CN102634437B - 一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法及其装置，打开微氧控制系统，氧气罐中的氧气通过氧气分布器进入处理室内，使处理室内形成微氧环境；开启高压磁场调控系统，通过电压调节放大器设置两块极板间的电压及场强，通过频率调节器设置两块极板间的频率，使处理室内形成高压电磁场环境；将葡果酒装入酒温控制系统内冷却后，注入处理室内处理后，得到快速老熟的陈酿葡果酒。本发明所陈酿的葡果酒品质明显提高，而且操作简便，处理时间短，处理后的酒不会有返生现象。
Description
技术领域
本发明涉及葡萄酒果酒的陈酿工艺技术，更确切地讲是涉及一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法及其装置。
背景技术
老熟或者陈酿在葡萄酒果酒生产工艺中占据着重要的地位，但该工艺繁琐耗时，一个周期下来，不仅需要另建场地来满足其要求，而且造成企业资金链的紧张，甚至老熟陈酿过程中出现的微小差错都可能让整个罐里的酒成为劣质酒。针对传统老熟陈酿工艺的不足，发明一种对新酒能快速达到老熟陈酿效果的方法及装置有非常重要的实用价值。
我国从上世纪80年代以来，尝试了用红外线照射法、微波催陈法、激光老熟法、磁处理法、电处理法、高温震荡法等手段来达到酒类快速老熟目的，也取得了一定的成效。如ZL200710114854.2应用超声雾化技术和多孔材料，一次性完成对白酒的去浊、陈化增香过程，但此方法可能造成酒体不饱满，独特性缺失，很难使处理酒维持原来的风格；ZL200610115120.1通过连续添加微量氧的方式来调节容器内葡萄酒溶解氧的含量，使其供氧量与葡萄酒的耗氧量维持在一个均衡适宜的水平。但此种方法只能让溶解氧保持在一个水平，增加该体系的氧化还原电位，对酒的老熟效果不太明显，所需时间也较长；ZL99236237.7提供了一种管道式酒类高压电磁场快速催陈装置，通过高压电磁场对葡萄酒进行老熟处理，但此类单因素处理效果明显没有多因素协同作用效果突出，而且管道式处理大部分电磁场都耗散在空气中，而不是管道中的酒，对设备电压等参数的要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种酿造工艺简单、酒品品质高的电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法及其装置。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法，包括下述步骤：
(1)创建微氧环境
打开微氧控制系统，氧气罐中的氧气通过氧气分布器进入处理室内，使处理室内形成微氧环境；
(2)创建高压电磁场环境
开启高压磁场调控系统，通过电压调节放大器设置两块极板间的电压及场强，通过频率调节器设置两块极板间的频率，使处理室内形成高压电磁场环境；所述两块极板间的交流电压为60kV～100kV、场强为40kV/m～240kV/m、频率为50Hz～1500Hz。
(3)葡果酒置于微氧环境及高压电磁场环境中
将酒精度为11.5％(V/V)～13％(V/V)的葡果酒装入酒温控制系统内，冷却盘管对葡果酒进行12℃～20℃冷却后，葡果酒通过计量泵注入处理室内处理3min～5min，计量泵的流速为40L/min～60L/min，处理室内的氧气量为9mg/L～11mg/L；注入处理室内的葡果酒经过微氧环境及高压电磁场环境处理后，经处理室出口流出，得到快速老熟的陈酿葡果酒。
一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的装置，包括处理室以及连接在其底部的酒温控制系统，还包括一个微氧控制系统、一个高压磁场调控系统；
所述微氧控制系统包括依次连接的氧气罐、电磁阀、控制仪、微氧检测探头、氧气分布器，所述微氧检测探头和氧气分布器设置于处理室的内部；
所述高压磁场调控系统包括电磁场调控装置、两块极板，所述两块极板分别设置在处理室两侧的外壁，两块极板与处理室共同形成高压室体，所述两块极板接电磁场调控装置，所述两块极板中的其中一块与地连接。
所述电磁场调装置包括依次连接的自动报警断电构件、稳压器、频率调节器、电压调节放大器；自动报警断电构件包括温度传感器和湿度传感器；两块极板接电压调节放大器。
所述处理室内自下而上依次设置有多块导流板，导流板呈“之”字状分布，并以夹角为75°～85°安装在处理室两侧的内壁上。
所述高压室体的外部罩有电磁屏蔽层，电磁屏蔽层的外部还罩有绝缘保护层。
所述处理室为有机玻璃板构成；所述两块极板为金属板，并通过绝缘螺栓与处理室的侧壁固定；所述酒温控制系统还包括冷却盘管和计量泵；所述两块极板的高度比处理室低1cm～3cm。
本发明的有益效果在于：
(1)本方法利用微氧及高压电磁场环境协同陈酿葡果酒，使得其老熟效果更明显，处理时间短，而且处理效率高，处理后的葡果酒不会出现返生现象。标准大气压下，氧气在酒液中的饱和溶解氧浓度随温度的变化关系式为：
