CN108728323A - 模拟自然醇化的酒类高效陈化装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟自然醇化的酒类高效陈化装置及其应用方法，属于液态物品的陈化技术领域。该陈化装置包括壳体(1)、栅杆(2)，所说的栅杆(2)固定于壳体(1)的内部；壳体(1)上部设有一个或多个进酒器(3)，与栅杆(2)相对应；壳体(1)底部设有一个或多个出酒口(4)，壳体(1)中下部设有一个或多个进气口(5)，壳体(1)上部还设有一个或多个出气口(6)。优选方案包括壳体(1)中下部加设填料。还提供栅杆与填料的用材选取，以及装置的应用方法。装置的“接触与暴露效应”及纳米材料效应，使其能在维持酒类自然老熟机理基本不变的前提下，达到高速陈化之效。适合白酒、黄酒、葡萄酒等大多数酒类的陈化与醇化。

Description

模拟自然醇化的酒类高效陈化装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及酒类陈化装置及其应用方法，特别涉及一种模拟自然醇化的酒类高效陈化装置及其应用方法，属于液态物品的陈化技术领域。

背景技术

新酿制的酒往往带有辛辣味与刺激性气味，香气寡淡，口感较差，不醇和，需要经过很长时间的贮存老熟后才能使用，给企业的生产和经营带来了诸多不便。

比如，刚蒸出来的白酒有冲鼻、刺激辛辣等不愉快的气味，含有醛类、硫化氢、硫醇、硫醚、游离氨等臭味和刺激性物质，称为新酒。新酒一般需经过一定时间的贮存老熟后才能饮用。将刚蒸馏出来的白酒分级贮存，或将配制的新酒在特制的容器中自然放置一段时间，以便醛类、硫化物、游离氨的挥发逸出，促使酒的氧化、酯化、缩合等；达到酒体柔和、酒香纯正的目的，这一过程即为酒的陈化(或老熟)。这种自然陈化，是白酒生产的传统方法，主要是由于在贮存过程中发生了氧化和酯化等反应，香味物质不断生成；又由于新酒含有低沸点的醛类和硫化氢等刺激性和臭味物质，经过贮存后大多挥发，酒精分子与水分子发生缔合，因而白酒的刺激味和辛辣味就大为减少；但此方法不但贮存周期长，而且占用了大量的库房，积压了大量的资金，已不适应现代化生产的要求。为此，制酒行业通过采用现代化的科学技术来加速酒的老熟过程。这些技术可分为三大类：物理法、化学法和生物法。其中，物理法由于不在酒中添加其他物质而备受研发者的青睐。物理催陈方法包括光、电、磁、微波、超声波、离子、高压等众多种外加因素的方法。虽然都有一定的作用，但是这些外加因素的方法，有的很大程度上改变了酒类自然陈化的机理，故有人认为这是将一种生酒变成了另一种“生酒”；而有的仅加快了多种陈化反应中的少数或单一过程，有的甚至在外加因素解除后出现返生现象，有的存在设备投资大、耗能高等问题。

另一方面，很多新制的酒还含有超标量的甲醇等低沸点有害杂质，甲醇与乙醇同属醇类，故大多的物理法甚至某些自然陈化法都较难将其完全转化为无害物质，为此亦亟待一种更科学的模式来解决问题。

中国科学院成都生物研究所的ZL200310110760.X，采用纳米级的氧化锌、氧化镁、氧化硅、氧化钛混合后与聚丙烯混合，经200-300℃活化再压制成型；应用时将该质材按万分之一至万分之三的比例置于待处理的白酒中，静置或搅拌24-168小时；其所述优点包括：1、可缩短催陈时间，使酒体醇厚柔和，滋味办调，绵甜爽净，回味悠长；2、增加酒的香气，提高酒的品质；3、可有效除浊，将高级脂肪酸酯变成胶体颗粒，由于胶粒表面的双电层的存在，极性加强，溶解度加大。该发明相对符合自然陈化机理，只不过相对静态的方式致接触效率不高，并且合成有机树脂聚丙烯的包覆也一定程度上影响纳米材料效能的充分发挥。

