白酒工程中挥发性有机物的安全限量与控制研究

作者: 刘艳 刘玲 田多菁

摘 要:挥发性有机物在白酒工程中既是风味的重要来源,也是影响产品质量和安全的关键因素。科学设定挥发性有机物的安全限量并采取有效控制措施,对于提升白酒品质、保障生产安全和满足环保要求具有重要意义。本文系统分析乙酸乙酯、异戊醇、甲醇和正己醇等典型挥发性有机物的安全限量标准,并提出优化生产工艺、引入环保技术、完善管理体系及推广绿色酿造理念等有效控制挥发性有机物排放的措施。

关键词:白酒工程;挥发性有机物;安全限量;控制措施;绿色酿造

Study on Safety Limit and Control of Volatile Organic Compounds in Baijiu Project

LIU Yan, LIU Ling*, TIAN Duojing

(Sichuan Mianyang Forgood Distillery Co., Ltd., Mianyang 621000, China)

Abstract: Volatile organic compounds are not only an important source of flavor in Baijiu project, but also a key factor affecting product quality and safety. Scientifically setting the safety limit of volatile organic compounds and taking effective control measures are of great significance for improving the quality of Baijiu, ensuring production safety and meeting environmental requirements. This paper systematically analyzes the safety limit standards for typical volatile organic compounds such as ethyl acetate, isoamyl alcohol, methanol, and n-hexanol. At the same time, the effective methods to control the emissions  of volatile organic compounds are proposed, such as optimizing production technology, introducing environmental protection technology, improving the management system and promoting the concept of green brewing.

Keywords: Baijiu project; volatile organic compounds; safety limit; control measure; green brewing

当前,白酒生产过程中挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的生成与排放已成为行业发展的重要关注点。VOCs对白酒的风味和品质、生产安全和环境保护等均有直接影响。深入研究白酒工程中的VOCs生成机制与控制措施,不仅可以优化白酒的风味,还能降低其对环境和人体健康的潜在威胁,助力白酒行业绿色化和可持续发展。

1 VOCs安全控制的重要性

在白酒酿造过程中,适宜水平的VOCs可以增添白酒的香气与风味。然而,部分VOCs如甲醇、异戊醇等含量过高时,不仅可能影响产品品质,还可能对人体健康和生产环境造成威胁。白酒中甲醇含量过高时,甲醇会与白酒中的其他成分发生化学反应,生成不良的风味物质,降低白酒的品质,而且消费者饮用后可能出现中毒症状,如头痛、恶心、呕吐、视力模糊等。白酒中异戊醇含量过高会使酒液产生刺鼻气味,影响白酒的饮用体验。此外,白酒生产过程中若VOCs排放过多,将会降低车间内的空气质量,对工作人员的健康产生不利影响,同时会加重环境污染[1]。总之,从食品安全角度来看,控制VOCs的含量是保障产品品质和消费者健康的重要手段。从环境保护角度来看,减少VOCs排放是白酒行业实现绿色生产的核心任务。因此,对白酒工程中的VOCs进行科学的限量控制与有效管理至关重要。

2 白酒工程中VOCs的安全限量分析

2.1 乙酸乙酯

乙酸乙酯是白酒中最常见的酯类化合物之一,其带有明显的果味与甜味,为白酒提供了独特的香气。然而,若乙酸乙酯的含量超出正常范围,其强烈的刺激性气味和易挥发性可能会对白酒的风味造成不良影响,同时会影响消费者的感官体验和酒体的协调性。白酒中乙酸乙酯的含量受到原料品质、发酵技术及蒸馏方法等众多因素的制约。按照现行标准,白酒中乙酸乙酯的适宜含量应在150~300 g·L-1,

含量偏低会使香气显得不够浓郁,而偏高则可能导致出现刺激性的异味。过量的乙酸乙酯还可能对人体呼吸系统和神经系统造成一定的损害。因此,将乙酸乙酯的含量控制在合适的水平,不仅是保障白酒风味的关键,也是满足食品安全法规要求的重要措施[2]。

