第五节 白酒生产用水

一、酿造用水

酿造用水包括生产过程用水、加浆降度用水、包装洗涤用水等。水质的要求，起码要达到国家规定的饮用水标准，而降度用水则要求更高。水质达不到要求，将影响成品酒的风味或产生浑浊、沉淀。

降度用水除了要求其无色透明外，嗅感及味感均应良好，清爽可口，对无机成分的含量要求也很高，应使用软水。白酒酿造用水的硬度一般在硬水以下都可以。但降度用水最好用天然软水。因为水中钙、镁盐较多时，不但会引起沉淀，而且产生苦味。铁离子浓度0.5～20mg/L、铜离子和锌离子的含量分别为5～10mg/L及20mg/L时，具有苦味。产生苦味的还有硫酸铝等。过多的铁盐会呈涩味甚至铁腥味。氯离子浓度在400～1400mg/L，呈咸味。含氯量较多的自来水有漂白粉味，不宜直接用于降度。

酿造用水应符合我国生活饮用水的卫生标准 GB5749—2006。水质指标如表3-7所示。

1．酿造用水要求

白酒酿造用水（加浆水除外）应符合一般生活用水的标准，并在以下几个方面高于生活用水水质标准。

（1）pH6.8～7.2。

（2）总硬度2.50～4.28mmo1/L（7～12°d）。

（3）硝酸态氮0.2～0.5mg/L。

（4）无细菌及大肠杆菌。

（5）游离余氯量在0.1mg/L以下。

2．水中离子对白酒酿造的影响

（1）硬度 水的硬度是指溶解在水中的碱金属盐的总和，而其中钙盐和镁盐是硬度指标的基础。我国水的硬度曾采用德国硬度（°d）表示，即1L水中含有相当于10mg氧化钙的钙、镁离子称为1°d。现使用的硬度单位为mmol/L，1mmol/L＝2.840°d。一般分为6个等级：硬度0～1.427mmol/L（0～4°d）的水为最软水；硬度1.462～2.853mmol/L（4.1～8.0°d）的水为软水；硬度2.889～4.280mmol/L（8.1～12°d）的水为中等硬水；硬度4.315～6.420mmol/L（12.1～18°d）的水为较硬水；硬度6.455～10.699mmol/L（18.1～30°d）的水为硬水；硬度10.699mmol/L（30°d）以上的水为很硬水。白酒酿造用水以中等硬水较为适宜。

（2）无机成分 水中的无机成分有几十种，它们在白酒的整个生产过程中起着各种不同的作用。

有益作用：磷、钾等无机有效成分是微生物生长的养分及发酵的促进剂。在霉菌及酵母菌的灰分中，以磷和钾含量为最多，其次为镁，还有少量的钙和钠。当磷和钾不足时，则曲霉生长迟缓，曲温上升慢；酵母菌生长不良；醅（醪）发酵迟钝。这说明磷和钾是酿造水中最重要的两种成分。钙、镁等无机有效成分是酶生成的刺激剂和酶溶出的缓冲剂。

有害作用：亚硝酸盐、硫化物、氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬、锰、铅等，即使含量极微，也会对有益菌的生长，或酶的形成和作用，以及发酵和成品酒的质量，产生不良的影响。

应当指出，上述各种成分的有益和有害作用是辩证的。如某些有毒金属元素，曲霉及酵母对此有极微量的要求；而有益成分也应以适量为度，如钙、镁等过量存在，会与酸生成不溶于水和乙醇的成分而使物料的pH高，影响曲霉和酵母菌的生长以及酶的活力和发酵；镁量进入成品太多，将会减弱酒味。如MgSO4是苦的，若拖带到成品酒中，会使酒产生苦味，影响口感。某种无机成分也往往有多种功能，如锰能促进着色，却又是乳酸菌生长所必需的元素。无机成分本身也会在白酒生产过程中与其他物质进行离子交换而发生各种变化。