另外，向酒中直接通空气或氧气等，是现今酒厂常用的接近自然的陈化法，但往往因气液接触不充分致效果不明显；有的酒厂为追求这种类自然陈化法的效果，不惜投入高价或高耗能设施，虽然实效有所提高，但大多收效与投入不成正比。

发明内容

本发明要解决的技术问题，就是现有陈化技术对酒类的陈化效果尚需适当改进等问题。

本发明要解决的技术问题所采用的技术方案，首要是提供一种模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，该陈化装置包括壳体(1)、栅杆(2)，所说的栅杆(2)固定于壳体(1)的内部；壳体(1)上部设有一个或多个进酒器(3)，与栅杆(2)相对应；壳体(1)底部设有一个或多个出酒口(4)，壳体(1)中下部设有一个或多个进气口(5)，壳体(1)上部还设有一个或多个出气口(6)。

优选的，所说的壳体(1)中下部加设填料(7)。

优选的，所说的栅杆(2)为圆柱体或类圆形截面的柱杆，每列栅杆的每根栅杆垂直方向圆心或中心对齐成一条垂直线，所说的栅杆(2)包括实心杆和/或空心杆。

优选的，所说的栅杆(2)和/或填料(7)为无釉陶瓷材料、功能性陶瓷材料、含有益矿物质的天然石料之中的一种或几种；或者，所说的栅杆(2)和/或填料(7)表面覆有功能性陶瓷材料，包括纳米陶瓷材料、纳米功能陶瓷材料、光电功能陶瓷材料之中的一种或几种。

优选的，所说的栅杆(2)和/或填料(7)为麦饭石和/或纳米功能陶瓷材料；其中后者一种是整体烧结的纳米功能陶瓷材料；另一种优选是在成形基材表面涂覆纳米无机分散液后，经110-690℃低温固化而成的表面型纳米功能陶瓷材料，所说的纳米无机分散液由包括纳米氧化硅、纳米氧化镁、纳米氧化铁、纳米氧化钛、纳米氧化锰、纳米氧化锌、纳米氧化锗或氧化锗、纳米氧化铝之中的二种或多种材料，在水或醇水溶液中分散后，添加含增稠剂的硅溶胶制成。

所选纳米氧化物是按照麦饭石的部分有益氧化物选取，且不添加合成有机树脂及强碱性物质，以不影响纳米材料固有的活性效能。而硅溶胶为纳米微粒胶体，具有较大的比表面积和较丰富的表面硅醇羟基，故其本身就表现出一定的纳米活性。当加热到110℃时，硅溶胶中的自由水已经完全失去；当加热到140-220℃时，硅溶胶脱附物理吸附水；因此，从节能与应用性能考虑，实际固化温度可在180-280℃之间。

麦饭石是公认的含有益矿物质的石料，并且其多孔结构含有部分纳米材料之功能。无釉陶瓷材料表面亦为多孔结构，对酒类也有一定的催陈作用，有位酒业公司的总经理曾跟笔者谈到，在贮酒器中加些陶瓷片，数年后比别的贮酒器(不加陶瓷片)中的酒明显老熟醇香。

优选的，所说的进酒器(3)为类似布液器的结构，进酒器(3)设有酒液加热设施和/或过滤设施，或者外接酒液加热设施和/或过滤设施；优选的，所说的进气口(5)外接空气净化装置和/或空气加热装置；优选的，所说的出酒口(4)外接酒液过滤设施；优选的，所说的出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和/或气体循环利用系统。

