CN112500748B - 用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料及涂层的制备方法 - Google Patents

用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料及涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于酿酒技术领域，具体涉及用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料及涂层的制备方法。本发明用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料包括功能性材料和粘合剂。本发明的酿酒发酵容器内壁涂层是将功能性材料和粘合剂混合涂覆在酿酒发酵容器内壁，晾干后，干燥活化而成。本发明提供的酿酒发酵容器内壁涂层，使用配方清晰，易于操作的涂层材料替代传统的窖泥，解决了现有酿酒发酵容器功能性缺失的问题。

Description

用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料及涂层的制备方法
技术领域
本发明属于酿酒技术领域，具体涉及用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料及涂层的制备方法。
背景技术
近年来，人工成本接连攀升，作为劳动密集型的白酒行业面临挑战，行业转型升级迫在眉睫。就白酒企业而言，在酿酒过程中，泥窖是浓香型白酒酿造所特有的发酵容器，一方面，泥窖是有益酿酒微生物的栖息场所，泥窖的有无或好坏，直接影响着浓香型白酒主体香味成分的含量，进而影响其整体风格。然而，也正是因为泥窖，使得浓香型白酒的生产糟醅的出入窖池的方式受到很大的限制，造成物料输送方式不流畅，降低了劳动效率，增加了劳动强度，给浓香型白酒的机械化带来了很大的困难。绕开泥窖，实现浓香型白酒的无泥窖化生产，是浓香型白酒机械化突破的关键点。
CN108865646A对白酒固态发酵罐夹泥进行了初步尝试：将不锈钢窖泥板放置于发酵罐中间并呈十字交叉或平行放置，进行出窖操作时，需要先取出窖泥板，再出窖，入窖时又要将不锈钢窖泥板放回发酵罐，这样反复的将不锈钢窖泥板来回搬运，既增加了劳动时间和劳动强度，又极易对不锈钢窖泥板上的窖泥造成损伤，对酒质和产量造成了一定的影响。
因此，在浓香型白酒生产中，既能实现机械化又能保证酒质方面的研究尚处于探索阶段，还未形成良好的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，包括功能性材料和粘合剂；
其中，按质量份计，所述功能性材料包括：硅藻土90～98份、磺酸基离子交换树脂1～9份、氯化镍0.1～1份和氯化钴0.1～0.5份；
按质量百分比计，所述粘合剂包括：7～16％聚乙烯醇、1～5％甘油、0.003～0.015％消泡剂，余量为去离子水；
其中，所述功能性材料与粘合剂质量比为1:3～1:4。
进一步地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
进一步地，所述功能性材料是将硅藻土、磺酸基离子交换树脂、氯化镍和氯化钴搅拌混合15～30分钟后所得。
进一步地，所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在去离子水中，冷却，然后加入甘油、消泡剂，搅拌，冷却至室温即得。
进一步地，所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在90℃～100℃去离子水中，冷却至45℃～60℃，加入甘油、消泡剂，搅拌15～30分钟后，冷却至室温，即得。
进一步地，用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料中，所述酿酒发酵容器材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，步骤包括：
(1)将上述功能性材料与粘合剂搅拌混匀后，得到功能性涂料；
(2)将功能性涂料均匀涂至酿酒发酵容器内壁，晾干后，干燥活化。
进一步地，所述的酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，步骤(2)中，所述晾干为自然晾干，所述干燥活化温度为50℃～90℃，时间为3～5h。
进一步地，所述的酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法中，所述酿酒发酵容器容量为0.05～1.5m3。
进一步地，所述的酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，所述酿酒发酵容器材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。
本发明与现有人工窖泥及传统窖泥相比，具有如下有益效果：
①本发明配方明确，材料结构稳定，具有窖泥介孔结构特性，远优于传统窖泥使用的性质差异较大泥土；
②本发明使用的硅藻土、磺酸基离子交换树脂以及聚乙烯醇等材料均没有生物毒性，在发酵过程中也不会出现泄漏或残留；
③本发明的制作方法所需要的发酵周期短，且操作简单、各项参数容易控制，在车间中即可完成制作，不需要特殊的设备；
④本发明操作耗时短，涂层即使有损坏也易于补救，且新补救涂层与老涂层功能基本一致，优于传统的窖泥补救差异。
具体实施方式
针对现有技术的不足，本发明着眼于窖泥与泥土的物理结构差异，从窖泥的物理结构特性入手，以酿酒发酵容器作为实验载体，设计具有窖泥介孔结构特性的涂层材料配方。使用配方清晰、易于操作的涂层材料替代传统的窖泥，解决了现有酿酒发酵容器功能性缺失的问题。
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，包括功能性材料和粘合剂；
其中，按质量份计，所述功能性材料包括：硅藻土90～98份、磺酸基离子交换树脂1～9份、氯化镍0.1～1份和氯化钴0.1～0.5份；
按质量百分比计，所述粘合剂包括：7～16％聚乙烯醇、1～5％甘油、0.003～0.015％消泡剂，余量为去离子水；
其中，所述功能性材料与粘合剂质量比为1:3～1:4。
进一步地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
进一步地，所述功能性材料是将硅藻土、磺酸基离子交换树脂、氯化镍和氯化钴搅拌混合15～30分钟后所得。
进一步地，所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在去离子水中，冷却，然后加入甘油、消泡剂，搅拌，冷却至室温即得。
进一步地，所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在90℃～100℃去离子水中，冷却至45℃～60℃，加入甘油、消泡剂，搅拌15～30分钟后，冷却至室温，即得。
进一步地，用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料中，所述酿酒发酵容器材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。
本发明提供酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，步骤包括：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，硅藻土90～98份、磺酸基离子交换树脂1～9份、氯化镍0.1～1份和氯化钴0.1～0.5份用搅拌机搅拌混合15～30分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将7～16％聚乙烯醇加入到90℃～100℃去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至45℃～60℃，加入1～5％甘油和0.003～0.015％消泡剂，继续搅拌15～30分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将步骤(1)中制备得到的功能性材料与步骤(2)中制备得到的粘合剂按1:3～1:4的比例进行搅拌混合，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将步骤(3)制备的功能性涂料均匀的涂至容量为0.05～1.5m3的酿酒发酵容器内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中50℃～90℃活化3～5小时。