3．白酒酿造用水实例

许多名酒厂多选用井水、泉水或河水酿酒。如泸州南城有“龙泉井”，300余年前泸州老窖大曲酒第一家作坊即建于此；剑南春酒采用城西“诸葛井”水酿制；汾酒、古井贡酒、西凤酒等也均选用井水；川南的郎酒采用“郎泉”水酿制；洋河大曲酒选用当地的“美人泉”水；茅台酒选用赤水河上游河水酿制。

二、白酒降度用水

1．降度用水的要求

水是酒中的主要成分，水质的好坏直接影响到酒的质量，没有符合要求的降度用水，是难以勾兑出质量优良的白酒的，特别是低度白酒尤为重要。故历代酿酒业对水的质量是十分重视的，称“水是酒的血”，“水是酒的灵魂”，“好酒必有佳泉”，所以要重视降度用水的质量。优质自来水可直接使用，但要做水质分析，需特别注意余氯、硬度、锰、铁、细菌等指标。白酒降度用水具体要求如下。

（1）外观 无色透明，无悬浮物及沉淀物。降度水必须是无色透明，如呈微黄，则可能含有有机物或铁离子太多；如呈浑浊，则可能含有氢氧化铁、氢氧化铝和悬浮的杂物；静置24h后有矿物质沉淀的便是硬水，这些水应处理后再用。

（2）口味 把水加热到20～30℃，用口尝应有清爽的感觉。如有咸味、苦味不宜使用；如有泥臭味、铁腥味、硫化氢味等也不能使用；取加热至40～50℃的挥发气体用鼻嗅之，如有腐败味、氨味、沥青和煤气等臭味的，均为不好的水，优良的水应无任何气味。

（3）pH pH为7、呈中性的水最好，一般微酸性或微碱性的水也可使用。

（4）氯含量 靠近油田、盐碱地、火山、食盐场地等处的水，常含有大量的氯，自来水中往往也含有活性氯，极易给酒带来不舒适的异味。按规定，lL水里的氯含量应在30mg以下，超过此限量，必须用活性炭处理。

（5）硝酸盐 如果水中含有硝酸盐及亚硝酸盐，说明水源不清洁，附近有污染源。硝酸盐在水中的含量不得超过3mg/L，亚硝酸盐的含量应低于0.5mg/L。

（6）腐殖质含量 水中不应有腐殖质的分解物质。由于这些腐殖质能使高锰酸钾脱色，所以鉴定标准是以10mg高锰酸钾溶解在1L水里，若20min内完全褪色，则此水不能用于降度。

（7）重金属 重金属在水中的含量不得超过0.1mg/L；砷不得超过0.1mg/L：铜不得超过2mg/L；汞不得超过0.05mg/L；锰在水中的含量应低于0.2mg/L。

（8）总固形物 总固形物包括矿物质和有机物。每升水中总固形物含量应在0.5g以下。凡钙、镁的氯化物或硫酸盐都能使水味恶劣，碳酸盐或其他金属盐类，不管含量多少，都会使水的味道变坏。比较好的水，其固形物含量只有100～200mg/L。

（9）水的硬度 水的硬度越大说明水质越差。白酒降度用水要求总硬度在4.5°d以下（软水）。硬度高或较高的水需经处理后才能使用。用硬度大的水降度，酒中的有机酸与水中的钙、镁盐缓慢反应，将逐渐生成沉淀，影响酒质。

2．降度用水处理方法

（1）降度用水处理的理由 根据上述关于降度用水的要求及各种水源水质的情况，很多原水应经处理后才能用于白酒降度。包括自来水在内的有些水似乎清澈透明，但实际上含有这样或那样不符合降度用水要求的杂质。

①不良杂质的类型

A.生物：微生物、藻类、原生动物等。

B.非生物：有机物及无机成分，有的原水还带有泥沙等杂质。

②杂质存在的状态

A.悬浮状态：如藻类、碎树叶、泥沙等悬浮在水中，使水带不同的颜色，通常呈黄色或棕黄色，或使水浑浊。用这种水稀释白酒，必然使酒色泽不正，并带有泥腥臭等气味。如果水有腐败臭，则成品酒不堪入口。

