WO2021261934A1 - 증류식 소주 증류기 및 증류방법 - Google Patents

증류식 소주 증류기 및 증류방법 Download PDF

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WO2021261934A1
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distillation
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이관호
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(주)다남산업
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42—Regulation; Control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
    • C12G3/02—Preparation of other alcoholic beverages by fermentation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H6/00—Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages
    • C12H6/02—Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages by distillation

Definitions

  • the present invention relates to a distillation type soju distiller and a distillation method, and more particularly, to a distillation type soju distiller and a distillation method for arbitrarily adjusting the flavor of distilled spirits by improving the traditional still and distillation method used for distilled liquor.
  • soju a popular distilled liquor in Korea or Japan, it is manufactured by fermenting grains such as rice and then distilling the aged beer. According to the distillation method, alcohol produced by a multi-plate continuous still is pure alcohol for beverages without any flavor. It is distinguished from distilled soju produced by this method.
  • Double-diluted soju is continuously poured into a continuous distiller consisting of three or more distillation columns composed of hundreds of stages of refined beverage spirits manufactured by continuous distillation with a continuous distiller, heated and automatically controlled to distill Therefore, as it ascends hundreds of distillation stages and is separated and concentrated during distillation, it is ultimately purified into pure spirits of a certain quality with almost no impurities. It has the advantage that it does not contain any flavor and the disadvantage that it does not contain any flavor at all.
  • the quality of distilled soju or general distilled spirits is affected by the type of raw material, the steaming method, the type and amount of saccharification enzyme, and the fermentation method. largely depends on
  • the distiller which has the greatest influence on the quality of distilled soju, usually uses a simple single distiller, and such a single distiller puts beer, a fermented product containing low- and high-boiling flavor components, in a distillation pot.
  • the distillate that is put and heated is simply passed through the distillation neck (Neck), cooled and condensed in the cooling unit, and then flows out as the distillate, and is collected from the preparative tank and distilled.
  • the distiller is a simple distiller consisting of a pot, a distillation neck, a cooling tube and a preparative tank.
  • general distilled liquor is prepared by primary distillation or secondary distillation with a single distillation unit without a distillation stage when the spirit content is 70 vol% or less, but in the case of distillation at a particularly high concentration (80 vol% level) Distillation is carried out by a single distiller reinforced with 10 or less distillation stages on the neck above the pot.
  • fermented liquor is put in a pot and heated under atmospheric pressure or reduced pressure to distill. It is a simple distillation method prepared by combining them by fractionation with (Middle) and tail (Tail).
  • the present invention has been devised to solve the above conventional problems
  • An object of the present invention is to provide a distillation type soju distiller and a distillation method to increase concentration and separation.
  • the vapor evaporated from the uppermost distillation stage among the distillation stages is cooled in the primary cooling unit, the effluent is refluxed to the uppermost distillation stage, and the other effluents are cooled in the secondary cooling unit, then measured in the metering tank,
  • the purpose of this is to provide a distillation-type soju distiller and a distillation method for increasing the concentration and separation of the flavor component content of distilled spirits by controlling and increasing the reflux ratio (reflux amount/outflow amount).
  • An object of the present invention is to provide a distillation type soju distiller and a distillation method for automatically controlling the above tasks by being interconnected by the control unit after mounting the control unit controlled by the .
  • the inside of the distillation neck (Neck) above the distillation pot is provided with 30 or less distillation stages, and a water pump for continuously supplying purified water to the upper distillation stage among the 30 or less distillation stages.
  • a secondary cooling unit is formed that receives the remaining effluent from the primary cooling unit for secondary cooling, and is connected to the secondary cooling unit to measure the effluent cooled in the secondary cooling unit
  • a metering tank is formed, and a fractionation tank for fractionating the effluent metered and separated from the metering tank into a first flow tank, a midstream tank, and a wake tank according to the receiving order is formed.
  • a pneumatic automatic on/off valve is formed between the primary cooling unit and the secondary cooling unit,
  • Pneumatic automatic on/off valves for opening and closing the inside are installed on both sides at the inlet and outlet sides of the distillation pot, the 30 or less distillation stage, the cooling unit, the metering tank, the precipitation tank, the vacuum pump, and the vacuum control tank,
  • Sensors are installed in the distillation pot, the distillation stage of 30 or less stages, the cooling unit, the metering tank, the preparative tank, the vacuum pump and the vacuum control tank,
  • a control unit is further formed to receive the signal detected by the sensors and to control the reflux amount and the outflow amount by opening and closing the pneumatic automatic opening/closing valve according to the received signal to adjust the flavor component content,
  • An electronic temperature sensor (accuracy ⁇ 0.2 °C) for measuring alcohol content is mounted at the bottom of the uppermost distillation stage, and the electronic temperature sensor detects the alcohol content of the vapor evaporated between the uppermost distillation stage and the primary cooling unit. It relates to a distillation type soju distiller, characterized in that it is possible to measure the alcohol content by transmitting it to the control unit by a signal.
  • the present invention comprises the steps of distilling by providing a distillation stage of 30 or less in the inside of the distillation barrel (Neck) on the distillation pot;
  • distilling by connecting a water supply pipe for continuously supplying purified water to an upper distillation stage among the 30 or less distillation stages;
  • a pneumatic automatic on/off valve for opening and closing the inside is provided on both sides at the inlet and outlet sides of the distillation pot, the 30 or less distillation stage, the cooling unit, the metering tank, the preparative tank, the vacuum pump, and the vacuum control tank,
  • the distillation pot, the 30 or less distillation stage, the cooling unit, the metering tank, the preparative tank, the vacuum pump and the vacuum control tank are provided with sensors,
  • a control unit for automatically controlling the amount of reflux, the amount of outflow, the amount of heating, and the degree of vacuum by receiving the signal detected by the sensors and opening and closing the pneumatic automatic on/off valve according to the received signal;
  • the control unit opens and closes the pneumatic automatic opening/closing valve to separate the fractionation tank into the first, middle, and wake tanks of the fractionation tank, and then mixes according to the set formulation to control the flavor component content of the distilled soju,
  • Extraction distillation is performed by supplying the water supply amount of the purified water in the range of 0.1 to 10 relative to the outflow amount, and the condensate condensed in the primary cooling unit is refluxed in the range of 1 to 100,
  • An auxiliary heat exchanger and a circulation pump for increasing the total heat loss of the distillation pot are provided on the outside of the distillation pot, and the difference between the temperature in the distillation pot and the temperature heated by the auxiliary heat exchanger and the circulation pump is reduced to 30° C. or less by the control unit. keep constant,
  • It relates to a distillation method of a distillation type soju distiller, characterized in that the pressure of the distillation pot is maintained within the range of atmospheric pressure to -740mmHg, and distilled by selecting atmospheric pressure and reduced pressure distillation.
  • the distillation type soju of the present invention relates to a distillation method of a distillation type soju distiller, characterized in that the distillation to 85 degrees or less of the alcohol content.
  • the first distillation tank and the wake tank of the present invention relates to a distillation method of a distillation type soju distiller, characterized in that the re-distillation by adding a fermentation broth during the second distillation.
  • a distillation barrel (Neck) is provided on the distillation pot, and 30 or less distillation stages are formed in the distillation barrel, such as a sieve tray or a sieve tray, , the vapor evaporated from the uppermost distillation stage is cooled in the primary cooling unit, and the effluent is refluxed to the uppermost distillation stage. It is separated into a tank and a wake tank, and at this time, the flavor component content of the distilled spirit is arbitrarily adjusted automatically within a preset target value, thereby further concentrating and separating the flavor.