为了设计具有窖泥介孔结构特性的涂层材料配方，上述功能性材料中，选用具有介孔结构的硅藻土90～98份。
为了满足厌氧微生物生长所需的微量元素，达到生香产酯的目的，上述功能性材料中，氯化镍为0.1～1份、氯化钴为0.1～0.5份。
为了获得好的酯化效果，上述功能性材料中，磺酸基离子交换树脂为1～9份。
为了抑制粘合剂及功能性材料混合形成微小气泡，防止在涂刷过程中气泡鼓包造成表面不平整，上述粘合剂中，选用0.003～0.015％消泡剂；优选的，消泡剂为有机硅消泡剂，更优选的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
为了使得聚乙烯醇快速溶解，将聚乙烯醇加入到90℃～100℃去离子水中。
为了避免量小，蒸汽浓缩乙醇的倍数不够，防止酒度低，上述酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，步骤(4)中，选用容量0.05～1.5m3的酿酒发酵容器。
下面将结合具体实施例进一步详细解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其步骤如下：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，按硅藻土97份、磺酸基离子交换树脂2份、氯化镍0.6份、氯化钴0.4份用搅拌机混合15分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将10％聚乙烯醇加入100℃的去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至55℃，加入2.8％甘油和0.011％有机硅消泡剂，继续搅拌25分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将(1)中制备得到的功能性材料与(2)中制备得到的粘合剂按1:3的比例，在搅拌的同时，缓慢地将功能性材料添加至粘合剂中，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将(3)制备的功能性涂料均匀的涂至0.05m3不锈钢发酵桶内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中70℃活化3小时。
实施例2
酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其步骤如下：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，按硅藻土91份、磺酸基离子交换树脂8份、氯化镍0.5份、氯化钴0.5份用搅拌机混合15分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将15％聚乙烯醇加入100℃的去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至55℃，加入2.8％甘油和0.011％有机硅消泡剂，继续搅拌25分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将(1)中制备得到的功能性材料与(2)中制备得到的粘合剂按1:3的比例，在搅拌的同时，缓慢地将功能性材料添加至粘合剂中，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将(3)制备的功能性涂料均匀的涂至0.05m3不锈钢发酵桶内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中50℃活化5小时。
实施例3
酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其步骤如下：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，按硅藻土92份、磺酸基离子交换树脂7份、氯化镍0.7份、氯化钴0.3份用搅拌机混合15分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将15％聚乙烯醇加入100℃的去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至55℃，加入2.8％甘油和0.011％有机硅消泡剂，继续搅拌25分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将(1)中制备得到的功能性材料与(2)中制备得到的粘合剂按1:3的比例，在搅拌的同时，缓慢地将功能性材料添加至粘合剂中，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将(3)制备的功能性涂料均匀的涂至0.05m3不锈钢发酵桶内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中60℃活化4小时。
实施例4
酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其步骤如下：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，按硅藻土96份、磺酸基离子交换树脂3份、氯化镍0.8份、氯化钴0.2份用搅拌机混合15分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将13％聚乙烯醇加入100℃的去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至55℃，加入2.8％甘油和0.011％聚二甲基硅氧烷，继续搅拌25分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将(1)中制备得到的功能性材料与(2)中制备得到的粘合剂按1:4的比例，在搅拌的同时，缓慢地将功能性材料添加至粘合剂中，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将(3)制备的功能性涂料均匀的涂至0.05m3不锈钢发酵桶内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中50℃活化4小时。
实施例5
酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其步骤如下：
(1)选用200目成品硅藻土细粉，磺酸基离子交换树脂用粉碎机粉碎后过200目筛，按硅藻土95份、磺酸基离子交换树脂4份、氯化镍0.9份、氯化钴0.1份用搅拌机混合15分钟后，得到功能性材料备用；
(2)将8％聚乙烯醇加入100℃的去离子水中，磁力搅拌至聚乙烯醇完全溶解后，冷却至55℃，加入2.8％甘油和0.011％有机硅消泡剂，继续搅拌25分钟，冷却至室温得到粘合剂备用；
(3)将(1)中制备得到的功能性材料与(2)中制备得到的粘合剂按1:3的比例，在搅拌的同时，缓慢地将功能性材料添加至粘合剂中，混匀后即得到功能性涂料；
(4)用细毛刷将(3)制备的功能性涂料均匀的涂至0.05m3不锈钢发酵桶内壁，自然晾干后，再放置鼓风干燥箱中70℃活化5小时。
制备涂层后的不锈钢发酵桶采用川法小曲生产的酒样部分指标如下表1所示：
表1用带有涂层的不锈钢发酵桶采用川法小曲生产的酒样酯含量(ppm)
Figure BDA0002823814370000061
注：*表示未检出
从表1的结果可以看出，酒样中总酯含量是明显升高的，特别是实施例2和3中，己酸乙酯明显提高，且己酸乙酯从无到有。