即溶解氧DO与温度T呈反比，故酒类在低温条件下能溶解更多微氧，但必须控制其含氧量不能过饱和，以防太多气体影响高压电磁场对酒的处理效果，微氧环境在老熟陈酿过程中与酒发生氧化还原反应，而高压电磁场不仅对酒类具有加速陈酿效果，并且能促进微氧在酒中进行氧化还原反应，增加酒体系的氧化还原电位；此外微氧的存在使得酒体系更易接受高压电磁场的作用，故微氧及高压电磁场协同处理使得酒的陈酿效果更好。可见，本发明不仅为酒厂省去了大量的贮存场地和容器，也缩短了企业的资金运作周期，带活了其生命力。
(2)本装置能连续化进行，而且处理量可灵活设计，既能进行小试化实验，又能满足工业化大规模处理要求。
(3)本装置对各类酒都有老熟效果，尤其对葡果酒处理效果更佳。
(4)可见本专利技术手段简便易行，陈酿的葡果酒品质明显提高，具有积极的技术效果与推广价值。
附图说明
图1为本发明电磁场微氧协同陈酿葡果酒的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例
如图1所示，为本发明电磁场微氧协同陈酿葡果酒的装置，包括处理室2-1、以及连接在处理室2-1底部的酒温控制系统3、一个微氧控制系统、一个高压磁场调控系统；所述微氧控制系统包括依次连接的氧气罐4-5(为处理室2-1提供所需要的纯氧气)、电磁阀4-4、控制仪4-1、微氧检测探头4-3(用于检测控制处理室中的微氧量)、氧气分布器4-2，所述微氧检测探头4-3和氧气分布器4-2设置于处理室2-1的内部；所述高压磁场调控系统包括电磁场调控装置1、两块极板2-5，所述两块极板2-5分别设置在处理室2-1两侧的外壁，两块极板2-5与处理室2-1共同形成高压室体，所述两块极板2-5接电磁场调控装置1，为安全起见，所述两块极板2-5中的其中一块与地连接。
所述电磁场调装置1包括依次连接的自动报警断电构件(图中未示出)、稳压器(图中未示出)、频率调节器(图中未示出)、电压调节放大器(图中未示出)；所述自动报警断电构件包括温度传感器和湿度传感器，当处理室2-1内出现湿度过高或者温度过高等不正常现象时会自动断电并发出警示。
所示两块极板2-5接电磁场调装置1内的电压调节放大器。两块极板2-5的材料可为不锈钢或者钛合金板等金属材料。
所述处理室2-1内自下而上依次设置有多块导流板2-6，使酒类在流动过程中充分与氧气接触，强化高压电磁场处理效果。导流板2-6呈“之”字状分布，并以夹角为75°～85°安装在处理室2-1两侧的内壁上。导流板2-6的数量可依据具体情况而有所增减。通过导流板2-6的作用使得进入的酒液2-7有充足的时间与氧气动态结合，从而形成精确的微氧环境。导流板2-6可采用橡木板或者有机玻璃板。
为了高压室体更加安全，所述高压室体的外部罩有电磁屏蔽层2-2，电磁屏蔽层2-2的外部还罩有绝缘保护层2-3。
所述处理室2-1为有机玻璃板构成；所述两块极板2-5为金属板，并通过绝缘螺栓与处理室2-1的侧壁固定；所述酒温控制系统3还包括冷却盘管(图中未示出)和计量泵(图中未示出)；所述两块极板2-5的高度比处理室2-1低1cm～3cm。
处理室2-1的两块极板2-5的距离不变，通过调节极板2-5的交流电压大小来控制场强大小，而处理时间通过计量泵的流速控制。
下面结合如图1说明电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法：
(1)创建微氧环境，即打开微氧控制系统，氧气罐4-5中的氧气通过氧气分布器4-2进入处理室2-1内，使处理室2-1内形成微氧环境；
(2)创建高压电磁场环境，即开启高压磁场调控系统，通过电压调节放大器设置两块极板2-5间的电压及场强，通过频率调节器设置两块极板2-5间的频率，使处理室2-1内形成高压电磁场环境；所述两块极板2-5间的交流电压为60kV～100kV、场强为40kV/m～240kV/m、频率为50Hz～1500Hz。
(3)葡果酒置于微氧环境及高压电磁场环境中
将酒精度为11.5％(V/V)～13％(V/V)的葡果酒装入酒温控制系统3内，冷却盘对葡果酒进行12℃～20℃冷却后，葡果酒通过计量泵注入处理室2-1内处理3min～5min，计量泵的流速为40L/min～60L/min，处理室2-1内的氧气量为9mg/L～11mg/L；注入处理室2-1内的葡果酒经过微氧环境及高压电磁场环境处理后，经处理室出口2-8流出，得到快速老熟的陈酿葡果酒。
葡果酒的注入量及在处理室2-1内的处理时间t通过计量泵来控制，处理室2-1的室体体积V是固定的，计量泵的流速c确定后，处理时间t也就确定了，关系式为t＝V/c。本装置的处理酒量大约在100L/h～5000L/h。
以下结合3种不同的酒，具体说明不同的参数。
(一)：当葡果酒选择酒精度为13％(V/V)的干红葡萄酒时(葡萄品种为赤霞珠，干红葡萄酒样来自云南某酒厂)，所述冷却温度为16℃，所述处理室2-1内的氧气量为9.90mg/L，所述计量泵的流速为40L/min，所述两块极板2-5间的交流电压为100kV，所述场强为125kV/m、频率为1000Hz，所述葡果酒在处理室2-1内处理时间为5min。
处理后的干红葡萄酒比未处理的原酒生涩感明显减弱，口感也变得圆润爽口，酒体较丰满，品质得到提高，达到在不锈钢罐老熟2-3年得效果。