  • a water pump is installed on the upper distillation stage to arbitrarily continuously supply purified water and extractive distillation is performed.
  • the relative volatility of alcohol and flavor components in the distillate during the distillation process is changed, so that the low boiling point flavor component is removed from the distillation stage. It is concentrated in the upper part, and in the case of high boiling point flavor components, there is an effect of concentration in the lower part of the distillation stage (eg 45 vol%).
  • the signal output from various sensors (temperature, pressure, weight) in the distillation device is transmitted to the control unit, and the pneumatic automatic opening/closing valve connected thereto is opened and closed by the control unit to control the amount of water supplied, outflow and reflux.
  • concentration and separation to a set target value, and fractionation of the effluent into a first flow tank, a midstream tank, and a wake tank there is an effect of controlling the flavor by a set formulation.
  • FIG. 1 is a layout view showing a distiller according to a distillation method of a distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart showing a distiller according to a distillation method of a distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a flow chart showing the distillation method of the distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a layout view showing a distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a flow chart showing a distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention.
  • the distillation type soju distillation of the present invention is a distillation tank (Neck) on the distillation pot (10) inside the 30 or less distillation stage (20) composed of a bubble cap or a sieve tray.
  • a water supply pipe for continuously supplying purified water is provided in the upper distillation stage 22 among the 30 or less distillation stages 20, and the uppermost distillation stage 21 among the 30 or less distillation stages 20
  • a primary cooling unit 30 for condensing the vapor evaporated from the 30 or less distillation stage 20 into a liquid is formed in connection with the : 85 vol%) or less, the total amount is refluxed to the uppermost distillation stage 21, and if it is more than the target value (eg, 85 vol%), it is refluxed to the uppermost distillation stage 21 or flows out to the secondary cooling unit 40,
  • the pneumatic automatic on/off valve 110 installed between the primary cooling unit 30 and the secondary cooling unit 40 or between the primary cooling unit 30 and the uppermost distillation stage 21 is a pneumatic automatic valve.
  • the secondary cooling unit 40 is formed for secondary cooling after being opened and closed by reflux or the remaining effluent of the primary cooling unit 30 passes through the pneumatic automatic opening/closing valve 110, and the secondary cooling unit ( 40), a metering tank 50 for measuring the effluent cooled by the secondary cooling unit 40 is formed, and the effluent weighed and separated from the metering tank 50 is transferred to the first flow tank 61 and the middle flow tank 62 ), a fractionation tank 60 for fractionation into the wake tank 63 is formed, and a vacuum pump 71 and a vacuum control tank 70 for depressurizing the fractionation tank 60 for reduced pressure distillation of the fractionation tank 60 . is formed In this case, a lower distillation stage 23 is formed at a lower portion of the upper distillation stage 22
  • the distillation pot 10, the distillation stage 20 of 30 or less stages, the cooling units 30 and 40, the metering tank 50, the preparative tank 60, the vacuum pump 71, and the vacuum control tank 70 ) on the inlet side and the outlet side, a pneumatic automatic on/off valve 110 for opening and closing the inside is installed on both sides, and the pneumatic automatic on/off valve 110 may be installed one at the inlet side and the outlet side, or two on both sides.
  • the distillation pot 10, the distillation stage 20 of 30 or less stages, the cooling units 30 and 40, the metering tank 50, the preparative tank 60, the vacuum pump 71, and the vacuum control tank 70 ) is equipped with a sensor type 120, the sensor type 120 is made of an electronic temperature sensor (Ti), an electronic pressure sensor (Pi), an electronic weight sensor (Wi), an electronic hydrometer, an electronic vacuum sensor, etc., of the device Depending on the conditions and circumstances, electronic temperature sensor, electronic pressure sensor, and electronic weight sensor are all installed or only some are installed.
  • distillate is obtained by extractive distillation with continuous feed water by the automatic purified water feed pump 80 installed in the upper distillation stage 22, which is the lower stage of the uppermost distillation stage 21 among the 30 or less distillation stages 20.
  • the main fraction of the distillate discharged after concentration separation is distilled to 85 vol% (volume %) or less.
  • a distillation stage of a single distiller consisting of a distillation stage (paper or sieve tray) of 30 stages or less, a primary cooling unit 30 and a secondary cooling unit 40 (30 stages or less)
  • a water supply pipe in the upper distillation stage (lower stage of the uppermost distillation stage)
  • the purified water supply is supplied within the range of 0.1 to 10 of the total outflow.
  • Degree/alcohol volatility is higher in the case of low boiling point depending on the amount of water supplied to the extracted water, and the flavor component is concentrated in the upper distillation stage and further concentrated in the first distillate; It is further concentrated and fractionated.
  • a vacuum pump water ring type, oil type
  • a vacuum control tank eg -740mmHg maintenance
  • the reflux ratio is an electronic temperature sensor (sensitivity ⁇ 0.2 ° C) that measures the temperature of the alcohol vapor flowing out from the uppermost distillation stage 21 before the primary cooling unit 30 (sensitivity ⁇ 0.2 ° C), or an electronic hydrometer (sensitivity ⁇ 0.0002), the output signal is detected by the control unit 100, and the pneumatic automatic on/off valve 110 is opened and closed by continuous control of the built-in software of the control unit 100.
  • the pneumatic automatic on/off valve 110 is automatically opened and closed by the control unit 100 by mounting two each at the inlet of the distillation stage (reflux) and the inlet of the secondary cooling unit 40, and the reflux inflow amount And the amount of outflow other than reflux is automatically controlled, and the initial outflow is fractionated in the first flow tank 61 at less than 1/10 of the total liquor, and the outflow of the wake is less than 1/10 of the total liquor in the wake tank 63. , 80/100 or more of the total alcohol content is fractionated in the midstream tank 62, thereby forming a distiller capable of adjusting the flavor by arbitrarily mixing and adjusting these fractions.
  • membrane separation is performed in the upper distillation stage (22, eg, 29th stage) that is just below the uppermost distillation stage (21, for example, the 30th distillation stage) of the distillation stage (the region where the 30th stage or less distillation stage is reinforced).
  • purified water purified by Continuous automatic water supply to the bottom in the range of 0.1 to 10 of the total flow, extracting and distilling azeotropic impurities other than alcohol
  • an electronic temperature sensor (sensitivity: 0.2° C.) is mounted on the bottom of the uppermost distillation stage 21 to measure the alcohol content of the vapor flowing out by the signal output after detection by the electronic temperature sensor and control the output signal Controlled in (10), by the pneumatic automatic on/off valve 110 mounted between the primary cooling unit and the secondary cooling unit, the pneumatic automatic on/off valve 110 is opened and closed and flows out from the primary cooling unit 30
  • the reflux ratio (reflux amount/outflow amount) is controlled by the control unit by being refluxed to the uppermost distillation stage 21 or flowing out to the metering tank via the secondary cooling unit.
  • the amount of outflow (weight/time) flowing out of the weighing tank was automatically controlled by the controller 100, and after receiving the outflow in the weighing tank 50, the signal output by the electronic weight sensor (sensitivity ⁇ 0.0002) is outputted by the controller 100 ) to adjust the amount of the aliquot by the automatic on/off valve 110, and in particular, by inputting a target value within a preset range before operation, flavor ingredients and the amount of outflow are automatically aliquoted according to the set target.
