專利名稱：：一種白酒催陳的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及白酒陳釀，具體屬于一種白酒催陳的方法及其裝置。技術(shù)背景眾所周知，新釀造的白酒，入口暴辣、剌激性強，具有以發(fā)酵過程中含硫蛋白等物質(zhì)降解產(chǎn)生的硫化氫、硫醇、硫醚等揮發(fā)性物質(zhì)，以及少量的丙烯醛、丁烯醛、甲醇、游離氨與其它低沸點物質(zhì)為主體的新酒邪雜味，常常需要自然存放數(shù)月、甚至數(shù)年，使酒體中低沸點物質(zhì)揮發(fā)，酯化水解、氧化還原、分子間的弱相互作用、貯存容器表面活性中心的參與等反應(yīng)逐漸達到平衡，以消除新酒味、增加陳酒口感。這一過程稱為陳化(也叫老熟或陳釀)。在常溫常壓、外部不提供能量和促陳的條件下實現(xiàn)上述平衡，尤其是某些決速步須經(jīng)漫長的歲月。這必然使大量資金積壓、貯存設(shè)備投資增加，同時酒損也加大，成為各大酒廠亟待解決的重大技術(shù)難題。為此科技工作者進行了大量研究，對白酒陳化機理也提出了"締合說"和"酯化說"等理論，并在此基礎(chǔ)上建立了各種物理(微波、超聲波、紅外線、紫外線、激光、x-射線、磁、熱、高壓、靜電催陳)、化學(xué)(催化劑、臭氧化催陳)、生物及復(fù)合法等人工催陳方法，這些方法不同程度的對白酒有一定的催陳作用，但用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的白酒人工催陳方法仍為少見，尤其是使用單一的物理方法，普遍存在"回生"現(xiàn)象，而且酒的品質(zhì)也難以維持原有風(fēng)格；化學(xué)方法又普遍存在添加非發(fā)酵過程中產(chǎn)生的物質(zhì)問題，而國家對純糧釀造酒明令禁止采取上述化學(xué)方法；而生物方法對高度酒，尤其是高度白酒實現(xiàn)陳化過程較為困難。目前普遍研究的方法多為復(fù)合處理方法，如ZL94223774.9提出的超聲一紫外一磁化為一體的復(fù)合催陳設(shè)備，雖有一定效果，但紫外線對工作人員的皮膚和眼睛有很大的傷害，酒的原有風(fēng)味特征也難以保證；ZL93109461.5采用磁化一礦化_電解臭氧熱處理方法，催陳效果較明顯，并在電解礦化處理過程中能釋放出對人體有益的"微量元素"，但也可能釋放出對人體有害的"微量元素"，在安全性方面產(chǎn)生新的質(zhì)疑。超重力場技術(shù)是一種裝置體積小，傳質(zhì)強度高，容易操作的一門新興技術(shù)。近年來，超重力場技術(shù)解決了許多在常重力場下難以解決的問題。CN1064338A公開了利用旋轉(zhuǎn)床進行油田注水脫氧的方法，成功地將超重力旋轉(zhuǎn)床用于工業(yè)規(guī)模的分離；CN1116146A公開了一種在超重力場下制備超微顆粒的方法；CNI1116185A公開了利用旋轉(zhuǎn)床超重力場中制備超細碳酸鈣的方法；CN1327945C公開了一種在超重力場中進行催化反應(yīng)的方法等。另有在煙氣脫硫、廢水處理、化學(xué)反應(yīng)、分離、吸附、脫氣等方面的諸多報導(dǎo)。這些技術(shù)的成功應(yīng)用，充分體現(xiàn)了超重力場強有力的微觀混合、高效傳質(zhì)特點的優(yōu)勢。超重力旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)技術(shù)為白酒催陳提供了一條新的途徑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、成本低廉、處理效果好的白酒催陳的方法及其裝置。本發(fā)明基于酒體中各種成分在自然陳釀過程中的轉(zhuǎn)化行為(低沸點物質(zhì)揮發(fā)，酯化水解、氧化還原、分子間的弱相互作用、貯存容器表面活性中心的參與等反應(yīng)平衡)，模擬白酒自然陳釀過程及環(huán)境，利用超重力旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)技術(shù)對白酒進行催陳，經(jīng)過催陳試驗，處理后的白酒色、香、味相當(dāng)于自然陳釀半年至兩年或更長時間的白酒。