CN115261178A - 一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置和方法，装置包括：蒸馏釜、精馏塔、冷凝塔、集酒罐、精馏釜、杂醇油分离罐、光电子净化器和净化罐；蒸馏釜的顶部与精馏塔通过管道相连，精馏塔的顶部与冷凝塔的顶部通过管道相连，精馏塔的底部设有精馏釜，冷凝塔的顶部设有空腔，冷凝塔的底部设有集酒罐，净化罐与空腔通过管道相连；杂醇油分离罐的顶部与精馏塔和冷凝塔之间的管道相连，杂醇油分离罐的底部与精馏釜通过管道相连，精馏釜与光电子净化器相连。本装置可以有效分离去除白酒中的杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯等有害微量组分，酯、酸等有益的成分保持不变，能够使酒体更为安全、纯净，口感优雅、绵柔，提高出酒率。
Description
技术领域
本发明涉及白酒蒸馏技术领域，尤其是涉及一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置和方法。
背景技术
中国白酒一般是杂粮发酵，含各种品类杂粮，成分主要有淀粉蛋白质及脂肪等，经复杂的菌群类发酵而成，发酵过程中，在霉菌和酵母菌作用下生成了各种有益香味成分(主要是酸和酯)，同时伴生了大量不利于人体健康的醛、杂醇油、硫化物、生物胺、氨基甲酸乙酯等有害成分。
目前我国白酒工业还是传统的生产方式，特别是白酒的蒸馏还停留在甑锅阶段，传统的白酒蒸馏方式对发酵酒醅的有益香味成分提取率低，如酒中醛、杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯等，只能靠人为的掐头去尾来去除小部分有害成分和部分异杂味，酒的香味损失大，酒损较大，优质酒得率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置和方法。
本发明的技术方案如下：一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，其特征在于，包括：蒸馏釜、精馏塔、冷凝塔、集酒罐、精馏釜、杂醇油分离罐、光电子净化器和净化罐；
所述蒸馏釜的顶部与所述精馏塔通过管道相连，所述精馏塔的顶部与所述冷凝塔的顶部通过管道相连，所述精馏塔的底部设有所述精馏釜，所述冷凝塔的顶部设有空腔，所述冷凝塔的底部设有所述集酒罐，所述净化罐与所述空腔通过管道相连；
所述杂醇油分离罐的顶部与所述精馏塔和所述冷凝塔之间的管道相连，所述杂醇油分离罐的底部与所述精馏釜通过管道相连，所述精馏釜与所述光电子净化器相连。
优选地，所述精馏塔可为板式塔或者填料塔，当所述精馏塔为板式塔时，塔板数为7-9级，当所述精馏塔为填料塔时，塔板数为3-9级。
优选地，所述精馏塔包括第一塔体和第二塔体，所述第一塔体与所述第二胎体并联设置，所述第一塔体为板式塔，所述第二塔体为填料塔，所述填料塔占整体精馏塔塔板比为1/2。
优选地，所述净化罐内设有氢氧化钠饱和溶液。
一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产方法，其特征在于，所述方法应用在上述的去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，所述方法包括以下步骤：
S1、将蒸馏釜内含有较多的有害成分的原酒送入精馏塔内进行精馏，在蒸馏的初期出酒前先进行排醛，然后精馏出的低沸点有益的高度酒经冷凝塔冷凝后，形成精馏酒，当精馏酒占比整个加入酒液的50％即停止精馏，这时酒度82°％v/v；
S2、精馏塔底部的低度酒占比整个加入酒液的50％，并留在精馏釜底，酒度30°％v/v左右；
S3、取出存留在釜底的低度酒然后加水调整至酒度20％左右，使杂醇油上浮在液面形成为油花，然后去除杂醇油；
S4、去除杂醇油的酒水通过光电子净化器进行净化处理；
S5、取净化后的20％酒液在与上述的精馏酒混合即得到去除了有害成分的优质白酒。
