專利名稱：：一種白酒催陳的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
：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降解產生的硫化氫、硫醇、硫醚等揮發(fā)性物質，以及少量的丙烯醛、丁烯醛、甲醇、游離氨與其它低沸點物質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漫長的歲月。這必然使大量資金積壓、貯存設備投資增加，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(催化劑、臭氧化催陳)、生物及復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，而且酒的品質也難以維持原有風格；化學方法又普遍存在添加非發(fā)酵過程中產生的物質問題，而國家對純糧釀造酒明令禁止采取上述化學方法；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合處理方法，如ZL94223774.9提出的超聲一紫外一磁化為一體的復合催陳設備，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"，在安全性方面產生新的質疑。超重力場技術是一種裝置體積小，傳質強度高，容易操作的一門新興技術。近年來，超重力場技術解決了許多在常重力場下難以解決的問題。CN1064338A公開了利用旋轉床進行油田注水脫氧的方法，成功地將超重力旋轉床用于工業(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的方法等。另有在煙氣脫硫、廢水處理、化學反應、分離、吸附、脫氣等方面的諸多報導。這些技術的成功應用，充分體現(xiàn)了超重力場強有力的微觀混合、高效傳質特點的優(yōu)勢。超重力旋轉床高效傳質技術為白酒催陳提供了一條新的途徑。
發(fā)明內容本發(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化行為(低沸點物質揮發(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平衡)，模擬白酒自然陳釀過程及環(huán)境，利用超重力旋轉床高效傳質技術對白酒進行催陳，經過催陳試驗，處理后的白酒色、香、味相當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，通入到轉速為500—3000rpm的超重力旋轉床中，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；經過氣液傳質處理后，氣體由超重力旋轉床上部排氣口排出，白酒經超重力旋轉床內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。所述的超重力旋轉床可以是現(xiàn)有技術中普通的超重力旋轉床，也可以是特制的超重力旋轉床，只要具備氣液錯流、氣液傳質功能即可。本發(fā)明提供的一種實施上述方法的白酒催陳裝置，包括超重力旋轉床l，所述的超重力旋轉床1包含殼體2，殼體2內設置液體捕集器IO和轉子4，所述的轉子4由同心圓環(huán)填料層構成，轉子4與電機6同軸連接；布液器3的一端伸入轉子4的中心，另一端連接進液口5;進液口5與液體溫度調控裝置11和液體儲罐21通過液體管道22連接，液體管道22設置液體流量計12;超重力旋轉床1下部設置進氣口8,進氣口8與氣體溫度調控裝置13和氣源通過氣體管道23連接，氣體管道23設置氣體流量計14;超重力旋轉床1的頂部設置排氣口7，排氣口7連接冷凝器24;超重力旋轉床1的底部設置排液口9。所述的同心圓環(huán)填料層可以是具有l(wèi)-4層的篩網狀的圓桶，每一層圓桶可以是單層結構，也可以是充有陶瓷顆粒的夾層結構，所述的圓桶是由金屬、合金或表面涂有陶瓷的材料制成。所述的超重力旋轉床的內壁、布液器的表面材料為陶瓷、金屬或合金。催陳白酒時，白酒經液體溫度調控裝置、進液口進入旋轉床，并從布液器噴出，再經轉子離心霧化。同時，氧化性氣體經過氣體溫度調控裝置、進氣口進入旋轉床，在旋轉床的噴霧區(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)境下的多孔介質或孔道中流動接觸，進行強有力的微觀混合和高效傳質，然后，酒液經旋轉床殼體內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利用超重力旋轉床高效傳質技術對白酒進行催陳，處理后的酒液不增加任何非發(fā)酵過程中產生的物質；②使酒液在超重力旋轉床中與氧化性氣體微觀混合和高效傳質，加快了陳化反應的發(fā)生；③通過調節(jié)冷凝系統(tǒng)、酒液、氣體溫度，在進一步促進陳化反應發(fā)生、維持原酒風味特征、盡量減少酒損的同時，使產生新酒味的低沸點物質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及分子間弱相互作用的環(huán)境，促進了白酒陳化產物的形成。