本發(fā)明提供的一種白酒催陳的方法，包括如下步驟控制白酒溫度為15'C—75°C,以500一3000L/mVh的流速，通入到轉(zhuǎn)速為500—3000rpm的超重力旋轉(zhuǎn)床中，同時通入溫度為15'C—75'C的氧化性氣體，流量控制在600-12000L/mVh之間；經(jīng)過氣液傳質(zhì)處理后，氣體由超重力旋轉(zhuǎn)床上部排氣口排出，白酒經(jīng)超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)壁匯集到底部排液口排出。所述的氧化性氣體是臭氧、氧氣或空氣。所述的超重力旋轉(zhuǎn)床可以是現(xiàn)有技術(shù)中普通的超重力旋轉(zhuǎn)床，也可以是特制的超重力旋轉(zhuǎn)床，只要具備氣液錯流、氣液傳質(zhì)功能即可。本發(fā)明提供的一種實施上述方法的白酒催陳裝置，包括超重力旋轉(zhuǎn)床l，所述的超重力旋轉(zhuǎn)床1包含殼體2，殼體2內(nèi)設(shè)置液體捕集器IO和轉(zhuǎn)子4，所述的轉(zhuǎn)子4由同心圓環(huán)填料層構(gòu)成，轉(zhuǎn)子4與電機6同軸連接；布液器3的一端伸入轉(zhuǎn)子4的中心，另一端連接進液口5;進液口5與液體溫度調(diào)控裝置11和液體儲罐21通過液體管道22連接，液體管道22設(shè)置液體流量計12;超重力旋轉(zhuǎn)床1下部設(shè)置進氣口8,進氣口8與氣體溫度調(diào)控裝置13和氣源通過氣體管道23連接，氣體管道23設(shè)置氣體流量計14;超重力旋轉(zhuǎn)床1的頂部設(shè)置排氣口7，排氣口7連接冷凝器24;超重力旋轉(zhuǎn)床1的底部設(shè)置排液口9。所述的同心圓環(huán)填料層可以是具有l(wèi)-4層的篩網(wǎng)狀的圓桶，每一層圓桶可以是單層結(jié)構(gòu)，也可以是充有陶瓷顆粒的夾層結(jié)構(gòu)，所述的圓桶是由金屬、合金或表面涂有陶瓷的材料制成。所述的超重力旋轉(zhuǎn)床的內(nèi)壁、布液器的表面材料為陶瓷、金屬或合金。催陳白酒時，白酒經(jīng)液體溫度調(diào)控裝置、進液口進入旋轉(zhuǎn)床，并從布液器噴出，再經(jīng)轉(zhuǎn)子離心霧化。同時，氧化性氣體經(jīng)過氣體溫度調(diào)控裝置、進氣口進入旋轉(zhuǎn)床，在旋轉(zhuǎn)床的噴霧區(qū)形成軸流向上的均勻氣流。這樣，白酒被巨大的剪切力撕裂成微米至納米級的液膜、液絲和液滴，使氣_液、氣_固、液一固兩相在超重力環(huán)境下的多孔介質(zhì)或孔道中流動接觸，進行強有力的微觀混合和高效傳質(zhì)，然后，酒液經(jīng)旋轉(zhuǎn)床殼體內(nèi)壁匯集到裝置底部的排液口排出，氣流則由裝置上部冷凝器排氣口排出。本發(fā)明的優(yōu)點和效果①利用超重力旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)技術(shù)對白酒進行催陳，處理后的酒液不增加任何非發(fā)酵過程中產(chǎn)生的物質(zhì)；②使酒液在超重力旋轉(zhuǎn)床中與氧化性氣體微觀混合和高效傳質(zhì)，加快了陳化反應(yīng)的發(fā)生；③通過調(diào)節(jié)冷凝系統(tǒng)、酒液、氣體溫度，在進一步促進陳化反應(yīng)發(fā)生、維持原酒風(fēng)味特征、盡量減少酒損的同時，使產(chǎn)生新酒味的低沸點物質(zhì)也得到了徹底的去除；④模擬白酒自然陳釀過程及環(huán)境，選擇了與自然陳釀貯存容器相同的材料，創(chuàng)造了貯存容器表面活性中心參與陳化反應(yīng)及分子間弱相互作用的環(huán)境，促進了白酒陳化產(chǎn)物的形成?？傊景l(fā)明白酒催陳的整個過程，不改變?nèi)魏晤愋图兗Z釀造白酒的風(fēng)格、特征，且成本低、操作簡便，適宜各種類型白酒、不同規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。處理后的白酒色、香、味相當(dāng)于自然陳釀半年至兩年或更長時間的白酒。圖l本發(fā)明白酒催陳裝置示意圖。圖2圖1中的超重力旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)示意圖。圖3圖2中轉(zhuǎn)子4的A-A剖面圖。