CN112534035A - 改进的熟化系统和方法 - Google Patents

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马坦·艾迪
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Abstract

一种使未陈化的或部分陈化的蒸馏酒熟化的改进的方法，该方法包括：将酒暴露于至少一种催化材料，所述至少一种催化材料由选自以下的组组成：铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2‑/TiO2/γ‑Al2O3、选自由以下组成的组的元素：除Fe以外的第4‑12列过渡金属、第13列硼族、Si及其混合物；其中在整个暴露中，酒不被蒸馏，并且允许暴露直到酒中至少一种熟化同类物的水平达到酒中的预定的期望的同类物水平。

Description

改进的熟化系统和方法
背景
传统上，蒸馏酒(distilled spirit)在木桶(wood cask)中储存和运输，因为这些是可用的最成本有效和最合适的容器。当今，在工业中仍然常见的是发现填充有液体的大规模的仓库，该液体在桶中被陈化(age)持续延长的时间段。在木制品中陈化蒸馏酒可能需要很多年以提供期望的风味概况(flavor profile)，可能由于蒸发而降低收率，并且不保证一致的产品。因此，目前存在通过多种方法来加速蒸馏酒的陈化的趋势。
概述
根据一个方面，提供了与所有酒精度(alcoholic strength)和酒精类型的蒸馏酒的生产和改进的熟化(maturation)相关的方法，以产生可口的且成熟的产品，该产品至少与通过传统的陈化方法和/或系统得到的市售产品相当。
根据另一个方面，提供了与蒸馏酒的生产和改进的熟化相关的系统和/或装置和/或材料，该蒸馏酒至少与通过传统的陈化方法和/或系统产生的产品相当。
术语“蒸馏酒”指的是被蒸馏至少一次的、包含但不限于以下的任何发酵的溶液：谷物、麦芽处理的谷物(malted grain)、豆类、水果、甘蔗。“熟化”指的是通过某种工艺来改善任何蒸馏酒的感官特性，例如将液体容纳在通常由木材制成的容器通常是橡木桶中，持续在从几天至很多年的范围的时间段。制造容器的材料的类型(并且特别是用于木桶或为容器添加的木材的类型，如果有的话)、木材的炭化水平(如果有的话)、先前容纳在所述木桶或容器中的液体、所述容器的孔隙率、木桶或容器先前被填充的次数、以及液体容纳在所述木桶或容器中的时间量全部强烈地影响最终陈化产品的性质。
“未陈化的或部分陈化的”指的是这样的蒸馏酒，该蒸馏酒尚未被熟化或者已经熟化持续没有得到成品的时间量。
术语“催化”指的是与“催化剂”一起发生的反应，该“催化剂”加速反应速率而没有在反应中被消耗，并且可以在反应中重复地起作用。在这种情况下，术语“催化剂”指的是多相或均相的催化材料或其混合物，其中“配体”指的是与中心金属原子结合的分子或官能团。
“间歇电阻脉冲”被定义为以0.1秒至600秒或更长的时间长度向蒸馏酒提供热脉冲，对于每个随后的脉冲不必具有相等的时间长度。“连续加热”指的是在没有能量脉冲的情况下施加能量。
“气态或液态”指的是其中蒸馏酒与加热元件/催化材料/分散系统/容器或其其他物品接触的物理相(physical phase)。蒸馏酒可以在液相和/或气相两者中与物品相互作用。
“分散系统”指的是这样的系统，蒸馏酒通过该系统被传递，以提供酒的物理变化。
根据第一方面，提供了一种使未陈化的或部分陈化的蒸馏酒熟化的改进的方法，该方法包括：
将酒暴露于至少一种催化材料，所述至少一种催化材料由选自以下的组组成：
铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO42-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：除Fe以外的第4-12列过渡金属、第13列硼族、Si及其混合物；
其中在整个暴露过程中，酒不被蒸馏，并且允许暴露直到酒中至少一种熟化同类物(maturation congener)的水平达到酒中的预定的期望的同类物水平。
根据第二方面，提供了一种使未陈化的或部分陈化的蒸馏酒熟化的改进的方法，该方法包括：
将蒸馏酒分散在分散系统中；
将分散系统中的酒暴露于至少一种催化材料，所述至少一种催化材料包含选自由以下组成的组的元素：第4-12列过渡金属、第14列碳族、第13列硼族及其混合物；
其中允许暴露直到酒中至少一种熟化同类物的水平达到酒中的预定的期望的同类物水平。
在一些实施方案中，分散系统包括气体环境(gaseous environment)，并且所述方法还包括控制气体环境的含量。
在一些实施方案中，第4-12列过渡金属选自由Ti、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al。
在一些实施方案中，第4-12列过渡金属选自由Ti、Fe、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al，和/或第14列碳族选自C和Si。
在一些实施方案中，至少一种催化材料处于选自以下状态中的一种的至少一种状态：金属、合金、配体及其混合物。
在一些实施方案中，在至少一种熟化同类物达到蒸馏酒中的期望的预定的同类物水平之前，至少一种催化材料被暴露于处于液相和/或气相的蒸馏酒。
一些实施方案还包括在至少一种熟化同类物至少达到酒中的期望的预定的同类物水平之前，向催化材料和/或蒸馏酒连续地施加热能、施加热能的脉冲或施加两者，以影响在0℃和99℃之间的酒的温度，和/或在0℃和250℃之间的至少一种催化材料的温度。
在一些实施方案中，热能由包括至少一种催化材料的加热元件施加。
在一些实施方案中，加热元件包括护套，并且其中护套包括至少一种催化材料。
在一些实施方案中，至少一种催化材料包括铜。
在一些实施方案中，铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
在一些实施方案中，至少一种催化材料是铜。
在一些实施方案中，铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
在一些实施方案中，暴露至少在主容器中，所述主容器包括选自由金属、有机材料、塑料、玻璃、陶瓷或其任何混合物组成的组的材料。
一些实施方案还包括在至少一种熟化同类物达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，使蒸馏酒循环。
在一些实施方案中，分散系统在容器的外部。
在一些实施方案中，蒸馏酒作为气溶胶被分散。
在一些实施方案中，所分散的蒸馏酒被暴露于外部能量源，其中能量选自超声能量、高剪切均化、UV、非电离辐射及其组合。
在一些实施方案中，在至少一种熟化同类物达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，将蒸馏酒暂时保持在主容器的外部。
在一些实施方案中，在至少一种熟化同类物至少达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，使蒸馏酒在主容器和分散系统之间循环。
根据第三方面，提供了一种改进的熟化套件(maturation kit)，用于在未陈化的或部分陈化的蒸馏酒中获得预定的期望的水平的至少一种熟化同类物，所述套件包括：
至少一种催化材料，所述至少一种催化材料包括铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：除Fe以外的第4-12列过渡金属、第13列硼族、Si及其混合物；
套件不被配置成允许酒的蒸馏，并且被配置成允许：将蒸馏酒暴露于催化材料，以便允许改变蒸馏酒中的至少一种熟化同类物的水平，并且继续暴露，至少直到至少一种熟化同类物的水平至少达到酒中的预定的期望的同类物水平。
根据第四方面，提供了一种改进的熟化套件，用于在未陈化的或部分陈化的蒸馏酒中获得预定的期望的水平的至少一种熟化同类物，所述套件包括：
液体分散系统，该液体分散系统包括至少一种催化材料，该催化材料由选自以下的组组成：
铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：第4-12列过渡金属、第13列硼族、第14列碳族及其混合物；
套件未被配置成允许酒的蒸馏，并且被配置成允许：将蒸馏酒暴露于催化材料，以便允许改变蒸馏酒中的至少一种熟化同类物的水平，并且继续暴露，至少直到至少一种熟化同类物的水平达到酒中的预定的期望的同类物水平。
在一些实施方案中，分散系统包括气体环境，并且套件包括用于控制气体环境的含量的装置。
在一些实施方案中，第4-12列过渡金属选自由Ti、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al。
在一些实施方案中，第4-12列过渡金属选自由Ti、Fe、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al，和/或第14列碳族选自C和Si。
在一些实施方案中，至少一种催化材料处于选自以下状态中的一种的至少一种状态：金属、合金、配体及其混合物。
一些实施方案还被配置成允许在至少一种熟化同类物达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，将至少一种催化材料暴露于处于液相和/或气相的蒸馏酒。
一些实施方案还包括温度控制系统，该温度控制系统在至少一种熟化同类物达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，能够向催化材料和/或蒸馏酒连续地施加热能、施加热能的脉冲或施加两者，以影响在0℃和99℃之间的酒的温度，和/或在0℃和250℃之间的至少一种催化材料的温度。
在一些实施方案中，温度控制系统包括加热元件，该加热元件包括至少一种催化材料。
在一些实施方案中，加热元件包括护套，并且其中护套包括至少一种催化材料。
在一些实施方案中，至少一种催化材料包括铜。
在一些实施方案中，铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
在一些实施方案中，至少一种催化材料是铜。
在一些实施方案中，铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
一些实施方案还包括主容器，该主容器包括选自由金属、有机材料、塑料、玻璃、陶瓷或其任何混合物组成的组的材料，其中至少一种催化材料中的至少一种在主容器中。
1.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，还被配置成允许在至少一种熟化同类物达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，使蒸馏酒循环。
在一些实施方案中，分散系统在主容器的外部。
在一些实施方案中，分散系统能够将蒸馏酒作为气溶胶分散。
一些实施方案还包括在主容器的外部的能量源，其中能量选自超声能量、高剪切均化、UV、非电离辐射及其组合。
一些实施方案还被配置成允许在至少一种熟化同类物至少达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，将蒸馏酒暂时保持在主容器的外部。
一些实施方案还被配置成在至少一种熟化同类物至少达到酒中的预定的期望的同类物水平之前，允许蒸馏酒在主容器和分散系统之间循环。
附图简述
图1示意性地描绘了专有的改进的陈化系统，该陈化系统具有分别设置在主容器中被指定用于酒顶部空间气相和液相的空间中的外部分散系统和加热设备和/或催化设备；
图2描绘了另一个专有的改进的陈化系统，该陈化系统具有加热设备和/或催化设备作为主容器中的单一物理元件，并且还具有外部分散系统；
图3描绘了又一个专有的改进的陈化系统，该陈化系统具有加热设备和/或催化设备作为主容器中的单一物理元件，但是没有外部分散系统；
图4是对根据实施例2制备的两种酒样品的乙酸的浓度相对于时间绘制的图；
图5是对根据实施例2制备的两种酒样品的乙酸乙酯的浓度相对于时间绘制的图；
图6是在根据实施例3制备的酒样品和商业单一麦芽威士忌(Single MaltWhiskies)中的主要熟化同类物的比较；
图7是对根据实施例3制备的酒样品和传统上陈化的酒的乙酸的浓度相对于时间绘制的图；
图8是根据实施例3制备的酒样品和传统上陈化的酒的乙酸乙酯的浓度相对于时间的比较；
图9是比较根据实施例3制备的酒样品和传统上陈化的酒的香草醛的浓度相对于时间的图；
图10是比较传统的陈化的蒸馏酒(左侧)和根据实施例3制备的蒸馏酒样品(右侧)的照片。
具体实施方式
结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施方案及其方面，这些系统、工具和方法意在是示例性和说明性的，而不是限制范围。
图1、图2和图3分别示意性地描绘了三种专有的改进的陈化套件1000、2000和3000。
专有的改进的陈化系统的特点在下文描述。
1.催化剂
金属催化反应是熟知的并且被广泛地用于化学和化学工程中[Y.Zhu等人,J.Org.Chem.2013,78,9898-9905]、[Liu等人,Org.Biomol.Chem.,2014,12,2637]。催化剂可以作为金属、合金或配体被使用[Zeng等人，https://www.intechopen.com/books/chemical-kinetics/recent-developments-on-the-mechanism-and-kinetics-of-esterification-reaction-promoted-by-various-cat]，以加速反应的进程。
特别地，已经示出的是，Cu可以使在蒸馏期间在蒸馏酒中发现的常见酯类的浓度加倍[Larson,V.F.,Yeast Biotechnology,1987,501-531]。
铁氧化物纳米颗粒已经被示出在醇的存在下催化羧酸类的酯化反应[Rajabi等人,Materials 2016,9,557]，氧化铝负载的Cu(II)、Co(II)和Fe(II)络合物可以被用作用于酯化的催化剂[Hossain等人,Bioresources 2018,13(3)5512-5533]，并且Pd/C催化的氢化已经被示出催化羧酸类与多种醇的酯化反应[Aavula等人,Tetrahedron Letters 54(2013)5690-5694]，并且SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3已经被示出作为用于酯化的固体酸催化剂是有效的[Yaun等人,Cjche(2018)]。
此外，多种碳基催化剂可以被用于酯化反应。多壁碳纳米管和碳干凝胶，作为用于乙酸和乙醇的酯化的固体酸催化剂表现出优异的性能[Rocha等人,Catalysis Today 218-219(2013)51-56]，并且碳基固体酸催化剂被示出被用作用于酯化反应的潜在催化剂[Rathod,2017J.Chem.Environ.第21卷,11]。
我们已经发现，在蒸馏完成后，使用某种单一催化剂或一种或更多种某些催化剂的组合(套件1000中的105、106、113、114，套件2000中的205、206，套件3000中的305)，例如第4-12列过渡金属、第13列硼族、第14列碳族及其任何混合物，通过基本上使得能够改变蒸馏酒中至少一种熟化同类物的水平，产生具有非常期望的属性的产品。例如，在一些实施方案中，我们的2.5周的威士忌样品从专业的感官鉴定人员得到在4年和高达18年之间的一致的陈化估计。此外，分析结果强烈地表明，我们的样品的化学组成与行业标准威士忌相当。
此外，尽管在一些实施方案中，条件、反应物和/或试剂与上文提及的出版物中催化剂的使用显著不同，但我们正确地假设金属催化剂在改进蒸馏酒的陈化工艺中将是非常有用的。
例如，我们已经惊奇地发现，如下文进一步详细描述的，使用铜后蒸馏(copperpost-distillation)用于专有的改进的陈化的蒸馏酒强烈地表明我们的样品的化学组成与工业标准威士忌相当。
催化剂材料可以与处于液相或气相或其混合物中的蒸馏酒接触。
一些其他实施方案包括陶瓷膜作为催化剂。已知一些陶瓷膜，例如Al2O3基材料或沸石基材料，用于加速用于酯化的反应速率[Bruggen,Handbook of Membrane Reactors,Reactor Types and Industrial Applications第2卷in Woodhead Publishing Seriesin Energy 2013,第107-151页]，例如增强来自丙烯酸与丁醇的酯化[Emine等人,J.ofPolytechnic 2017,20,437-440]，这类似于在蒸馏酒陈化期间发生的许多反应。然而，提及的膜先前没有显示出对在蒸馏酒陈化期间发生的反应是有效的。
某些过渡金属，例如Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V或其混合物[H.Sellers和E.Shustorovich,Surface Science 356(1996)209-221]，在一些条件下可以与化合物诸如处于液相和气相两者的硫的化合物反应。我们已经发现，在陈化期间，一些催化材料，特别是第8-12族过渡金属中的几种，在一些实施方案中令人惊讶地充当催化剂和反应材料两者；例如充当用于提高酯化反应的反应动力学的催化剂以及充当用于有害的硫的化合物的沉淀和/或蒸发的反应物。我们已经发现，与传统方法相比，使用这样的催化材料可以加速熟化并且显著地改进最终产品的感官性质。这些催化材料可以从蒸馏酒中去除不需要的有害的硫的化合物，例如SO2，这些硫的化合物被转化成不太有害的化合物，被蒸发，被吸收，被吸附和/或从溶液中沉淀出来。
对于一些实施方案，为了更好的催化效果，可以相继地(in tandem)使用两种或更多种不同的催化剂。例如，在一些实施方案中，存在至少两种催化剂，其中至少一种包含Fe，并且至少一种不包含Fe但包含上文指示的非Fe材料中的一种。
2.温度控制
