CN101948732A - 酒质净化方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酒质净化方法，包括氧化还原反应，在酒体与氧气或臭氧混合均匀后，发生所述氧化还原反应，所述氧化还原反应在紫外光的照射下，在附着有TiO2光催化剂层的固体颗粒的表面进行。本发明还公开了用于实现上述的酒质净化方法的装置。本发明将多组紫外光源均匀置于反应室的各部，直接照射酒体与光催化剂的表面，紫外光在催化剂作用下能够高效地分解酒体中不饱和化合物，如醛类、杂醇油、硫化物等有害成份，清除酒中的邪杂、异味，去除新酒的辛辣刺激和糠味，去除食用酒精异杂味，深度提升了酒的内在品质。

Description

酒质净化方法和装置
技术领域
本发明涉及一种酒质净化方法和装置，属于酒类后处理技术领域。
背景技术
现有酒类的净化及异杂味去除一股都靠长期贮存或运用活性炭、臭氧、分子筛等处理方法来完成。但现有的方法尚有很大的局限性，老的生产方法已满足不了现代生产要求。随着人们保健意识的提高。酒类生产对酒质的去杂、脱毒、提高酒的内在质量的新技术需求强烈。当前的研究发现TiO2在紫外光的照射下产生的光电反应对酒类的脱毒、去杂、老熟作用明显。TiO2还具有一股催化剂反复使用的性能，是一种酒类净化的好材料、好方法。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种操作简单、高速高效、净化完全、节能低耗的酒质净化方法和装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种酒质净化方法，包括氧化还原反应，在酒体与氧气或臭氧混合均匀后，发生所述氧化还原反应，所述氧化还原反应在紫外光的照射下，在附着有TiO2光催化剂层的固体颗粒的表面进行。
所述紫外光为优选C波段紫外光。
所述酒体与氧气或臭氧通过对流进行混合。
本发明所采取的另一技术方案是一种用于实现上述的酒质净化方法的装置，包括筒体及与其固接的上封头和下封头，在所述筒体和所述上封头之间固接有多孔顶板，在所述筒体和所述下封头之间固接有多孔底板，所述多孔顶板、所述多孔底板和所述筒体之间形成反应室，所述反应室内填装有固体颗粒，所述固体颗粒的表面附着有TiO2光催化剂层，所述反应室内均布有与所述多孔顶板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源贯穿在所述固体颗粒内，所述反应室设有布液器，所述反应室连通有进气管，所述下封头上设有出酒管，所述反应室上部设有原酒入口，所述出酒管通过文丘里管与自吸泵的入口连接，所述文丘里管的喉管经管路与所述反应室的上部连通。
所述反应室的内壁设有反光层或为抛光镜面。
所述紫外光源为优选紫外C波段灯。
所述布液器连接在所述多孔底板上，所述进气管连接在所述下封头上。
所述进气管的出气端连接有布气管。
本发明具有的优点和积极效果是：将多组紫外光源均匀置于反应室的各部，直接照射酒体与光催化剂的表面，紫外光在催化剂作用下能够高效地分解酒体中不饱和化合物，如醛类、杂醇油、硫化物等有害成份，清除酒中的邪杂、异味，去除新酒的辛辣刺激和糠味，去除食用酒精异杂味。在光催化剂TiO2参与下使紫外光能最大化的利用，来自反应室上部的酒液在流经催化剂表面时接受紫外光照射从而被净化，加快了酒质中有毒物质及异杂味的分解，深度提升了酒的内在品质；酒体在光催化剂表面的均匀流布并可依据反应效果加大或减少酒体流速，调整酒体的反应时间；操作简单、高速高效、净化完全、节能低耗。并且本发明结构简单，维护方便，适用面广，可用于中国白酒、中国黄酒、日本清酒、伏特加、葡萄酒、保健酒、威士忌及食用酒精等的深度净化。
附图说明
图1是本发明酒质净化装置的结构示意图；
图2是图1的A-A剖示图。
图中：1、上封头，2、原酒入口，3、紫外灯管，4、玻璃管，5、固体颗粒，6、多孔底板，7、下封头，8、进气管，9、出酒管，10、布液器，11、文丘里管，12、出口，13、自吸泵，14、筒体，15、多孔顶板，16、布气管。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图2，一种酒质净化装置，包括筒体14及与其通过法兰固接的上封头1和下封头7，在筒体14和上封头1之间固接有多孔顶板15，在筒体14和下封头7之间固接有多孔底板6，多孔顶板15、多孔底板6和筒体14之间形成反应室。反应室内填装有固体颗粒5，固体颗粒5的表面附着有TiO2光催化剂层。反应室内均布有与多孔顶板15和多孔底板6分别固接的紫外灯管3和石英玻璃管4，石英玻璃管4套在紫外灯管3的外面。石英玻璃管4的作用是：隔离酒液与紫外灯管，避免它们直接接触。紫外灯管3和石英玻璃管4贯穿在固体颗粒5中。多孔底板6上均布有多只不锈钢布液器10，布液器10上均布有
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的缝隙。布液器10的作用是气体可以自下向上运动，液体可以自上而下运动，而直径大于布液器缝隙的固体颗粒被阻隔在反应室内。反应室外壳为304、316不锈钢，反应室的内壁有反光层，通过镀铝、银、铬或做镜面抛光处理形成，以增加对紫外光的反射，使得光催化反应能有效利用光源能量。反应室的横截面可以为圆柱形或多边形。紫外光源可用单相光源，也可用多组光源，最好选用C波段紫外光波的紫外灯。