2.2 异戊醇

异戊醇作为一类高等醇类物质,对于白酒的口感层次和醇厚感的形成影响较大。添加适度的异戊醇能显著提升白酒的香气,丰富其口感层次。若异戊醇含量过高,则会产生强烈的刺激性气味,并对人体健康造成危害,尤其是对神经系统的影响较为明显。白酒中异戊醇含量主要受发酵条件、原料选择及酿酒工艺等因素影响,其中发酵的温度和时间是调控其生成的决定性因素。参照国内外的相关标准及行业惯例,建议将白酒中异戊醇的含量控制在

200 mg·L-1以下,以防止不良口感的出现,同时保证酒体的醇厚与协调性[3]。

2.3 甲醇

甲醇是白酒中最受关注的VOCs之一,其主要来源于发酵原料中果胶的分解以及生产过程中不当的工艺操作。高浓度的甲醇对人体健康危害极大,长期接触有可能引发神经系统损伤,甚至可能导致失明等严重后果。鉴于此,我国对白酒中甲醇的含量设定了严格的标准,规定其含量不得超过60 mg·L-1。甲醇含量受诸多因素的影响,如原材料种类、发酵工艺流程以及蒸馏技术等,如发酵过程中温度的波动会直接影响甲醇的生成量[4]。

2.4 正己醇

正己醇是白酒中重要的风味成分,合理添加正己醇对提升酒质和风味层次有着至关重要的作用。适宜的正己醇含量可以增强酒体的辛辣感和厚重感,进而使白酒的口感层次更加多元化。若正己醇含量超出适宜范围,会使得酒液口感显得粗糙,并产生明显的刺激性气味,从而影响消费者的感官体验。正己醇的形成与发酵条件、菌种代谢及酿造工艺参数密切相关。白酒中正己醇的含量通常建议控制在10~20 mg·L-1,以确保白酒风味良好[5]。

3 白酒工程中VOCs的控制措施

3.1 改善生产工艺

①在发酵环节,调整温度会显著影响VOCs的生成。将发酵温度控制在15~20 ℃,有助于减少高级醇和醛类物质的积累。同时,延长发酵时间可使部分中间产物进一步转化为目标成分,降低甲醇和异戊醇等VOCs的浓度。发酵菌种的选择直接关系到VOCs的生成,筛选低产醇醛类的菌种组合可优化发酵代谢路径,减少异戊醇和正己醇等的含量,改善酒体风味[6]。②蒸馏过程中,精准控制切割点是降低成品酒中VOCs含量的关键手段。采用分段蒸馏技术,可以将头馏部分的甲醇和尾馏部分的高级醇类有效分离,确保成品酒中VOCs的含量在安全范围内。引入真空蒸馏技术,通过低温蒸馏避免高温条件下VOCs的大量挥发,同时实现目标风味物质的保留[7]。③在储存环节,使用高密封性的储存容器能够减少VOCs的逸散。控制储存环境的温度和湿度,尤其是在低温条件下存储,可有效抑制甲醇和醛类物质的释放,同时保证酒体风味的稳定性和浓郁度。对发酵、蒸馏和储存3个环节进行系统优化,可以全面减少白酒中VOCs的生成和积累,提高产品的安全性和感官品质。

3.2 引入环保设备与技术

环保设备和先进技术的应用可以有效降低白酒工程中VOCs的排放。例如,活性炭吸附设备能够高效捕集发酵和蒸馏过程中释放的VOCs,通过物理吸附方式降低车间空气中VOCs的浓度;在车间内安装空气净化系统并配合高效过滤装置,可以动态清除工作环境中的VOCs,保障生产人员的健康安全;采用冷凝捕集技术,通过降低气体温度将VOCs冷凝为液体形态并进行集中处理,不仅能够减少VOCs排放,还可以回收部分有价值的成分[8];采用催化燃烧技术,通过低温氧化将VOCs转化为无害的二氧化碳和水,该技术适用于处理高浓度VOCs;对于特定工艺产生的高毒性VOCs,如甲醇,可优先采用专用吸附剂或分离技术加以处理[9];利用在线监测技术,实时采集VOCs浓度数据,便于及时调整生产参数以降低VOCs排放量。总之,合理引入环保设备和先进技术,不仅能够满足国家的环保要求,还能够为白酒行业的可持续发展提供技术支撑。