(二)：当葡果酒选择酒精度为12％(V/V)的干白葡萄酒时(葡萄品种为霞多丽，干白葡萄酒样来自云南某酒厂)，所述冷却温度为12℃，所述处理室2-1内的氧气量为10.79mg/L，所述计量泵的流速为60L/min，所述两块极板2-5间的交流电压为80kV，所述场强为100kV/m、频率为850Hz，所述葡果酒在处理室2-1内处理时间为3min。
处理后的干白葡萄酒没有未处理时的生涩感，口感也变得绵软爽口，结构较饱满，品质明显得到提高，达到在不锈钢罐老熟1-3年的效果。
(三)：当葡果酒选择酒精度为11.5％(V/V)的荔枝干酒时(荔枝品种为黑叶，荔枝干酒样来自广东某酒厂)，所述冷却温度为13℃，所述处理室2-1内的氧气量为10.56mg/L，所述计量泵的流速为50L/min，所述两块极板2-5间的交流电压为60kV，所述场强为75kV/m、频率为1300Hz，所述葡果酒在处理室2-1内处理时间为4min。
处理后的荔枝干酒没有未处理时的生涩感，口感也变得绵软爽口，结构细腻，品质得到明显提高，达到在不锈钢罐老熟2-3年的效果。
除上述之外，值得说明的是，控制仪4-1可事先依据公式
设置不同种类葡果酒微氧量控制范围，对于干红葡萄酒，其氧含量可控制在9.14mg/L～10.11mg/L；对干白葡萄酒可控制在10.11mg/L～10.79mg/L；而对于其他果酒，如荔枝酒可控制在9.51mg/L～10.79mg/L。
上述装置运行过程中，使得处理后的葡果酒老熟效果达到在不锈罐中陈酿2-3年的老熟酒效果。本装置中氧气一部分溶解于葡果酒中，一部分与葡果酒中的组分发生氧化还原、酯化、水解等反应，同时两个极板2-5产生的高压电磁场为各类物化反应起到增效促进作用。处理后的葡果酒可以通过处理室出口2-4输送到橡木桶中进一步陈酿或者直接灌装成产品。
如上所述便可较好地实现本发明。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电磁场微氧协同陈酿葡果酒的方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）创建微氧环境
打开微氧控制系统，氧气罐中的氧气通过氧气分布器进入处理室内，使处理室内形成微氧环境；
（2）创建高压电磁场环境
开启高压磁场调控系统，通过电压调节放大器设置两块极板间的电压及场强，通过频率调节器设置两块极板间的频率，使处理室内形成高压电磁场环境；
（3）葡果酒置于微氧环境及高压电磁场环境中
将酒精度为11.5%（V/V）～13%（V/V）的葡果酒装入酒温控制系统内，冷却盘管对葡果酒进行12℃～20℃冷却后，葡果酒通过计量泵注入处理室内处理3min～5min，计量泵的流速为40L/min～60L/min，处理室内的氧气量为9mg/L～11mg/L；注入处理室内的葡果酒经过微氧环境及高压电磁场环境处理后，经处理室出口流出，得到快速老熟的陈酿葡果酒；
所述步骤（2）所述两块极板间的交流电压为60kV～100kV、场强为40kV/m～240kV/m、频率为50Hz～1500Hz。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括电磁场微氧协同陈酿葡果酒的装置，该装置包括处理室以及连接在其底部的酒温控制系统、一个微氧控制系统、一个高压磁场调控系统；
所述微氧控制系统包括依次连接的氧气罐、电磁阀、控制仪、微氧检测探头、氧气分布器，所述微氧检测探头和氧气分布器设置于处理室的内部；
所述高压磁场调控系统包括电磁场调控装置、两块极板，所述两块极板分别设置在处理室两侧的外壁，两块极板与处理室共同形成高压室体，所述两块极板接电磁场调控装置，所述两块极板中的其中一块与地连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述电磁场调控装置包括依次连接的自动报警断电构件、稳压器、频率调节器、电压调节放大器；所述自动报警断电构件包括温度传感器和湿度传感器；所述两块极板接电压调节放大器。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述处理室内自下而上依次设置有多块导流板，导流板呈“之”字状分布，并以夹角为75°～85°安装在处理室两侧的内壁上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述高压室体的外部罩有电磁屏蔽层，电磁屏蔽层的外部还罩有绝缘保护层。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述处理室为有机玻璃板构成；所述两块极板为金属板，并通过绝缘螺栓与处理室的侧壁固定；所述酒温控制系统还包括冷却盘管和计量泵。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述两块极板的高度比处理室低1cm～3cm。
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