  • the distillation pot 10 As the distillation time elapses, the alcohol content of the beer in the distillation pot 10 is reduced, so in order to increase and control the amount of heat for heating the distillate in the distillation pot 10, the distillation pot 10 and the electrothermal method An auxiliary heat exchanger 90 and a circulation pump 91 are provided to increase As a result, the temperature of the distillation pot 10 was increased by controlling the temperature by the controller to increase the production.
  • Figure 3 is a flow chart showing the distillation method of the distillation type soju distiller according to an embodiment of the present invention.
  • the distillation method of the distillation type soju distiller of the present invention is a distillation step (S100) provided with 30 or less distillation stages 20 inside the distillation barrel (Neck) on the distillation pot (10) (S100) ); Distilling by connecting a water supply pipe for continuously supplying purified water to the upper distillation stage 22 among the 30 or less distillation stages 20 (S200); Distillation by having a primary cooling unit 30 that is connected to the uppermost distillation stage 21 among the 30 or less distillation stages 20 and primarily condenses the vapor evaporated in the uppermost distillation stage 21 into a liquid to (S300); refluxing most of the effluent discharged from the primary cooling unit 30 to the uppermost distillation stage 21 (S400); Refluxing from the primary cooling unit 30 to the uppermost distillation stage 21 and receiving the remaining effluent to provide a secondary cooling unit 40 for final cooling (S500); Measuring the effluent condensed in the secondary cooling unit 40 in a weighing tank 50 provided
  • the water supply amount of the purified water is supplied in the range of 0.1 to 10 compared to the outflow amount to extract and distillation, and the alcohol component and flavor component rising in the distillation stage are diluted, and the relative specific volatility is changed so that the low boiling point flavor component moves to the upper end with a high boiling point.
  • the flavor components were concentrated and separated in the lower stage (eg, 45 vol%).
  • an auxiliary heat exchanger 90 and a circulation pump 91 for increasing the total heat loss of the distillation pot 10 are provided outside the distillation pot 10 , and the auxiliary heat exchanger 90 and the distillation pot 10 are provided. ), heat within the temperature difference range of 30 degrees or less.
  • the pressure of the distillation pot 10 is maintained within the range of atmospheric pressure to -740mmHg.
  • a pneumatic automatic on/off valve 110 for opening and closing the inside is installed on both sides of the and outlet side, and the pneumatic automatic on/off valve 110 is used as a solenoid valve, an electromagnetic valve, and the like.
  • the pneumatic automatic on/off valve 110 is installed on the inlet side and the outlet side, respectively, and may be installed one at the inlet side and the outlet side, or two at both sides.
  • the distillation pot 10, the distillation stage 20 of 30 or less stages, the cooling units 30 and 40, the metering tank 50, the preparative tank 60, the vacuum pump 71, and the vacuum control tank 70 ) is equipped with a sensor type 120, the sensor type 120 is made of an electronic temperature sensor (Ti), an electronic pressure sensor (Pi), an electronic weight sensor (Wi), an electronic hydrometer, an electronic vacuum sensor, etc., of the device Depending on the conditions and circumstances, electronic temperature sensor, electronic pressure sensor, and electronic weight sensor are all installed or only some are installed.
  • distillate is concentrated and separated by extractive distillation with continuous feed water by the purified water automatic feed water pump 80 installed in the upper distillation stage 22 of the last two stages or less above the 30-stage or less distillation stage 20.
  • the distillate is distilled to 85 vol% (volume %) or less.
  • a distillation stage of a single distiller consisting of a distillation stage (paper or sieve tray) of 30 stages or less, a primary cooling unit 30 and a secondary cooling unit 40 (30 stages or less)
  • a water pump 80 that supplies purified water to the upper distillation stage 22 within the range of 0.1 to 10 of the total outflow is reinforced and the flavor components contained in the alcohol are diluted by the water supply, so that the alcohol and flavor components are not volatilized.
  • distillation apparatus distillation pot, distillation column, cooling unit, metering tank, precipitating tank
  • a vacuum pump water ring type, oil type
  • a vacuum control tank eg -740mmHg
  • the maintenance tank and the distillation pot 10 were equipped with an electronic electronic vacuum sensor as an accessory, and the pneumatic automatic opening/closing valve 110 of the vacuum control tank 70 by a signal output from the electronic pressure sensor at the top of the distillation pot As it opens and closes, the pressure is maintained.
  • the reflux ratio is an electronic temperature sensor (sensitivity ⁇ 0.2 ° C) that measures the temperature of the alcohol vapor flowing out from the uppermost distillation stage 21 before the primary cooling unit 30 (sensitivity ⁇ 0.2 ° C), or an electronic hydrometer (sensitivity ⁇ 0.0002), the output signal is sensed by the control unit 100, and the pneumatic automatic opening/closing valve 110 is opened and closed by continuous control of the built-in software of the control unit 100 to arbitrarily control the reflux amount and the outflow amount.
  • sensitivity ⁇ 0.2 ° C that measures the temperature of the alcohol vapor flowing out from the uppermost distillation stage 21 before the primary cooling unit 30 (sensitivity ⁇ 0.2 ° C), or an electronic hydrometer (sensitivity ⁇ 0.0002)
  • the pneumatic automatic on/off valve 110 is automatically opened and closed by the control unit 100 by mounting two each at the inlet of the distillation stage (reflux) and the inlet of the secondary cooling unit 40 to determine the amount of reflux inflow and reflux.
  • the amount of outflow other than that is automatically adjusted according to the distillation time and the order of outflow, so that the initial outflow is less than 1/10 of the total alcohol fraction in the primary tank 61, and the outflow of the wake is less than 1/10 of the total alcohol fraction in the wake tank. (63), and 80/100 or more of the total alcohol content is fractionated in the midstream tank (62), thereby forming a still capable of adjusting the flavor by arbitrarily mixing and adjusting these aliquots.
  • the flavor component concentrate in the first distillation tank 61 and the wake tank 63 is re-distilled by adding the fermentation broth during the next distillation.
  • purified water purified by a membrane separation method, etc. in the uppermost distillation stage (eg, a distillation stage of 28 stages or less) of the distillation stage (a region in which the distillation stage is reinforced with 30 stages or less) is transferred to the bottom of the distillation stage.
  • Continuous automatic water supply in the range of 0.1 to 10, extracting and distilling impurities other than the main fraction.
  • the condensate condensed in the primary cooling unit 30 is refluxed in the range of 1 to 100.
  • purified water 0.1 to 10 relative to the outflow
  • the specific volatility of alcohol and flavor components is changed, so that the low boiling point flavor component is concentrated at the top of the distillation stage and the high boiling point flavor component is concentrated at the bottom of the distillation stage (eg, 45 vol%).
  • the concentration of alcohol distilled in the uppermost distillation stage 21 by the electronic temperature sensor (sensitivity: ⁇ 0.2°C) of the uppermost distillation stage 21 among the 30 or less distillation stages 20 is an electrical signal. It is sent to the furnace control unit 100, and the pneumatic automatic opening/closing valve connected to the primary cooling tube is opened and closed by the control unit 100 according to the alcohol content (eg, 85 vol%) to control the reflux ratio (reflux amount/outflow amount).
  • the alcohol content eg, 85 vol%
  • the effluent condensed in the secondary cooling unit 40 is measured by the load cell electronic weight sensor (sensitivity: ⁇ 0.5% or less) by measuring the effluent amount of the weighing tank 50, 61), midstream (62), and wake tank (63), respectively, with first stream (less than 1/10 of the outflow), midstream (more than 8/10 of the outflow), and wake fluid (less than 1/10 of the outflow), respectively.
