新国标今年5月13日正式实施，由于该标准中未明确提出适用于钠基膨润土，这造成了很多酿酒师的困惑，很多企业为了更好地贯彻国标，彻底下达了含钠膨润土“封杀令”。可是我们的“智酿团”搜集国内外多达20多种膨润土后发现，很多膨润土的分析报告中都或多或少可见“Na+”的踪影，就连我们鼎唐公司旗下代理的两家国际百年葡萄酒专用膨润土公司的很多产品也是如此。
于是我们“智酿团”花费了大约一周的时间，搜集国内外相关法规法典和相关文献，以期寻找合理的解读。
膨润土百科
膨润土又称皂土，英文名称“bentonite”，是白葡萄酒中最常使用的下胶产品，最早用于葡萄酒生产是在1934年，由美国加州的塞维尔推出。膨润土是火山灰在有水的条件下，通过沉积和变化而形成的，属天然硅酸铝，90%左右是蒙脱石（Al2O3 . 4SiO2 .nH2O）。蒙脱石为黏土质矿石，又称蒙脱土，由纳米级（10-11-10-9m）的颗粒组成。蒙脱石具有良好的吸湿性、悬浮性、粘结性、触变性和离子交换性，在食品、建筑、医药、农药、造纸、陶瓷、纺织、印刷、环保等方面都有应用。
膨润土可通过水的固定，使表面积增加，并在电解液作用下吸收蛋白质而絮凝。其外形呈粉状或颗粒状，颜色多为白色、灰白、土黄、浅绿。蒙脱土是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体形成的2:1型结构。硅氧四面体中间的Si4+常被Al3+、P5+置换，铝氧八面体中的Al3+常被Mg2+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Na+、K+等离子置换，造成晶格中离子电价不平衡，产生一种正电荷的亏损（即带负电）。这种亏损通常是通过吸附层间的因太大而不能容纳在晶体中的正价阳离子而得到补偿。当膨润土被粉碎，被吸附的阳离子暴露于界面而溶于水，故而在水溶液中带永久的负电荷。
这些阳离子与蒙脱石晶胞间的作用很不稳定，易被其他阳离子交换，故具有较好的阳离子交换性。根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱性土）、钙基膨润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。碱性系数大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。
由于膨润土有良好的阳离子交换性，钙基膨润土也可改造成钠基膨润土。钙基膨润土中具有可交换的Ca2+，当其遇到Na+时会发生取代反应，生成钠基膨润土：
Ca—Bent.+2Na+ —— Na2—Bent.
由于钙的交换场大于钠，此反应趋势向左，故要加大钠的含量才能使反应向右进行。只要溶液中既含有钠离子又含有钙离子，反应就不可能彻底进行完，换句话说，钙基膨润土中会有钠基的成分，钠基膨润土中也有钙基的成分，只是两者中钠基与钙基的比例不同，也正因此在钠基膨润土和钙基膨润土之间，还有钠钙基膨润土。
为说明膨润土的组成，此处列举新疆夏子街膨润土的成分（以质量百分比表示wt%）：Al2O3 13.06、SiO2 64.62、Na2O 2.66、K2O 2.43、CaO 1.92、MgO 2.38、Fe2O3 13.06、TiO2 0.59、MnO 0.26、P2O5 0.18、烧矢量6.02（未燃尽的有机物的量）。 虽然此处已经包含了多种矿物成分，但是并非膨润土中的全部组分。
《国际葡萄酒药典》中规定了膨润土中重金属含量的限量：用铅表示的可溶性重金属含量应低于20mg/kg，可溶性砷含量应低于4mg/kg，铁的含量应低于600mg/kg。钙和镁的含量应低于0.5mol/kg。而我国国家标准GB 1886.63-2015 《食品安全国家标准 食品添加剂膨润土》中对总砷限量要求小于15mg/kg，铅限量要求小于35mg/kg，未限定铁含量。
在国家标准GB 2760-2014 《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中，膨润土属于需要规定功能和使用范围的加工助剂（不含酶制剂），使用量未限定。
膨润土因能够去除葡萄酒中不稳定的蛋白质而常用于葡萄酒的下胶，使用量通常是蛋白质含量的6倍，在葡萄汁中膨润土的用量一般为300-1000mg/L，在葡萄酒中为100-800gm/L。有些蛋白质含量较高的葡萄酒，如麝香葡萄酒，使用量要加大。葡萄酒中蛋白质的含量因葡萄品种、砧木品种、栽培技术、气候条件、树龄、产量等的差异而有所不同。膨润土使用时，先用20倍水（最好使用经过滤处理，除去钙、镁离子的水）浸泡6-12小时，混合均匀后，边循环边加入到葡萄酒中。
除结合葡萄酒中带正电的蛋白质外，膨润土还能够除去部分的Fe2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等带正电的金属离子。也有研究证明了添加膨润土下胶后葡萄酒中铁离子含量变化不大，铜离子含量降低。但这些作用并不是绝对的，膨润土下胶后对葡萄酒总金属离子含量的影响与其自身所带金属离子含量、其与这些金属离子的结合能力、膨润土的结构都有密切关系，如果硅藻土中本身金属离子含量较高，结合不紧密，使用膨润土下胶后可能会增加葡萄酒中此类金属离子含量。