反应室上部设有原酒入口2，原酒入口2位于固体颗粒5的上面并与固体颗粒5的上表面保持一定的距离。下封头7底部连接有进气管8和出酒管9，出酒管9经文丘里管11和连接管与自吸泵13的入口连接，文丘里管11的喉管经管路与反应室的上部连通。整套装置的动力为自吸泵13，文丘里管11的喉管连接反应室上部，在自吸泵13的作用下文丘里管11产生负压，吸入反应后富余的氧气和反应的副产品二氧化碳，并经自吸泵13的出口12与酒液一起排入酒罐。进气管8的出气端连接有多孔钛布气管16，可使氧气或臭氧均匀吸入。通过氧气或臭氧形成的气泡对酒体进行搅拌，能够提升酒体净化效果。进气管也可以连接在上封头上，此时布液器应设在多孔顶板上。
酒液在装置内的定向流动动力由自吸泵13提供，整个装置内部处于负压状态，吸入原酒，吸进氧气或臭氧，自吸泵13为食品级不锈钢自吸泵。
上述固体颗粒5为难溶于酒液的固体颗粒如玻璃球、硅胶玻璃球、玻璃片或玻璃管等。其表面用雾化喷枪喷涂重量浓度1～3％的TiO2溶液，在15～100℃中固化后，装入上述反应室。以难溶于酒液的玻璃球、玻璃片或玻璃管等固体颗粒为载体的TiO2光催化剂，催化活性高，稳定性好，可有效去除酒中的有害物质。同时用玻璃球、玻璃片或玻璃管等固体颗粒作为TiO2光催化剂的载体，填装在反应室内，既提高了光催化的表面积，又能保证酒体在反应室中的畅流，提高装置的处理能力。
上述装置可依据要求多个并联或串联使用。
采用上述装置净化酒质的方法：
实施例1：
常温下，点亮紫外灯管，反应室在大于3.01mv的紫外光的照射下，自吸泵13将原酒以4T/h的速度连续泵入反应室上部，将氧气从反应室底部以2.0m3/h的速度吸入，酒体在固体颗粒5的光催化剂表面均匀流布并与氧气充分接触并反应，通过光电催化的氧化还原反应去除酒中的异杂味及有害物质。反应的副产物二氧化碳及富余的氧气在反应室的上部聚集，文丘里管11在自吸泵13的作用下产生负压，在反应室上部聚集的二氧化碳和氧气经自吸泵的出口与酒液一起排入酒罐。本实施例固体颗粒5上的光催化剂层是喷涂重量浓度为1％的TiO2光催化剂溶液，在15℃中固化形成的。经测定原酒中的正丙醇由净化前的128mg/l下降为103mg/l，异戊醇由140mg/l下降为110mg/l，正丁醇由86mg/l下降为50mg/l。
实施例2：
与实施例1不同的是，从反应室底部以2.0m3/h的速度吸入的是臭氧，固体颗粒上的光催化剂层是喷涂重量浓度为3％的TiO2光催化剂溶液，在100℃中固化形成的。经测定原酒中正丙醇由净化前的128mg/l下降为95mg/l，异戊醇由140mg/l下降为103mg/l，正丁醇由85mg/l下降为50mg/l。其它步骤与实施例1相同。
上述实施例1和实施例2通过光电催化氧化还原反应去除酒中异杂味及有害物质的原理是：当光量子能量(hv)≥半导体材料的禁带宽度(Eg)的光照射到半导体光催化剂时，光催化剂表面产生具有强氧化作用的·OH自由基等，又由于充入的氧气或臭氧其本身具有强氧化性，更加强了氧化作用。可以将酒中异杂味及不饱和化合物如醛类、硫化物、杂醇油、酒中的糟糠味及有害物质氧化为水和二氧化碳，清除酒中的邪杂味。去除新酒的辛辣刺激和杂味，并可去除酒精异杂味；同时催化剂表面还产生具有强还原能力的[O2 -]等自由基，可以将酒中重金属离子还原。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种酒质净化方法，包括氧化还原反应，其特征在于，在酒体与氧气或臭氧混合均匀后，发生所述氧化还原反应，所述氧化还原反应在紫外光的照射下，在附着有TiO2光催化剂层的固体颗粒的表面进行。
2.根据权利要求1所述的酒质净化方法，其特征在于，所述紫外光为C段紫外光。
3.根据权利要求1或2所述的酒质净化方法，其特征在于，所述酒体与氧气或臭氧通过对流进行混合。
4.一种用于实现根据权利要求1所述的酒质净化方法的装置，其特征在于，包括筒体及与其固接的上封头和下封头，在所述筒体和所述上封头之间固接有多孔顶板，在所述筒体和所述下封头之间固接有多孔底板，所述多孔顶板、所述多孔底板和所述筒体之间形成反应室，所述反应室内填装有固体颗粒，所述固体颗粒的表面附着有TiO2光催化剂层，所述反应室内均布有与所述多孔顶板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源贯穿在所述固体颗粒内，所述反应室设有布液器，所述反应室连通有进气管，所述下封头上设有出酒管，所述反应室上部设有原酒入口，所述出酒管通过文丘里管与自吸泵的入口连接，所述文丘里管的喉管经管路与所述反应室的上部连通。
5.根据权利要求4所述的酒质净化装置，其特征在于，所述反应室的内壁设有反光层或为抛光镜面。
6.根据权利要求4或5所述的酒质净化装置，其特征在于，其特征在于，所述紫外光源为紫外线C波段灯。
7.根据权利要求4或5所述的酒质净化装置，其特征在于，所述布液器连接在所述多孔底板上，所述进气管连接在所述下封头上。
8.根据权利要求7所述的酒质净化装置，其特征在于，所述进气管的出气端连接有布气管。
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