活性炭在酿酒、饮料及调味品制造中的应用

 1.1酒

国外酿造行业像威士忌、白兰地、伏特加、啤酒、葡萄酒、清酒及酒精饮料厂家常用活性炭来提高品质、改善风味；而我国酒业对此应用尚少，四川省林业科学研究院和河南新泰活性炭制造有限公司共同研制“新泰”牌酒类专用活性炭，并可应用于酒类后处理，例加：

(1) 去除白酒及酒精的异味，加速白酒的陈化。
    异味由于酿制过程控制不当，或对粮食代用品为原料操作不妥，或来自采用液态发酵，或存在于刚蒸出的白酒。通常经过长期贮放陈化，有所改善，有的也难以克服。如果加入0.1%—0.2%专用活性炭，搅拌3min,静置48h，过滤上层清液，便无异味。

(2) 去除苦味。
    白酒生产中由于发酵、蒸馏等操作不慎，使白酒有苦味，有市售苦味掩盖剂不能很好地解决，日本专利（特公昭60—17504）称，制成碱性含氮活性炭可有效地去除苦味，用量为0.1%—0.4%。

(3) 去除低度白酒中沉淀物。
    在低度白酒生产中，因其中的高级脂肪酸乙酯、高级脂肪酸醇的溶解度降低，导致呈乳状浑浊。过去对付方法有冷冻过滤法，有投资大、运行费高的缺点；也有淀粉吸附法，有酸味和。0℃时复浑的缺点；也有树脂法，有成本高、渗出树脂增加酒的总固物的缺点；也有用普通活性炭吸附法，有带走香味的缺点。
    使用专用活性炭去除低度白酒沉淀，投资少，工艺简单，操作方便，效果好，-20℃不产生浑浊沉淀。降度后的白酒中加人专用活性炭0.2%—0.4%，搅拌10min，静置48h，将上层清液过滤，即得清彻透明的低度白酒。

(4) 去除果酒中的果胶、啤酒中的沉淀物。
    果汁或啤酒发酵后，有大量果胶等悬浮物，用专用活性炭吸附用上法很易去除。此外，药酒、补酒等产生的沉淀都可用此法去除。归纳用活性炭处理酒类的有利之点有：
            脱除不良色泽(例如去褐变色泽)；
            脱除不良气味(例如去羰基化合物和杂醇油)；
            脱除不良苦味(例如去酚类收敛性化合物)；
            脱除造成混浊杂质(例如去高级脂肪酸和酯)；
            脱除影响啤酒泡沫的杂质(例如去麦芽油和单宁酸)；
            促进增添风味的熟化(例如使醛氧化变酸和醇或有香味的酯)；
            帮助制饮料用的二氧化碳和水的净化。

    活性炭在使用过程中，具体用量选定十分考究。一般活性炭用量约为0.025%,也有100L饮料用5—25g活性炭不等。如活性炭使用过量，虽然脱除了饮料中不良的色和味，但是也吸附了某些特色的风味和色泽。我国白酒制调和酒之前用活性炭高达5%(CN 86,107,485)。因此，对某一具体酒精饮料需用哪种活性炭，用多少量，接触多少时间，应进行试验来确定。 使用过量的活性炭有时反而增加臭味，因为活性炭的参与会形成有臭味的醛缩醇，不过此反应加维生素C可减少。

酒类常用活性炭使用经验有：

     （1）为了针对性地去除不良臭味的甲醛和乙醛，有特制的以芳基氨基酸浸渍的活性炭。

    （ 2）也有活性炭配用离子交换树脂处理杂质的方法，例如含亚硫酸酯的葡萄酒，先用阴离子交换树脂除去类黄酮、臭味和亚硫酸酯，再用酸性离子交换树脂去臭味和金属，后用少于0.9%粒炭去剩余的亚硫酸酯和胺臭（US Pat No. 5，071，664）。

     （3）使用活性炭，常配用膨润土作助滤剂，有利于除去浑浊和炭粉。

     （4）活性炭处理酒能去除铁、铜离子，但对钾、钙、镁离子影响很少。

     （5）在加活性炭处理过程中，一般pH低些、温度高些，炭的吸附量大些。

将活性炭用于汾酒的后处理，我国有许多独到的特色成果，例如用麻秆活性炭提高汾酒质量。我国南方各省都有丰富的麻秆资源，四川省林业科学研究院的麻秆制备活性炭的研究成果说明，采用氯化锌法可制得各种用途的粉状活性炭。从山西汾洒的应用中可见麻秆活性炭具有特殊性能。汾酒原酒中含有一定量高级酯，如棕桐酸乙酯等，和在蒸馏后期带人酒中的高级醇，如异戊醇等，这些杂质影响酒体的耐低温性能和风味。使用麻秆活性炭吸附除去杂质，并使主体香成分几乎不被吸附，从而提高了汾酒的质量。例如汾酒原酒中含乙酸乙288.3mg/100mL,经麻秆活性炭处理后含量为280. 4mg/100mL,而汾酒的耐低温性能可达-10℃，感官鉴评保持原酒风味，以木屑活性炭及煤质颗粒活性炭作处理对比：乙酸乙酯约为260 mg/100mL,耐低温性能为-7~-6℃，主体香均欠浓厚。