B.呈胶体状态：以较小的微粒存在。

C.呈溶解状态：如氨、硫化氢、酚等挥发性成分溶解在水中，呈其特有的臭味；有些无机成分及其盐类在水中含量较高时，也影响低度白酒的香气和口味。例如铁臭味等，很多无机物本身就有呈味作用。水中的钙、镁等离子可呈晶状沉淀或悬于酒中。有的厂不具备水处理的条件，在用硬度较高的水稀释白酒后，应保证有充分澄清的时间，一般在30d以上。待贮酒容器底部析出白色沉淀物后，再进行过滤、装瓶。或在高度原酒入库后立即加水，以避免瓶装低度白酒出现白色沉淀现象。硬度过高的水一定要经软化后才能作降度用水。

（2）原水处理方法

①砂滤、炭滤、曝气法：适用于处理浑浊及有机物含量较高的原水，作为进一步处理水的前处理。

这是一种传统的简单方法，采用容量为400～1000L瘦高形的沙缸、木桶等，在桶底出水口上方装有假底，上垫竹席并铺1层棕垫。再顺次放上小石、细沙、棕垫、木炭、粗沙、棕垫及小石。其中细沙及木炭层宜厚一些。小石、粗沙及细沙的主要作用是除去水中的混杂物，使水变清。木炭具有脱色、脱臭的吸附功能，但时间长了会达饱和状态，小石及沙粒间的脏物积聚多了会使过滤速度下降。因此，使用10～14d后，要将桶内物料取出冲洗一下再用。一般应准备几个桶轮换使用。正常使用时，原水通过桶上方的布水器将水喷成细雾，使水缓慢地通过过滤层。由于水接触大量空气，使水溶性的2价铁氧化成难溶性的3价铁。现在基本上已经采用过滤机械了。少数小酒厂还采用此法。

②凝集法：往原水中加入氯化铝或硫酸铝，使水中的胶质及细微物质被吸着成凝集体。该法一般与过滤器联用。

③煮沸法：在任何容器中，将暂时硬度较高的原水常压煮沸几十分钟后，形成碳酸钙自然沉淀。再采用倾析法得处理水。如果在煮沸过程中能不断搅拌或通入压缩空气进行搅拌，则效果更好。若原水中含重碳酸镁较多，则由于煮沸时生成的碳酸镁沉淀速度很慢，且溶解度随水温下降而增高。因此必须在煮沸后立即过滤，或加凝聚剂一并过滤。

④砂滤棒过滤：原水用泵压入过滤器，使水中的有机物及微生物或酒中的析出物等被砂滤棒的微孔截留在砂滤棒表面，水进入棒芯内由出口排出。硅藻土砂滤棒使用一定时间后，应进行清洗。先取出棒芯用水砂纸擦去表面污垢层，擦至砂芯恢复原色后，再安装好并用纯水压滤干净，即可再用。若污垢较重，可用硫酸5%、硝酸钠2%、蒸馏水93%配成的洗液处理。即将棒芯在洗液中浸泡12～14h后，再用清水洗净，安装好并用清水或蒸馏水压滤至水洁净、无酸根，即可再用。

玻璃砂芯可在清水中洗净内外壁，安装后再用纯水压滤干净，即可再用。

⑤活性炭吸附处理：吸附原理及操作：活性炭表面及内部布满平均孔径为2～5nm的微孔，能将水或酒中的细微胶体粒子等杂质吸附。再采用过滤的方法将活性炭与水或酒分离。活性炭的用量通常为0.1～1g/L。现市场上也有酒类专用活性炭出售。

