CN1271003A - 一种酒用无定形橡木及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酒用无定形橡木及其加工方法,属饮料加工助剂和其加工方法技术领域。其特点:酒用无定形橡木含有5—20%的醇溶物,水1—10%,和平衡量的木质素、纤维素、半纤维素的混合物。加工方法,包括橡木清洗1,加酶处理2,烘干3,破碎4,紫外光解5,红外热解6和检验7诸工序。与现有技术相比,具有陈酿白兰地、威士忌和葡萄酒速度快,成本低,无污染,陈酿风味与橡木桶自然陈酿风味趋于一致的特点。
Description
本发明涉及一种酒用无定形橡木及其加工方法，属饮料加工助剂和其加工方法技术领域。
橡木是陈酿白兰地的重要物质来源，目前用橡木陈酿白兰地的方法，主要有以下几种：1、桶贮白兰地，这是陈酿白兰地最传统的方法。橡木桶是用在户外风干三年的橡木板并经炭火烘烤加工而成。用橡木桶长期贮存的白兰地，风味幽雅、浓郁、色泽诱人，口味醇和、甘洌、细腻、绵延。但是，橡木桶造价高，一个225升的橡木桶需人民币4000元。由于用橡木桶贮存的时间长，就要求设置许多这样的酒桶，建立庞大的酒库，从而造成贮酒资金的积压和贮存期酒的损耗等，限制了白兰地的产量，不能满足市场需要。2、“催素法”。国外采用从橡木中提出酚类化合物，简称“催素”，来加速白兰地的老熟，虽然加快了陈酿速度，但研究和使用结果表明，从橡木中提出的固态、液态酚类化合物不具备按橡木桶陈酿白兰地的化学特征，将其加入到白兰地的酒液中去后，使酒体厚重，失去平衡。3、强酸、强碱氧化橡木板、片法。这是目前国内普遍采用的一种加速白兰地陈酿速度的方法，该方法的确加速了白兰地的老熟速度，促进了橡木木质素的降解，但由于使用了强酸、强碱，木质素的降解环境偏离了木桶自然陈酿的条件，导致白兰地中橡木降解产物的不平衡，即总酚类化合物多于术质素络合物。用这种方法陈酿的白兰地与桶贮白兰地的质量相差较远，由此陈酿出的白兰地只能是低档次的白兰地，不利于白兰地工业的发展。橡木也是威士忌和高级葡萄酒的重要风味物质来源。生产威士忌和高级葡萄酒，都需要桶木的参与，传统的方法是用橡木桶陈酿。随着科学的发展和技术的进步，普遍使用橡木抽提物(催素)陈酿，使用过程中，也偏离了自然陈酿的特征和现代流行的口味，影响了威士忌和高级葡萄酒的生产和发展。
本发明的目的是，提供一种模拟橡木桶橡木组分结构特点，运用现代生物技术和光化学技术对橡木进行处理，用于白兰地、威士忌、葡萄酒等陈酿的酒用无定形橡木及其加工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来达到的，这种酒用无定形橡木的特殊之处是，它含有5-20％醇溶物，水1-10％，和平衡量的木质素、纤维素、半纤维素的混合物。这里所述的醇溶物是指木质素络合物、酚类化合物、单宁等。本质素、纤维素、半纤维素的混合物是指橡木中未降解和不溶于乙醇的物质。酒用无定形橡木的粒径≤5mm。
一种加工如上所述的酒用无定形橡木的加工方法，包括橡木清洗1、加酶处理2、烘干3、破碎4、紫外光解5、红外热解6和检验7诸工序。在加酶处理2中加入的是生物酶，温度为25-50℃，时间为24-120小时，紫外光解5的时间是24-72小时，红外热解6的温度为150-250℃。
加酶处理2中的生物酶可以是木质素酶、纤维素酶中的一种或他们的组合物。
在红外热解6和检验7之间设有调配8，在调配8中，酶解橡木与酶解、紫外光解橡木，酶解、紫外光解、红外热解橡木之比是2∶2-4∶4-6。
在红外热解6和检验7之间设有调配8，在调配8中，酶解橡木与经过了酶解、紫外光解、红外热解三道工序后的橡木之比为2∶4-8。
在红外热解6和检验7之间设有调配8，在调配8中，酶解、紫外光解橡木与酶解、紫外光解、红外热解橡木之比为2-4∶4-6。
在同时加入木质素酶和纤维素酶时，两种生物酶的用量相同。
另外，木质素酶和纤维素酶的用量也可以不相同，哪一种多，哪一种少，可根据情况而定。在加酶处理中，以每公斤橡木加10-100ppm生物酶比较合理。
由于本发明采用了上述技术解决方案，获得的无定形橡木满足下列技术要求。
表1
| 项 目 | 指 标 |
| 外观 | 颗粒状、无定形、疏松、无结块 |
| 色泽 | 黄色至黄褐色 |
| 气味 | 具有浓郁的橡木香和香草香 |
