专利名称：：一种白酒催陈的方法及其装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及白酒陈酿，具体属于一种白酒催陈的方法及其装置。技术背景众所周知，新酿造的白酒，入口暴辣、剌激性强，具有以发酵过程中含硫蛋白等物质降解产生的硫化氢、硫醇、硫醚等挥发性物质，以及少量的丙烯醛、丁烯醛、甲醇、游离氨与其它低沸点物质为主体的新酒邪杂味，常常需要自然存放数月、甚至数年，使酒体中低沸点物质挥发，酯化水解、氧化还原、分子间的弱相互作用、贮存容器表面活性中心的参与等反应逐渐达到平衡，以消除新酒味、增加陈酒口感。这一过程称为陈化(也叫老熟或陈酿)。在常温常压、外部不提供能量和促陈的条件下实现上述平衡，尤其是某些决速步须经漫长的岁月。这必然使大量资金积压、贮存设备投资增加，同时酒损也加大，成为各大酒厂亟待解决的重大技术难题。为此科技工作者进行了大量研究，对白酒陈化机理也提出了"缔合说"和"酯化说"等理论，并在此基础上建立了各种物理(微波、超声波、红外线、紫外线、激光、x-射线、磁、热、高压、静电催陈)、化学(催化剂、臭氧化催陈)、生物及复合法等人工催陈方法，这些方法不同程度的对白酒有一定的催陈作用，但用于大规模工业化生产的白酒人工催陈方法仍为少见，尤其是使用单一的物理方法，普遍存在"回生"现象，而且酒的品质也难以维持原有风格；化学方法又普遍存在添加非发酵过程中产生的物质问题，而国家对纯粮酿造酒明令禁止采取上述化学方法；而生物方法对高度酒，尤其是高度白酒实现陈化过程较为困难。目前普遍研究的方法多为复合处理方法，如ZL94223774.9提出的超声一紫外一磁化为一体的复合催陈设备，虽有一定效果，但紫外线对工作人员的皮肤和眼睛有很大的伤害，酒的原有风味特征也难以保证；ZL93109461.5采用磁化一矿化_电解臭氧热处理方法，催陈效果较明显，并在电解矿化处理过程中能释放出对人体有益的"微量元素"，但也可能释放出对人体有害的"微量元素"，在安全性方面产生新的质疑。超重力场技术是一种装置体积小，传质强度高，容易操作的一门新兴技术。近年来，超重力场技术解决了许多在常重力场下难以解决的问题。CN1064338A公开了利用旋转床进行油田注水脱氧的方法，成功地将超重力旋转床用于工业规模的分离；CN1116146A公开了一种在超重力场下制备超微颗粒的方法；CNI1116185A公开了利用旋转床超重力场中制备超细碳酸钙的方法；CN1327945C公开了一种在超重力场中进行催化反应的方法等。另有在烟气脱硫、废水处理、化学反应、分离、吸附、脱气等方面的诸多报导。这些技术的成功应用，充分体现了超重力场强有力的微观混合、高效传质特点的优势。超重力旋转床高效传质技术为白酒催陈提供了一条新的途径。
发明内容本发明的目的是提供一种操作简单、成本低廉、处理效果好的白酒催陈的方法及其装置。本发明基于酒体中各种成分在自然陈酿过程中的转化行为(低沸点物质挥发，酯化水解、氧化还原、分子间的弱相互作用、贮存容器表面活性中心的参与等反应平衡)，模拟白酒自然陈酿过程及环境，利用超重力旋转床高效传质技术对白酒进行催陈，经过催陈试验，处理后的白酒色、香、味相当于自然陈酿半年至两年或更长时间的白酒。本发明提供的一种白酒催陈的方法，包括如下步骤控制白酒温度为15'C—75°C,以500一3000L/mVh的流速，通入到转速为500—3000rpm的超重力旋转床中，同时通入温度为15'C—75'C的氧化性气体，流量控制在600-12000L/mVh之间；经过气液传质处理后，气体由超重力旋转床上部排气口排出，白酒经超重力旋转床内壁汇集到底部排液口排出。所述的氧化性气体是臭氧、氧气或空气。所述的超重力旋转床可以是现有技术中普通的超重力旋转床，也可以是特制的超重力旋转床，只要具备气液错流、气液传质功能即可。本发明提供的一种实施上述方法的白酒催陈装置，包括超重力旋转床l，所述的超重力旋转床1包含壳体2，壳体2内设置液体捕集器IO和转子4，所述的转子4由同心圆环填料层构成，转子4与电机6同轴连接；布液器3的一端伸入转子4的中心，另一端连接进液口5;进液口5与液体温度调控装置11和液体储罐21通过液体管道22连接，液体管道22设置液体流量计12;超重力旋转床1下部设置进气口8,进气口8与气体温度调控装置13和气源通过气体管道23连接，气体管道23设置气体流量计14;超重力旋转床1的顶部设置排气口7，排气口7连接冷凝器24;超重力旋转床1的底部设置排液口9。