  • the controller distills under a certain pressure (0 to -740 mmHg), and the temperature of the beer evaporated from the pot and the heating temperature are controlled and heated with a constant temperature difference of 30 ° C or less to control the productivity
  • the purified water is automatically distilled by the control unit, and the concentration of alcohol distilled by the electronic temperature sensor in the uppermost distillation stage (e.g. 85 vol%).
  • the control unit 110 linking the opening and closing of the automatic opening/closing valve automatically controls the extraction water supply amount and reflux ratio by interconnecting the installed pumps, electronic sensors, and automatic valves by the software program of the PC. and distilled. Adjust the flavor arbitrarily.
  • distillation stage 21 top distillation stage
  • distillation tank 63 wake tank
  • control unit 110 pneumatic automatic on/off valve

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Abstract

본 발명은 증류식 소주 증류기 및 증류방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증류솥 위에는 증류통(Neck)이 구비되며, 상기 증류통 내에 포종 또는 sieve tray 등으로 구성된 30단 이하의 증류단(Plate)이 형성되고, 최상부의 증류단에서 증발되는 증기는 1차 냉각부에서 냉각 후, 유출액은 최상부 증류단으로 환류시키고, 이외의 유출액은 2차 냉각부에서 냉각된 후, 계량조에서 계량 후, 초류조, 중류조, 후류조로 분취하는데, 이때 증류주의 향미성분 함량을 미리 설정된 목표치 내에서 임의로 자동조절하여 제조함으로써, 향미를 더욱 농축 분리시킴과 동시에 증류주의 생산성도 증대되는 특징이 있다.

Description

증류식 소주 증류기 및 증류방법
본 발명은 증류식 소주 증류기 및 증류방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증류주에 사용되는 전통적인 증류기와 증류방법을 개선하여 증류주의 향미를 임의로 조절하기 위한 증류식 소주 증류기 및 증류방법에 관한 것이다.
한국이나 일본의 대중증류주인 소주의 경우 미곡등의 곡류를 발효시킨 후, 숙성된 술덧(beer)을 증류하여 제조한다. 증류방식에 따라 다단(Multi Plate)의 연속식 증류기(continuous Still)로 제조하는 주정은 향미가 전혀 없는 음료용 순수 알콜이며 주정을 물로 희석하여 제조하는 희석식소주와, 단식 증류기(Pot Sill)로 전통적인 증류방법으로 제조하는 증류식 소주로 구별된다.
이중 희석식소주는 연속식 증류기로 연속식 증류방법으로 제조하는 정제된 음료용 주정은 수백단으로 구성된 3기 이상의 증류탑으로 구성된 연속식 증류기에 발효주를 연속식으로 주입하며 가열하여 연속식으로 자동제어하여 증류하므로 수백단의 증류단을 상승하며 증류하는 동안 분리 농축되므로 최종적으로는 불순물이 거의 없는 일정품질의 순수 주정으로 정제되어, 이를 물로 희석하여 제조하는 희석식소주는 불순물이 거의 없어 장기간의 숙성이 필요하지 않다는 장점과 향미가 전혀 포함되지 않는다는 단점이 있다.
또한, 증류식 소주나 일반적인 증류주의 품질은 원료의 종류와 증자방법, 당화효소제의 종류와 사용량, 발효방법 등에 따라 주질이 영향을 받지만, 특히 발효된 발효주를 증류하는 증류기와 증류방법에 따라 품질이 크게 좌우된다.
그리고, 증류식소주의 품질에 가장 많은 영향을 미치는 증류기는 통상으로 형태가 간단한 단식 증류기를 사용하며, 이러한 단식 증류기는 저비점 및 고비점의 향미성분이 함유하는 발효물인 술덧(Beer)을 증류솥에 담아 이를 가열하여, 증류되는 증류물은 증류통(Neck)을 단순히 거친 후,냉각부에서 냉각 응축된 후, 증류액으로 유출되어 분취조에서 수취하여 증류한다. 증류기는 솥(Pot), 증류통(Neck), 냉각관과 분취조로 구성된 간단한 증류기이다.
여기서, 일반적인 증류주는 주정분이 70vol% 이하인 경우에는 증류단이 없는 단식증류기로 1차증류(primary distillation) 또는 2차증류(secondary distillation)하여 제조하나, 특별히 고농도(80vol% 수준)로 증류하는 경우에는 Pot 위의 Neck에 10단 이하의 증류단을 보강한 단식 증류기로 증류하며, 이러한 증류기는 향미성분을 분리하기 위함이 아니라, 주정분을 단지 농축하기 위하여 증류하는 증류기이다.
그리고, 증류방법으로는 발효주를 Pot에 넣고 상압 또는 감압하에서 가열하여 증류하나, Pot에서 가열에 의해 증류되는 증기는 Neck를 통과하여 냉각부에서 냉각되어 액체로 유출되는 증류주는 초류(Head), 중류(Middle), 후류(Tail)로 분취하여 이들을 조합하여 제조하는 간단한 증류방법이다.
그런데, 증류식 소주 증류 시에 사용되는 발효(Beer)중에는 알코올 이외에, 원료와 발효방법에 따라 50여종 이상의 향미성분 등이 함유되므로, 이러한 Beer를 증류하는 경우에는 향미성분들이 알콜과 함께 공비(Azeotropic distilled)되어 증류되므로 향미성분 전량이 증류주에 함유되어, 휘석식 소주에 비해 향미성분이 과다하여, 장기간 저장 숙성시켜야 하여, 제조원가가 높아져서 고가로 판매되나 증류주의 독특한 향미성분이 과다하여, 오랫동안 희석식소주를 음용하여 온 소비자들로부터 외면 당하고 있는 실정이다.
이런 점을 보완하기 위해서, 본 출원인은 증류식 소주의 향미를 개선하기 위해 본 출원인이 출원하였던 대한민국 등록특허공보 제10-0773912호는 증류솥 위의 증류통 내에는 20단 이하의 증류단(포종, sieve tray 등)으로 냉각 환류하여 분취하여 향미성분을 조절가능하였으나, 농축율이 충분치 못해 향미성분이 잔존되는 단점이 있었다.
