膨潤土鈉化改型及葡萄酒澄清劑的開發(fā)與利用.pdf

1、膨潤土是以蒙脫石為主的粘土質(zhì)礦石，新疆夏子街地區(qū)遠(yuǎn)景儲量達(dá)50億噸，但大都是品位較低的鈣基和鈉鈣基膨潤土，不利于產(chǎn)品的深加工。在對夏子街地區(qū)膨潤土原礦進(jìn)行物化性能分析及結(jié)構(gòu)表征的基礎(chǔ)上，以日月雷礦為主要研究對象，對其進(jìn)行提純、鈉化改型及其不同膨潤土產(chǎn)品應(yīng)用于紅葡萄酒澄清方面的研究，得到以下主要結(jié)論： 1．確定出了最佳提純工藝條件，即：制漿時間 80min、液固比14：1、離心轉(zhuǎn)速3000rpm和離心時間10min。提純后蒙脫石含

2、量由原來的68.5％提高到95％以上。XRD衍射分析及N，等溫吸附．脫附性能表征表明，提純后產(chǎn)品的雜質(zhì)成分被有效去除，其品位及比表面積有較大程度的提高，其吸附性能有所改善。以日月雷礦膨潤土為原料，以硝酸鈉為改型劑，利用正交實驗確定最佳提純改型聯(lián)合工藝條件：固液比為1：16、硝酸鈉添加量為2％、離心轉(zhuǎn)速為3000r/min、離心時間為15min、打漿時間為20min。改型產(chǎn)品鈉離子交換容量由42.81提高到67.68 mmol/100g。

3、 2．通過不同類型膨潤土的澄清實驗，得出日月雷原礦RYL-B、日月雷提純礦PRYL-B及日月雷改型礦MR對葡萄酒的澄清效果較好。在葡萄酒的澄清過程中，膨潤土添加量在0.4g/L時的澄清度較好、對色素的吸附較少：在8h時膨潤土對色素的吸附達(dá)到最高，8h后色度值基本不變；pH值對酒中色素和蛋白質(zhì)均有很大影響，低pH條件有利于色素物質(zhì)的保護(hù)和蛋白質(zhì)的去除。澄清之后，葡萄酒中的各主要成分基本上沒有變化，不影響葡萄酒的風(fēng)味和口感。

4、 3．建立了檢測有機酸的HPLC方法，測定了不同膨潤土處理后的葡萄酒中各有機酸含量。結(jié)果得出，日月雷提純礦(PRYL-B)對葡萄酒中的有機酸組分的影響最小，檸檬酸的平均去除率只有0.57％，酒石酸、蘋果酸、乳酸、琥珀酸和乙酸的平均去除率分別為12.39％、9.80％、7.27％、6.27％和15.42％。膨潤土對有機酸的吸附能力與膨潤土的結(jié)構(gòu)及有機酸自身的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，有機酸分子中的-OH基團能夠與膨潤土表面的-Si-O或-Al-O基團

5、之間以氫鍵的形式結(jié)合，導(dǎo)致各有機酸含量有不同的去除率。 4．利用吸附熱力學(xué)及動力學(xué)研究了模擬酒溶液中蛋白質(zhì)的吸附規(guī)律。吸附實驗數(shù)據(jù)能夠很好的用Langmuir熱力學(xué)模型及假二次動力學(xué)模型擬合。表觀吸附活化能為51.35 kJ·mol<'-1>，說明吸附過程存在潛在的吸附能壘。正的吉普斯自由能值表明吸附是非自發(fā)的過程，負(fù)的焓變和熵變值表明蛋白質(zhì)吸附是一個放熱的混亂度降低的過程。較高的比表面積、平均孔徑、CEC和蒙脫石含量有助于膨潤