我们已经发现，在一些实施方案中，在并入催化材料的同时控制蒸馏酒和/或设备温度显著地加速陈化时间并且提供优良的产品。温度可以经由在主容器(100、200、300)内部和/或在外部容器中的多个位置处的多个加热设备(104、112、204、304)来控制。加热设备可以是金属或陶瓷的、多孔的或不可渗透的、催化的或非催化的或一种或更多种材料的组合，并且可以与在顶部空间区域(134、228、308)中的气相/顶部空间或在主容器(100、200、300)中的下部区域(135、229、309)中的液相或两者接触。热能通过以下经由相应的加热设备(104、112、204、304)被供应给酒：间歇的电流脉冲，其中能量输出为每升主容器中的蒸馏酒在0.1W至1500W之间；或者通过蒸气流/液体流的恒定能量输出(例如经由导管)，其中最大能量输出为每升主容器100、200、300中的蒸馏酒在0.1W至15000W之间，直到达到在容器100、200、300中蒸馏酒(0℃至99℃)和/或催化材料(0℃至250℃)的期望的预定的温度。
液体蒸馏酒的温度可以通过经由第一连接器(110、210、307)连接至控制单元(101、201、301)的第一热敏电阻/热电偶(109、209、306)来监测，并且可以经由温度控制设备，通过间歇电流脉冲或者通过蒸气流/液体流的恒定能量输出，来施加能量以保持期望的预定的液体蒸馏酒温度(例如，0℃至99℃)。
气体蒸馏酒的温度可以通过经由第二连接器(108、208)连接至控制单元(101、201、301)的第二热敏电阻/热电偶(107、207)来监测，并且可以经由温度控制设备，通过间歇电阻脉冲或者通过蒸气流/液体流的恒定能量输出，来施加能量以保持期望的预定的气体蒸馏酒温度(例如，0℃至250℃)。
可以经由具有一种或更多种离散的催化材料(105、106、113、114、205、206、305)的温度控制设备来加热和/或冷却蒸馏酒，所述催化材料充当主要的热能传递实体或者与非催化材料(例如金属合金)混合，或者镀在热能传递设备上或粘附至热能传递设备。可以经由单一的源或者具有多个温度控制源来严格地加热和/或冷却基质(substrate)：一个或更多个催化源、一个或更多个惰性源或其混合。作为实例：惰性加热元件可以加热酒，并且催化加热元件可以提供不同的加热概况，这些加热概况可以并行起作用。
例如，在用金属加热元件加热时：催化材料可以是传导热的金属护套(例如，Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V)，或者加热元件可以包括非催化材料和催化材料的合金，例如但不限于镀在钢上的铜、镀在镍上的银，或者附着至加热元件的表面的Pt颗粒、Pd颗粒、Cu颗粒、Ti颗粒、Ag颗粒、Ru颗粒、Rh颗粒、Ir颗粒、Pd颗粒、Ni颗粒和/或V颗粒。
在图1中示意性地示出的套件实施方案1000的情况下，温度控制系统1100包括控制单元(101)、前面板(102)、气相热敏电阻/热电偶(107)和在控制单元(101)和气相热敏电阻/热电偶(107)之间的气相布线(gas-phase wiring)(108)、液相热敏电阻/热电偶(109)和在控制单元(101)和液相热敏电阻/热电偶(109)之间的液相布线(110)、具有一种或更多种气相催化材料或其合金/混合物(105、106)并且具有气相密封件(103)的气相温度控制设备(104)、具有一种或更多种液相催化材料或其合金/混合物(113、114)和液相密封件(111)的液相温度控制设备(112)。
图2示意性地描绘了另一个版本的专有的改进的陈化系统，该陈化系统具有蒸馏酒的外部循环。温度控制系统2100包括控制单元(201)、前面板(202)、气相热敏电阻/热电偶(207)和气相布线(208)、液相热敏电阻/热电偶(209)和液相布线(210)、具有一种或更多种液相催化材料或其合金/混合物(205、206)并且具有液相密封件(203)的温度控制设备(204)。
图3示意性地描绘了另一个版本的专有的改进的陈化系统，该陈化系统没有蒸馏酒的外部循环。温度控制系统3100包括控制单元(301)、前面板(302)、液相热敏电阻/热电偶(306)和布线(307)、用于气相和液相两者的具有一种或更多种催化材料或其合金/混合物(305)的温度控制设备(304)以及在温度控制设备304和主容器300之间的密封件(303)。
3.主容器
其中容纳蒸馏酒的主容器可以有助于最终产品的品质或者可以不有助于最终产品的品质。传统上，容器是木质的(wood based)，最常见的是橡木，并且延长的运输/储存时间允许含酒精的液体(alcoholic liquid)渗透木材，并且随着时间的推移提取有利的属性。取决于对于特定实施方案的期望的结果，用于陈化蒸馏酒的主容器(100、200、300)可以包括一种或更多种材料，例如有机材料(例如，木质的)、金属或金属合金(例如，不锈钢)、陶瓷、玻璃、热塑性塑料或其混合物。用于主容器的材料可以是惰性的或反应性的、多孔的或不可渗透的，因此允许在容器和酒之间的化学相互作用，或者防止在酒和外部效应(external effect)之间的化学相互作用。
一些示例性的用途是：
木质容器，其传统上用于啤酒、葡萄酒和烈性酒(spirits)；
不锈钢容器，其用于陈化一些葡萄酒以及在工业中用作储存容器；
陶瓷壶，其传统上用于陈化大米或高粱酒(sorghum spirits)；
玻璃，其用于在消费之前陈化瓶中的葡萄酒；
热塑性塑料，其在酒工业中普遍用于储存和陈化。
4.液体分散系统
蒸馏酒的传统桶陈化的重要组成部分(component)是氧气从外部环境扩散到桶中，这允许发生许多有益的氧化还原反应。
实施方案可以经由分散系统提供液体的氧合。在回流和再引入到主容器中的本体液体之前和/或期间，可以经由向液体输入外部能量(例如超声波或电磁辐射)来增加用于诸如酯化的反应的反应动力学。
此外，可以使用膜来进一步分离分子，并且在一些实施方案中，经由开口或喷嘴来使用陶瓷渗透蒸发膜(ceramic pervaporation membrane)，而不是使液体对流[Bruggen,Handbook of Membrane Reactors,Reactor Types and Industrial ApplicationsVolume 2in Woodhead Publishing Series in Energy2013,第107-151页]。
在一些实施方案中，将液体酒经由带有和没有可控单向阀(117、213)的管通过泵(118、214)从本体基质(135、229)吸入到液体分散系统(115、211)中，并且经由开口(119、215)分散到内部容器(120、216)的气体环境(121、217)中。
没有单向阀允许在分散系统1200、2200中加工酒时将多种比率的气体引入到主容器100、200中。
内部容器(120、216)的气体环境(121、217)可以是干燥的、具有不同湿度的空气、富氧气体、惰性气体、反应气体或混合物，并且由入口/出口控制系统(122、218)调节，该入口/出口控制系统(122、218)在一些实施方案中包括气体流量控制阀，并且在任选的实施方案中包括气体/质量流量计。该入口/出口控制系统122、218可以向大气开放，或者连接至气罐(未示出)以控制分散系统的内部气体环境，例如更高比率的O2/N2。
可以经由入口/出口控制系统(122、218)对所提及的气体混合物加压(0.1巴至250巴)，或者可以采用真空压力(0至-1e-4毫巴)。气体混合物或压力变化可以经由分散系统入口(117、213)和出口(128、222)管/管道内的可控单向阀直接影响主容器(100、200、300)中的顶部空间区域(134、228、308)中的气体顶部空间相。内部容器(120、216)可以由有机材料、金属材料、热塑性材料或陶瓷材料或其组合制成，并且可以是多孔的或不可渗透的，并且可以具有用于分离化学物质或其组合的膜的品质。
气体环境(121、217)的温度通过热敏电阻/热电偶(123)测量，并且分散的酒在回流(127、221)下冷凝，并且在有或没有可控单向阀的情况下经由出口管(128、222)流回到主容器(100、200)中，并且作为液体(129、223)重构到基质中。
我们现在参考图1中示意性地图示的套件实施方案1000。
分散系统1200包括内部容器(120)、与内部容器120可操作地连通的控制单元(115)、用于将蒸馏酒从主容器100吸入到内部容器120中的带有或没有可控单向阀的虹吸管(117)、用于将液体酒从主容器100经由虹吸管117泵送到分散系统1200中的泵(118)、以及可操作地联接到泵118并且被配置成允许在内部容器120中有效地分散酒的喷嘴(119)。内部容器120的一个区域被指定为内部气体/真空环境(121)。
分散系统1200还包括：与内部容器120周围的环境和内部容器120特别是内部气体/真空环境(121)可操作地连通的气体组成和压力/真空入口/出口控制单元(122)；与内部容器120特别是内部气体/真空环境(121)可操作地连通的热敏电阻/热电偶(123)；将热敏电阻/热电偶123连接至控制单元115的布线(124)；内部能量源(125)，例如电磁辐射/热辐射发射器；外部能量源(126)，例如电磁辐射/热辐射发射器，两者均可操作地连接至热电偶/热敏电阻和内部容器120；带有或没有可控单向阀的酒再引入管(128)；以及密封件(116)，其密封虹吸管117和再引入管128，防止主容器100和内部容器120之间的泄漏。
在操作期间，分散系统1200产生呈液体形式或气体形式的重构的分散后处理蒸馏酒(129)，其滴入主容器100中的气体顶部空间区域134中。分散系统1200在基质上的操作在内部容器120中形成分散的液体的回流127。