可选的，所说的陈化装置还包括附设电场、磁场、超声波、微波、高压、红外线之中的一种或几种辅助陈化设施。

优选的，模拟自然醇化的酒类高效陈化装置的应用方法，其中对新酒的陈化包括下列步骤：

a)关闭出酒口(4)，将酒液加热至30℃-60℃后，恒量通过进酒器(3)进入装置，使酒液沿着每列栅杆(2)涎流而下，成液膜状；

b)与此同时，净化的热空气由进气口(5)吹入，与涎流而下的酒液膜逆向相遇，两者不断接触氧化；热空气温度控制在35℃-65℃，以使甲醇等低沸物从液膜中逸出，由热空气带出出气口(6)；

c)待装置下部的酒液浸没或即将浸没填料(7)时，打开出酒口(4)恒量出酒，出酒量最好控制到与继续的进酒量同等；

若需提高陈化效果，则应重复甚至多次重复上述步骤，或改变温度交替进行，进一步模拟自然环境；另外，由氧气和/或臭氧替代或部分替代空气处理，亦能提高陈化效果；其中由氧气替代空气处理，出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和气体循环利用系统，以使氧气可以重复多次利用。

优选的，模拟自然醇化的酒类高效陈化装置的应用方法，其中对业经贮存基酒的陈化包括下列步骤：

a)关闭出酒口(4)，将酒液加热至20℃-50℃或不加热，恒量通过进酒器(3)进入装置，使酒液沿着每列栅杆(2)涎流而下，成液膜状；

b)与此同时，净化的空气由进气口(5)吹入，与涎流而下的酒液膜逆向相遇，两者不断接触氧化，空气为自然温度或控制在25℃-55℃；

c)待装置下部的酒液浸没或即将浸没填料(7)时，打开出酒口(4)恒量出酒，出酒量最好控制到与继续的进酒量同等；

若需提高陈化效果，则应重复甚至多次重复上述步骤，或改变温度交替进行，进一步模拟自然环境；并包括以二个或多个装置串联/并联使用；另外，由氧气和/或臭氧替代或部分替代空气处理，亦能提高陈化效果；其中由氧气替代空气处理，出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和气体循环利用系统，以使氧气可以重复多次利用。

注：栅杆(2)的层数与列数一般视装置的高度与宽度(或长度)等而定，因为装置可选择单个或多个串联/并联使用，且可在处理酒液时可选择单次或重复数次处理，众多因素致对栅杆的层数与列数作限定的难度较大而意义不大，只能说一般至少为15层与4列的设置；这里还涉及到酒的种类、酒精度、基酒的“新旧”程度、日处理量等因素。

本发明的有益效果，首先体现在节能与效率上，当酒液通过进酒器(3)进入装置后，便利用其自身重量进行全方位的涎流，无需搅拌等动力功耗。栅杆间的间隙设置使酒液“跌散”，致其通过每根栅杆会不断更新液体表面，这样，几乎每个酒分子都有机会与栅杆“亲密接触”，几乎每个酒分子都有机会暴露于表面；因为栅杆为圆柱体或类圆柱体，故不会阻挡气流，热空气等便沿着栅杆外围迂流而上，与逆向而下的酒液膜多次充分接触，使其中醛类大部氧化为羟酸，而后羟酸与酒精及其它醇类(包括高级醇)发生酯化反应，生成具有芳香气味浓厚的酯类，达到实质性陈化的效果；同时，甲醇等低沸点有害杂质及一些异味物质，同样因为暴露于表面得以快速挥发(小部分亦参与酯化)，被上冲的空气带出。显而易见，其作用机理与自然老熟陈化基本相同(不附设辅助陈化设施的情况下)，故基本不存在返生现象；且整个过程耗时短、耗能微小，可加高装置或几次反复处理，以进一步提高效果。