再例如用活性炭与固化单宁提高汾酒质量。汾酒的香味成分主要是乙酸乙酯等含碳低的脂肪酸酯，而汾酒中要去除的杂质是棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯等含碳高的脂肪酸酯，分子量较大。对此，除了使用只吸附一部分高级脂肪酸酯，而不吸附香味成分的专用活性炭外，还有一个处理办法是四川省林业科学研究院提出的活性炭与固化单宁的两次处理。即利用活性炭强吸附性的特点，先吸附酒中较高的高级脂肪酸酯后，剩下的高级脂肪酸酯采用吸附弱的、单一吸附的固化单宁处理，能取得满意结果，耐低温性能从原来的-3℃提高到≤-10℃，并保持原酒风味。固化单宁能吸附铁、铅、砷等，经活性炭处理的酒会带来微量的铁，通过固化单宁柱可被去除。

   1.2 果汁

（一）  苹果汁

经活性炭处理的苹果汁可长期贮存不变色，因为活性炭降低了苹果汁中的氨基酸含量，从而阻抑了褐变反应。为了增进活性炭处理后的过滤性，添加棉绒浆是有利的。

（二）  柑桔汁

柑桔经压榨取汁，会混杂一些芳香油和桔皮里的苦味物，加上桔皮细胞受微生物作用的杂质，应用细孔丰富的粒状活性炭，可有效地脱除苦味和净化。因柑桔汁中有果肉，不宜使用粉状炭。

（三）樱桃汁
樱桃汁可用活性炭进行精制处理，但与活性炭接触时间要短些，过长会损害风味。

  1.3 咖啡

    咖啡豆含有咖啡因约1.5%，咖啡因味苦，具有刺激中枢神经的作用，易上瘾。因此咖啡豆中的咖啡因都要脱除到0.02%。 脱除方法除了溶剂法及水加溶剂法外，常用活性炭和水的Secoffex法及活性炭和二氧化碳的超临界流体法。

处理流程：将咖啡豆用水萃取咖啡因，水溶液经粒状活性炭吸附咖啡因，再回去与咖啡豆接触，萃取咖啡因，然后解吸活性炭得咖啡因，被多次萃取了的咖啡豆烘干得咖啡。同样，可用超临界二氧化碳进行间歇萃取。

生产工艺有很多专利，例如雀巢公司的US Pat No. 4,495,210，通用食品公司的US Pat No. 4，481，223和US Pat No. 4，481，223和SKW的US Pat No. 4，976,979等。据称国外以日产32吨咖啡方为经济规模云。不过用作小型袋装咖啡因吸附剂，仍为人们所感兴趣（日公开特许 平01,148,150）。

可可中含有苦味的黄嘌呤，也可藉活性炭降低，从约1.37%含量降到0.04%(US Pat No. 4，861，607)。

    茶叶中也含有咖啡因，有专利以活性炭处理（日公开特许 平0304774），也可将干燥的发酵过或未发酵过、粉碎的或不粉碎的茶叶与活性炭和热水混合2~6min提取咖啡因。（EP 986958）

 1.4 酱油
 酱油是常用的调味品。酿制的酱油含有很多种氨基酸。

深色的发酵酱油可用活性炭、膨润土、脱乙酰壳多糖处理成为浅色酱油(CA 114：5110t)，也可用3. 5%的活性炭在60'C处理20 min，去掉原来棕黑色的95%，不过同时会去掉一些香味和氨基酸（CA 116：234209r) 微量的诱变性β一咔琳可用活性炭纤维去掉。

活性炭还用于从酱油或酱油厂的有色废水吸附食品抗氧剂，以碱溶液洗脱而得，其抗氧能力可与生育酚相比。（日公开特许平04 ，187，065）

1.5 醋

市场上的食醋可分为两类：一类是从发酵制得，另一类是从冰醋酸稀释而成。

从发酵制得的米醋以活性炭处理，可吸附含氮化合物而增进风味。（US Pat No. 4，897，272）

 从玉米制得的醋，活性炭可吸附所含致臭的异戊酸杂质，达到少于10μg/g的水平。（日公开特许平02,211,859）。

从水果制得的醋，经高微孔的活性炭浸渍，可改善香味（日公开特许平01,265,878）。 使用活性炭时，酌加棉绒浆，有利于醋液的过滤。