總之，本發(fā)明白酒催陳的整個過程，不改變任何類型純糧釀造白酒的風格、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。處理后的白酒色、香、味相當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中的超重力旋轉床結構示意圖。圖3圖2中轉子4的A-A剖面圖。圖中超重力旋轉床-1，殼體-2，布液器-3，轉子-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，它包括超重力旋轉床l，所述的超重力旋轉床1包含殼體2，殼體2內設置液體捕集器10和轉子4，轉子4由三層篩網狀的同心圓桶構成，每一個圓桶表面涂有陶瓷；轉子4與電機6同軸連接；布液器3的一端伸入轉子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、液體溫度調控裝置11、液體閥門20、液體儲罐21連接；超重力旋轉床1下部設置進氣口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、氣體溫度調控裝置13、氣體閥門16連接；超重力旋轉床1的頂部設置排氣口7，排氣口7連接冷凝器24;超重力旋轉床1的底部設置排液口9。所述的超重力旋轉床的內壁、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床的內壁、布液器的表面材料為不銹鋼，構成轉子4的篩網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氣體流量計、和氣體溫度調控裝置調控氣體流量和溫度后，由超重力旋轉床的進氣口進入旋轉床，在旋轉床中形成軸流向上的均勻氣流，進入霧化區(qū)和轉子的填料層；而待陳化白酒則由白酒儲灌經液體流量計調整流量和液體溫度調控裝置調控溫度后，由超重力旋轉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，被電機帶動轉子高速旋轉產生的強大離心力強制沿徑向作霧化分散，經歷第一級霧化后，液滴再撒在第二級同心圓環(huán)填料層上，再經歷離心霧化。這樣，液相被高速旋轉的篩網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、填料經過充分接觸和高效傳質，加速了陳化過程。然后，酒液經旋轉床殼體內壁匯集到裝置底部的排液口排出，氣流則由捕集器消霧后，經排氣口進入冷凝器冷卻回收氣流夾帶的酒液后經冷凝器排氣口排出。實施例1白酒催陳的裝置采用如圖所示的裝置，超重力旋轉床的轉子為表面涂有陶瓷的金屬絲網，氧化性氣體為氧氣，對新產汾酒進行處理。氧氣通過氣體溫度調控裝置，控制入口溫度為45-50'C之間，流量控制在2000L/m3/h;酒液經液體溫度調控裝置，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果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求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，通入到轉速為500-3000rpm的超重力旋轉床中，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；經過氣液傳質處理后，氣體由超重力旋轉床上部排氣口排出，白酒經超重力旋轉床內壁匯集到底部排液口排出。2、如權利要求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，包括超重力旋轉床(1)，所述的超重力旋轉床(1)包含殼體(2)，殼體(2)內設置液體捕集器(10)和轉子(4)，所述的轉子(4)由同心圓環(huán)填料層構成，轉子(4)與電機(6)同軸連接；布液器(3)的一端伸入轉子(4)的中心，另一端連接進液口(5);進液口(5)與液體溫度調控裝置(11)和液體儲罐(21)通過液體管道(22)連接，液體管道(22)設置液體流量計(12);超重力旋轉床(1)下部設置進氣口(8)，進氣口(8)與氣體溫度調控裝置(13)和氣源通過氣體管道(23)連接，氣體管道(23)設置氣體流量計(14);超重力旋轉床(1)的頂部設置排氣口(7)，排氣口(7)連接冷凝器(24);超重力旋轉床(1)的底部設置排液口(9)。4、如權利要求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層篩網狀的圓桶，每一層圓桶是單層結構或是充有陶瓷顆粒的夾層結構。5、如權利要求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，所述的超重力旋轉床的內壁、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化行為，模擬白酒自然陳釀過程及環(huán)境，利用超重力旋轉床高效傳質技術對白酒進行催陳，整個催陳過程，不改變任何類型純糧釀造白酒的風格、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。處理后的白酒色、香、味相當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