또한, 본 출원인의 등록특허공보 제 10-1578097호의 경우 1차 상압증류 후 2차 감압증류하여 번거로운 단점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
증류솥 위의 증류통(Neck)내에 포종 또는 sieve tray 등으로 구성된 30단 이하의 증류단이 형성되고, 증류단 중 상부증류단에는 정제수를 급수하여 단식증류로는 최초로 추출증류방식으로 향미성분의 농축분리를 증대시키는 증류식 소주 증류기 및 증류방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 증류단 중 최상부 증류단에서 증발되는 증기는 1차 냉각부에서 냉각 후, 유출액은 최상부 증류단으로 환류시키고, 이외의 유출액은 2차 냉각부에서 냉각된 후, 계량조에서 계량 후, 초류조, 중류조, 후류조로 분취하는데, 이때 환류비(환류량/유출량)를 조절 증대시켜 증류주의 향미성분 함량 농축분리를 증대시키는 증류식 소주 증류기 및 증류방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 농축분리를 효과적으로 하기 위해 각종 저장장치(Pot, 계량조 등)와 이와 연결되는 공압식 자동개폐밸브와 상기 공압식 자동개폐밸브와 연동되는 각종센서류(온도, 무게 등)를 장착하여, 내장된 소프트웨어에 의해 제어되는 제어부를 장착 후 제어부에 의해 상호 연계되어 상기의 과제들을 자동 제어하는 증류식 소주 증류기 및 증류방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 증류솥 위의 증류통(Neck) 내부는 30단 이하의 증류단으로 구비되며, 상기 30단 이하의 증류단 중 상부의 증류단에는 정제수를 연속 급수하는 급수펌프가 장착된 급수관이 구비되고, 상기 30단 이하의 증류단 중 최상부의 증류단과 연결되어 최상부의 증류단에서 증발되는 증기를 액체로 응축시키는 1차 냉각부가 형성되며, 상기 1차 냉각부에서 유출된 유출액을 대부분 최상부 증류단으로 환류시키고, 상기 1차 냉각부의 나머지 유출액을 전달받아 2차 냉각시키는 2차 냉각부가 형성되며, 상기 2차 냉각부와 연결되어 2차 냉각부에서 냉각된 유출액을 계량하는 계량조가 형성되고, 상기 계량조에서 계량분리된 유출액을 수취순서에 따라 초류조, 중류조, 후류조로 분취하는 분취조가 형성되며, 감압증류를 위해 상기 분취조를 감압시키는 진공펌프와 진공조절조가 형성되고, 상기 증류솥의 증류액을 가열하는 열량을 증대 및 조절하기 위해 증류솥과 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기와 순환펌프가 구비되며,
상기 1차 냉각부와 2차 냉각부 사이에는 공압식 자동개폐밸브가 형성되며,
상기 증류솥과 30단 이하의 증류단과 냉각부와 계량조와 분취조와 진공펌프 및 진공조절조의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브가 양측에 설치되고,
상기 증류솥과 30단 이하의 증류단과 냉각부와 계량조와 분취조와 진공펌프 및 진공조절조에는 센서류가 장착되며,
상기 센서류에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 수신된 신호에 따라 공압식 자동개폐밸브를 개폐시켜 환류량과 유출량을 제어하여 향미성분함량을 조절하는 제어부가 더 형성되고,
상기 최상부 증류단의 바닥에는 알콜분 측정용 전자식온도센서(정밀도±0.2℃)가 장착되고, 상기 최상부 증류단과 1차 냉각부 사이에 증발되는 증기의 알콜분을 전자식온도센서에서 감지한 후 출력되는 신호에 의해 제어부에 전달하여 알콜분을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 증류솥 위의 증류통(Neck) 내부에 30단 이하의 증류단을 구비하여 증류하는 단계;
상기 30단 이하의 증류단 중 상부의 증류단에 정제수를 연속 급수하는 급수관을 연결 구비하여 증류하는 단계;
상기 30단 이하의 증류단 중 최상부의 증류단과 연결되어 30단 이하의 증류단에서 증발된 증기를 액체로 1차 응축시키는 1차 냉각부를 구비하여 증류하는 단계;
상기 1차 냉각부에서 유출된 유출액을 대부분 최상부 증류단으로 환류시키는 단계;
상기 1차 냉각부에서 최상부 증류단으로 환류시키고 남은 나머지 유출액을 전달받아 2차 냉각부를 구비하여 최종 냉각시키는 단계;
상기 2차 냉각부에서 응축된 유출액을 구비된 계량조에서 계량하는 단계;
상기 계량된 유출액을 초류조, 중류조, 후류조를 구비하여 분취하는 단계;
상기 전체 증류기의 감압증류를 위해 감압시키는 진공펌프와 진공조절조를 구비하는 단계를 순서대로 증류하고,
상기 증류솥과 30단 이하의 증류단과 냉각부와 계량조와 분취조와 진공펌프 및 진공조절조의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브를 양측에 구비하고,
상기 증류솥과 30단 이하의 증류단과 냉각부와 계량조와 분취조와 진공펌프 및 진공조절조에는 센서류를 구비하고,
상기 센서류에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 수신된 신호에 따라 공압식 자동개폐밸브를 개폐시켜 환류량, 유출량, 가열량, 진공도를 자동 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는 공압식 자동개폐밸브를 개폐시켜 분취조의 초류조, 중류조, 후류조로 분취한 뒤, 설정된 배합에 따라 배합시켜 증류식 소주의 향미성분함량을 조절하며,
상기 정제수의 급수량을 유출량 대비 0.1 내지 10 범위로 공급하여 추출증류하며, 상기 1차 냉각부에서 응축된 응축액을 1 내지 100 범위로 환류시키고,
상기 증류솥의 외부에는 증류솥의 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기와 순환펌프를 구비하고, 상기 증류솥 내의 온도와 보조열교환기와 순환펌프에 의해 가열되는 온도와의 차이를 제어부에 의해 30℃ 이하로 일정하게 유지하며,
상기 증류솥의 압력이 대기압 내지 -740mmHg 범위 내에서 유지하고, 상압 및 감압 증류를 선택하여 증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 증류식 소주는 주정분 85도 이하로 증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 초류조 및 후류조는 차회 증류 시 발효액을 첨가하여 재증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 증류식 소주 증류기 및 증류방법은 증류솥 위에는 증류통(Neck)이 구비되며, 상기 증류통 내에 포종 또는 sieve tray 등으로 구성된 30단 이하의 증류단이 형성되고, 최상부의 증류단에서 증발되는 증기는 1차 냉각부에서 냉각 후, 유출액은 최상부 증류단으로 환류시키고, 이외의 유출액은 2차 냉각부에서 냉각된 후, 계량조에서 계량 후, 초류조, 중류조, 후류조로 분취하는데, 이때 증류주의 향미성분 함량을 미리 설정된 목표치 내에서 임의로 자동조절하여 제조함으로써, 향미를 더욱 농축 분리시키는 효과가 있다.
또한, 추출증류하기 위해 상부 증류단 위에 급수펌프를 장착하여 정제수를 임의로 연속급수하며 추출증류하는데, 증류과정의 증류물중의 알콜분과 향미성분의 상대적인 휘발도가 변화되어, 저비점향미성분은 증류단 상부에 농축되게 되며, 고비점향미성분의 경우 증류단 하부(예:45vol%) 부위에 농축되는 효과가 있다.