圖中超重力旋轉(zhuǎn)床-1，殼體-2，布液器-3，轉(zhuǎn)子-4，進液口-5，電機-6，排氣口-7，進氣口-8，排液口-9，捕集器-10;液體儲罐-21，液體閥門-20，液體管道-22，液體溫度調(diào)控裝置-11，液體溫度計-18，泵-17，壓力表-19，液體流量計-12;氣體管道-23，氣體流量計-14，氣體溫度計-15，氣體溫度調(diào)控裝置-13,氣體閥門-16;冷凝器-24。具體實施方式對照附圖，對本發(fā)明做進一步說明圖中，是本發(fā)明的一種白酒催陳的裝置，它包括超重力旋轉(zhuǎn)床l，所述的超重力旋轉(zhuǎn)床1包含殼體2，殼體2內(nèi)設(shè)置液體捕集器10和轉(zhuǎn)子4，轉(zhuǎn)子4由三層篩網(wǎng)狀的同心圓桶構(gòu)成，每一個圓桶表面涂有陶瓷；轉(zhuǎn)子4與電機6同軸連接；布液器3的一端伸入轉(zhuǎn)子4的中心，另一端連接進液口5;進液口5通過液體管道22依次與液體流量計12、壓力表19、泵17、液體溫度計18、液體溫度調(diào)控裝置11、液體閥門20、液體儲罐21連接；超重力旋轉(zhuǎn)床1下部設(shè)置進氣口8，進氣口8通過氣體管道23依次與氣體流量計14、氣體溫度計15、氣體溫度調(diào)控裝置13、氣體閥門16連接；超重力旋轉(zhuǎn)床1的頂部設(shè)置排氣口7，排氣口7連接冷凝器24;超重力旋轉(zhuǎn)床1的底部設(shè)置排液口9。所述的超重力旋轉(zhuǎn)床的內(nèi)壁、布液器的表面材料為陶瓷。本發(fā)明另一種實施方式是超重力旋轉(zhuǎn)床的內(nèi)壁、布液器的表面材料為不銹鋼，構(gòu)成轉(zhuǎn)子4的篩網(wǎng)狀圓桶由不銹鋼制成。這種裝置在去除新酒邪雜味也有明顯效果。使用本發(fā)明白酒催陳裝置催陳白酒的過程氧化性氣體經(jīng)氣體流量計、和氣體溫度調(diào)控裝置調(diào)控氣體流量和溫度后，由超重力旋轉(zhuǎn)床的進氣口進入旋轉(zhuǎn)床，在旋轉(zhuǎn)床中形成軸流向上的均勻氣流，進入霧化區(qū)和轉(zhuǎn)子的填料層；而待陳化白酒則由白酒儲灌經(jīng)液體流量計調(diào)整流量和液體溫度調(diào)控裝置調(diào)控溫度后，由超重力旋轉(zhuǎn)床的進液口進入布液器，通過布液器噴出，進入霧化區(qū)，噴在第一級同心圓環(huán)填料層上，被電機帶動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大離心力強制沿徑向作霧化分散，經(jīng)歷第一級霧化后，液滴再撒在第二級同心圓環(huán)填料層上，再經(jīng)歷離心霧化。這樣，液相被高速旋轉(zhuǎn)的篩網(wǎng)狀多次霧化分散成極微小的液滴。液滴在噴霧區(qū)和填料層與氧化性氣體、填料經(jīng)過充分接觸和高效傳質(zhì)，加速了陳化過程。然后，酒液經(jīng)旋轉(zhuǎn)床殼體內(nèi)壁匯集到裝置底部的排液口排出，氣流則由捕集器消霧后，經(jīng)排氣口進入冷凝器冷卻回收氣流夾帶的酒液后經(jīng)冷凝器排氣口排出。實施例1白酒催陳的裝置采用如圖所示的裝置，超重力旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子為表面涂有陶瓷的金屬絲網(wǎng)，氧化性氣體為氧氣，對新產(chǎn)汾酒進行處理。氧氣通過氣體溫度調(diào)控裝置，控制入口溫度為45-50'C之間，流量控制在2000L/m3/h;酒液經(jīng)液體溫度調(diào)控裝置，控制入口溫度為55-6(TC之間，流量控制在1800-2000L/m3/h之間；電機的轉(zhuǎn)速為1800rpm;冷凝器用自來水冷卻。處理后的酒液，酒損在0.4%(V/V)，口感品評優(yōu)于自然存儲2年以上的白酒，氣相色譜分析的部分微量成分相對百分含量和口感品評結(jié)果見表1和表2。實施例2氧化性氣體采用空氣，流量控制在2500-3000L/mVh之間，其它同實施例1。處理后的酒液，酒損在0.45%(V/V)，口感品評優(yōu)于自然存儲2年以上的白酒，氣相色譜分析的部分微量成分相對百分含量和口感品評結(jié)果見表1和表2。實施例氧化性氣體采用臭氧，流量控制在900-950L/n^/h之間，其它同實施例1。