在抽吸管117中不存在单向阀允许在管道117中另外的回流，而单向阀防止液体回流到主容器100中。
类似地，在图2中示意性地示出的套件实施方案2000的情况下，分散系统2200包括控制单元(211)、在分散系统2200和主容器200之间的密封件(212)、带有或没有可控单向阀的用于将蒸馏酒吸入到系统2200中的管(213)、用于将蒸馏酒泵送到系统2200中的泵(214)、用于分散基质的喷嘴(215)、内部容器(216)、被指定用于内部气体/真空环境(217)的区域、气体组成和压力/真空入口/出口控制单元(218)、内部能量源(219)例如电磁辐射/热辐射发射器、外部能量源(220)例如电磁辐射/热辐射发射器以及带有或没有可控单向阀的酒再引入管(222)。在分散系统2200在基质上的操作期间，存在分散液体(221)的回流以及呈液体形式或气体形式(223)的重构的分散后处理酒再引入到主容器200中。
5.循环系统
液体中的温度梯度产生对流池(convection cell)，该对流池使溶液缓慢地混合。然而，仅经由对流，需要较长的加热时间以达到液体的期望的设定温度，并且因此循环系统可以大大地增加加热的效率。此外，更多的混合通常意味着更快的反应动力学和更均匀的产品。循环系统1300、2300和3300通过塞子/密封件/法兰(132、226和312)被密封在主容器(100、200和300)中。液体酒通过泵(133、227和313)经由入口管(130、224和310)被泵送，并且从出口管(131、225)出来返回到主体液体基质中，或者从出口管(311)出来进入气体顶部空间酒中。循环可以采用在主容器(100、200)外部的管道进行，如图1或图3中所示的，或者严格地在主容器内部进行，如图2中所示的。
实施例1
如图1中所示的，套件1000设置有主容器(100)，优选地木桶，其容纳液体蒸馏酒(135)。加热在气体顶部空间区域(134)中通过使用电阻的气相加热设备(104)来提供，并且在液体蒸馏酒区域(135)中通过使用恒定的蒸气/液体导管加热方法的加热设备(112)来提供，其中两种加热设备均具有Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Au或其混合物的催化材料的主体(105、106、113、114)。暴露于顶部空间区域(134)中的顶部空间气体蒸馏酒的加热设备(104)经由密封件(103)被垂直地密封在桶100中。另一个加热设备(112)完全浸没在液体蒸馏酒区域(135)中，并且经由密封件(111)密封在桶中。一个热电偶(109)被放置在液体蒸馏酒区域135中，并且另一个热电偶(107)被放置在顶部空间气相区域(134)中，两者均是经由主容器(100)中的装配的孔。热电偶107、109和加热设备104、112被连接至控制单元(101)，控制单元(101)供应必要的能量输出/电力输出，并且具有允许系统控制的前面板(102)。一个温度概况如下：
i.液体蒸馏酒区域(135)和其中的酒通过连续加热的蒸气/液体导管加热设备(112)经由逐步加热方案，优选地5℃步长(step)，被加热到在35℃至90℃之间的预定的温度，直到达到平衡。
ii.顶部空间气体蒸馏酒区域(134)，以及当在主容器100中存在基质时其中的气相，通过利用电阻的加热设备(104)来加热，以与加热液体酒结合加热。加热是通过热脉冲(01秒至600秒)，该热脉冲在与液体酒温度无关的情况下继续。
iii.一旦液体蒸馏酒达到期望的温度，通过热敏电阻/热电偶(109)将预定的设定温度维持在与前面板(102)上设定的温度相关的测量值。在达到液体酒的期望的平衡温度时，泵(118)通过由选自以下中的一种或更多种的材料制成的管道(117)将液体基质吸入到液体分散系统(1200)中：金属、塑料、玻璃或陶瓷。
空气由入口/出口控制系统(122)在大气压下供应。液体基质从喷嘴119喷出，进入到由选自金属、玻璃、塑料或陶瓷中的一种或更多种的材料制成的多孔膜内部容器(porousmembranous internal container)(120)中，喷嘴119包括由多孔材料制成的插入物。能量输入由位于内部容器120的内部或其外部的能量源(125)、(126)提供，以加速化学反应例如但不限于酸催化的酯化和氧化反应的反应动力学，所述能量源(125)、(126)包括但不限于：具有在380nm至700nm之间的波长的电磁辐射。喷雾(spray)回流成液体(127)并且经由管道(128)流回到桶(主容器100)中。液体分散系统1200通过密封件(116)被密封在主容器(100)中。液体酒的循环从加热方案的开始通过泵(133)经由入口(130)和出口(131)管道来进行，并且循环系统1300通过法兰(132)被密封在主容器100中。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其具有不可渗透的主容器(100)，例如不锈钢或氧化铝。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其中主容器(100包括处于不同的布置的多孔材料和不可渗透材料两者。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其中热量由气体顶部空间酒区域(134)中的第一加热设备(104)和液体酒区域(135)中的第二加热设备(112)来提供，所述第一加热设备(104)利用恒定的蒸气/液体导管加热，所述第二加热设备(112)利用电阻加热，两种加热设备均具有相同或不同的催化材料(Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V)的混合物中的一种或更多种的主体(105、106、113、114)。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其利用相同的加热方案、循环和分散方法/装置，但是其中热量由液体酒区域(135)中的第二加热设备(112)来提供，所述第二加热设备(112)利用电阻或导管蒸气/液体加热并且具有惰性主体(例如，不锈钢304)(105、106)。由气体酒区域(134)中的第一加热设备(104)提供的热量使用电阻或导管蒸气/液体加热，并且具有相同或不同的催化材料的混合物中的一种或更多种的主体(105、106)。
又一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其利用相同的加热方案、循环和分散方法，但是其中热量由气体酒区域(134)中的第一加热设备(104)使用电阻或导管蒸气/液体加热方法来提供，第一加热设备(104)具有惰性主体(113、114)。由液体基质区域(135)中的第二加热设备(112)提供的热量使用电阻或导管蒸气/液体加热。第二加热设备(112)具有相同或不同的催化材料的混合物中的一种或更多种的主体(113、114)。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其具有用于经由气体顶部空间蒸馏酒循环再引入液体蒸馏酒的装置。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其没有循环。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其在达到期望的平衡温度后没有循环。
又一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其具有由不可渗透材料(115、120)制成的液体分散系统。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，如上文所描述的，没有多孔插入物。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其能够将液体蒸馏酒分散为气溶胶。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，如上文所描述的，其中内部气体环境包括但不限于：浓度在0.1％至100％之间的氧气，惰性气体或其混合物，具有在0％至100％之间的相对湿度水平的空气，非氧气反应气体，及其混合物。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，其中来自内部能量源(125)的能量输入类型不同于来自外部能量源(126)的能量输入类型，其中输入在连续和间歇之间独立地变化。
另一个实施方案是类似于实施例1中描述的套件，如上文所描述的，其中没有液体酒的分散。
实施例2
类似于图1中所示的套件1000：如图2中示意性地示出的，套件2000包含在主容器200内的液体蒸馏酒(229)，所述主容器200可能是容纳液体基质的陶瓷容器。具有导热催化材料Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Au及其混合物的主体(205、206)的催化设备(204)经由密封件(203)被密封在主容器中，并且部分地浸没在液体酒(229)中，并且部分地暴露于顶部空间气体酒(228)。