또한, 증류장치 중의 각종 센서류(온도, 압력, 무게)가 출력하는 신호를 제어부에 전달하여 이와 연계되는 공압식 자동개폐발브가 제어부에 의해 개폐되어 급수량, 유출량과 환류량을 제어 증류하여 향미성분을 미리 설정한 목표치로 농축 분리하고, 유출액을 초류조, 중류조, 후류조로 분취 후, 설정된 배합에 의해 향미를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 생산성을 증대시키기 위해 증류솥과 보조열교환기의 각각에 전자식온도센서를 구비시켜 증류함에 따라 증류솥 안의 술덧의 농도는 점차 낮아져 증발온도는 점차 상승되므로, 증류솥의 온도와 열교환기의 가열온도와는 30℃ 이하의 온도차이를 유지시키며 증류하여 유출량증대로 생산성의 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기의 증류방법에 따른 증류기를 나타낸 배치도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기의 증류방법에 따른 증류기를 나타낸 흐름도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기의 증류방법을 나타낸 순서도이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기를 나타낸 배치도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기를 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 증류식 소주 증류기는 증류솥(10) 위의 증류통(Neck)내부는 bubble cap이나 sieve tray로 구성된 30단 이하의 증류단(20)으로 구비되며, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 상부의 증류단(22)에는 정제수를 연속 급수하는 급수관이 구비되고, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 최상부의 증류단(21)과 연결되어 30단 이하의 증류단(20)에서 증발되는 증기를 액체로 응축시키는 1차 냉각부(30)가 형성되며, 상기 1차 냉각부(30)에서 유출된 유출액의 알콜분이 목표치(예:85vol%) 이하인 경우에는 전량 최상부의 증류단(21)으로 환류시키고, 목표치(예:85vol%) 이상인 경우에는 최상부의 증류단(21)으로 환류되거나 2차 냉각부(40)로 유출되는데, 이때, 상기 1차 냉각부(30)와 2차 냉각부(40) 사이에 설치되는 공압식 자동개폐밸브(110) 또는 상기 1차 냉각부(30)와 최상부의 증류단(21) 사이에 공압식 자동개폐밸브(110)를 설치하며, 이는 최상부 증류단(21) 바닥에 부착된 전자식온도센서(감도±0.2℃), 또는 전자식비중계(감도±0.0002)에서 출력되는 신호를 수신한 제어부(100)에 의해 개폐되며 환류되거나, 상기 1차 냉각부(30)의 나머지 유출액은 공압식 자동개폐밸브(110)를 통과한 후 2차 냉각시키는 2차 냉각부(40)가 형성되며, 상기 2차 냉각부(40)와 연결되어 2차 냉각부(40)에서 냉각된 유출액을 계량하는 계량조(50)가 형성되고, 상기 계량조(50)에서 계량분리된 유출액을 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)로 분취하는 분취조(60)가 형성되며, 상기 분취조(60)의 감압증류를 위해 분취조(60)를 감압시키는 진공펌프(71)와 진공조절조(70)가 형성된다. 이때, 상기 상부 증류단(22)의 하부에는 하부 증류단(23)이 형성된다.
여기서, 상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브(110)가 양측에 설치되는데, 상기 공압식 자동개폐밸브(110)는 입구측과 출구측에 하나씩 또는 양측으로 두개씩 설치될 수 있다.
그리고, 상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)에는 센서류(120)가 장착되는데, 상기 센서류(120)는 전자식온도센서(Ti), 전자식압력센서(Pi), 전자식무게센서(Wi), 전자식비중계, 전자식진공센서 등으로 이루어지고, 장치의 조건과 상황에 따라 전자식온도센서, 전자식압력센서 ,전자식무게센서 모두 설치되거나 일부만 설치된다.
또한, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 최상부 증류단(21)의 아래단인 상부 증류단(22)에 장착된 정제수 자동 급수펌프(80)에 의한 연속 급수로 추출 증류하여 증류액을 농축 분리하여 유출되는 증류액의 주정분이 85vol%(용량%)이하로 증류한다.
한편, 본 발명에서는 당출원인의 등록특허공보 제10-0773912호의 단점인 농축율 향상을 보완하가 위해, 또한 당출원인의 제10-1576097호의 2차 증류의 단점을, 단지 1차 감압증류 방법만으로, 농축분리를 더욱 보강 개선하기 위해, 30단 이하의 증류단(포종이나 sieve tray)과 1차 냉각부(30)와 2차 냉각부(40)로 구성된 단식증류기의 증류단(30단이하) 상부증류단(최상부증류단 아랫단)에 급수관을 설치하여 정제한 급수량을 전체유출량의 0.1 내지 10 범위 내로 급수하여 증류단의 혼합액(향미성분 및 알콜분)중의 향미성분의 비휘발도(향미성분휘발도/알콜휘발도)는 추출수 급수량에 따라 저비점의 경우 더욱 높아져 향미성분 상부증류단에 농축되어 초류액에 더욱 농축되고, 고비점의 경우 낮아져 하부증류단(45vol%단)에 농축되어 후류액에 더욱 농축되어 분취되게 된다.
여기서, 증류기장치(증류솥, 증류탑, 냉각부, 계량조, 분취조)들의 감압도를 600mmHg에서 700mmHg 범위 내에서 유지시키기 위해 진공펌프(수봉식, oil 식)와 진공조절조(예:-740mmHg 유지조)와 증류솥(10)에는 전자식 진공센서를 장착시키어 부대 설비로 하였으며, 증류솥 상부의 압력센서에서 출력되는 신호에 의해 진공조절조(70)의 공압식 자동개폐밸브(110)가 개폐되면서 압력이 유지된다.
또한, 일정한 품질로 유출시키기 위해 환류비율은 1차 냉각부(30) 전의 최상부 증류단(21)에서 유출되는 알콜 증기의 온도를 측정하는 전자식온도센서(감도±0.2℃), 또는 전자식비중계(감도±0.0002)를 장착하여 출력되는 신호를 제어부(100)에서 감지하고, 상기 제어부(100)의 내장된 software의 연속제어로 공압식 자동개폐밸브(110)를 개페하여 환류되는 환류 양과 환류 이외의 유출량을 임의로 조절할 수 있고, 상기 공압식 자동개폐밸브(110)를 증류단(환류) 유입부와 2차 냉각부(40)의 유입부에 각각 2개를 장착하여 제어부(100)에 의해 자동 개폐되어 환류유입량 및 환류 이외의 유출량을 자동조절하며, 초기의 유출량은 전체 주정분의 1/10이하로 초류조(61)에 분취하고 후류의 유출량은 전체 주정분의 1/10이하로 후류조(63)에 분취하며, 전체 주정분의 80/100이상은 중류조(62)에서 분취함으로써, 이러한 분취 액을 임의로 배합 조절하여 향미를 조절할 수 있는 증류기가 형성된다.
다시 말해, 상기 증류단(30단 이하의 증류단이 보강된 부위)의 최상부 증류단(21, 예: 30번째 증류단) 바로 아랫단인 상부 증류단(22, 예: 29번째단) 에 막분리방식 등으로 정제한 정제수를 증류단의 바닥에 전체유출량의 0.1 내지 10 범위로 연속자동급수하여, 주정분 이외에 공비되는 불순물을 추출증류한다
그리고, 상기 최상부 증류단(21)의 바닥에는 전자식온도센서(감도:0.2℃)등을 장착하여 전자식온도센서에서 감지 후 출력되는 신호에 의해 유출되는 증기의 알콜분을 측정하여 출력되는 신호를 제어부(10)에서 제어하여, 1차 냉각부와 2차 냉각부 사이에 장착된 공압식 자동개폐밸브(110)에 의해, 공압식자동개폐밸브(110)의 개폐되어 1차 냉각부(30)에서 유출되어 최상부 증류단(21)으로 환류되거나 2차 냉각부를 경유하여 계량조로 유출되어 환류비(환류량/유출량)를 제어부에서 제어한다. 계량조에서 유출되는 유출량(무게/시간)은 제어부(100)에 의해 자동조절토록 하였으며, 유출액을 계량조(50)에 수취 후 전자식무게센서(감도±0.0002)에 의해 출력되는 신호를 제어부(100)에 의해 분취량을 자동개폐밸브(110)의 조절토록 하였으며, 특히 운전 전에 미리 설정한 범위 내에서 목표치를 입력하여 향미성분 및 유출량 등이 설정 목표대로 자동 분취되게 한다.
또한, 증류시간이 지남에 따라 증류솥(10) 내의 술덧(Beer)의 주정분이 감소되므로 상기 증류솥(10)의 증류액을 가열하는 열량을 증대 및 조절하기 위해 증류솥(10)과 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기(90)와 순환펌프(91)가 구비되고, 가열 증류시의 가열 열량을 임의로 조절할 수 있도록 증류솥(10)과 보조열교환기(90)에도 전자식온도센서를 장착하여 증류됨에 따라 증류솥(10)의 온도를 제어기에 의해 온도를 상승 제어시켜 생산량을 증대하였다.
