白酒的質量與風味,除釀造原料和工藝外,與貯存老熟也密切相關。貯存是為了老熟,老熟可以增香去雜,使酒體柔和、具有醇厚綿甜的老熟風味。貯存環境和條件影響白酒的質量品質,其中貯酒容器的選擇決定酒的貯存效果?,F用貯酒容器主要有陶瓷容器、血料容器和金屬容器等,各有優勢,但都有明顯缺陷,后熟效果好的貯存效率低,成本高,效率高的效果不好。
普瑞特機械制造股份有限公司(原泰山集團泰安市普瑞特機械制造有限公司)是國內最大的釀酒、飲料行業不銹鋼加工成套設備的制造企業,中國酒業協會會員,國家高新技術企業,擁有中國馳名商標、國家級研發中心、山東省企業技術中心、山東省工程技術中心,是中國機械工業500強單位。公司從事釀酒不銹鋼成套設備和容器制造已有40多年歷史,常年為茅臺、郎酒、洋河、今世緣、稻花香、古井貢、酒鬼酒、泰山酒業、景芝等國內各大白酒生產企業制造各類貯罐、勾兌罐、調配罐等不銹鋼薄壁容器,至今已生產制造53000多臺。
為了解決白酒貯存老熟面臨的問題,在四川省釀酒研究所的支持下,公司聯合重慶祥鑫陶瓷有限公司經過長期反復試驗,設計發明了新型集束式陶管不銹鋼罐,已申報同步發明專利和實用新型專利,共擁有七項專利。該發明創造性地集陶瓷和不銹鋼容器于一體,既有不銹鋼罐的貯存效率,又有陶罐的老熟效果,是貯酒容器革命性的進步。
集束式陶管不銹鋼罐結構圖
1白酒陳釀老熟的原理
1.1 乙醇-水分子的締合
乙醇和水是白酒的主要成分,兩者都是極性分子,締合能力很強。新酒中乙醇分子自由度大,酒的辛辣刺激性強,隨著貯存時間延長,乙醇與水分子通過氫鍵逐漸締合成大分子結合群,其結構式為(ROH-H2O)n,乙醇分子受到束縛,刺激性明顯減弱,酒也變得柔和綿軟。研究證明,貯存3~4個月時,締合過程已達到穩定、平衡狀態,但是所謂的白酒風味(陳味)并沒有形成,因此,乙醇-水分子締合度不能作為控制白酒老熟程度的主要指標 。
&文章來源華夏酒報nbsp; 1.2 低沸點成分的揮發
新蒸餾出的白酒,含有較多的硫化氫、硫醇、二甲基硫、丙烯醛、丁烯醛、游離氨等低沸點成分,帶有強烈的新酒臭和刺激感。在自然老熟貯存中,這些物質不斷擴散和揮發,大約經過一年左右的陳化,酒臭和刺激性氣味基本消失,醇厚口感形成。酒中不愉快成分揮發需要一定的溫度,因此貯酒溫度不宜過低。
1.3 氧化反應
白酒在老熟過程中,空氣中的氧氣不斷溶入酒中,促使發生一系列的緩慢氧化反應,醇氧化成醛,醛氧化成酸,新酒中的某些臭味物質也被氧化,生成化學性質穩定的無臭或香味物質,如硫醇氧化成二硫化物等。千百年來,我國一直使用陶壇貯酒,業界公認經陶壇貯存后的酒品質風味最佳,其原因就在于此。
陶壇材料本身含有大量空隙,外部氧氣通過空隙進入壇內,促進酒氧化老熟,增加酒中的有機酸和酯類物質,使口感柔和醇厚。同樣,光處理、高頻振蕩、超聲波、臭氧處理等人工催陳方法,也都是以促進酒的氧化反應為出發點,通過緩慢氧化使酒中產生具有老熟風味的微量物質。
1.4 酯化反應
白酒中的有機酸與乙醇能發生酯化反應,酯類普遍具有愉快的香味,可以改善白酒的質量和風味。酯化反應是一個可逆反應,與白酒中酯、醇和水的濃度有關,對高度酒,酯化反應強于水解逆反應,而低度酒則相反。白酒的pH值對酯化反應也有影響,pH越低,酯化反應越易于進行。貯酒容器如陶罐中含有鐵、銅、鎳、鈦等多種金屬離子,其中一些離子對酯化作用等有機反應具有催化作用,提高其反應速度。
1.5 縮合反應
新酒的辛辣味,以醛類和高級醇為主體,在貯存過程中,發生縮合反應,達到減辣增香的目的。酒中的縮合反應包括醛醇縮合和醛醛縮合,乙醛和醇反應生成乙縮醛,形成柔和的香味;同時,醛之間也發生自聚反應,生成聚多醛,如乙醛聚合生成帶愉快香氣的三聚乙醛。