泵(214)通过由选自以下中的一种或更多种的材料制成的管道(213)将液体酒吸入液体分散系统(2200)中：金属、热塑性塑料、玻璃、陶瓷或其混合物。氧气由入口/出口系统(218)以不同的压力(50毫巴至250巴)供应。液体蒸馏酒作为气溶胶从喷嘴(215)中喷射到由不可渗透的材料制成的室(217)中，所述不可渗透的材料选自金属、玻璃、塑料和陶瓷(216)中的一种或更多种。
喷雾回流成液体(221)并且经由管道(222)流回到桶中。液体分散系统通过法兰(212)被密封在桶(200)中。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热由加热设备(204)提供，该加热设备(204)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有选自导热催化材料的材料的主体(205、206)。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热量由加热装置(204)提供，该加热装置(204)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有基本上由催化材料中的一种或更多种或其混合物组成的主体。
又一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热量由加热元件(204)提供，该加热元件(204)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且仅具有导热反应性材料中的一种或更多种或其混合物的主体。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热量由加热元件(204)提供，该加热元件(204)利用电阻或恒定的蒸气/液体导管作为加热方法并且具有惰性材料的主体。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热量由加热元件(204)提供，该加热元件(204)利用电阻或恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有惰性材料的主体(205)的一部分和部分(206)作为催化材料。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其中热量由加热元件(204)提供，该加热元件(204)利用电阻或恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有惰性材料的主体(206)的一部分和部分(205)作为催化材料。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其包括用于将液体蒸馏酒作为喷雾分散的装置。
又一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，如上文所描述的，其包括内部气体环境，该内部气体环境包括但不限于：浓度在1％至100％之间的氧气、惰性气体或其混合物、反应性气体或其混合物、具有在0％至99％之间的湿度水平的空气，及其混合物。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其具有具有能量输出的内部能量源(219)和不同的外部能量源(220)，每个能量源独立地是连续的源或间歇的源。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，如上文所描述的，其没有液体蒸馏酒的分散。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其在达到期望的预定的平衡温度后没有循环。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其没有机械诱导的循环(任何循环仅是对流/组成梯度的结果)。
另一个实施方案是类似于实施例2中描述的套件，其具有由不锈钢制成的主容器(200)。
对根据实施例2，利用在环境空气条件下的分散和循环，没有采用单向阀，采用铜护套制备的样品的化学分析示出在蒸馏酒中的熟化同类物的发展。图4和图5示出了对于运行持续5天相对于30天的样品的熟化同类物的浓度差异。已知乙酸和乙酸乙酯随着蒸馏酒的熟化时间而增加[Reazin,G.,Am.J.Enol.Vitic.,第32卷,第4期,1981]，并且如在图4和图5中可以看到的，在根据本实施例制备的熟化持续5天或30天的样品之间存在浓度的增加。
对于56种单一麦芽苏格兰威士忌，示出的是乙酸乙酯的浓度在12g/100L A.A.至66g/100L A.A.之间。[Aylott等人,J.Inst.Brew.116(3)，215-229，2010]我们发现，仅根据实施例2在5天的专有的改进的陈化之后发现乙酸乙酯浓度是在根据法律必须陈化持续至少3年的单一麦芽苏格兰威士忌的范围内。
实施例3
如图3中示意性地示出的，套件3000包含在主容器300内的蒸馏酒(309)，该主容器300优选地是容纳液体酒的木桶，该木桶优选地由橡木制成。加热设备(304)经由密封件(303)被密封在主容器中，并且部分地暴露于气体顶部空间酒(308)并且部分地暴露于液体酒(309)。热量经由加热设备304提供，该加热设备304利用电阻作为加热方法并且具有护套304'，该护套304'包含导热催化材料或其混合物(305)，特别地对于本实施例，包含铜或不锈钢。热敏电阻(306)经由桶中的装配的孔被放置在液体的上层中，其基于在前面板(302)上的预设温度，通过控制单元(301)来调节供应给加热元件的功率。一个温度概况如下：
i.蒸馏酒(309)最初经由逐步加热脉冲方案(室温至250℃，01秒至600秒或更长的持续时间的脉冲)，使用将处于液相中的酒的整体温度增加测量的5℃的分批脉冲，从室温被加热到在32℃至73℃之间，直到达到设定的平衡温度。热量以在10秒-180秒之间的脉冲来施加；
ii.顶部空间气体酒(308)与液体酒平行加热(heat in parallel)；
iii.当达到平衡温度时，由于由液体酒(309)中的热敏电阻(306)测量的温度相对于在前面板(302)上设定的温度的滞后，可以采用加热脉冲(01秒至600秒或更长)。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其中热量由加热设备(305)提供，该加热设备(305)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有导热催化材料和/或反应性材料或其混合物的主体(305)。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其中热量由加热元件(305)提供，该加热元件(305)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有仅仅导热催化材料的主体。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其中热量由加热元件(305)提供，该加热元件(305)利用恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有仅仅催化材料的主体。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其中热量采用加热元件(305)提供，该加热元件(305)利用电阻或恒定的蒸气/液体导管加热作为加热方法并且具有惰性材料的主体。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其被配置成允许液体酒从容纳液体酒的主容器(310)的循环，并且经由气体顶部空间基质(311)再引入回来，直到达到期望的平衡温度。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，具有被指定用于液体基质的区域的循环，即，在达到期望的平衡温度期间和之后，从液体基质(310)泵送并且经由气体顶部空间基质(311)再引入回来。
另一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其没有机械诱导的循环。
又一个实施方案是类似于实施例3中描述的套件，其在被指定用于顶部空间气相的区域中具有热敏电阻/热电偶。
根据实施例3使用不锈钢护套制备的样品的专业感官测试被描述为：强烈地木头味的(strongly woody)、辛辣的、刺激性的、新鲜的。在该实施方案中，木质的同类物提取被加速，但明显的是，对酯化反应的加速存在较小的影响，这导致上文的愉快的描述。
根据实施例3利用铜护套制备的样品的专业感官测试给出了制备的专有的改进的陈化的单一麦芽威士忌配方的结果，该配方与4-7年的以及高达18年的传统上生产的单一麦芽威士忌相当。基于根据实施例3制备的单一麦芽配方，对专有的改进的陈化的威士忌中的主要熟化同类物的化学分析给出了与不同年份的商品化的单一麦芽威士忌相当的结果，如图6中所示出的。
目前，我们认为这些实施方案操作最好，但是其他实施方案也是令人满意的。
