论膜分离技术及其在白酒除浊中的应用

在中国传统白酒中，酒精的体积分数为50% ~ 60%，占90%以上。20世纪70年代中期，我国提出积极发展酒精体积分数在40%以下的低度白酒，并确定我国酿酒工业必须坚持高品质、低酒精、多品种、低消耗的发展方向。同时，低度葡萄酒不仅口感柔和，而且有益健康，因为其酒精含量低，甲醇、杂醇油等有害物质的含量也相应减少。因此，高度白酒向低度白酒的成功转型符合当代人的需求，低度健康的中国白酒也符合当前世界白酒发展的趋势，从而实现了中国白酒与世界的接轨。但随着酒精度的下降，低度白酒生产中会出现白浊、失光、絮状沉淀等问题。因此，解决添加糖浆后成品酒的浑浊、沉淀、变味、低温浑浊等问题，成为各酒厂生产低度白酒的技术难题。
分离膜是一种特殊的薄层物质，具有选择性透过性，能使流体中的一种或几种物质透过，而其他物质不透过，从而起到浓缩、分离和净化的作用。膜技术问世以来，微滤膜、离子交换膜、反渗透膜、超滤膜、气体膜分离等相继得到广泛应用。由于它能在保持原有生物体系环境的条件下实现分离，高效浓缩富集产物，有效去除杂质，且操作方便、结构紧凑、能耗低、工艺简单、无二次污染、不添加化学药品，正逐渐成为食品工业和医药中的基本单元操作工艺。
1。膜的分类和特性
膜分为对称膜、不对称膜和复合膜；根据孔径大小(或截留分子量)的不同，膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。根据材料不同，可分为无机膜和有机膜。目前开发应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析和气体分离。
2。膜组件应用形式及主要性能对比
工业上常用的膜组件有:管式组件、介质空纤维膜组件、板框式膜组件和卷式膜组件。
3。膜分离技术在低度白酒除浊中的应用
加浆降度时原酒浑浊的原因主要有两个:一是三种性质不稳定的高沸点脂肪酸乙酯(棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯)溶于酒精但不溶于水，在降度过程中溶解度降低而沉淀，产生浑浊；二是杂醇油随着酒精含量和溶解度的降低而沉淀，变浑浊。此外，水的高硬度、金属离子和己酸乙酯也会造成白酒在降解过程中的浑浊和失光。为了使葡萄酒变得清澈，有必要将这些聚合物从葡萄酒中去除。目前常用的去除方法有:冷冻过滤、吸附剂吸附、添加助滤剂等。这些方法要么花费很大，要么影响口感，还会把不需要的物质带入酒中。近年来，膜分离技术逐渐应用于酿酒行业，尤其是在低度白酒除浊中的应用，既能去除酒体中的浑浊物质，又不影响白酒的风味，越来越受到酒厂的重视。
。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。在微滤膜的生产过程中，纤维交织的三维网络结构形成了微滤膜的骨架。活性炭硅藻土吸附在纤维上，沉淀在纤维间，整个膜充满纵横交错的多分支小孔。纤维与活性炭硅藻土形成的结构通过成膜粘结固定。中国酒业新闻网)。中国酒业新闻网)承受和过滤压力。在复合微滤膜过滤低度白酒的生产过程中，必须有一定的压力。这种压力保证了复合微滤膜的功能性吸附是深度吸附，每一个大大小小的微孔都被吸附，每一个酒分子都被吸附或通过其微孔通道。这种运动行程完全保证了低度白酒除浊的彻底彻底。
2001年，四川全兴股份有限公司赖登奎等人将基酒64%降低到28%，用复合微滤膜过滤。零下18度冷冻一周后，不浑浊、无光泽、口感柔和、无水、纯正、香甜，各项理化指标也符合产品质量标准。此外，朱应用2001年国内新研发的活性炭复合微滤膜，有效滤除白酒降解产生的白浊，还能有效去除或减轻白酒的苦味、辣味和异味，使白酒口感醇厚；罗慧波还对不同孔径的膜过滤进行了对比实验。结果表明，低度白酒采用孔径为0.22μm的膜过滤，高度白酒采用孔径为0.45μm的膜过滤，可增强白酒样品的抗冻性和自然稳定性，微量成分损失较少。
。超滤膜在低度白酒除浊中的应用
无论是板框还是中空纤维，超滤膜表面都密布着纳米级的微孔。在驱动力的作用下，白酒通过膜的微孔分级筛选，达到除浊分离的目的。膜的超滤过程是动态的，膜不易堵塞。早在1995年，孙荣泉就将超滤技术应用于低度白酒的除浊，并初步探讨了工艺流程、结构设计和操作参数对超滤器性能的影响。陆晓峰等于2001年采用有效面积为0.64m2的HPM64板框超滤膜，选用截留分子量为10000、30000、50000的超滤膜过滤清酒。同时，他们还对影响超滤产量的因素进行了筛选试验。朱等采用介质空纤维超滤技术去除白酒降解后的浊度和失光，并进行经济效益分析，过滤效果好，运行成本低。石等将无机(陶瓷)膜超滤组件应用于白酒除浊，并确定了工艺条件。具有工艺简单、效果好、能耗低、膜污染易控制等优点，具有良好的市场前景。2006年，邓晶等人比较了白酒专用碳、玉米淀粉和膜过滤在白酒降解中降低浊度的效果。结果表明，白酒专用炭和膜过滤效果较好，两者结合起来经济有效。该方法是在降解前过滤基酒，然后将其与经过白酒专用炭处理的基酒混合，最后通过膜过滤。所得酒口感和谐，并能保持原有风格。
4。结论
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，已成为酿酒行业重要的新技术之一。在提高除杂率、保持质量、降低能耗和加工时间、改进工艺等方面显示出巨大的潜力和应用价值，具有良好的应用前景。
虽然膜分离技术在酿酒领域的应用还存在一些问题，如可供选择的膜材料种类较少，国内膜过滤系统生产厂家较少，膜污染后的清洗回收技术有待进一步提高等。随着新型膜材料的不断开发、膜制备技术的进步和膜分离过程基础研究的深入，存在的问题必将得到解决。可以预见，膜分离技术将推动21世纪酿酒工业的发展，给社会带来巨大的经济效益和社会效益。