钙基 or 钠基
钠基膨润土与钙基膨润土的不同点归纳起来主要有以下几个方面：
（1）交换性阳离子量和质不同。钠基膨润土交换性阳离子含量高达750～1000mL/kg以上，且以Na+为主，含量大于50%，碱性系数大于1。钙基膨润土交换性阳离子含量低，一般只有600mL/kg左右。
（2）pH值不同。钠基膨润土，pH值高达8.5～10.6，钙基膨润土，pH值一般为6.4～8.5之间。
（3）膨胀倍数不同。钠基膨润土膨胀倍数高达20～30倍，钙基膨润土膨胀倍数仅几倍到十几倍。
（4）吸水量、吸水速度不同。钠基膨润土吸水量大，最高达500%以上，吸水时间长（吸水速度慢）；钙基膨润土吸水量小，最高不超过200%，吸水速度快，不到2小时即达到饱和状态。
（5）化学成分不同。钠基膨润土中Na2O含量高，钙基膨润土中Na2O含量低。
（6）在水中的分散性不一样。钠基膨润土粉末投入水中分散后不产生沉淀；钙基膨润土粉末投入水中分散后很快就会产生沉淀。
（7）形成酒泥量不同。钠基膨润土形成的酒泥量大，钙基膨润土形成的酒泥量小。
（8）沉淀速度不同。钠基膨润土沉淀速度慢，钙基膨润土沉淀速度快。
（9）对酒中钠离子和钙离子含量的影响不同。钠基膨润土下胶后会略微增加葡萄酒中钠离子含量，而钙基膨润土会略微增加钙离子含量。
通过以上的文字，大家应该已经明确，其实严格来说称其为“钠基膨润土”或“钙基膨润土”是不准确的，更确切的名称应该是：“富含钠的膨润土”和“富含钙的膨润土”。既然钙基膨润土中本身含有钠离子，而GB 1886.63-2015 《食品安全国家标准 食品添加剂膨润土》中又未对膨润土中钠离子进行限量，所以钠基膨润土是可以使用的。
了解了膨润土的成因和作用原理后，相信大家已经对于选择钠基还是钙基膨润土有了自己的考量，其实“钠基”、“钙基”各有利弊，选择膨润土时更重要的是要选择纯度高，提纯工艺科学，金属离子及其他污染物质含量低的产品。评价膨润土下胶效果最好的方法是：做小样试验。
同时，小编认为国家标准GB 1886.63-2015 《食品安全国家标准 食品添加剂膨润土》里涉及的项目太少，钙、钾、钠、镁等离子含量和一些微生物指标也应该列入其中，毕竟这些指标也会影响葡萄酒的质量，是酿酒师较为关注的。
希望此类标准能够越来越完善，能够跟上葡萄酒行业的发展起到“指导”的作用，而不是形成“阻碍”。
总结
钠基膨润土中含有钙离子，钙基膨润土中也含有钠离子，虽然GB 1886.63-2015 中没有将钠基皂土列入范围，但该标准也未对膨润土中钠离子含量有强制要求，所以钠基膨润土能够在葡萄酒中使用。
葡萄酒下胶究竟是选择钠基膨润土还是钙基膨润土可从以下两个方面考虑：
（1）使用效果，可通过小样试验确定；
（2）膨润土添加后对葡萄酒的影响；
另外，许多辅料厂家可提供一些混合型膨润土，来避免单独使用时的弊端。同时合理调整钙基和钠基的比例，还能够生产出对香气和色素影响小、适合在红葡萄酒中使用的膨润土。鼎唐代理的产品中就有几款“有意思”的膨润土，在这里向大家略做介绍。
NaCalit_PORE-TEC —该产品是一款钠钙有机复合皂土，纯度更高，几乎不含铁等重金属，克服了钠、钙皂土单独下胶的弊端，酒泥生成少，香气和颜色损失小，特别适合白葡萄酒和桃红葡萄酒使用。
DAL CIN 家的BENTO.ZERO膨润土就更有趣了，这是一款钙基膨润土，该款膨润土不仅对葡萄酒香气和颜色影响小，而且作用快，混合均匀后作用时间18-24小时。最特别的是可以“干法”使用：无需浸泡吸水膨胀，打循环过程中添加到酒中；“湿法”使用也只需要浸泡5分钟。是不是很神奇！
DAL CIN 家还的另一款膨润土GELBENTONITETMDC，这是一款钠基膨润土，该款产品的特点是纯度高，用量少：葡萄汁中建议用量150-200g/T，葡萄酒中建议用量100-300g/T。可用于白葡萄酒和红葡萄酒的下胶，浸泡时间30分钟，下胶作用时间48小时。
更多膨润土资料，请与我们的公众号联系“鼎唐酿酒辅料智酿团”
在这里举了几种自家膨润土的例子，只想说明不同厂家或型号的膨润土特点不同，作为严谨而富有挑战精神的酿酒师，您是否愿意勇敢尝试新型的产品呢？当然了，“怀疑一切”也是酿酒师不可丢的优良品质，每一枚硬币都有两面，当看到其优点的时候，也应该想到这也许也会带来不足。在纷乱的产品中还需要您擦亮慧眼，为您家的葡萄酒选择最“适合”的下胶材料，不一定是最贵的，或普遍认为“最好的”。建议是大家不妨找到几家膨润土产品做一下对比：
（1）理化指标—金属离子含量，有条件的酒庄可测定下胶前后金属离子含量变化，我们比较关注的金属离子有铅、砷、钙、钾、钠等；
（2）下胶效果—沉淀时间、酒泥厚度；对酒的蛋白质稳定性、颜色、香气等的影响。
（3）膨润土中的微生物。
通过理化指标和品尝的结果，最终选择一款适合本酒庄酒使用的膨润土。
参考文献：
BRYCE RANKING 著.马会勤 译.酿造优质葡萄酒［M］. 北京：中国农业出版社，2004.
孙喜房等. 改型膨润土对红葡萄酒澄清过程中蛋白质和色素的影响［J］.食品科学,2006,27:(148-151).
鼎唐辅料介绍资料.
联系客服
