专利名称：去除酒中溶氧的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种稳定酒品质的方法和装置，特别涉及一种去除酒中溶氧的方法和
直O
背景技术：
酒在制造工艺上分为两大类酿造酒和蒸馏酒。酿造酒原料发酵一压榨过滤一贮藏老熟一勾兑过滤一成品灌装，典型代表中国 黄酒、日本清酒、葡萄酒等。蒸馏酒原料发酵一母醪蒸馏一贮藏老熟一勾兑过滤一成品灌装，典型代表中国 白酒、伏特加、白兰地、威士忌等等。一般酒在酿造发酵完成压榨或蒸馏后的原浆要经历1 3年甚至十数年或更长时 间的贮藏、窖藏。不同的酒有不同的贮藏容器，例如橡木桶、酒海、陶缸、铝罐、不锈钢罐等 等，其中橡木桶、酒海陶瓷缸较佳。因为这二类容器有一共同特点就是容器壁具有微孔结构 可与外界空气相通，酒中的醛、醇、酸、酯等需要空气中氧的参与进行氧化酯化、水解、缩合 等反应。有利于酒的陈酿、老熟。在储藏的过程中，容器本身可溶入木材的内容物和金属材料的金属离子，酒液在 这类容器中很容易进行醇、水缔合。以金属离子为中心的胶核进而形成稳定的胶体溶液。酒 在贮藏期需要一定的氧参与酒的酯化及氧化反应以促进酒的老熟。经过贮藏、陈酿、成熟的酒称为原酒，还不是成品酒。酒进入市场前还有一步最重 要的工序叫勾兑。它是将不同风味的陈酒、酒头、酒尾、香料、水等进行调配组合，以达到最 佳口感风味。这个过程要动用酒泵、气动搅拌，因此，部分氧气又进入酒内形成溶解氧，“氧” 的存在就是酒的不稳定的因素，勾兑好的酒三至七天变化明显，口感变得粗糙，酒体空洞。 因此脱“氧”非常重要。脱氧是保证成品酒品质口感稳定的重要措施。现以中国白酒为例说明溶解氧在白酒勾兑中的变化规律。在白酒勾兑过程中由于酒度的调整及白酒骨架成份的补加，需要压缩空气搅拌， 无形中溶入氧气。由于氧活泼，给后期的成品酒的勾兑带来麻烦。所以要稳定酒的品质，溶 解氧的去除就变得非常重要了。这就是为什么新型白酒在勾兑后三至七天口感会变得很粗 糙，酒体空洞，这与溶解氧的存在有密切关系。请参见图3和图4，两图分别示出了浓香型 38度成品白酒四大酯的变化和溶解氧含量变化，可以看出低度成品酒的变化与溶氧的下降 关系非常一致，由于成品酒溶解氧的存在，所以酯的水解在前三月中十分活跃，三个月后由 于溶氧的消耗变得缓慢，成品酒进入稳定期。这也可解释为低度成品瓶装酒一年内酯的变 化主要出现在前三个月，总酯降幅可达20%，以后趋于稳定。经脱氧处理，并密封瓶装的酒 很稳定，一旦打开瓶盖进入空气，重新密封一周，会明显改变原来的风格，出现水味及酒尾 酸味。当酒中溶解氧消耗殆尽时，酒体变得相对稳定，第二次开瓶进入的氧气重新溶入打破 了酒体的化学平衡及胶体平衡，酒体又产生了新的变化，品质也发生了新的变化。所以瓶装 酒灌装前去氧是非常重要。
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综上所述，溶解氧在成熟酒中的存在会带来一系列负作用。如加速酒中的酯类分 解打破酒液的胶体平衡，使酒的风味及理化指标发生变化。因此，原酒在勾兑前和/或瓶装 酒灌装前需要去氧。氧的去除分为物理和化学方法，加热脱气、真空脱气，属物理方法。物 理方法投入高、能耗大，残留氧高。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种操作简单、高速高效、去氧 完全、节能低耗的去除酒中溶氧的方法和装置。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种去除酒中溶 氧的方法，以氢气作为还原剂，包括酒体与氢气的混合和氧化还原反应，所述氧化还原反应 在紫外光的照射下，在附着有PdCI催化剂层的固体颗粒的表面进行。所述紫外光为C波段紫外光。所述酒体与氢气通过对流进行混合。本发明所采取的另一技术方案是一种用于实现上述去除酒中溶氧方法的装置，包 括筒体及与其固接的上封头和下封头，在所述筒体和所述上封头之间固接有多孔顶板，在 所述筒体和所述下封头之间固接有多孔底板，所述多孔顶板、所述多孔底板和所述筒体之 间形成反应室，所述反应室内填装有固体颗粒，所述固体颗粒的表面附着有PdCl催化剂 层，所述反应室内均布有与所述多孔顶板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源 贯穿在所述固体颗粒内，所述反应室设有布液器，所述反应室连通有进气管，所述下封头上 设有出酒管，所述反应室上部设有原酒入口，所述出酒管通过文丘里管与自吸泵的入口连 接，所述文丘里管的喉管经管路与所述反应室的上部连通。