图7至图9示出了对于专有的改进的陈化酒样品相对于使用传统陈化的样品，不同熟化的同类物随时间的浓度，对于每个样品使用相同的蒸馏酒。图7和图8分别示出了对于专有的改进的陈化样品相对于传统上陈化的样品，乙酸和乙酸乙酯的浓度的期望的变化。图7示出了乙酸浓度随时间的变化。传统上制备的样品浓度最初降低，随后增加，并且然后再次降低，其中总增加为84％，而专有的改进的陈化样品数据示出一致的增加趋势，其中总增加为280％。
对于56种单一麦芽苏格兰威士忌，示出的是乙酸乙酯的浓度在12g/100L A.A.至66g/100L A.A.之间[Aylott等人,J.Inst.Brew.116(3),215-229,2010]。我们惊奇地发现，仅在21天的专有的改进的陈化之后发现乙酸乙酯浓度是在根据法律必须陈化持续至少3年的单一麦芽苏格兰威士忌的范围内。如图8中可以看到的，对于传统上陈化的样品和专有的改进的陈化样品的乙酸乙酯的初始浓度在单一麦芽苏格兰威士忌的范围内；然而，传统上制备的样品的浓度不一定存在增加，因为浓度在初始测量值附近降低和升高，其中总增加为1.27％，而专有的改进的陈化样品数据示出增加趋势，其中总增加为16.78％。因此，使用分析设备的可接受的测量公差是±1g/100L A.A.，观察到的对照测量值的增加可以被视为可忽略的。
香草醛是木质素衍生物，并且是在熟化的酒中发现的常见的熟化同类物。在图9中看到，相对于传统上陈化的样品，专有的改进的陈化的酒中香草醛的浓度的显著的增加趋势。对于56种单一麦芽苏格兰威士忌，示出的是香草醛的浓度在0.4g/100L A.A.至3g/100LA.A.之间[Aylott等人,J.Inst.Brew.116(3),215-229,2010]。我们发现，虽然利用本实施方案，但仅在8.8天的专有的改进的陈化之后发现香草醛的浓度与3年的苏格兰威士忌0.67g/100L A.A.是相当的，并且仅在21天之后发现专有的改进的陈化的样品的香草醛浓度与15年的单一麦芽苏格兰威士忌1.36g/100L A.A.是相当的。这表明香草醛的浓度可以被调节到更高或更低的浓度，以产生多种风味概况。
如在图10中可以看到的，在陈化期间，透明的酒从木材中的木质素衍生物中获得它们所有的颜色。如图9中所示的，存在香草醛的增加的明显趋势，香草醛从木质素反应成苯丙氨酸，并且从肉桂酸反应成丁香酚和愈创木酚，因此表明存在大量的提取和与木质的同类物例如糠醛的反应，这有助于酒颜色和期望的感官性质。
在一些实施方案中，系统包括用于照射液体的装置。例如，这样的装置包括光化光源(actinic light source)。用于使用这样的系统的方法可以包括使作为主容器的一部分的或从主容器中分离的木材与未熟化的蒸馏酒在加热的条件下接触，并且使所得到的热处理过的酒与光化光接触。在一些实施方案中，通过热和光化光处理来顺序地加工酒。在一些实施方案中，热处理过的酒与已经单独用光处理过的酒混合，以给出成熟酒的特性。
例如，在一些实施方案中，饮料的处理包括以下中的一种或更多种：热处理；光处理；饮料与反应性材料的接触，以及循环。在一些实施方案中，这样的处理中的一种或更多种在它们被应用的时间上是共存的或重叠的。
在某些实施方案中，在陈化工艺之前，将乙酸乙酯添加到未加工的饮料中。
在一些实施方案中，饮料首先在桶中陈化，而没有通过上文描述的步骤/特征中的一种或更多种的处理，并且在选择的陈化时间，饮料经历上文描述的一种或更一种另外的处理。
一些实施方案还包括插入物，该插入物可以被定位在桶中以改进饮料的陈化。插入物可以包括挡板构件，该挡板构件形成有多个成角度布置的炭化表面(charredsurface)，该炭化表面基本上从桶的一端延伸到另一端。
在一些实施方案中，粗馏出物在放入桶中之前或甚至在放入之后，通过诸如上文所描述的循环装置，用细碎的木炭在接近沸点的温度来处理，所有可溶于沸腾的醇溶液中的提取物基本上已经从所述木炭中完全浸出。
在一些实施方案中，桶中或沿着循环路径的液体与被封闭在液体可渗透的容器中的大量炭化的木材接触，和/或气相与被封闭在气体可渗透的容器中的大量未炭化的木材接触。
这样的炭化的木材可能来自橡木，例如白橡木(白栎(Quercus Alba))，或其他带有名称栎属(Quercus)的橡木物种。
在一些实施方案中，加速陈化还包括：
将基于乙醇的溶液(ethanol-based solution)引入到主容器中；
通过向主容器中引入含气体组分来增加基于乙醇的溶液的特定气体浓度，优选地氧气；以及
增加主容器中基于乙醇的溶液和气体的平均动能持续指定的时间段。
在一些实施方案中，基于乙醇的溶液包含有机材料。
在一些实施方案中，基于乙醇的溶液包含常规地陈化的醇。
一些实施方案还包括与引入基于乙醇的溶液结合地将有机材料引入到主容器中。
一些实施方案还包括通过沸腾、蒸煮、焦糖化、焙烧或炭化中的至少一种来制备有机材料。
在一些实施方案中，有机材料包括木材、提取物、水果、草本植物、蔬菜、坚果、花、肉或植物中的至少一种。
在一些实施方案中，结合有机材料包括在包括每一升半的基于乙醇的溶液0.0005克至100克、2克至60克、5克至40克、8克至30克或10克至25克的有机材料中的至少一种的范围内结合有机材料。
一些实施方案还包括通过向主容器中添加另外的有机材料来形成蒸馏酒的浓缩物，其中浓缩物被配置成与一种或更多种液体结合以形成一种或更多种不同类型的蒸馏酒。
一些实施方案还包括结合含碳化合物，该含碳化合物包括碳、木炭、活性碳或活性炭中的至少一种。在一些实施方案中，结合含碳化合物包括在包括每一升半的基于乙醇的溶液0.0005克至100克、2克至60克、5克至40克、8克至30克或10克至25克的碳中的至少一个的范围内结合含碳化合物。
在一些实施方案中，将含氧组分引入到主容器中包括将含氧气体引入到主容器中。
在一些实施方案中，引入含氧气体包括用氧气给基于乙醇的溶液曝气。
在一些实施方案中，将含氧组分引入到主容器中包括在高于大气压的压力将含氧气体引入到主容器中以增加主容器的内部压力。
一些实施方案还包括形成压力密封以将基于乙醇的溶液限制在主容器中。
在一些实施方案中，通过至少将主容器中的压力增加到高于大气压、加热基于乙醇的溶液、机械搅拌基于乙醇的溶液、将时变电磁场(time-varying electromagneticfield)引入到主容器中或通过超声搅拌基于乙醇的溶液来增加平均动能。
在一些实施方案中，增加基于乙醇的溶液的动能包括在包括0.001psig至2,000psig、100psig至20,000psig、200psig至12,000psig、500psig至6,000psig、800psig至4,000psig、1,000psig至3,000psig或1,500psig至2,500psig中的至少一个的范围内增加主容器内的压力。
在一些实施方案中，增加基于乙醇的溶液的动能包括在包括0.001°F至2,000°F、100°F至600°F、110°F至450°F、125°F至300°F、140°F至250°F、150°F至220°F或160°F至200°F中的至少一个的范围内增加主容器的温度。
根据另一个方面，提供了一种系统，该系统还包括：
主容器，该主容器被配置成接收基于乙醇的溶液；
气体供应部，优选地氧气供应部，被连接至主容器并且被配置成将含气体的主要组分引入到容器中，这增加了基于乙醇的溶液的气体浓度；以及
能量元件，该能量元件被配置成增加主容器中的基于乙醇的溶液和气体的平均动能持续指定的时间段。
根据另一个方面，提供了一种系统，该系统还包括：
反应容器；
气体源，优选地氧气，该气体源被联接至反应容器；
动能源，该动能源适于接合反应容器的内容物，以及控制器，该控制器适于：
将基于乙醇的溶液引入到反应容器中；
通过将含气体组分从气体源引入到反应容器中来增加基于乙醇的溶液的气体浓度；以及
使用动能源来增加容器中的基于乙醇的溶液和气体的平均动能持续指定的时间段。
一些实施方案还包括有机材料源，并且其中控制器还适于将一定量的有机材料从有机材料源引入到基于乙醇的溶液中。
一些实施方案还包括有机材料，该有机材料包括木材、提取物、水果、草本植物、蔬菜、坚果、花、肉或植物中的至少一种。
一些实施方案还包括控制器，该控制器还是可操作的以在包括每一升半的基于乙醇的溶液0.1克至100克、2克至60克、5克至40克、8克至30克或10克至25克的有机材料中的至少一种的范围内结合有机材料。
根据另一个方面，一种用于熟化蒸馏酒的工艺还包括：
提供蒸馏的可消费酒精(distilled consumable alcohol)；和
使所述可消费酒精经历至少约3瓦/升的功率的超声能量，持续足以改变所述酒精的化学性质的时间。
在一些实施方案中，所述蒸馏的可消费酒精是在约20标准度酒精含量(proofalcohol content)和约190标准度酒精含量之间。
在一些实施方案中，所述蒸馏的可消费酒精是在约80标准度酒精含量和约150标准度酒精含量之间。
在一些实施方案中，所述酒精在经历超声能量时通过反应容器再循环。在一些实施方案中，酒精经历至少约5瓦/升的功率的超声能量。
在一些实施方案中，酒精经历在约10瓦/升和约80瓦/升之间的功率的超声能量。
在一些实施方案中，所述超声能量是以大于约35,000Hz的频率。
在一些实施方案中，所述超声能量是以在约20,000Hz和约170,000Hz之间的频率。