| 杂质 | 无肉眼可见外来杂质 |
| 醇溶物(40％乙醇) | ％ 5-20％ |
| 水分 | ％ ≤10％ |
| 砷(以As计) | mg/kg ≤0.2 |
| 重金属(以Pb计) | mg/kg ≤0.3 |
利用无定形橡木陈酿，与现有技术相比，具有陈酿速度快，香气、口味与橡木桶陈酿的香气、口味一致的特点。试验表明，采用本发明制备的无定形橡木陈酿白兰地15天，可以达到自然陈酿10年的效果，陈酿出的白兰地色泽赤金黄色至浓茶色，香气浓郁、幽雅，口味醇和、甘洌、沁润。陈酿出的白兰地，其紫外光谱有“红移”现象。还具有投资小，无污染的特点，表2是利用本发明加工的无定形橡木与橡木板、片经强酸、强碱氧化处理后陈酿白兰地的特征对比表。表3是用本发明制备的无定形橡木陈酿白兰地与橡木桶陈酿白兰地的经济成本对照表。
表2 特征对照表
注：A-白兰地中的木质素络合物
| 项目 | 常规技术 | 无定形橡木技术 |
| 原理 | 木质素的氧化降解 | 橡木桶陈酿白兰地的规律 |
| 技术 | 高温酸解无“红移” | 酶解、紫外光解、红外热解有“红移” |
| 特征比值 | A/B＜100 | A/B＞110 |
| 评品结论 | 色泽浅黄，香气淡，口感欠协调 | 色泽金黄，橡木香突出，口感协调 |
| 环境状况 | 工作场所有一定污染 | 无环境污染 |
B-白兰地中的总芳族醛类
表3 经济成本对照表
| 项目 | 橡木桶陈酿 | 无定形橡木陈酿 |
| 老熟对象 | 原白兰地 | 原白兰地 |
| 老熟效果 | 按实际需要(以十年计) | 按实际需要(以十年计) |
| 设备投资 | 1980万元 | 3.8万元 |
| 占地面积 | 9900m2 | 60m2 |
| 耗电量 | —— | 5kwh/t |
利用本发明制备的无定形橡木陈酿白兰地之所以取得以上效果，主要是加工出的无定形橡木模拟了橡木桶的木质结构，并极大地膨胀了白兰地与橡木的接触面积，加快了白兰地对橡木的浸提作用及白兰地与橡木木质素的相互作用，使白兰地中的木质素络合物(A)与白兰地中的总芳族醛类(B)比值(A/B)＞110。因为橡木桶是用风干三年的橡木板加工而成的，而且在制桶时要用炭火烘烤。橡木板在自然风干中，除了木材中原有异味和苦味的散失外，主要是大气中的电磁辐射、空气离子和温度变化使板中的一部分木质素降解，为后来参与白兰地陈酿提供了新的物质。术质素是具有芳香族特性的，其结构单体为苯丙烷型的，三度空间立体结构的高分子化合物，对紫外光有强烈的吸收作用。当木质素降解时，即橡木木质素的结构发生断裂时，生成了愈创木酚和香草醛等，为陈酿白兰地创造了优越的物质条件。太阳辐射中的紫外光是橡木板在自然风干过程中产生降解的重要因素。太阳辐射中的红外线对木质素的降解也产生作用，因为木材吸收红外光子后，转变为热能，对木质素中功能基产生影响，使某些键离解。在一定条件下，可见光同样能够引发木质素的光化降解，但其光子能量较紫外辐射低而处于次要地位。因此采用连续辐照的方法模拟木板风干，可以在较短时间内达到自然风干三年的程度，为提高陈酿效果奠定了基础。为了进一步提高电磁辐射效果，首先对橡木板、片进行酶解，即加酶处理。在加酶处理中，单独加入纤维素酶，或木质素酶，或同时加入两种酶，是为了使橡木中的纤维素、木质素的分子结构发生断裂，使橡木中产生很多微孔，增加紫外光解、红外热解及橡木与白兰地相互作用时对木质素的降解作用，缩短电磁辐射时间，提高电磁辐射效果。红外热解既模拟了橡木板在自然风干过程中红外线对橡木的作用，又模拟了橡木桶制作时用炭火烘烤橡木板的机理，既进一步加强了橡木木质素的降解，又使橡木产生了陈酿白兰地所需要的烘烤木料产生的特殊气味，使陈酿白兰地的颜色和口味很快发生变化。另外由于橡木板进行了烘干破碎，成为无固定形状的木屑状物质，极大地提高了紫外线、红外热线及白兰地与橡木的接触面积，使紫外光解、红外热解、及后来陈酿白兰地的效果大大提高。另外，需进一步说明的是，加酶处理2中的温度是保证生物酶活力的温度。其时间参数是保证生物酶尽量发挥作用。时间短了，生物酶的作用不能得到充分发挥，时间长了，生物酶的作用还能增大，但增大的效果不太明显。紫外光解中所用的紫外光，为紫外光范围内的紫外光。常用的为250nm，300nm，340nm的紫外光源。红外热解6的温度以不使橡木屑发生炭化现象为准，红外热解时间，可根据实际情况而定，红外热解温度低时，热解时间长，红外热解温度高时，热解时间短。