降低陕北红枣酒中甲醇含量工艺优化的研究

2021-11-10 14:46王鑫源孙瑞霞王仙惠杜崇鹏
食品安全导刊 2021年28期
关键词:清涧精馏塔果胶

王鑫源,孙瑞霞,王仙惠,杜崇鹏

(榆林职业技术学院,陕西榆林 719000)

1 红枣的概况

红枣为鼠李科枣属植物的成熟果实[1],原产于中国,是我国特有的果品之一,具有3 000多年的栽培历史,据统计我国有700多个品种[2]。红枣富含蛋白质、8种必需基酸及组氨酸、维生素、黄酮、微量元素等物质[3-5],具有极高的营养保健和药用价值,素有“木本粮食,滋补佳品”的 美誉。

近年来,红枣产量大幅度提高,市场上鲜枣和初加工产品仍占主导地位,其中初级加工产品以干枣、枣夹核桃、红枣片等为主,精深加工产品以酒、复合果味饮料、固体饮料、果脯、果酱等为主[6-7]。

红枣酒是一种具有低酒精度和保健功能的饮品,其历史可以追溯到两千多年前,相传秦始皇统一六国后,方士徐福途径饶安邑这个地方时发现该地产枣,当地人多食枣并饮用枣酒。唐代涌现出不少赞颂枣酒的名句,如唐代诗人李贺的“琉璃钟,琥珀浓,小槽酒滴珍珠红”。

2 红枣酒中甲醇的可能来源

红枣酒中的甲醇可能通过果胶水解[9]、甘氨酸脱氨脱羧和甘氨酸脱羧亚硝酸化反应生成,反应式分别如(1)、(2)、(3)所示。

3 甲醇对人体的毒理作用

甲醇(Methanol)是一种有毒有害的、无色、具有刺激性气味的液体。甲醇进入人体后,会破坏视觉神经细胞和脑神经细胞,导致视力下降甚至失明且损害不可逆[8],严重者会导致死亡[9]。因此甲醇含量的高低是评价酒质量及卫生质量的重要指标。

4 陕北不同产地红枣营养成分分析[10]

由表1知,佳县通镇和清涧舍裕里乡(小枣)中的总黄酮含量均较高;清涧舍裕里乡(大枣)的总还原糖含量最低,但维生素C含量最高。

表1 不同产地红枣主要功能性成分分析表

5 降低陕北红枣酒中的甲醇含量的工艺优化

本文以具有更高开发价值的清涧枣为例,从酒厂建厂设计中的工艺和设备选择以及生产管理两个方面探讨降低酒精中甲醇含量的方法。

5.1 从生产方面考虑

5.1.1 原料的选配

对发酵后的红枣酒进行研究,可知烘干枣的甲醇生成量最高,其次是半焦枣,焦枣最低。因此选择半焦枣(将己烘干枣在80 ℃下继续干制4 h)、焦枣(将己烘干枣在80 ℃下继续干制8 h)作为发酵原料,或者选用两种及以上的原料,稀释醪液中的果胶质浓度。

5.1.2 对原辅材料进行预处理

对含果胶质高的原辅料,可采用通蒸汽闷料或者浸渍的方法去掉其中的单宁、可溶性果胶等杂质,有利于发酵过程中缓慢升酸。发酵醪液具有酸度低、发酵快、残糖少等优点。

5.1.3 选用适宜的糖化剂

应选用含果胶质少的霉菌,如黄曲霉,作糖化剂,这样可相应降低成品酒中甲醇的含量。

5.2 从设计方面考虑

5.2.1 降低蒸煮压力和增加排气次数

甲醇主要产生在蒸煮阶段,温度越高,压力越高,产生的甲醇就越多。所以首先应重视蒸馏前杂质的排除,使其在进入蒸馏前增大排气的机会。如采用连续蒸煮代替间歇式生产,产生二次蒸汽,加大甲醇的排放量,或者采用低温蒸煮等方法,减少进入蒸馏系统的甲醇量。

5.2.2 选择合理的蒸馏设备

现在规模较小的酒厂仍采用二塔设备,即粗馏塔和精馏塔联合。所以为了得到更好的效果,建议采用在二塔的基础上增设甲醇塔的三塔蒸馏生产流程,在生产食用酒精的同时,副产工业酒精和医药酒精。

5.2.3 选择合理的蒸馏工艺

甲醇沸点为64.7 ℃,乙醇沸点为78.3 ℃,当乙醇浓度高时甲醇随乙醇气体上升,当乙醇浓度低时则随回流下行。因此可采用以下方法控制甲醇含量:①适当提高冷凝器水温,特别是精馏塔第二冷凝器温度至60~65 ℃,使沸点为64.7 ℃的甲醇不易冷凝;②采用硬度较小的水或者软化水,保证甲醇和其他杂质(如醛类)的有效去除;③调整回流比,减少甲醇与乙醇的混合机会;④回流口下移。因为在精馏塔顶上几层塔板上,酒度高,甲醇含量大,把取酒口下移2~3块塔板,成品酒中甲醇的含量可明显降低。

6 结论

红枣酒中果胶水解生成的甲醇含量偏高是制约红枣蒸馏酒安全生产的重要因素。本文从选取开发价值较高的原料入手,前期对原辅料进行预处理,采用直接发酵法加入含果胶最少的黄曲霉进行发酵。工艺方面采用连续蒸煮,低温蒸煮等方式增加排气次数,设备方面采用三塔蒸馏等方式优化红枣酒发酵,降低酒中甲醇的含量。

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