摘要：利用活性炭对白酒进行吸附处理既能有效解决浑浊现象，又能减少酒中的邪杂味；同时能促进醇和酸的酯化反应、乙醇和水的缔合作用，醛类物质部分被吸附、催化，对白酒老熟具有促进作用。在颗粒活性炭柱吸附处理过程中，当炭柱直径为30cm时，选取较佳炭柱填充高度能有效吸附金属离子，又能提高白酒质量。通过实验综合分析，得出以下结论：颗粒活性炭不同填充高度对白酒进行动态处理，以填充高度为30cm即径高比为1:1处理时对白酒中香味物质损失很小。能有效改善白酒口感，提高质量，同时对金属离子具有较好的吸附效果。
在颗粒活性炭柱吸附处理中，整个吸附流程是一个复杂的动态过程，介质界面上会不断发生着吸附、交换的动态变化。装柱颗粒活性炭可重复再生使用，用95%vol的酒精洗脱或反冲解吸再生。通过颗粒活性炭的吸附和拦截作用能有效处理白酒中浑浊失光物质,又能减少酒中的邪杂味，提高酒质。酒中铅、镁、锰等金属离子的含量水平直接影响饮酒者体内负荷量。同时，白酒中各种微量.痕量金属元素，对酒质起着不可忽视的作用。例如，铅是-种有毒的重金属，白酒的卫生标准要求铅在酒中的含量不得超过1 mg/L(以Pb计)，随着铅离子的增加，对酒质不利，对人体亦有害凹；镁是生命中必需的矿物质，但若白酒中镁离子含量过高，则会使酒体出现苦涩感，并产生白色沉淀物质，影响酒质。某些高度酒以及高档酒由于酒体中香味物质含量较为丰富，金属离子含量过高则会破坏酒体稳定性，造成酒中产生沉淀或悬浮物的现象，因此对原度白酒进行后处理尤为重要。
目前，关于白酒颗粒活性炭装柱动态处理工艺未见相关资料与报道，因此本文主要研究颗粒活性炭装柱处理白酒其填充高度对白酒中香味物质和金属离子的影响，结合白酒口感、色谱理化数据、金属离子含量等指标，综合分析，终选取处理效果较佳的炭柱填充高度。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器
实验样品：定做小型不锈钢炭柱。
传统固态发酵的高度白酒：本公司自产优质基酒，酒精度65%vol。
活性炭：波涛活性炭有限公司生产酒用粉末活性炭，产品出厂检验合格。
仪器设备：Agilent6890N-5975B气-质联用仪，美国Agilent公司：waters e2695高效液相色谱仪，美国Waters公司：Agilent7890A气相色谱仪，美国Agilent公司：TAS-990原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；ICS-90离子色谱仪，美国戴安公司。
1.2 检测方法
酒精度：酒精计法（GB/T 10345.3-1989）；总酸：中和滴定法（GB/T 10345.4-1989）；总酯：中和滴定（指示剂）法（GB/T 10345.5-1989）；固形物：称量法（GB/T 10345.6-1989）；色谱分析：内标法；感官品评测定：组织公司省级以上白酒评委进行综合感官评定。
1.3 实验方法
实验过程将颗粒活性炭填充炭柱高度分别设定为15cm、30cm、45cm、60cm，每次过滤处理结束后，将使用后的颗粒活性炭倒出，重新更换新炭填充进行下次过滤，过滤后酒样采用高分子膜拦截处理。
优良原度酒65.5%vol→不同填充径高比炭柱过滤→高分子膜片式过滤→实验酒样。
颗粒活性炭填料要求：颗粒均匀、压紧，使活性炭颗粒间无空隙，自然重力下压。
实验所得酒样分别用于微量香味物质成分检测、金属离子检测及感官尝评。
2 结果与分析
2.1 不同径高比处理对酒度损失的影响
表1 实验过程数据
| 实验编号 | 炭柱高度（cm） | 流速（mL/S） | 处理后酒度（%vol） | 酒度损失（%vol） |
| 空白样 | - | - | 65.5 | - |
| T-1 | 15 | 11 | 64 | 1.5 |
| T-2 | 30 | 4.8 | 63.3 | 2.2 |
| T-3 | 45 | 1.1 | 62.5 | 3.0 |
| T-4 | 60 | 0.9 | 61.7 | 3.8 |
实验在相同塔径的条件下选择不同的颗粒活性炭填充高度对实验酒样进行动态处理。通过实验数据可以看出，炭柱越低，处理速度越快，处理时间越短，酒度损失越小：相反，炭柱越高，处理速度越慢，处理时间越长，酒度损失越大。以T-1和T-2酒度损失较小，即当炭柱直径为30cm时，颗粒活性炭填充高度为15~30cm，白酒酒度损失很小，流速很快，处理时间很短。