所述的同心圆环填料层可以是具有l-4层的筛网状的圆桶，每一层圆桶可以是单层结构，也可以是充有陶瓷颗粒的夹层结构，所述的圆桶是由金属、合金或表面涂有陶瓷的材料制成。所述的超重力旋转床的内壁、布液器的表面材料为陶瓷、金属或合金。催陈白酒时，白酒经液体温度调控装置、进液口进入旋转床，并从布液器喷出，再经转子离心雾化。同时，氧化性气体经过气体温度调控装置、进气口进入旋转床，在旋转床的喷雾区形成轴流向上的均匀气流。这样，白酒被巨大的剪切力撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴，使气_液、气_固、液一固两相在超重力环境下的多孔介质或孔道中流动接触，进行强有力的微观混合和高效传质，然后，酒液经旋转床壳体内壁汇集到装置底部的排液口排出，气流则由装置上部冷凝器排气口排出。本发明的优点和效果①利用超重力旋转床高效传质技术对白酒进行催陈，处理后的酒液不增加任何非发酵过程中产生的物质；②使酒液在超重力旋转床中与氧化性气体微观混合和高效传质，加快了陈化反应的发生；③通过调节冷凝系统、酒液、气体温度，在进一步促进陈化反应发生、维持原酒风味特征、尽量减少酒损的同时，使产生新酒味的低沸点物质也得到了彻底的去除；④模拟白酒自然陈酿过程及环境，选择了与自然陈酿贮存容器相同的材料，创造了贮存容器表面活性中心参与陈化反应及分子间弱相互作用的环境，促进了白酒陈化产物的形成。总之，本发明白酒催陈的整个过程，不改变任何类型纯粮酿造白酒的风格、特征，且成本低、操作简便，适宜各种类型白酒、不同规模的工业化生产。处理后的白酒色、香、味相当于自然陈酿半年至两年或更长时间的白酒。图l本发明白酒催陈装置示意图。图2图1中的超重力旋转床结构示意图。图3图2中转子4的A-A剖面图。图中超重力旋转床-1，壳体-2，布液器-3，转子-4，进液口-5，电机-6，排气口-7，进气口-8，排液口-9，捕集器-10;液体储罐-21，液体阀门-20，液体管道-22，液体温度调控装置-11，液体温度计-18，泵-17，压力表-19，液体流量计-12;气体管道-23，气体流量计-14，气体温度计-15，气体温度调控装置-13,气体阀门-16;冷凝器-24。具体实施方式对照附图，对本发明做进一步说明图中，是本发明的一种白酒催陈的装置，它包括超重力旋转床l，所述的超重力旋转床1包含壳体2，壳体2内设置液体捕集器10和转子4，转子4由三层筛网状的同心圆桶构成，每一个圆桶表面涂有陶瓷；转子4与电机6同轴连接；布液器3的一端伸入转子4的中心，另一端连接进液口5;进液口5通过液体管道22依次与液体流量计12、压力表19、泵17、液体温度计18、液体温度调控装置11、液体阀门20、液体储罐21连接；超重力旋转床1下部设置进气口8，进气口8通过气体管道23依次与气体流量计14、气体温度计15、气体温度调控装置13、气体阀门16连接；超重力旋转床1的顶部设置排气口7，排气口7连接冷凝器24;超重力旋转床1的底部设置排液口9。所述的超重力旋转床的内壁、布液器的表面材料为陶瓷。本发明另一种实施方式是超重力旋转床的内壁、布液器的表面材料为不锈钢，构成转子4的筛网状圆桶由不锈钢制成。这种装置在去除新酒邪杂味也有明显效果。使用本发明白酒催陈装置催陈白酒的过程氧化性气体经气体流量计、和气体温度调控装置调控气体流量和温度后，由超重力旋转床的进气口进入旋转床，在旋转床中形成轴流向上的均匀气流，进入雾化区和转子的填料层；而待陈化白酒则由白酒储灌经液体流量计调整流量和液体温度调控装置调控温度后，由超重力旋转床的进液口进入布液器，通过布液器喷出，进入雾化区，喷在第一级同心圆环填料层上，被电机带动转子高速旋转产生的强大离心力强制沿径向作雾化分散，经历第一级雾化后，液滴再撒在第二级同心圆环填料层上，再经历离心雾化。这样，液相被高速旋转的筛网状多次雾化分散成极微小的液滴。液滴在喷雾区和填料层与氧化性气体、填料经过充分接触和高效传质，加速了陈化过程。然后，酒液经旋转床壳体内壁汇集到装置底部的排液口排出，气流则由捕集器消雾后，经排气口进入冷凝器冷却回收气流夹带的酒液后经冷凝器排气口排出。