Claims (7)

1.用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，其特征在于：由功能性材料和粘合剂组成；
其中，按质量份计，所述功能性材料由硅藻土90～98份、磺酸基离子交换树脂1～9份、氯化镍0.1～1份和氯化钴0.1～0.5份组成；
按质量百分比计，所述粘合剂由7～16％聚乙烯醇、1～5％甘油、0.003～0.015％消泡剂，余量为去离子水组成；
其中，所述功能性材料与粘合剂质量比为1:3～1:4；
所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在去离子水中，冷却，然后加入甘油、消泡剂，搅拌，冷却至室温即得；
用作酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法包括以下步骤：
（1）将所述功能性材料与粘合剂搅拌混匀后，得到功能性涂料；
（2）将功能性涂料均匀涂至酿酒发酵容器内壁，自然晾干后，干燥活化；干燥活化温度为50℃～90℃，时间为3～5h。
2.根据权利要求1所述的用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂。
3.根据权利要求1或2所述的用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，其特征在于：所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，其特征在于：所述粘合剂是将聚乙烯醇完全溶解在90℃～100℃去离子水中，冷却至45℃～60℃，加入甘油、消泡剂，搅拌15～30分钟后，冷却至室温，即得。
5.根据权利要求1所述的用作酿酒发酵容器内壁涂层的材料，其特征在于：所述酿酒发酵容器材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。
6.根据权利要求1所述的酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其特征在于：所述酿酒发酵容器容量为0.05～1.5m3。
7.根据权利要求1所述的酿酒发酵容器内壁涂层的制备方法，其特征在于：所述酿酒发酵容器材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。
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