⑥离子交换法处理：采用离子交换树脂与水中的阴阳离子进行交换反应。再用酸、碱液冲洗等再生法将离子交换树脂上的钙镁等离子除去后，即可继续运转。

阳离子交换树脂分为强酸型和弱酸型两类；阴离子交换树脂分为强碱型、弱碱型及中碱型等种类。若只需除去水中的钙、镁等离子时，可选用弱酸型阳离子交换树脂；若还需除去水中的氢氰酸、硫化氢、硅酸、次氯酸等，则可选用弱酸型阳离子交换树脂及强碱型阴离子交换树脂联用，或强酸型和弱碱型联用。

通常含氯量高的自来水应先经活性炭吸附，再从柱的顶部通入，每1h的出水量为树脂体积的10～20倍。

树脂的再生方法为，先用相当于树脂体积1.5～1.7倍的纯水进行反洗，时间为10～15min。然后用再生剂冲洗，阳离子交换树脂一般用盐酸或硫酸作再生剂，阴离子交换树脂通常用氢氧化钠为再生剂。再生剂的具体浓度、温度以及冲洗时的流速、流量、时间等条件，以再生后达到的处理水的水质要求而定。最后，再用纯水正洗，纯水用量为树脂体积的3～12倍。

上述6种方法，无一是完美的。如煮沸法能耗较高，效果也不甚理想；单用铝盐净水法，处理后的水涩味较重，不宜降度；有些方法只能作为其他方法的预处理等。

⑦反渗透装置：反渗透装置是脱除水中盐分和各种杂质及膜分离进行水处理的设备。它可以有效地除去原水中溶解的离子，除去有机物大分子以及病毒、细菌等有害污染物。其特点是：操作自动化程度高；低压水自动停机；高压满水自动停机；自动控制器定时冲洗前置滤料；自动水质检测。占地面积少，能耗低，无污染；工艺简单，水质高，易操作维护。去除率高，溶解性盐类97%以上，有机物98%以上，胶体、细菌、热源98%以上。

⑧全自动软水机：该机主要应用于去除水中的钙、镁、铁等金属离子，降低水的硬度。处理后的水可用于低压锅炉用水、食品厂及饮料厂配用水、酒厂洗瓶用水、酒厂勾兑用水等。该机采用卫生、无毒的优质玻璃钢制作，主机部分配有自动装置，能够自动反冲、清洗、再生，大大降低了操作劳动强度。本机使用高分子材料，通过树脂的选择交换吸附性能，达到离子交换目的，降低水的硬度。

目前，酒厂加浆用水的处理方法大多采用反渗透法和全自动软水机。

三、水质对酒质风味的影响

在白酒生产过程中，不论是酿造用水，还是加浆用水，其水质的优劣直接影响到酒体风味特征的形成和产品质量的稳定提高。因此使用优质的水来生产优质白酒，是酿酒企业在整个工艺过程中质量保证体系的重要环节。

1．水质对发酵的影响

构成白酒特殊风味的微量香味物质是由微生物代谢产生的。水质通过影响微生物代谢而影响香味物质的形成和积累，最终对酒体风味产生影响。水是微生物生长所必须的重要物质，它虽然不是微生物的营养物质，但它在微生物的生长中起着重要作用。水在微生物机体中的主要作用有：

（1）水是微生物细胞的重要组成成分，占生活细胞总量的90%左右。

（2）机体内的一系列生理生化反应都离不开水。

（3）营养物质的吸收与代谢产物的分泌都是通过水来完成的。

（4）由于水的比热高，又是热的良好导体，因而能有效地吸收代谢过程中放出的热并将吸收的热迅速地散发出去，避免导致细胞内温度陡然升高，故能有效地控制细胞内温度的变化。在制曲酿酒过程中，水起到溶解淀粉、糖、蛋白质及其他物质的作用，以供给微生物生长繁殖，新陈代谢之用，在发酵和蒸馏过程中又能进行传质传热作用。优良的水质，能促进微生物正常的生长繁殖和代谢活动，促进发酵的顺利进行和风味物质的形成，对酒体风味特征的形成产生积极的影响。如水质受到污染或硬度过大，碱性过重，带有水藻，直接用于生产，会抑制酶的作用，影响微生物的代谢，使发酵产生异常。而且常常将不正常的气味带入酒中，对白酒风味产生不利影响。

