降低陜北紅棗酒中甲醇含量工藝優(yōu)化的研究

王鑫源，孫瑞霞，王仙惠，杜崇鵬

（榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西榆林 719000）

1 紅棗的概況

紅棗為鼠李科棗屬植物的成熟果實(shí)[1]，原產(chǎn)于中國，是我國特有的果品之一，具有3 000多年的栽培歷史，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國有700多個(gè)品種[2]。紅棗富含蛋白質(zhì)、8種必需基酸及組氨酸、維生素、黃酮、微量元素等物質(zhì)[3-5]，具有極高的營養(yǎng)保健和藥用價(jià)值，素有“木本糧食，滋補(bǔ)佳品”的 美譽(yù)。

近年來，紅棗產(chǎn)量大幅度提高，市場上鮮棗和初加工產(chǎn)品仍占主導(dǎo)地位，其中初級加工產(chǎn)品以干棗、棗夾核桃、紅棗片等為主，精深加工產(chǎn)品以酒、復(fù)合果味飲料、固體飲料、果脯、果醬等為主[6-7]。

紅棗酒是一種具有低酒精度和保健功能的飲品，其歷史可以追溯到兩千多年前，相傳秦始皇統(tǒng)一六國后，方士徐福途徑饒安邑這個(gè)地方時(shí)發(fā)現(xiàn)該地產(chǎn)棗，當(dāng)?shù)厝硕嗍硹棽嬘脳椌啤Ｌ拼楷F(xiàn)出不少贊頌棗酒的名句，如唐代詩人李賀的“琉璃鐘，琥珀濃，小槽酒滴珍珠紅”。

2 紅棗酒中甲醇的可能來源

紅棗酒中的甲醇可能通過果膠水解[9]、甘氨酸脫氨脫羧和甘氨酸脫羧亞硝酸化反應(yīng)生成，反應(yīng)式分別如（1）、（2）、（3）所示。

3 甲醇對人體的毒理作用

甲醇（Methanol）是一種有毒有害的、無色、具有刺激性氣味的液體。甲醇進(jìn)入人體后，會破壞視覺神經(jīng)細(xì)胞和腦神經(jīng)細(xì)胞，導(dǎo)致視力下降甚至失明且損害不可逆[8]，嚴(yán)重者會導(dǎo)致死亡[9]。因此甲醇含量的高低是評價(jià)酒質(zhì)量及衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標(biāo)。

4 陜北不同產(chǎn)地紅棗營養(yǎng)成分分析[10]

由表1知，佳縣通鎮(zhèn)和清澗舍裕里鄉(xiāng)（小棗）中的總黃酮含量均較高；清澗舍裕里鄉(xiāng)（大棗）的總還原糖含量最低，但維生素C含量最高。

表1 不同產(chǎn)地紅棗主要功能性成分分析表

5 降低陜北紅棗酒中的甲醇含量的工藝優(yōu)化

本文以具有更高開發(fā)價(jià)值的清澗棗為例，從酒廠建廠設(shè)計(jì)中的工藝和設(shè)備選擇以及生產(chǎn)管理兩個(gè)方面探討降低酒精中甲醇含量的方法。

5.1 從生產(chǎn)方面考慮

5.1.1 原料的選配

對發(fā)酵后的紅棗酒進(jìn)行研究，可知烘干棗的甲醇生成量最高，其次是半焦棗，焦棗最低。因此選擇半焦棗（將己烘干棗在80 ℃下繼續(xù)干制4 h）、焦棗（將己烘干棗在80 ℃下繼續(xù)干制8 h）作為發(fā)酵原料，或者選用兩種及以上的原料，稀釋醪液中的果膠質(zhì)濃度。

5.1.2 對原輔材料進(jìn)行預(yù)處理

對含果膠質(zhì)高的原輔料，可采用通蒸汽悶料或者浸漬的方法去掉其中的單寧、可溶性果膠等雜質(zhì)，有利于發(fā)酵過程中緩慢升酸。發(fā)酵醪液具有酸度低、發(fā)酵快、殘?zhí)巧俚葍?yōu)點(diǎn)。

5.1.3 選用適宜的糖化劑

應(yīng)選用含果膠質(zhì)少的霉菌，如黃曲霉，作糖化劑，這樣可相應(yīng)降低成品酒中甲醇的含量。

5.2 從設(shè)計(jì)方面考慮

5.2.1 降低蒸煮壓力和增加排氣次數(shù)

甲醇主要產(chǎn)生在蒸煮階段，溫度越高，壓力越高，產(chǎn)生的甲醇就越多。所以首先應(yīng)重視蒸餾前雜質(zhì)的排除，使其在進(jìn)入蒸餾前增大排氣的機(jī)會。如采用連續(xù)蒸煮代替間歇式生產(chǎn)，產(chǎn)生二次蒸汽，加大甲醇的排放量，或者采用低溫蒸煮等方法，減少進(jìn)入蒸餾系統(tǒng)的甲醇量。

5.2.2 選擇合理的蒸餾設(shè)備

現(xiàn)在規(guī)模較小的酒廠仍采用二塔設(shè)備，即粗餾塔和精餾塔聯(lián)合。所以為了得到更好的效果，建議采用在二塔的基礎(chǔ)上增設(shè)甲醇塔的三塔蒸餾生產(chǎn)流程，在生產(chǎn)食用酒精的同時(shí),副產(chǎn)工業(yè)酒精和醫(yī)藥酒精。

5.2.3 選擇合理的蒸餾工藝

甲醇沸點(diǎn)為64.7 ℃，乙醇沸點(diǎn)為78.3 ℃，當(dāng)乙醇濃度高時(shí)甲醇隨乙醇?xì)怏w上升，當(dāng)乙醇濃度低時(shí)則隨回流下行。因此可采用以下方法控制甲醇含量：①適當(dāng)提高冷凝器水溫，特別是精餾塔第二冷凝器溫度至60～65 ℃，使沸點(diǎn)為64.7 ℃的甲醇不易冷凝；②采用硬度較小的水或者軟化水，保證甲醇和其他雜質(zhì)（如醛類）的有效去除；③調(diào)整回流比，減少甲醇與乙醇的混合機(jī)會；④回流口下移。因?yàn)樵诰s塔頂上幾層塔板上，酒度高，甲醇含量大，把取酒口下移2～3塊塔板，成品酒中甲醇的含量可明顯降低。

6 結(jié)論

紅棗酒中果膠水解生成的甲醇含量偏高是制約紅棗蒸餾酒安全生產(chǎn)的重要因素。本文從選取開發(fā)價(jià)值較高的原料入手，前期對原輔料進(jìn)行預(yù)處理，采用直接發(fā)酵法加入含果膠最少的黃曲霉進(jìn)行發(fā)酵。工藝方面采用連續(xù)蒸煮，低溫蒸煮等方式增加排氣次數(shù)，設(shè)備方面采用三塔蒸餾等方式優(yōu)化紅棗酒發(fā)酵，降低酒中甲醇的含量。