和现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本装置可以有效分离去除白酒中的杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯等有害微量组分，酯、酸等有益的成分保持不变，能够使酒体更为安全、纯净，口感优雅、绵柔，提高出酒率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1是本发明的示意图。
附图标记如下：
1、蒸馏釜；2、精馏塔；3、冷凝塔；4、集酒罐；5、精馏釜；6、杂醇油分离罐；7、光电子净化器；8、净化罐；9、空腔；10、板式塔；11、填料塔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
中国白酒一般是杂粮发酵，含各种品类杂粮，成分主要有淀粉蛋白质及脂肪等，经复杂的菌群类发酵而成，发酵过程中，在霉菌和酵母菌作用下生成了各种有益香味成分(主要是酸和酯)，同时伴生了大量不利于人体健康的醛、杂醇油、硫化物、生物胺、氨基甲酸乙酯等有害成分。
下面将对几种有害成分做具体介绍。
一、杂醇油：杂醇油是酿酒分解过程中酵母正常代谢的伴生产物，适宜的杂醇油含量及各种风味物质之间的恰当比例可以使酒体丰满圆润，口感柔和协调，层次丰富，味道独特，但过高的杂醇油存在特别是杂醇油中的异丁醇、异戊醇、正己醇过量会引起口感有异杂味会导致酒体产生辛辣、苦涩，而且对人体有毒害作用。杂醇油在人体内氧化速度比乙醇慢，停留时间长，会引起头痛，神经系统充血，有宿醉产生。
高度原酒的杂醇油含量mg/L
| 液态清香 | 固态清香 | 固态浓香 | 固态酱香 | 固态芝麻香 | |
| 杂醇油 | 2360.70 | 1255.60 | 1985.70 | 4063.50 | 2785.40 |
二、生物胺的性质：生物胺是一类碱性的低分子有机化合物，该物质普遍存在于日常发酵食品中，生物胺可看做是氨分子中1-3个氢原子被烷基或芳基取代后而生成的物质，是脂肪族、酯环组或杂环组的低分子量的有机碱，常存在于动植物体内及食品中，特别是日常发酵食品中。微量的生物胺是生物体(包括人体)内的正常活性成分，在生物细胞中具有重要的生理功能，其中生物胺中的组胺、酪胺毒性最大，但当人体摄入过量的生物胺(尤其是同时摄入多组分生物胺)时会引起诸如头痛、恶心呕吐、心悸、脸红、呼吸絮乱等中毒过敏反应，严重可危及生命；当过量的生物胺和酒精混合作用于人体，这也是含有生物胺正常量的酒中由于生物胺的致敏性和中毒性被酒精的致敏性和中毒性加乘，其致敏性和中毒反应被数十倍放大，所以在酒中极微量的生物胺存在使人体的过敏反应会更加剧烈，减少酒中的生物胺的含量是提高酒后舒适度及愉悦感健康安全的市场需求，也是中国酒企提高酒体品质的达到健康安全的方向。
目前生物胺在各国的标准的限量标准：澳大利亚和瑞士规定葡萄中的组胺不得高于10毫克/升，法国规定不得高于8毫克/升，荷兰规定不得高于3.5毫克/升，德国不得高于2毫克/升，我国目前还没有规定酒类中的生物胺含量的限量标准，目前我国葡萄酒中组胺含量在5-15毫克/升，总生物胺含量6.34-39.05毫克/升之间。远高于以上国家的规定上限，因此探究酒中生物胺的来源，控制消减其在酒中的含量，提高传统酒类的安全水平，增强国际市场产品竞争力是当前酒企的重要课题。
三、氨基甲酸乙酯：我国白酒一般是酒度30°-60°的蒸馏酒，传统白酒生产中的蒸馏设备比较落后，并且为了提高酒的得率在操作过程中人为的“大汽冲顶(追尾)”造成氨基甲酸乙酯被高温蒸汽夹带进入白酒冷凝液中。
氨基甲酸乙酯(EC)，又名尿烷，是食品发酵进程中自然形成的一种有害物质，国际食品法典添剂和污染物专门委员会(CCFAC)在1999年将其列入“有理由预料引起癌症的物质”名单。我国食品污染监测网对中国黄酒的检测中检出率达100％，某些样品的EC含量远远超过目前最宽松的国际限量标准(400微克/升)。在黄酒的研究中发现氨基甲酸乙酯(EC)的形成主要是由尿素和乙醇的反应。对啮齿类动物氨基甲酸乙酯是一种多点致癌物，可导致肺肿瘤、淋巴癌、肝癌、皮肤癌等。国际癌症调研机构对人类的致病毒性为2B群。