處理后的酒液，酒損在0.3%(V/V)，口感品評優(yōu)于自然存儲半年以上的白酒，氣相色譜分析的部分微量成分相對百分含量和口感品評結(jié)果見表1和表2。表1氣相色譜分析的部分微量成分相對百分含量々v頁n\目量\對照樣品新酒用本發(fā)明處理后的樣品新酒存儲半年存儲2年存儲5年臭氧處理空氣處理氧氣處理乙酸乙酯60.789458.678847.917445.176248.840546.791347.6386乳酸乙酯8.283610.595114.963311.551912.690513.069212.273<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注*在相同的氣相色譜測定條件下，對照樣品和新酒用本發(fā)明處理后的樣品分別直接進樣，扣除乙醇后，其它所有微量成分歸一化處理得相對百分含量。表2酒廠組織評酒師口感品評結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種白酒催陳的方法，其特征在于，包括如下步驟控制白酒溫度為15℃-75℃，以500-3000L/m3/h的流速，通入到轉(zhuǎn)速為500-3000rpm的超重力旋轉(zhuǎn)床中，同時通入溫度為15℃-75℃的氧化性氣體，流量控制在600-12000L/m3/h之間；經(jīng)過氣液傳質(zhì)處理后，氣體由超重力旋轉(zhuǎn)床上部排氣口排出，白酒經(jīng)超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)壁匯集到底部排液口排出。2、如權(quán)利要求l所述白酒催陳的方法，其特征在于，所述的氧化性氣體是臭氧、氧氣或空氣。3、一種實施權(quán)利要求l所述白酒催陳方法的裝置，其特征在于，包括超重力旋轉(zhuǎn)床(1)，所述的超重力旋轉(zhuǎn)床(1)包含殼體(2)，殼體(2)內(nèi)設(shè)置液體捕集器(10)和轉(zhuǎn)子(4)，所述的轉(zhuǎn)子(4)由同心圓環(huán)填料層構(gòu)成，轉(zhuǎn)子(4)與電機(6)同軸連接；布液器(3)的一端伸入轉(zhuǎn)子(4)的中心，另一端連接進液口(5);進液口(5)與液體溫度調(diào)控裝置(11)和液體儲罐(21)通過液體管道(22)連接，液體管道(22)設(shè)置液體流量計(12);超重力旋轉(zhuǎn)床(1)下部設(shè)置進氣口(8)，進氣口(8)與氣體溫度調(diào)控裝置(13)和氣源通過氣體管道(23)連接，氣體管道(23)設(shè)置氣體流量計(14);超重力旋轉(zhuǎn)床(1)的頂部設(shè)置排氣口(7)，排氣口(7)連接冷凝器(24);超重力旋轉(zhuǎn)床(1)的底部設(shè)置排液口(9)。4、如權(quán)利要求3所述白酒催陳的裝置，其特征在于，所述的同心圓環(huán)填料層是具有l(wèi)-4層篩網(wǎng)狀的圓桶，每一層圓桶是單層結(jié)構(gòu)或是充有陶瓷顆粒的夾層結(jié)構(gòu)。5、如權(quán)利要求4所述白酒催陳的裝置，其特征在于，所述的圓桶是由金屬、合金或表面涂有陶瓷的材料制成。6、如權(quán)利要求3所述白酒催陳的裝置，其特征在于，所述的超重力旋轉(zhuǎn)床的內(nèi)壁、布液器的表面材料為陶瓷、金屬或合金。全文摘要本發(fā)明提供了一種白酒催陳的方法及其專用裝置。本發(fā)明基于酒體中各種成分在自然陳釀過程中的轉(zhuǎn)化行為，模擬白酒自然陳釀過程及環(huán)境，利用超重力旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)技術(shù)對白酒進行催陳，整個催陳過程，不改變?nèi)魏晤愋图兗Z釀造白酒的風(fēng)格、特征，且成本低、操作簡便，適宜各種類型白酒、不同規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。處理后的白酒色、香、味相當(dāng)于自然陳釀半年至兩年或更長時間的白酒。文檔編號C12H1/00GK101250474SQ20081005477公開日2008年8月27日申請日期2008年4月8日優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日發(fā)明者華喬,劉志永,張生萬,張福增,偉王申請人:山西大學(xué)