2.2 不同径高比处理对酒中色谱数据影响
从表2色谱数据可以看出，在颗粒活性炭动态处理过程中，炭柱越低，酒中各类香味物质成分损失越小，被吸附拦截的程度越小；相反，炭柱越高，酒中各类香味物质成分越大，被吸附拦截的程度越大。
表2 不同炭柱高度处理对酒中色谱数据影响
| 实验编号 | 炭柱高度（cm） | 乙酸乙酯（g/L） | 丁酸乙酯（g/L） | 已酸乙酯（g/L） | 乳酸乙酯（g/L） | 乙酸（g/L） | 丁酸（g/L） | 已酸（g/L） | 总酸（g/L） | 总酯（g/L） |
| 空白样 | - | 2.34 | 1.95 | 6.20 | 1.29 | 0.78 | 0.80 | 1.93 | 3.12 | 8.83 |
| T-1 | 15 | 2.06 | 1.61 | 4.02 | 1.26 | 0.93 | 0.73 | 1.49 | 2.89 | 6.70 |
| T-2 | 30 | 1.83 | 1.26 | 2.12 | 1.18 | 0.79 | 0.58 | 1.07 | 2.64 | 5.13 |
| T-3 | 45 | 1.73 | 0.87 | 0.46 | 1.15 | 0.90 | 0.55 | 0.72 | 2.26 | 3.56 |
| T-4 | 60 | 1.49 | 0.54 | 0.07 | 1.09 | 0.86 | 0.49 | 0.41 | 1.97 | 2.77 |
由表2数据还可以明显看出，通过颗粒活性炭动态处理后的酒中各类香味物质成分含量变化相比，以己酸乙酯和总酯数据变化较大。以空白样和T-1为例比较，已酸乙酯和总酯含量损失均在2g/L左右；其他香味成分损失较小，基本在0.3g/L左右。以T-1处理效果好，T-2次之，即炭柱高为15cm左右时，香味物质损失小，炭柱高为30cm左右时处理效果次之。
2.3 炭柱不同径高比处理对酒中金属离子含量的影响
表3 不同炭柱高度处理对酒中金属离子含量的影响
| 实验编号 | 炭柱高度（cm） | Pb（mg/L） | Mn（mg/L） | Ca2+（mg/L） | Mg2+（mg/L） |
| 空白样 | - | 0.01 | 0.04 | 11.2 | 0.2 |
| T-1 | 15 | 0.005 | 0.2 | 6.3 | 0.3 |
| T-2 | 30 | 0.003 | 0.2 | 1.9 | 0.5 |
| T-3 | 45 | 0.005 | 0.3 | 2.2 | 0.7 |
| T-4 | 60 | 0.005 | 0.2 | 1.5 | 0.9 |
从表3可以看出，在白酒动态处理过程中，颗粒活性炭对Pb.Ca2+有很好的吸附作用,但却会使酒中Mn、Mg2+含量有所增加。不同炭柱高度处理对酒中Pb、Mn含量影响不大，基本保持一致；但酒中Mg2+含量却会随着炭柱高度的增加而增加。由表3还可以看出，T-2方案对重金属Pb处理效果佳，炭柱高度为30cm左右。
2.4 不同径高比处理对白酒感官质量影响(表4)
表4 不同炭柱高度处理对白酒感官质量的影响
| 实验编号 | 炭柱高度（cm） | 感官评价 |
| 空白样 | - | 窖香浓郁，醇甜丰满，略杂 |
| T-1 | 15 | 窖香浓郁，醇甜丰满，较净 |
| T-2 | 30 | 窖香浓郁，醇甜丰满，味净 |
| T-3 | 45 | 窖香浓郁，醇甜 |
| T-4 | 60 | 窖香浓郁，醇甜 |
由表4可以看出，以T-2方案处理后的白酒口感佳。即当炭柱直径为30cm时，炭柱填充高度为30cm时，对白酒进行动态处理口感佳，表现为窖香舒适，醇甜丰满，味净。
3 结论
利用活性炭对白酒进行吸附处理既能有效解决浑浊、失光现象，又能减少酒中的邪杂味；同时能促进醇和酸的酯化反应、乙醇和水的缔合作用，醛类物质部分被吸附、催化，对白酒老熟具有促进作用。
通过实验综合分析得出以下结论：炭柱颗粒活性炭动态处理过程中，在炭柱直径相同的条件下，不同炭柱填充高度对白酒后处理的效果不同。实验以30cm直径炭柱进行过滤处理，发现在炭柱高度为30cm左右即径高比在1:1处理时，处理效果好，白酒口感佳，同时对酒中金属离子具有一定吸附作用。