3.3 完善管理体系

优化管理流程,完善管理体系,能够有效减少VOCs的生成与排放,提升白酒的风味、品质及其生产的安全性和环保水平。例如,针对蒸馏环节,明确切割点的操作规程,设定温度和流速范围,将高挥发性物质甲醇和异戊醇严格分离,确保成品酒中VOCs含量符合标准。针对发酵环节,实施精细化温控和时间管理,编制标准化操作手册,对发酵温度、菌种投放量及发酵时间作出明确要求,以减少高级醇和醛类物质的生成[10]。为提高管理效率,可引入数字化监测系统,实时记录和分析各生产环节VOCs的生成与排放,为工艺调整提供数据支撑。同时,为了减少因设备问题导致的VOCs异常排放,白酒生产企业应增加设备维护和检查频率,特别是发酵、蒸馏等关键设备及温控系统[11]。此外,白酒生产企业应建立定期培训制度,针对操作规程开展专项培训,提高员工执行规范的能力和责任意识,并设立专职的VOCs管理团队,定期对VOCs排放控制情况进行评估和审核,确保及时发现和解决潜在的问题。

3.4 推广绿色酿造理念

推广绿色酿造理念可以有效减少白酒工程中VOCs的生成和排放。例如,在原料方面,选用绿色种植技术产出的高品质粮食,可以减少果胶等杂质对发酵过程中甲醇生成的影响,从源头降低VOCs的生成量。在发酵工艺中,应用天然微生物菌种和生物酶调控技术,通过优化代谢路径减少醛类和醇类的累积,提高酒体的纯净度[12]。在蒸馏环节,相较于传统的高温蒸馏方法,采用低温真空蒸馏技术能够大幅降低VOCs的生成量,同时保留优质的风味成分。在储存和包装环节,采用高密封性的环保材料,有效减少挥发性物质的逸散,同时降低对环境的污染[13]。将绿色理念贯穿白酒生产的全流程,不仅能实现对VOCs的有效控制,还能推动白酒行业可持续和高质量发展。

4 结语

白酒工程中VOCs的安全限量与控制研究,对提升产品品质、保障生产安全及满足环保要求具有重要意义。科学设定VOCs的限量标准、优化生产工艺、引入环保设备、完善管理体系以及推广绿色酿造理念,可以有效减少VOCs的生成和排放,提升白酒品质与环保水平。随着技术的不断进步和行业标准的完善,白酒生产将向更加绿色、可持续的方向发展,为行业高质量发展提供更加坚实的保障。

参考文献

[1]付苓,伍雯雯,陈友军,等.中小微白酒企业质量管理现状研究[J].中国酿造,2023,42(10):263-267.

[2]胡会,胡向君,邓涛,等.酱香型白酒己酸乙酯含量控制措施的研究[J].酿酒科技,2023(5):94-96.

[3]王星.清香型白酒科技研究进展及发展趋势[J].现代食品,2023(12):49-51.

[4]张丽.白酒质量控制技术的研究进展[J].中国酒,2022(7):56-57.

[5]黄志久,张宿义,童文华,等.白酒酿造过程中高级醇的产生及控制技术研究进展[J].酿酒,2022,49(2):19-24.

[6]郭旭,刘家豪,潘祥英,等.贵州省中小型白酒企业质量管理提升研究[J].现代食品,2022(11):120-122.

[7]杜景强.白酒生产过程的质量控制策略探讨[J].中国酒,2023(5):44-45.

[8]王庆亮.白酒品质分析及质量安全控制研究进展[J].酿酒科技,2021(8):97-101.

[9]马琦林,王化斌,刘美美.谈标准化管理在白酒质量控制中的应用[J].酿酒,2021,48(4):108-109.

[10]张军鹏.白酒质量控制技术的研究进展[J].中国食品工业,2021(1):74-75.

[11]王琛虎,杨帅宇.白酒中有机物质对其质量的影响分析[J].现代食品,2023(18):65-67.

[12]林海燕.浅谈清香型白酒食品安全追溯体系建设[J].食品工程,2023(4):15-18.

[13]尤小龙,程平言,胡峰,等.白酒中氨基甲酸乙酯形成机制、检测技术及控制研究进展[J].酿酒科技,2022(12):103-109.

作者简介:刘艳(1983—),女,山西长治人,本科,工程师。研究方向:白酒质量。

通信作者:刘玲(1976—),女,四川绵阳人,本科,工程师。研究方向:白酒质量。E-mail: 344290857@qq.com。

经典小说推荐

杂志订阅

友情链接