2．水中无机离子对酒体风味的影响

水中含有的无机离子约有二十几种，如Fe2+、Mn2+、HCO3-、OH-、SO2-4、Ca2+、Mg2+等，这些离子均会影响酒中电解质平衡，从而影响酒体的风味。尤其是所含有的金属元素，对白酒的老熟和酒体风味特征的形成起着较重要的作用。因此，在对水源的选择和对水的处理方法上，要加以考察研究，要根据白酒对水质量的要求做到有的放矢，否则，不但加大了处理水的成本费用，白酒中的有用物质也被除掉，弄得得不偿失。

水中的无机离子是微生物生长的营养成分，适量的无机离子保证了有益微生物的繁殖，促进了发酵。然而，选择水源或对水的处理不当，也能对白酒起反面作用。如水中含钙、镁盐过多，会引起酒沉淀并产生苦味，会造成白酒口味粗糙，给白酒带来刺激味；水中含铁离子过多，在氧化后形成Fe（HCO3）2絮状沉淀，并使酒变成暗褐色，品尝有明显的“铁腥味”；铜离子过多时可使酒液氧化浑浊；氯离子浓度过高呈碱味，便酒质变得粗糙；铜离子、锌离子过量时，具有收敛性苦味；水中钠离子、钾离子含量过高，使酒呈咸味，酒体缺乏柔和感；锰离子是许多酶的辅基，能促进蛋白质的活性，过多会影响酒的正常发酵：铅离子、砷离子、汞离子、锌离子都是酵母的毒素，过量，使酶失活，酵母不能正常的生长、繁殖；氯离子具有强烈的咸味，适量能使酒丰满、爽口、柔和，过量能引起酵母早衰，使发酵不完全，酒味粗糙；亚硝酸根离子、氟离子是酵母的强烈毒素，使酵母改变遗传，发酵性能降低，影响正常发酵，从而影响酒体风味的形成。

3．水的硬度对酒体风味的影响

如果水的硬度过大，那么加浆后，白酒会产生浑浊和沉淀，而且酒味变得涩口、单调，酒体变得不谐调，所以加浆用水以低矿化度的矿泉水为佳。由于矿泉水味道甘美，用之加浆会使酒味醇厚甘甜，尾味爽净，饮后会使人心旷神怡。

4．水质对酒体稳定性的影响

水中含有的各类物质对酒体的稳定性产生较大的影响。常见的无机物，如钙盐、镁盐、铁盐、铜盐、锌盐、游离氯等，有机物有细菌、藻类、腐殖质、酚类等。

白酒是胶体溶液。溶胶是动力学上的稳定体系，由于它的颗粒较小，布朗运动及胶团相互排斥，可使胶粒不下沉，同时多碳的脂肪酸具有增溶作用，所以溶胶在相当长的时间内是稳定的。但加入带电荷的电解质中和了胶团外层的电荷，使胶团间斥力减小，而使胶团聚集而沉淀。这种聚沉现象对白酒外观质量和酒体风味产生影响。

白酒加浆时，若使用含钙、镁离子（尤其是钙离子）浓度高时，白酒体系中发生一系列变化，首先是钙与羧酸根生成难溶的盐，开始是胶体状态，经贮存一段时间后，转变成沉淀。

2RCOO-+ Ca2+→（RCOO）2Ca

伴随而来的是，白酒体系中的有机酸电离：

RCOOH→RCOO-+ H+

有机酸电离后，有机酸的浓度下降，打破了酯化反应的平衡：

RCOOR′+H2O→ RCOOH + R′OH

反应向右移动，酯的含量降低，酒的风味，口感便会发生变化，同时RCOO-与一些金属离子结合，降低了浓度，白酒溶胶的稳定剂减少了，溶胶的稳定性便会下降。

水中的有机物，藻类、细菌、酚类也会破坏白酒的稳定性，影响白酒风味，使白酒品质降低。