实施例1白酒催陈的装置采用如图所示的装置，超重力旋转床的转子为表面涂有陶瓷的金属丝网，氧化性气体为氧气，对新产汾酒进行处理。氧气通过气体温度调控装置，控制入口温度为45-50'C之间，流量控制在2000L/m3/h;酒液经液体温度调控装置，控制入口温度为55-6(TC之间，流量控制在1800-2000L/m3/h之间；电机的转速为1800rpm;冷凝器用自来水冷却。处理后的酒液，酒损在0.4%(V/V)，口感品评优于自然存储2年以上的白酒，气相色谱分析的部分微量成分相对百分含量和口感品评结果见表1和表2。实施例2氧化性气体采用空气，流量控制在2500-3000L/mVh之间，其它同实施例1。处理后的酒液，酒损在0.45%(V/V)，口感品评优于自然存储2年以上的白酒，气相色谱分析的部分微量成分相对百分含量和口感品评结果见表1和表2。实施例氧化性气体采用臭氧，流量控制在900-950L/n^/h之间，其它同实施例1。处理后的酒液，酒损在0.3%(V/V)，口感品评优于自然存储半年以上的白酒，气相色谱分析的部分微量成分相对百分含量和口感品评结果见表1和表2。表1气相色谱分析的部分微量成分相对百分含量々v页n\目量\对照样品新酒用本发明处理后的样品新酒存储半年存储2年存储5年臭氧处理空气处理氧气处理乙酸乙酯60.789458.678847.917445.176248.840546.791347.6386乳酸乙酯8.283610.595114.963311.551912.690513.069212.273<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注*在相同的气相色谱测定条件下，对照样品和新酒用本发明处理后的样品分别直接进样，扣除乙醇后，其它所有微量成分归一化处理得相对百分含量。表2酒厂组织评酒师口感品评结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种白酒催陈的方法，其特征在于，包括如下步骤控制白酒温度为15℃-75℃，以500-3000L/m3/h的流速，通入到转速为500-3000rpm的超重力旋转床中，同时通入温度为15℃-75℃的氧化性气体，流量控制在600-12000L/m3/h之间；经过气液传质处理后，气体由超重力旋转床上部排气口排出，白酒经超重力旋转床内壁汇集到底部排液口排出。2、如权利要求l所述白酒催陈的方法，其特征在于，所述的氧化性气体是臭氧、氧气或空气。3、一种实施权利要求l所述白酒催陈方法的装置，其特征在于，包括超重力旋转床(1)，所述的超重力旋转床(1)包含壳体(2)，壳体(2)内设置液体捕集器(10)和转子(4)，所述的转子(4)由同心圆环填料层构成，转子(4)与电机(6)同轴连接；布液器(3)的一端伸入转子(4)的中心，另一端连接进液口(5);进液口(5)与液体温度调控装置(11)和液体储罐(21)通过液体管道(22)连接，液体管道(22)设置液体流量计(12);超重力旋转床(1)下部设置进气口(8)，进气口(8)与气体温度调控装置(13)和气源通过气体管道(23)连接，气体管道(23)设置气体流量计(14);超重力旋转床(1)的顶部设置排气口(7)，排气口(7)连接冷凝器(24);超重力旋转床(1)的底部设置排液口(9)。4、如权利要求3所述白酒催陈的装置，其特征在于，所述的同心圆环填料层是具有l-4层筛网状的圆桶，每一层圆桶是单层结构或是充有陶瓷颗粒的夹层结构。5、如权利要求4所述白酒催陈的装置，其特征在于，所述的圆桶是由金属、合金或表面涂有陶瓷的材料制成。6、如权利要求3所述白酒催陈的装置，其特征在于，所述的超重力旋转床的内壁、布液器的表面材料为陶瓷、金属或合金。全文摘要本发明提供了一种白酒催陈的方法及其专用装置。本发明基于酒体中各种成分在自然陈酿过程中的转化行为，模拟白酒自然陈酿过程及环境，利用超重力旋转床高效传质技术对白酒进行催陈，整个催陈过程，不改变任何类型纯粮酿造白酒的风格、特征，且成本低、操作简便，适宜各种类型白酒、不同规模的工业化生产。处理后的白酒色、香、味相当于自然陈酿半年至两年或更长时间的白酒。文档编号C12H1/00GK101250474SQ20081005477公开日2008年8月27日申请日期2008年4月8日优先权日2008年4月8日发明者华乔,刘志永,张生万,张福增,伟王申请人:山西大学