它已引起国际酿酒界的关注，在酒类生产中已开始对它的含量加以严格限制。在白酒中由于传统的蒸馏方式，尾酒的蒸馏中“大汽追尾”夹带有氨基甲酸乙酯出现，含量一般在30-80微克/升。含量虽然不高，但中国白酒的酒精度较高，在酒精的累加作用下每增加10度酒精度，氨基甲酸乙酯毒性就会成几何倍增加。
氨基甲酸乙酯在各国酒类的限量标准：
加拿大(1985年)佐餐葡萄酒30微克/升加强葡萄酒100微克/升
美国(1988年以后生产)佐餐葡萄酒15微克/升加强葡萄酒60微克/升
日本清酒100微克/升
目前我国白酒工业还是传统的生产方式，特别是白酒的蒸馏还停留在甑锅阶段，传统的白酒蒸馏方式对发酵酒醅的有益香味成分提取率低，如酒中醛、杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯等。只能靠人为的掐头去尾来去除小部分有害成分和部分异杂味，酒损较大，优质酒得率低(只能有30-40％)造成中国白酒的杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯含量较高的负作用大，饮后头痛、口干、恶心、脸红、心悸血压波动，甚至中毒。对白酒的饮后愉悦感、舒适度的美好体验感大大降低，再加上食品安全标准正不断提高，国内和国际上对于酒的有害成分指标要求越来越严格，因此有必要设计一种能够在去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置。
基于此，发明人设计了一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，如图1所示，包括：蒸馏釜1、精馏塔2、冷凝塔3、集酒罐4、精馏釜5、杂醇油分离罐6、光电子净化器7和净化罐8。
蒸馏釜1的顶部与精馏塔2通过管道相连，精馏塔2的顶部与冷凝塔3的顶部通过管道相连，精馏塔2的底部设有精馏釜5，冷凝塔3的顶部设有空腔9，冷凝塔3的底部设有集酒罐4，净化罐8与空腔9通过管道相连；杂醇油分离罐6的顶部与精馏塔2和冷凝塔3之间的管道相连，杂醇油分离罐6的底部与精馏釜5通过管道相连，精馏釜5与光电子净化器7相连。
在进一步的实际应用中，精馏塔2可为板式塔10或者填料塔11，当精馏塔2为板式塔10时，塔板数为7-9级，当精馏塔2为填料塔11时，塔板数为3-9级，由于酒的香味成分与酒精的沸点相近，为最大保留酒中的香味成分所优选塔板数为7-9级。
又或者，精馏塔2包括第一塔体和第二塔体，第一塔体与第二胎体并联设置，从而可形成双并联的精馏塔2，第一塔体为板式塔10，第二塔体为填料塔11，填料塔11占整体精馏塔2塔板比为1/2，在填料塔11最上端的塔板出平行开有一出口用于杂醇油的排出口，在此排出的杂醇油内含有乳酸乙酯，所以收集的较高含量的杂醇油和较高比例的乳酸乙酯可以通过加水稀释酒度的办法使杂醇油上浮在液面上为油花，下清液重新从进料口加入复蒸。
本装置的具体处理工艺方法如下：
S1、将蒸馏釜1内含有较多的有害成分的原酒送入精馏塔2内进行精馏，在蒸馏的初期出酒前先进行排醛，由于醛类沸点比较低所以在蒸馏的初期出酒前可以排醛，原酒中的醛类物质，比如乙醛和乙烯醛可通过精馏塔2的顶部排出，最后流入净化罐8进行净化处理，净化罐8内设有氢氧化钠饱和溶液对醛类物质有较好的净化处理效果。
排醛后，由于杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯这些有害物质的沸点均高于115℃，因此前期在精馏塔2内可先精馏出低沸点的有益高度酒，然后经冷凝塔3冷凝后，形成精馏酒，当精馏酒占比整个加入酒液的50％即停止精馏，这时酒度82°％v/v；