所述反应室的内壁设有反光层或为抛光镜面。所述紫外光源为C波段紫外灯。所述布液器连接在所述多孔底板上，所述进气管连接在所述下封头上。所述进气管的出气端连接有布气管。本发明具有的优点和积极效果是应用在勾兑前，便于勾调人员酒体的设计与平 衡时精确的把握，能够避免二次勾兑，减轻勾兑人员的劳动强度；应用在灌装前能够大大提 高成品酒的化学稳定性，可使成品酒在货架期的稳定期大大延长，从而保证了酒的品质和质量。
图1是本发明去除酒中溶氧的装置的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是浓香型38度成品白酒中四种酯含量随时间(月份)变化的色谱图；图中从 上至下依次为己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯的变化曲线。图4是成品白酒中溶解氧随时间(月份)变化的色谱图。图中1、上封头，2、原酒入口，3、紫外灯管，4、玻璃管，5、固体颗粒，6、多孔底板，7、 下封头，8、进气管，9、出酒管，10、布液器，11、文丘里管，12、出口，13、自吸泵，14、筒体，15、 多孔顶板，16、布气管。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图 详细说明如下请参阅图1 图2，一种去除酒中溶氧的装置，包括筒体14及与其通过法兰固接的 上封头1和下封头7，在筒体14和上封头1之间固接有多孔顶板15，在筒体14和下封头7 之间固接有多孔底板6，多孔顶板15、多孔底板6和筒体14之间形成反应室。反应室内填 装有固体颗粒5，固体颗粒5的表面附着有PdCl催化剂层。反应室内均布有与多孔顶板15 和多孔底板6分别固接的紫外灯管3和石英玻璃管4，石英玻璃管4套在紫外灯管3的外 面。石英玻璃管4的作用是隔离酒液与紫外灯管，避免它们直接接触。紫外灯管3和石英 玻璃管4贯穿在固体颗粒5中。多孔底板6上均布有多只不锈钢布液器10，布液器10上均 布有0O. 1 0. 5mm的缝隙。布液器10的作用是气体可以自下向上运动，液体可以自上而下 运动，而直径大于布液器缝隙的固体颗粒被阻隔在反应室内。反应室外壳为304、316不锈 钢，反应室的内壁有反光层，通过镀铝、银、铬或做镜面抛光处理形成，以增加对紫外光的反 射，使得催化反应能有效利用光源能量。反应室的横截面可以为圆柱形或多边形。紫外光 源可用单相光源，也可用多组光源，最好选用发C波段紫外光波的紫外灯。反应室上部设有原酒入口 2，原酒入口 2位于固体颗粒5的上面并与固体颗粒5的 上表面保持一定的距离。下封头7底部连接有进气管8和出酒管9，出酒管9经文丘里管 11和连接管与自吸泵13的入口连接，文丘里管11的喉管经管路与反应室的上部连通。整 套装置的动力为自吸泵13，文丘里管11的喉管连接反应室上部，在自吸泵13的作用下文丘 里管11产生负压，吸入反应后富余的氢气，并经自吸泵13的出口 12与酒液一起排入酒罐。 进气管8的出气端连接有多孔钛布气管16，可使氢气均勻吸入。进气管也可以连接在上封 头上，此时布液器应设在多孔顶板上。酒液在装置内的定向流动动力由自吸泵13提供，整个装置在自吸泵的作用下内 部处于负压状态，吸入原酒，吸进氢气，自吸泵13为食品级不锈钢自吸泵。上述固体颗粒5为难溶于酒液的固体颗粒如玻璃球、硅胶玻璃球、玻璃片或玻璃 管等。其表面用雾化喷枪喷涂重量浓度3 5%的PdCl催化剂溶液，加温至50 150°C固 化后，装入上述反应室。以难溶于酒液的玻璃球、玻璃片或玻璃管等固体颗粒为载体的PdCl 催化剂，催化活性高，稳定性好，可有效去除酒中的溶氧。同时用玻璃球、玻璃片或玻璃管等 固体颗粒作为催化剂的载体，填装在反应室内，既提高了光催化的表面积，又能保证酒体在 反应室中的畅流，提高装置的处理能力。上述装置可依据要求多个并联或串联使用。