이하에서는 상기에서 기술한 증류식 소주 증류기의 증류방법에 대해 도면을 참고하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증류식 소주 증류기의 증류방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 증류식 소주 증류기의 증류방법은 증류솥(10) 위의 증류통(Neck) 내부에 30단 이하의 증류단(20)을 구비하여 증류하는 단계(S100); 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 상부의 증류단(22)에 정제수를 연속 급수하는 급수관을 연결 구비하여 증류하는 단계(S200); 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 최상부의 증류단(21)과 연결되어 최상부의 증류단(21)에서 증발된 증기를 액체로 1차 응축시키는 1차 냉각부(30)를 구비하여 증류하는 단계(S300); 상기 1차 냉각부(30)에서 유출된 유출액을 대부분 최상부 증류단(21)으로 환류시키는 단계(S400); 상기 1차 냉각부(30)에서 최상부 증류단(21)으로 환류시키고 남은 나머지 유출액을 전달받아 2차 냉각부(40)를 구비하여 최종 냉각시키는 단계(S500); 상기 2차 냉각부(40)에서 응축된 유출액을 구비된 계량조(50)에서 계량하는 단계(S600); 상기 계량된 유출액을 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)를 구비하여 분취하는 단계(S700); 상기 전체 증류기의 감압증류를 위해 감압시키는 진공펌프(71)와 진공조절조(70)를 구비하는 단계(S800)로 이루어지고, 상기 단계들을 순차적으로 하여 증류한다. 이때, 상기 1차 냉각부(30)와 2차 냉각부(40) 사이에 공냉식 공압식 자동개폐밸브(110)를 구비시켜 환류량과 유출량으로 분배시킨다.
여기서, 상기 정제수의 급수량을 유출량 대비 0.1 내지 10 범위로 공급하여 추출증류하는데, 증류단에서 상승되는 알콜분과 향미성분을 희식시키며, 또한 상대적인 비휘발도를 변화시켜 저비점 향미성분은 상부단으로 고비점향미성분은 하부단(예:45vol%)으로 농축분리시켰다.
그리고, 상기 증류솥(10)의 외부에는 증류솥(10)의 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기(90)와 순환펌프(91)를 구비하고, 상기 보조열교환기(90)와 증류솥(10) 간에 30도 이하의 온도차 범위 내에서 가열한다.
또한, 상기 증류솥(10)의 압력이 대기압 내지 -740mmHg 범위 내에서 유지한다.
여기서, 상기 증류솥(10)과 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브(110)가 양측에 설치되는데, 상기 공압식 자동개폐밸브(110)는 솔레노이드 밸브, 전자 밸브 등으로 사용된다. 이때, 상기 공압식 자동개폐밸브(110)는 입구측과 출구측에 각각 설치되는데, 상기 입구측과 출구측에 하나씩 또는 양측으로 두개씩 설치될 수 있다.
그리고, 상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)에는 센서류(120)가 장착되는데, 상기 센서류(120)는 전자식온도센서(Ti), 전자식압력센서(Pi), 전자식무게센서(Wi), 전자식비중계, 전자식진공센서 등으로 이루어지고, 장치의 조건과 상황에 따라 전자식온도센서, 전자식압력센서 ,전자식무게센서 모두 설치되거나 일부만 설치된다.
또한, 상기 30단 이하의 증류단(20) 상부의 최종 2단 이하의 상부 증류단(22)에 장착된 정제수 자동 급수펌프(80)에 의한 연속 급수로 추출 증류하여 증류액을 농축 분리하여 유출되는 증류액의 주정분이 85vol%(용량%)이하로 증류한다.
한편, 본 발명에서는 당출원인의 등록특허공보 제10-0773912호의 단점인 농축율 향상을 보완하가 위해, 또한 당출원인의 제10-1576097호의 2차 증류의 단점을, 단지 1차 감압증류 방법만으로, 농축분리를 더욱 보강 개선하기 위해, 30단 이하의 증류단(포종이나 sieve tray)과 1차 냉각부(30)와 2차 냉각부(40)로 구성된 단식증류기의 증류단(30단이하) 상부 증류단(22)에 정제한 급수량을 전체유출량의 0.1 내지 10 범위 내로 급수하는 급수펌프(80)를 보강 장착하여 급수에 의해 알콜에 함유된 향미성분이 희석되어 알콜분과 향미성분의 비휘발도가 변화되어 저비점향미성분은 증류단 상부로 농축시키고, 고비점향미성분은 증류단 하부(예:45vol%)로 농축시키어, 향미성분을 각각 초류액과 후류액으로 농축분리시키어 향미를 조절토록 하였다.
여기서, 증류기장치(증류솥, 증류탑, 냉각부, 계량조, 분취조)들의 감압도를 600mmHg이하에서 700mmHg 범위 내에서 유지시키기 위해 진공펌프(수봉식, oil 식)와 진공조절조(예:-740mmHg 유지조)와 증류솥(10)에는 전자식 전자식진공센서를 장착시키어 부대 설비로 하였으며, 증류솥 상부의 전자식압력센서에서 출력되는 신호에 의해 진공조절조(70)의 공압식 자동개폐밸브(110)가 개폐되면서 압력이 유지된다.
또한, 일정한 품질로 유출시키기 위해 환류비율은 1차 냉각부(30) 전의 최상부 증류단(21)에서 유출되는 알콜 증기의 온도를 측정하는 전자식온도센서(감도±0.2℃), 또는 전자식비중계(감도±0.0002)를 장착하여 출력되는 신호를 제어부(100)에서 감지하고, 상기 제어부(100)의 내장된 software의 연속제어로 공압식 자동개폐밸브(110)를 개페하여 환류되는 환류량과 유출량을 임의로 조절할 수 있고, 상기 공압식 자동개폐밸브(110)를 증류단(환류) 유입부와 2차 냉각부(40)의 유입부에 각각 2개를 장착하여 제어부(100)에 의해 자동 개폐되어 환류유입량 및 환류 이외의 유출량을 증류시간과 유출순서에 따라 임의로 자동조절하여, 초기의 유출량은 전체 주정분의 1/10이하로 초류조(61)에 분취하고 후류의 유출량은 전체 주정분의 1/10이하로 후류조(63)에 분취하며, 전체 주정분의 80/100이상은 중류조(62)에서 분취함으로써, 이러한 분취액을 임의로 배합 조절하여 향미를 조절할 수 있는 증류기가 형성된다. 이때, 초류조(61) 및 후류조(63)부분의 향미성분농축액은 다음 증류 시 발효액이 첨가하여 재증류한다.
다시 말해, 상기 증류단(30단 이하의 증류단이 보강된 부위)의 최상부 증류단(예: 28단 이하의 증류단)에 막분리방식 등으로 정제한 정제수를 증류단의 바닥에 전체유출량의 0.1 내지 10 범위로 연속자동급수하여, 주정분 이외에 공비되는 불순물을 추출증류한다. 이때, 상기 1차 냉각부(30)에서 응축된 응축액을 1 내지 100 범위로 환류시킨다.
즉, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 상부 증류단(22)에 정제수를 연속급수(유출량 대비 0.1 내지 10)하여, 하부 증류단(23)에서 상부증류단(22)으로 증류되는 알콜분과 향미성분을 희석하여, 알콜분과 향미성분의 비휘발도가 변화되어, 저비점 향미성분은 증류단 상부로 고비점 향미성분은 증류단 하부(예:45vol%)로 농축시킨다.