一般掌握在8-60分钟为宜，但也可根据情况缩短或延长。本发明方案制备出的无定形橡木可以有调配工序，也可以没有调配工序。没有调配工序时，生产出的无定形橡木，全部进行了加酶处理，紫外光解处理和红外热解处理。若有调配工序，则生产的无定形橡木，可以是以下几种情况。a、酶解的无定形橡木，酶解、紫外光解的无定形橡木，酶解、紫外光解、红外热解的无定形橡木的混合物；b、酶解的无定形橡木，酶解、紫外光解、红外热解的无定形橡木的混合物；c、酶解、紫外光解的无定形橡木，酶解、紫外光解、红外热解的无定形橡术的混合物。进行了不同处理的无定形橡木，陈酿出的白兰地香气、口味均有差别。若对破碎后无定形橡木再进行筛选，则使生产出的无定形橡木更趋均匀，其筛选中所用的过筛以≤100目较好。
附图图面说明：
图1-本发明一个实施例的工艺流程示意图。
图2-本发明第二个实施例的工艺流程示意图。
图3-本发明第三个实施例的工艺流程示意图。
图4-本发明第四个实施例的工艺流程示意图。
下面结合附图给出本发明的实施例，用来进一步说明技术解决方案。
实施例1，参考图1，在橡木清洗1中，选择无定形橡木板(片)，投入盛放清水的容器内，搅拌清洗干净，捞出放入盛有清水的另一容器内浸泡，进行酶解，在加酶处理2中，按每1kg橡木板(片)投入50ppm木质素酶和50ppm纤维素酶，同时保持容器内水温40℃，持续时间30小时，使橡木板(片)达到较充分酶解，捞出，漓去水分，进入烘干工序3，在这里，用烘干炉将其烘干，放入粉碎机中破碎，在破碎工序4中，将橡木板(片)破碎成≤3mm的橡木屑。在紫外光解5中，将橡木屑全部放入一容器中，用能产生250nm紫外光的光源照射橡木屑，进行紫外光解，连续照射36小时，使橡木屑中的部分木质素发生降解，然后将橡木屑放入电热箱中进行红外热解，在红外热解6中，保持电热箱温度180℃，时间持续15分钟，破坏木质素的功能基，使某些键离解，导致部分木质素降解，同时使橡木屑产生一种烧烤后的特殊香味，将橡木屑倒出后凉透，进入检验7，在检验7中，看加工后的无定形橡木是否符合技术要求，然后装袋封口入库即可。
同理，以上加工步骤不变，将加酶处理2、紫外光解5、红外热解6中的参数进行改变，则可形成其它实施例。
实施例2，参考图2。由图2看出，该实施例2的加工方法与实施例1相比，在红外热解6和检验7之间增加了调配8。由于调配工序的加入，使加工方法变的复杂些。其中的橡木清洗1，烘干3，破碎4等工序与实施例1相同。在加酶处理2中只加入了纤维素酶，加入量按每公斤橡木加100ppm纤维素酶的比例加入，温度为25℃，持续时间为120小时。在破碎工序4后的橡木屑一部分留下备用，另一部分进入紫外光解5，在这里用能产生300nm紫外光的光源对橡木屑进行紫外光解，持续时间为64小时，然后拿出一部分备用，另一部分进入红外热解6，在红外热解6中用电热箱将橡木屑加热，温度150℃，持续时间40分钟，而后进入调配8，在这里按酶解橡木∶酶解、紫外光解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木＝2∶2∶4的比例配制，并调配均匀，经检验工序7检验合格后包装入库即可。与实施例1相比，由于在加酶处理中只加入了纤维素酶，所以酶解处理效果较差。同时由于酶解时的温度较低，所以时间用的较长。紫外光解所用光源波长大，产生能量偏低，光解时间长。由于调配工序的加入，部分橡木只进行了酶解，部分橡木只进行了酶解和紫外光解，部分橡木既进行了酶解，又进行了紫外光解和红外热解并按一定的比例混合在一起，使这种无定形橡木的结构更接近橡木桶的结构，所以陈酿出的白兰地更接近橡木桶自然陈酿的效果。
同理，若以上加工步骤不变，只将加酶处理2，紫外光解6，红外热解6，调配8中的参数(如加酶处理2中将纤维素酶用木质素酶代替，或用纤维素酶、木质素酶的混合酶代替)变化，则可形成其它实施例。