在一些实施方案中，所述可消费的酒精在酒精经历超声能量时是在约70°F和约150°F之间。
一些实施方案还包括将所述可消费的酒精与净化剂结合，所述净化剂是选自由活性碳、硅藻土、过滤器及其混合物组成的组的材料。
在一些实施方案中，过滤器具有小于约5μm的平均孔径。
在一些实施方案中，提供了一种工艺，该工艺包括使所述可消费的酒精经历至少约3瓦/升的功率的超声能量，持续足以改变所述酒精的化学性质的时间，其中所述可消费的酒精经历超声能量持续至少约一小时。
在一些实施方案中，所述可消费的酒精经历超声能量持续在约12小时和约36小时之间。
一些实施方案还包括使可消费的酒精与至少一种调味剂接触。
在一些实施方案中，所述调味剂是固体。
一些实施方案还包括在使所述酒精经历所述超声能量后，从所述混合物中过滤所述固体。
一些实施方案还包括在从酒精中过滤固体后，使酒精经历另外的超声能量。
在一些实施方案中，所述调味剂是提取物。
在一些实施方案中，所述调味剂选自由木材、种子、果树木、坚果、水果、植物、蔬菜及其混合物组成的组。
在一些实施方案中，在使酒精经历超声能量之前，酒精与调味剂接触。
在一些实施方案中，在使酒精经历超声能量之后，酒精与调味剂接触。
一些实施方案包括使酒精和调味剂混合物接触到另外的超声能量。
在一些实施方案中，使该混合物经历另外的超声能量持续在约2小时和约4小时之间的时间段。
根据另一个方面，提供了一种工艺，该工艺还包括：
提供谷物酒精(grain alcohol)；
使谷物酒精与促进剂结合以形成混合物；以及
使该混合物经历至少约3瓦/升的功率的超声能量，持续足以改变谷物酒精的化学性质的时间。
促进剂不同于上文描述的催化剂，特别地与饮料酒精反应。促进剂可以选自糖、有机酸、酯、木材提取物或其组合。
该混合物可以在经历超声能量时通过反应容器再循环。
在一些实施方案中，该混合物经历至少约5瓦/升的功率的超声能量。
在一些实施方案中，该混合物经历在约10瓦/升和约80瓦/升之间的功率的超声能量。
在一些实施方案中，超声能量是以大于约35,000Hz的频率。
在一些实施方案中，超声能量是以在约20,000Hz和约170,000Hz之间的频率。
在一些实施方案中，该混合物在该混合物经历超声能量时是在约70°F和约150°F之间。
在一些实施方案中，该混合物经历超声能量持续至少约1小时。
在一些实施方案中，该混合物经历超声能量持续在约12小时和约36小时之间。
在一些实施方案中，催化剂选自由糖、酯、有机酸、木材提取物及其混合物组成的组。
根据又一个方面，提供了一种工艺，该工艺还包括：
提供在约20标准度和约190标准度之间的可消费酒精原料；
将酒精通过反应容器再循环；以及
当酒精在反应容器中时使酒精经历超声能量，酒精经历至少约5瓦每升的量的超声能量持续至少约1小时，所述超声能量是以约35,000Hz和约170,000Hz之间的频率。
一些实施方案还包括使酒精与净化剂接触，该净化剂选自由活性碳、硅藻土、具有小于约5μm的平均孔径的过滤器及其混合物组成的组。
在一些实施方案中，酒精在经历超声能量时是处于在约70°F和约150°F之间的温度。
在一些实施方案中，酒精在经历超声能量时是处于在约90°F和约120°F之间的温度。
在一些实施方案中，酒精经历以约80,000Hz的频率的超声能量。
在一些实施方案中，酒精经历超声能量持续在约12小时和约36小时之间。
在一些实施方案中，酒精经历在约15瓦/升和约40瓦/升之间的量的超声能量。
一些实施方案还包括使可消费酒精与至少一种调味剂接触。
在一些实施方案中，所述调味剂是固体。
一些实施方案还包括在使所述酒精经历所述超声能量后，从所述混合物中过滤所述固体。
一些实施方案还包括在从酒精中过滤固体后，使酒精经历另外的超声能量。
在一些实施方案中，所述调味剂是提取物。
在一些实施方案中，所述调味剂选自由木材、种子、果树木、坚果、水果、植物、蔬菜及其混合物组成的组。
在一些实施方案中，在使酒精经历超声能量之前，酒精与调味剂接触。
在一些实施方案中，在使酒精经历超声能量之后，酒精与调味剂接触。
一些实施方案还包括使酒精和调味剂混合物接触到另外的超声能量。
在一些实施方案中，使该混合物经历另外的超声能量持续小于约4小时的时间段。
一些实施方案除了催化剂之外还包括至少一种助催化剂，该助催化剂包含诸如呈金属形式和/或作为氧化物的铬、钼和/或锌的材料。
通常，催化剂不包含钢或在工具中常用的铁的其他合金。
通常，催化剂不是先前在用于陈化蒸馏酒的桶或其他容器中使用的组分的一部分，或先前已知被用于陈化酒的组分的一部分。
一些实施方案包括包含镍的催化剂，其中催化剂可以包含超过10％的镍。任选地，这些催化剂还包含0.1％-10％的铝。一些实施方案包含铜，其中催化剂可以包含0.1％-99.99％的铜。一些实施方案包含钼，其中催化剂可以包含超过10％的钼。一些实施方案包含钴和/或锰和/或铌，其中催化剂可以各自包含超过1％的钴和/或锰和/或铌。一些实施方案包含铬，其中催化剂可以包含超过20％的铬。一些实施方案包含硼，其中催化剂可以包含超过0.1％的硼。一些实施方案包含钛，其中催化剂可以包含超过10％的钛。一些实施方案包含钨，其中催化剂可以包含超过20％的钨。
在一些实施方案中，至少在陈化的一些持续时间内对液体蒸馏酒进行脱气，脱气可以增强催化剂的活性。
根据又一个方面，提供了一种可消费酒精，该可消费酒精包括：
未在橡木桶中被陈化持续超过约三年的蒸馏的可消费酒精，所述可消费酒精包含大于约4.0mg/L的量的香草醛和大于约8.0mg/L的量的丁香醛。
在一些实施方案中，蒸馏的可消费酒精已经经历至少约3瓦/升的超声能量。
在一些实施方案中，可消费酒精比没有经历所述超声能量的相同类型的酒精包含更少的自由基。
在某些实施方案中，所述酒精是调味的酒精(flavored alcohol)。
在一些实施方案中，所述调味剂选自由种子、木材、果树木、坚果、水果、植物、蔬菜及其混合物组成的组。
在一些实施方案中，酒精包含从约5.0mg/L至约7.5mg/L的量的香草醛和从约7.0mg/L至约15.0mg/L的量的丁香醛。
根据又一个方面，提供了一种可消费酒精，该可消费酒精包括：
已经经历超声能量的蒸馏的可消费酒精，所述可消费酒精包含比没有经历超声能量的类似的蒸馏的可消费酒精少至少约20％的戊醇类。
在一些实施方案中，可消耗酒精还包括：
比没有经历超声能量的类似的蒸馏的可消费酒精少至少约50％的异丁醇。
在一些实施方案中，所述酒精是调味的酒精。
在一些实施方案中，所述调味剂选自由种子、木材、果树木、坚果、水果、植物、蔬菜及其混合物组成的组。
在一些实施方案中，可消费酒精比没有经历所述超声能量的相同类型的蒸馏的酒精包含更少的自由基。
在一些实施方案中，所述可消费酒精已经经历至少约3瓦/升的量的超声能量。
本领域技术人员将理解，上文描述的特征可以在形状和结构上与附图中所示的特征不同，但是实现相同或相似的目的，以便基本上实现相同的结果。
应理解的是，为了清楚在单独的实施方案的上下文中描述的本公开内容的某些特征还可以在单个实施方案中以组合来提供。相反地，为了简洁在单个实施方案的上下文中描述的本公开内容的各个特征还可以单独地或以任何合适的子组合来提供或如合适地在本公开内容的任何其他描述的实施方案中提供。除非实施方案在没有那些要素下是无法实施的，否则在各个实施方案的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施方案的基本特征。
尽管本公开内容已经结合其特定的实施方案来描述，但明显的是，许多备选方案、修改和变型将对本领域技术人员是明显的。相应地，意图包括属于所附权利要求的精神和宽范围内的全部这样的备选方案、修改和变型。
在本申请的描述和权利要求中，动词“包含(comprise)”、“包括(include)”和“具有(have)”及其变化中的每一个被用于表示该动词的一个或更多个宾语不一定是该动词的一个或更多个主语的组分、要素或部分的完整清单。
在讨论中，除非另有说明，否则诸如“基本上”和“约”的形容词修饰实施方案的一个或更多个特征所特有的条件或关系。这些术语被理解为意指，该条件或特性被限定在对于用于其意图的应用的实施方案的操作是可接受的公差范围内。除非另有说明，否则说明书和权利要求中的词语“或”被认为是包含性的“或”，而不是排他性的“或”，并且表示其结合的项目中的至少一个或任何组合。
本申请中的实施方案的描述是以实例的方式提供的，并且不意图限制范围。所描述的实施方案包括不同的特征，并非在所有实施方案中都需要所有这些特征。一些实施方案仅利用特征中的一些或特征的可能组合。本领域技术人员将会想到所描述的实施方案的变型，以及包括所描述的实施方案中提到的特征的不同组合的实施方案。

Claims (42)

1.一种使未陈化的或部分陈化的蒸馏酒熟化的改进的方法，所述方法包括：
将所述酒暴露于至少一种催化材料，所述至少一种催化材料由选自以下的组组成：
铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：除Fe以外的第4-12列过渡金属、第13列硼族、Si及其混合物；
其中在整个所述暴露中，所述酒不被蒸馏，并且允许所述暴露直到所述酒中至少一种熟化同类物的水平达到所述酒中的预定的期望的同类物水平。
2.一种加速未陈化的或部分陈化的蒸馏酒的熟化的方法，所述方法包括：
将所述蒸馏酒分散在分散系统中；
将在所述分散系统中的所述酒暴露于至少一种催化材料，所述至少一种催化材料包含选自由以下组成的组的元素：第4-12列过渡金属、第14列碳族、第13列硼族及其混合物；
其中允许所述暴露直到所述酒中至少一种熟化同类物的水平达到所述酒中的预定的期望的同类物水平。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述分散系统包括气体环境，并且所述方法还包括控制所述气体环境的含量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第4-12列过渡金属选自由Ti、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述第4-12列过渡金属选自由Ti、Fe、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al，和/或第14列碳族选自C和Si。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述至少一种催化材料处于选自以下状态中的一种的至少一种状态：金属、合金、配体及其混合物。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述期望的预定的同类物水平之前，所述至少一种催化材料被暴露于处于液相和/或气相的所述蒸馏酒。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括在所述至少一种熟化同类物至少达到所述酒中的所述期望的预定的同类物水平之前，向所述催化材料和/或所述蒸馏酒连续地施加热能、施加热能的脉冲或施加两者，以影响在0℃和99℃之间的所述酒的温度和/或在0℃和250℃之间的所述至少一种催化材料的温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述热能由包括所述至少一种催化材料的加热元件施加。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述加热元件包括护套，并且其中所述护套包括所述至少一种催化材料。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种催化材料包括铜。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一种催化材料是铜。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述暴露至少在主容器中，所述主容器包括选自由金属、有机材料、塑料、玻璃、陶瓷或其任何混合物组成的组的材料。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，使所述蒸馏酒循环。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述分散系统在所述容器的外部。
18.根据权利要求2或17所述的方法，其中所述蒸馏酒作为气溶胶被分散。
19.根据权利要求2或17所述的方法，其中所分散的蒸馏酒被暴露于外部能量源，其中能量选自超声能量、高剪切均化、UV、非电离辐射及其组合。
20.根据权利要求15所述的方法，其中在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，将所述蒸馏酒暂时保持在所述主容器的外部。
21.根据权利要求15所述的方法，其中在所述至少一种熟化同类物至少达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，使所述蒸馏酒在所述主容器和所述分散系统之间循环。
22.一种改进的熟化套件，用于在未陈化的或部分陈化的蒸馏酒中获得预定的期望的水平的至少一种熟化同类物，所述套件包括：
至少一种催化材料，所述至少一种催化材料包括铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：除Fe以外的第4-12列过渡金属、第13列硼族、Si及其混合物；
所述套件未被配置成允许所述酒的蒸馏，并且被配置成允许：将所述蒸馏酒暴露于所述催化材料，以便允许改变所述蒸馏酒中的所述至少一种熟化同类物的水平，并且继续所述暴露，至少直到所述至少一种熟化同类物的水平至少达到所述酒中的预定的期望的同类物水平。
23.一种改进的熟化套件，用于在未陈化的或部分陈化的蒸馏酒中获得预定的期望的水平的至少一种熟化同类物，所述套件包括：
液体分散系统，所述液体分散系统包括至少一种催化材料，所述至少一种催化材料由选自以下的组组成：
铁氧化物纳米颗粒、氧化铝负载的铁(II)络合物、Pd/C、多壁碳纳米管、碳干凝胶、碳基固体酸催化剂、SO4 2-/TiO2/γ-Al2O3、选自由以下组成的组的元素：第4-12列过渡金属、第13列硼族、第14列碳族及其混合物；
所述套件未被配置成允许所述酒的蒸馏，并且被配置成允许：将所述蒸馏酒暴露于所述催化材料，以便允许改变所述蒸馏酒中的所述至少一种熟化同类物的水平，并且继续所述暴露，至少直到所述至少一种熟化同类物的水平达到所述酒中的预定的期望的同类物水平。
24.根据权利要求23所述的套件，其中所述分散系统包括气体环境，并且所述套件包括用于控制所述气体环境的含量的装置。
25.根据权利要求22所述的套件，其中所述第4-12列过渡金属选自由Ti、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al。
26.根据权利要求23所述的套件，其中所述第4-12列过渡金属选自由Ti、Fe、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ru、Rh、Ir、Pd、Ni、V及其混合物组成的组，和/或第13列硼族是Al，和/或第14列碳族选自C和Si。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，其中所述至少一种催化材料处于选自以下状态中的一种的至少一种状态：金属、合金、配体及其混合物。
28.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，还被配置成允许在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，将所述至少一种催化材料暴露于处于液相和/或气相的所述蒸馏酒。
29.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，还包括温度控制系统，所述温度控制系统在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，能够向所述催化材料和/或所述蒸馏酒连续地施加热能、施加热能的脉冲或施加两者，以影响在0℃和99℃之间的所述酒的温度，和/或在0℃和250℃之间的所述至少一种催化材料的温度。
30.根据权利要求29所述的套件，其中所述温度控制系统包括加热元件，所述加热元件包括所述至少一种催化材料。
31.根据权利要求30所述的套件，其中所述加热元件包括护套，并且其中所述护套包括所述至少一种催化材料。
32.根据权利要求31所述的套件，其中所述至少一种催化材料包括铜。
33.根据权利要求32所述的套件，其中所述铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
34.根据权利要求32所述的套件，其中所述至少一种催化材料是铜。
35.根据权利要求34所述的套件，其中所述铜包括Cu(I)的氧化物和Cu(II)的氧化物、在99.95％至99.99％之间的纯度的无氧铜，及其混合物。
36.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，还包括主容器，所述主容器包括选自由金属、有机材料、塑料、玻璃、陶瓷或其任何混合物组成的组的材料，其中所述至少一种催化材料中的至少一种在所述主容器中。
37.根据权利要求22至26中任一项所述的套件，还被配置成允许在所述至少一种熟化同类物达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，使所述蒸馏酒循环。
38.根据权利要求36所述的套件，其中所述分散系统在所述主容器的外部。
39.根据权利要求23所述的套件，其中所述分散系统能够将所述蒸馏酒作为气溶胶分散。
40.根据权利要求36所述的套件，还包括在所述主容器的外部的能量源，其中能量选自超声能量、高剪切均化、UV、非电离辐射及其组合。
41.根据权利要求36所述的套件，还被配置成允许在所述至少一种熟化同类物至少达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，将所述蒸馏酒暂时保持在所述主容器的外部。
42.根据权利要求36所述的套件，还被配置成在所述至少一种熟化同类物至少达到所述酒中的所述预定的期望的同类物水平之前，允许所述蒸馏酒在所述主容器和所述分散系统之间循环。
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