그리고, 상기 30단 이하의 증류단(20)중 최상부 증류단(21)의 전자식 온도센서(감도:±0,2℃)등에 의해 최상부증류단(21)에서 증류되는 알콜분의 농도를 전기신호로 제어부(100)에 보내어, 알콜분농도(예:85vol%)에 따라 제어부(100)에 의해 1차냉각관과 연결된 공압식자동개폐발브가 개폐되어 환류비(환류량/유출량)를 제어한다.
또한, 상기 2차 냉각부(40)에서 응축된 유출액은, 계량조(50)의 유출액량을 Load cell전자식 무게센서(감도:±0.5%이하)에 의해 계량하여, 유출순서에 따라 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)에, 각각 초류액(유출량의 1/10이하),중류액(유출량의 8/10이상),후류액(유출량의 1/10이하)으로 분취한다.
이렇듯, 상기와 같이 증류 시에 제어부에 의해 일정압력(0내지-740mmHg)하에서 증류하며, Pot에서 증발하는 beer의 온도와 가열온도를 30℃이하의 일정온도 차이로 제어가열하여 생산성을 조절하며, Pot위의 Neck에 30단 이하의 증류단내애 상부증류단에는 정제수를 제어부에 의해 자동급수량으로 조절하며 추출증류하며, 또한 최상부증류단내의 전자식온도센서에 의해 증류되는 알콜분 농도(예:85vol%)에 따라 자동개폐발브의 개폐를 연계하는 제어부(110)는 PC의 soft ware program에 의해, 장착된 펌프류,전자식 센서류, 자동발브류등을 상호 연계하여, 추출수 급수량 조절과 환류비율을 자동 제어하며 증류하여. 향미를 임의로 조절한다.
[부호의 설명]
10 : 증류솥
20 : 증류단 21 : 최상부 증류단
22 : 상부 증류단 23 : 하부 증류단
30 : 1차 냉각부 40 : 2차 냉각부
50 : 계량조
60 : 분취조 61 : 초류조
62 : 증류조 63 : 후류조
70 : 진공조절기 71 : 진공펌프
80 : 정제수 자동 급수펌프
90 : 보조열교환기 91 : 순환펌프
100 : 제어부 110 : 공압식 자동개폐밸브
120 : 센서류

Claims (4)

  1. 증류솥(10) 위의 증류통(Neck)내부는 30단 이하의 증류단(20)으로 구비되며, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 상부의 증류단(22)에는 정제수를 연속 급수하는 급수펌프(80)가 장착된 급수관이 구비되고, 상기 30단 이하의 증류단(20) 중 최상부의 증류단(21)과 연결되어 최상부의 증류단(21)에서 증발되는 증기를 액체로 응축시키는 1차 냉각부(30)가 형성되며, 상기 1차 냉각부(30)에서 유출된 유출액을 대부분 최상부 증류단(21)으로 환류시키고, 상기 1차 냉각부(30)의 나머지 유출액을 전달받아 2차 냉각시키는 2차 냉각부(40)가 형성되며, 상기 2차 냉각부(40)와 연결되어 2차 냉각부(40)에서 냉각된 유출액을 계량하는 계량조(50)가 형성되고, 상기 계량조(50)에서 계량분리된 유출액을 수취순서에 따라 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)로 분취하는 분취조(60)가 형성되며, 감압증류를 위해 상기 분취조(60)를 감압시키는 진공펌프(71)와 진공조절조(70)가 형성되고, 상기 증류솥(10)의 증류액을 가열하는 열량을 증대 및 조절하기 위해 증류솥(10)과 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기(90)와 순환펌프(91)가 구비되며,
    상기 1차 냉각부(30)와 2차 냉각부(40) 사이에는 공압식 자동개폐밸브(110)가 형성되며,
    상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브(110)가 양측에 설치되고,
    상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)에는 센서류(120)가 장착되며,
    상기 센서류(120)에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 수신된 신호에 따라 공압식 자동개폐밸브(110)를 개폐시켜 환류량과 유출량을 제어하여 향미성분함량을 조절하는 제어부(100)가 더 형성되고,
    상기 최상부 증류단(21)의 바닥에는 알콜분 측정용 전자식온도센서(정밀도±0.2℃)가 장착되고, 상기 최상부 증류단(21)과 1차 냉각부(30) 사이에 증발되는 증기의 알콜분을 전자식온도센서에서 감지한 후 출력되는 신호에 의해 제어부(100)에 전달하여 알콜분을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기.
  2. 증류솥(10) 위의 증류통(Neck) 내부에 30단 이하의 증류단(20)을 구비하여 증류하는 단계;
    상기 30단 이하의 증류단(20)중 상부의 증류단(22)에 정제수를 연속 급수하는 급수관을 연결 구비하여 증류하는 단계;
    상기 30단 이하의 증류단(20)중 최상부의 증류단(21)과 연결되어 30단 이하의 증류단(20)에서 증발된 증기를 액체로 1차 응축시키는 1차 냉각부(30)를 구비하여 증류하는 단계;
    상기 1차 냉각부(30)에서 유출된 유출액을 대부분 최상부 증류단(21)으로 환류시키는 단계;
    상기 1차 냉각부(30)에서 최상부 증류단(21)으로 환류시키고 남은 나머지 유출액을 전달받아 2차 냉각부(40)를 구비하여 최종 냉각시키는 단계;
    상기 2차 냉각부(40)에서 응축된 유출액을 구비된 계량조(50)에서 계량하는 단계;
    상기 계량된 유출액을 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)를 구비하여 분취하는 단계;
    상기 전체 증류기의 감압증류를 위해 감압시키는 진공펌프(71)와 진공조절조(70)를 구비하는 단계를 순서대로 증류하고,
    상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)의 입구측과 출구측에는 내부를 개폐하는 공압식 자동개폐밸브(110)를 양측에 구비하고,
    상기 증류솥(10)과 30단 이하의 증류단(20)과 냉각부(30,40)와 계량조(50)와 분취조(60)와 진공펌프(71) 및 진공조절조(70)에는 센서류(120)를 구비하고,
    상기 센서류(120)에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 수신된 신호에 따라 공압식 자동개폐밸브(110)를 개폐시켜 환류량, 유출량, 가열량, 진공도를 자동 제어하는 제어부(100)를 구비하고,
    상기 제어부(100)는 공압식 자동개폐밸브(110)를 개폐시켜 분취조(60)의 초류조(61), 중류조(62), 후류조(63)로 분취한 뒤, 설정된 배합에 따라 배합시켜 증류식 소주의 향미성분함량을 조절하며,
    상기 정제수의 급수량을 유출량 대비 0.1 내지 10 범위로 공급하여 추출증류하며, 상기 1차 냉각부(30)에서 응축된 응축액을 1 내지 100 범위로 환류시키고,
    상기 증류솥(10)의 외부에는 증류솥(10)의 전열멸적을 증대시키는 보조열교환기(90)와 순환펌프(91)를 구비하고, 상기 증류솥(10) 내의 온도와 보조열교환기(90)와 순환펌프(91)에 의해 가열되는 온도와의 차이를 제어부(100)에 의해 30℃ 이하로 일정하게 유지하며,
    상기 증류솥(10)의 압력이 대기압 내지 -740mmHg 범위 내에서 유지하고, 상압 및 감압 증류를 선택하여 증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 증류식 소주는 주정분 85vol% 이하로 증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 초류조(61) 및 후류조(63)는 차회 증류 시 발효액을 첨가하여 재증류하는 것을 특징으로 하는 증류식 소주 증류기의 증류방법.
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