S2、精馏塔2底部的低度酒(含高沸点的杂醇油、氨基甲酸乙酯、生物胺留在釜底)占比整个加入酒液的50％，并留在精馏釜5底，酒度30°％v/v左右，下表为精馏釜5底酒液理化指标(占比指占原酒比例)
S3、取出存留在釜底的低度酒然后加水调整至酒度20％左右，由于杂醇油不易溶于水，然后杂醇油会上浮在液面形成为油花，从而可以进行油、水分离的方法去除杂醇油；
S4、去除杂醇油的酒水通过光电子净化器7进行净化处理，即可去除氨基甲酸乙酯、生物胺等有害物质，下表为净化后精馏釜5底酒液理化指标(占比指占原酒的比例)
S5、取净化后的20％酒液在与上述的精馏酒混合即得到去除了有害成分的优质白酒。
通过以上方式，本装置可以有效分离去除白酒中的杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯等有害微量组分，酯、酸等有益的成分保持不变，能够使酒体更为安全、纯净，口感优雅、绵柔，提高出酒率。
需要说明的是，本方案中所说的去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯并不意味着白酒中杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的绝对去除清零，而是指经过本方案处理后白酒中的杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯能够显著减少。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，其特征在于，包括：蒸馏釜、精馏塔、冷凝塔、集酒罐、精馏釜、杂醇油分离罐、光电子净化器和净化罐；
所述蒸馏釜的顶部与所述精馏塔通过管道相连，所述精馏塔的顶部与所述冷凝塔的顶部通过管道相连，所述精馏塔的底部设有所述精馏釜，所述冷凝塔的顶部设有空腔，所述冷凝塔的底部设有所述集酒罐，所述净化罐与所述空腔通过管道相连；
所述杂醇油分离罐的顶部与所述精馏塔和所述冷凝塔之间的管道相连，所述杂醇油分离罐的底部与所述精馏釜通过管道相连，所述精馏釜与所述光电子净化器相连。
2.根据权利要求1所述的一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，其特征在于，所述精馏塔可为板式塔或者填料塔，当所述精馏塔为板式塔时，塔板数为7-9级，当所述精馏塔为填料塔时，塔板数为3-9级。
3.根据权利要求2所述的一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，其特征在于，所述精馏塔包括第一塔体和第二塔体，所述第一塔体与所述第二胎体并联设置，所述第一塔体为板式塔，所述第二塔体为填料塔，所述填料塔占整体精馏塔塔板比为1/2。
4.根据权利要求1所述的一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，其特征在于，所述净化罐内设有氢氧化钠饱和溶液。
5.一种去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产方法，其特征在于，所述方法应用在根据权利要求1-4中任一项所述的去除杂醇油、生物胺、氨基甲酸乙酯的白酒生产装置，所述方法包括以下步骤：
S1、将蒸馏釜内含有较多的有害成分的原酒送入精馏塔内进行精馏，在蒸馏的初期出酒前先进行排醛，然后精馏出的低沸点有益的高度酒经冷凝塔冷凝后，形成精馏酒，当精馏酒占比整个加入酒液的50％即停止精馏，这时酒度82°％v/v；
S2、精馏塔底部的低度酒占比整个加入酒液的50％，并留在精馏釜底，酒度30°％v/v左右；
S3、取出存留在釜底的低度酒然后加水调整至酒度20％左右，使杂醇油上浮在液面形成为油花，然后去除杂醇油；
S4、去除杂醇油的酒水通过光电子净化器进行净化处理；
S5、取净化后的20％酒液在与上述的精馏酒混合即得到去除了有害成分的优质白酒。
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