再者，栅板/填料采用麦饭石/功能性陶瓷材料的优化方案，令陈化相对更高效。尤其是纳米功能陶瓷材料，其纳米粒子的表面与界面效应(体积效应)、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等，使之体现出多种超强的催化活性，分别针对氧化、酯化、缩合、重排等老熟的各个进程起到超常的催化作用，在维持酒类自然老熟机理基本不变的前提下，达到高速陈化之效。适合白酒、黄酒、葡萄酒、米酒、果酒等大多数酒类的陈化与醇化。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图(剖面示意图)，支架等基础设施未示出；

图2为本发明装置其中优化方案的结构示意图(剖面示意图)，支架等基础设施未示出，外接设施也未示出；

图3为图1或图2旋转90°后装置中段的局部结构示意图(剖面示意图)。

具体实施方式

下列实施例只是为体现本发明创作之精神所作的说明，并非限制本发明的范围，凡在本发明权利要求书范围内所作的一切改动甚至改进，均落在本发明保护范围内。

实施例1

参考图2与图3，壳体(1)为截面接近正方形的长方体构造，由304不锈钢制成；栅杆(2)为圆柱体实心杆，由无釉陶瓷材料制成，栅杆两端固定于壳体(1)的内部的二个相对壁面上，每列栅杆的每根栅杆垂直方向圆心对齐成一条垂直线，栅杆设30层8列，杆直径7cm，层间距5cm，列间距中间15cm其余4cm，杆长110cm；壳体(1)上部设有二个可调节流量的进酒器(3)，进酒器(3)底部设有多道长槽状隙缝，每道长槽状隙缝各与每列栅杆的最上方栅杆相对应，酒器(3)内设酒液加热设施外接过滤设施；壳体(1)底部设有一个可调节流量的出酒口(4)；壳体(1)相对的二壁面的中下部各设有一个进气口(5)，进气口(5)外接空气净化装置和空气加热装置；壳体(1)顶部中央设有一个出气口(6)，外接挥发物冷凝集液装置；壳体(1)下部加有填料(7)，填料采用麦饭石碎块，堆积高度70cm，以304不锈钢制成网状体/多孔板作支撑，填料与进气口之间预留20cm的垂直距离；装置的支架等基础设施按常规设置。

制成的装置处理酒液时，可参考上文述说的装置应用方法等，不再重复。

实施例2

除了栅杆(2)改为麦饭石材料制成的圆柱体实心杆，其余均同实施例1。

实施例3

除栅杆(2)改为纳米功能陶瓷材料制成的圆柱体实心杆，其余均同实施例1；其中纳米功能陶瓷材料采用在烧结成型的无陶瓷无釉实心杆表面涂覆纳米无机分散液后，经270℃固化制成，制成后以热水充分洗涤后再行后续装配；其中纳米无机分散液按如下方式配制：由纳米氧化硅、纳米氧化镁、纳米氧化铁、纳米氧化钛、纳米氧化锰、纳米氧化锌按3∶5∶2∶1∶1∶4的重量份混合后，在300重量份的40％乙醇水溶液中予以分散，接着在搅拌下加入含1.5％透明质酸的硅溶胶200重量份，搅拌均匀即成。

制成的装置处理酒液时，可参考上文述说的装置应用方法等，不再重复。

实施例4

除了填料(7)亦采用纳米功能陶瓷材料制成(小块)，其余均同实施例3。

实施例5

除了栅杆(2)改为电气石材料制成的圆柱体实心杆，其余均同实施例4。

实施例6

除了填料(7)采用冰碛岩碎块，其余均同实施例3。

Claims (9)

1.模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，该陈化装置包括壳体(1)、栅杆(2)，所说的栅杆(2)固定于壳体(1)的内部；壳体(1)上部设有一个或多个进酒器(3)，与栅杆(2)相对应；壳体(1)底部设有一个或多个出酒口(4)，壳体(1)中下部设有一个或多个进气口(5)，壳体(1)上部还设有一个或多个出气口(6)。

2.如权利要求1所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的壳体(1)中下部加设填料(7)。

3.如权利要求1或2所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的栅杆(2)为圆柱体或类圆形截面的柱杆，每列栅杆的每根栅杆垂直方向圆心或中心对齐成一条垂直线，所说的栅杆(2)包括实心杆和/或空心杆。

4.如权利要求1-3任一项所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的栅杆(2)和/或填料(7)为无釉陶瓷材料、功能性陶瓷材料、含有益矿物质的天然石料之中的一种或几种；或者，所说的栅杆(2)和/或填料(7)表面覆有功能性陶瓷材料，包括纳米陶瓷材料、纳米功能陶瓷材料、光电功能陶瓷材料之中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的栅杆(2)和/或填料(7)为麦饭石和/或纳米功能陶瓷材料；其中后者一种是整体烧结的纳米功能陶瓷材料；另一种优选是在成形基材表面涂覆纳米无机分散液后，经110-690℃低温固化而成的表面型纳米功能陶瓷材料，所说的纳米无机分散液由包括纳米氧化硅、纳米氧化镁、纳米氧化铁、纳米氧化钛、纳米氧化锰、纳米氧化锌、纳米氧化锗或氧化锗、纳米氧化铝之中的二种或多种材料，在水或醇水溶液中分散后，添加含增稠剂的硅溶胶制成。

6.如权利要求1-5任一项所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的进酒器(3)为类似布液器的结构，进酒器(3)设有酒液加热设施和/或过滤设施，或者外接酒液加热设施和/或过滤设施；优选的，所说的进气口(5)外接气体净化装置和/或气体加热装置；优选的，所说的出酒口(4)外接酒液过滤设施；优选的，所说的出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和/或气体循环利用系统。

7.如权利要求1-6任一项所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置的应用方法，其特征在于，其中对新酒的陈化包括下列步骤：

a)关闭出酒口(4)，将酒液加热至30℃-60℃后，恒量通过进酒器(3)进入装置，使酒液沿着每列栅杆(2)涎流而下，成液膜状；

b)与此同时，净化的热空气由进气口(5)吹入，与涎流而下的酒液膜逆向相遇，两者不断接触氧化；热空气温度控制在35℃-65℃，以使甲醇等低沸物从液膜中逸出，由热空气带出出气口(6)；

c)待装置下部的酒液浸没或即将浸没填料(7)时，打开出酒口(4)恒量出酒，出酒量最好控制到与继续的进酒量同等；

若需提高陈化效果，则应重复甚至多次重复上述步骤，或改变温度交替进行，进一步模拟自然环境；而提高陈化效果的另一种有效模式，是由氧气和/或臭氧替代或部分替代空气处理，其中由氧气替代空气处理，出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和气体循环利用系统，以使氧气可以重复多次利用。

8.如权利要求1-6任一项所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置的应用方法，其特征在于，其中对业经贮存基酒的陈化包括下列步骤：

a)关闭出酒口(4)，将酒液加热至20℃-50℃或不加热，恒量通过进酒器(3)进入装置，使酒液沿着每列栅杆(2)涎流而下，成液膜状；

b)与此同时，净化的空气由进气口(5)吹入，与涎流而下的酒液膜逆向相遇，两者不断接触氧化，空气为自然温度或控制在25℃-55℃；

c)待装置下部的酒液浸没或即将浸没填料(7)时，打开出酒口(4)恒量出酒，出酒量最好控制到与继续的进酒量同等；

若需提高陈化效果，则应重复甚至多次重复上述步骤，或改变温度交替进行，进一步模拟自然环境；而提高陈化效果的另一种有效模式，是由氧气和/或臭氧替代或部分替代空气处理，其中由氧气替代空气处理，出气口(6)外接挥发物冷凝集液装置和气体循环利用系统，以使氧气可以重复多次利用。

9.如权利要求1-6任一项所述的模拟自然醇化的酒类高效陈化装置，其特征在于，所说的陈化装置还包括附设电场、磁场、超声波、微波、高压、红外线之中的一种或几种辅助陈化设施。