实施例3，参考图3。由图3看出该工艺流程与实施例2基本相同。其中的橡木清洗1、烘干3、破碎4、检验7与实施例2相同。不同点是：在加酶处理2中加入的是木质素酶，加入量按每公斤橡木，80ppm的木质素酶加入，温度35℃，持续时间48小时。经破碎工序4后的橡木，一部分留用，另一部分进入紫外光解5。在紫外光解5中所用光源是产生340nm紫外光的光源，光解时间72小时。紫外光解后的橡木屑全部进入红外热解6，在红外热解6中，保持电热箱温度250℃，持续时间8分钟。在调配8中按酶解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木＝2∶6的比例配制，并混合均匀。与实施例2相比，无定形橡木结构与橡木桶木质结构的一致性稍差。用其陈酿的白兰地风味不同。由于在酶解中，只用木质素酶酶解，所以橡木的酶解效果稍差于实施例1。
同理，若以上加工步骤不变，只将有关工序中的参数改变，则可形成其它实施例。
实施例4，参考图4，由图4看出，该工艺流程与实施例2基本相同，其中的橡木清洗1、烘干3、破碎4、检验7与实施例2相同。不同点是，在加酶处理2中加入的是木质素酶和纤维素酶，加入量按每公斤橡木，各加入40ppm的木质素酶和纤维素酶，温度42℃，持续时间24小时。经破碎工序4后的橡木屑全部进入紫外光解5，在紫外光解5中所用光源是产生250nm的紫外光光源，光解时间48小时，光解后的橡木屑留出一部分备用，另一部分进入红外热解的电热箱内，保持电热箱温度230℃，持续时间13分钟。在调配8中，按酶解、紫外光解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木为2∶4的比例配制，并混合均匀。与实施例2相比，无定形橡木结构与橡木桶的木质结构的一致性稍差，用其陈酿的白兰地风味不同。由于在酶解中，既加入了木质素酶，又加入了纤维素酶，所以橡木的酶解效果优于实施例2，用于陈酿白兰地的效果较好。
同理，若以上工艺步骤不变，只将有关工序中的参数改变，则可形成其它实施例。
Claims (10)
1、一种酒用无定形橡木，其特征是，它含有醇溶物5-20％，水1-10％，和平衡量的木质素、纤维素、半纤维素的混合物。
2、根据权利要求1所述的一种酒用无定形橡木，其特征是，所述无定形橡木的粒径≤5mm。
3、一种生产权利要求1所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，它包括橡木清洗(1)，加酶处理(2)，烘干(3)，破碎(4)，紫外光解(5)，红外热解(6)和检验(7)诸工序，在加酶处理(2)中加入的是生物酶，温度为25-50℃，时间为24-120小时，紫外光解(5)的时间为24-72小时，红外热解(6)的温度150-250℃。
4、根据权利要求3所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在加酶处理(2)中所用的生物酶是木质素酶。
5、根据权利要求3所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在加酶处理(2)中所用的生物酶是纤维素酶。
6、根据权利要求3所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在加酶处理(2)中所用的生物酶是木质素酶和纤维素酶。
7、根据权利要求4、5或6所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在红外热解(6)和检验(7)之间设有调配(8)，在这里，酶解橡木∶酶解、紫外光解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木等于2∶2-4∶4-6。
8、根据权利要求4、5或6所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在红外热解(6)和检验(7)之间设有调配(8)，在这里，酶解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木等于2∶4-8。
9、根据权利要求4、5或6所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在红外热解(6)和检验(7)之间设有调配(8)，在这里，酶解、紫外光解橡木∶酶解、紫外光解、红外热解橡木等于2-4∶4-6。
10、根据权利要求7所述的酒用无定形橡木的加工方法，其特征是，在加酶处理(2)中所用的木质素酶和纤维素酶等量。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |