42-含量為:25074.5/1000=18.625(mg)。一瓶有沉淀酒，以其體積為500ml計算，其SO42-總含量為：50036.22/1000+18.625=36.74(mg

9、)。一瓶無沉淀酒，以其體積為500ml計算，其SO42-總含量為：50043.22/1000=21.61(mg)。6 沉淀產(chǎn)生原因探討CaSO4微溶于水，其溶度積常數(shù)為9.110-6在水中只有當(dāng)SO42-和Ca2+的濃度較大時才析出沉淀，但CaSO4不溶于乙醇。在加水降度時，原本溶解于加漿水中的CaSO4，在酒中的溶解度大大降低，有可能在存放時緩慢析出。旺季生產(chǎn)時，由于設(shè)備周轉(zhuǎn)困難，該酒廠的酒在降度勾兌后，最多只存放2至3d，就必須過濾，灌裝。而CaSO4結(jié)晶析出的速度很緩慢，過濾時沒有除去的部分CaSO4帶入酒瓶中，在存放時析出而形成沉淀。稀溶液中生成的CaSO42h2O的結(jié)晶為白色針狀形晶

10、體與酒中沉淀的形狀正好相符。該酒廠的釀造用水和勾兌降度用水采用自來水，未經(jīng)軟化處理，水的硬度經(jīng)測定在1820德國度，屬于硬水范圍。沉淀中的Ca2+主要來自降度時的加漿水中。SO42-的含量過高也是引起沉淀的主要原因之一，這一點通過以下驗證試驗可以證實。試驗：在一瓶無沉淀酒中定量加入15mgSO42-搖勻，存放2至3d后，瓶中逐漸析出白色沉淀。通過對SO42-和Ca2+的定量相差15.13mg，而Ca2+含量相差只有0.93mg。一般來說，水源中的SO42-和Ca2+的含量隨季節(jié)的變化和自來水廠的水處理過程有一定的波動，但波動幅度不可能很大，說明產(chǎn)生沉淀的SO42-除一部分來自加漿水外，另一部分由其它地方所帶入。由于新瓶質(zhì)量差或過濾質(zhì)量不好，在瓶中形成的極少量沉淀，作為晶核，誘導(dǎo)CaSO4結(jié)晶析出。7 預(yù)防白酒中沉淀產(chǎn)生的措施綜上所述，產(chǎn)生沉淀的各種原因都可歸結(jié)為技術(shù)質(zhì)量管理上存在的問題。因此，建議該酒廠今后應(yīng)該在以下幾個方面把好關(guān)口：1）對釀造用水尤其是降度勾兌用水進行處理。建議使用弱酸性陽離子交換樹脂對水進行處理，以降低和除去水中的Ca2+、Mg2+的含量，這些陽離子含量降低后，即使酒中的S