采用上述装置去除酒中溶氧的方法实施例1 常温下，点亮紫外灯管，自吸泵将经过空气搅拌的原酒以4T/h的速度连续泵入反 应室上部，原酒中溶解氧50ppm，氢气从反应室底部以1. OmVh的速度被吸入，酒液在大于 3. Olmv的紫外光的照射下，在固体颗粒5的催化剂表面均勻流布并与氢气充分接触，PdCl 催化剂表面产生光生电子(e_)和空穴(h)，空穴与酒液中的水反应生成羟基自由基(OH)， 而光生电子与酒液中的溶解氧和水等反应生成活性氧的超氧离子(02_)和过氧化氢(H2O2),超氧离子和过氧化氢均有超强氧化性，与富含还原剂H2的酒液进行化合反应，生成H2O从而 除去酒中的溶解氧。反应室中排出的酒液溶解氧含量被测定为lOppm。本实施例固体颗粒 5上的催化剂层是喷涂重量浓度为3%的PdCl催化剂溶液，加温至50°C固化形成的。综上所述，原酒和氢气在自吸泵7的作用下进入反应室，与酒液在反应室里混合 成富含还原剂H2的乳化型酒液，酒液在催化剂的表面进行还原反应；同时富余的氢气从反 应室的上部被文丘里管吸出，并从自吸泵13的出口 12与酒液一起排出。实施例2 与实施例1不同的是泵入反应室上部的原酒为勾兑好的单体酒，溶解氧56ppm， 反应室中排出酒液溶解氧含量被测定为50ppb。本实施例固体颗粒5上的催化剂层是喷涂 重量浓度为5%的PdCl催化剂溶液，加温至100°C固化形成的。其它步骤及反应原理与实 施例1相同。本发明中所述的酒体包括发酵酒、蒸馏酒、降度的食用酒精及它们的混合物。综上所述本发明采用氢气作为还原剂，首先把氢气通入酒液中，通入的方式除上 述的吸入法外，还可选择静态混合、气泡柱、降膜吸收、填料塔或填充柱等。含还原剂氢气的 酒溶液与酒中溶氧反应生成水，酒液在紫外光源及催化剂组成的固定床中进行。所选紫外 光源通常为紫外灯管。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
一种去除酒中溶氧的方法，以氢气作为还原剂，包括酒体与氢气的混合和氧化还原反应，其特征在于，所述氧化还原反应在紫外光的照射下，在附着有PdCl催化剂层的固体颗粒的表面进行。
2.根据权利要求1所述的去除酒中溶氧的方法，其特征在于，所述紫外光为C波段紫外光。
3.根据权利要求1所述的去除酒中溶氧的方法，其特征在于，所述酒体与氢气通过对 流进行混合。
4.一种用于实现根据权利要求1所述去除酒中溶氧方法的装置，其特征在于，包括筒 体及与其固接的上封头和下封头，在所述筒体和所述上封头之间固接有多孔顶板，在所述 筒体和所述下封头之间固接有多孔底板，所述多孔顶板、所述多孔底板和所述筒体之间形 成反应室，所述反应室内填装有固体颗粒，所述固体颗粒的表面附着有PdCl催化剂层，所 述反应室内均布有与所述多孔顶板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源贯穿在 所述固体颗粒内，所述反应室设有布液器，所述反应室连通有进气管，所述下封头上设有出 酒管，所述反应室上部设有原酒入口，所述出酒管通过文丘里管与自吸泵的入口连接，所述 文丘里管的喉管经管路与所述反应室的上部连通。
5.根据权利要求4所述的去除酒中溶氧的装置，其特征在于，所述反应室的内壁设有 反光层或为抛光镜面。
6.根据权利要求4或5所述的去除酒中溶氧的装置，其特征在于，所述紫外光源为紫外 C灯。
7.根据权利要求4或5所述的去除酒中溶氧的装置，其特征在于，所述布液器连接在所 述多孔底板上，所述进气管连接在所述下封头上。
8.根据权利要求7所述的去除酒中溶氧的装置，其特征在于，所述进气管的出气端连接有布气管。
全文摘要
本发明公开了一种去除酒中溶氧的方法，以氢气作为还原剂，包括酒体与氢气的混合和氧化还原反应，所述氧化还原反应在紫外光的照射下，在附着有PdCl催化剂层的固体颗粒的表面进行。本发明还公开了用于实现上述去除酒中溶氧方法的装置。本发明应用在勾兑前，便于勾调人员酒体的设计与平衡时精确的把握，能够避免二次勾兑，减轻勾兑人员的劳动强度；应用在灌装前能够大大提高成品酒的化学稳定性，可使成品酒在货架期的稳定期大大延长，从而保证了酒的品质和质量。
文档编号C12H1/14GK101974400SQ201010505479
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者李建东 申请人:李建东