上述反應中,締合反應和揮發作用屬于物理變化,氧化、酯化、縮合反應等是化學變化,與物理變化相比,其變化更加緩慢,是控制老熟程度的主要指標。
2現用貯酒容器的特點
2.1 陶瓷容器
陶瓷容器是國內廠家普遍采用的傳統貯酒容器之一,通常以小口為壇,大口為缸,具有穩定性高,不易氧化變質,耐酸,耐熱,耐腐蝕,絕緣性好的特點。
以陶土為原料煅燒而成的陶瓷容器,其斷面粗糙、無光、不透明,存在著許許多多大小不一的孔隙,這種孔隙網狀結構和極大的表面積使得陶罐具有氧化作用和吸附作用。
酒通過罐壁的微孔進行呼吸,氧化生產醛、酸等,新酒的腥味和其他異雜味及部分雜質被微孔吸附,使酒的老熟速度加快。罐中某些金屬離子對酯化縮合等有機反應的催化作用也有助于酒的老熟。
從白酒的陳釀后熟效果來看,陶瓷容器首屈一指,但其本身也有一些明顯的缺陷:陶壇易破損,運輸困難,機械強度和防震能力極弱,5.12大地震時,劍南春集團大量陶壇被震毀,造成了巨大損失;陶壇具有滲透性,酒損高,每年損耗白酒為3%~6%,更高可達9.7%;陶壇容量小,一般為200~350Kg,最大容量不超過1.5噸,占地面積大,噸酒平均占地4m2,基建投資高,生產管理困難,需要大量人工養護,無法應用智能化控制系統和流體輸送系統,無法適應現代化大規模生產。
2.2 血料容器
血料是一種可塑性的蛋白質膠性鹽,遇酒精即形成水能滲透而酒精不能滲透的半透性薄膜。采用木材、荊條、竹篾等編制成筐,再涂血料,即為血料容器,其容量5~10噸,制作簡單方便,成本低廉。但血料容器貯酒損耗大,長期貯存白酒會變成微黃色,且血料容易損壞,需要經常檢查和修補。
2.3 金屬容器
金屬容器主要用碳鋼板、不銹鋼板、鋁板等制成,多數是圓筒形,立式或臥式放置,其容積可大到上千噸,具有容量大,占地小,強度高,密封好,酒損少的優點。
其中,普通碳鋼和鋁制容器不耐白酒浸蝕,需在內壁刷涂防腐涂料,理化穩定性差,影響貯存效果;不銹鋼貯酒容器耐腐蝕性能和機械強度都比前兩者好,不需要刷涂任何防腐材料,性能穩定,外形美觀,清洗方便;不銹鋼薄壁容器更具有用材少、成本低的優勢,室內露天均可,減少基建投資,根據產量需要,容積可大可小,可進行清潔生產管理,可大量使用成熟的現代智能控制技術和流體輸送技術,降低管理費用和人工成本。
相對于陶罐,不銹鋼罐最大的缺點是分子間排列緊密,透氣性差,沒有外界氧化催熟作用;基本不含K、Cu等促進新酒老熟的金屬元素,造成新酒老熟慢,缺乏陳味,因此不能用來貯存調味酒。
以上分析可以看出,陶罐和不銹鋼罐既有比較優勢,又存在明顯缺陷,白酒廠家的普遍做法是采用陶罐貯存新酒、優質酒和調味酒,用不銹鋼罐貯存后期酒、基礎酒和成品酒。
3新型集束式陶管不銹鋼罐的原理及分析
能否有一種貯酒容器將陶罐和不銹鋼罐融于一體,使兩者相輔相成,互通有無呢?經過我們對陶罐貯存白酒機理的分析,認為實現兩者結合,在提高貯酒效率的同時,保證貯酒風味品質是可能的,關鍵在于如何使微量空氣通過陶土材料的網狀空隙系統不斷溶入酒中,陶土材料與酒有充分的接觸,從而促進酒的陳釀老熟;同時,還要具備不銹鋼罐容量大,酒損少,機械強度和抗震能力高,適合大規?,F代化生產,實現白酒生產智能化、自動化、安全化的的特點。
基于這些要求,我們研究了一種新型集束式陶管不銹鋼罐,其結構如圖1所示。這種貯罐的特點就是罐主體采用不銹鋼制造,使罐具備不銹鋼罐的一切優點,并在罐內安裝集束式陶管或單根大直徑陶管,陶管兩端經由通氣管道與外界大氣相連,每根陶管都相當于一個小型陶罐,陶管內部充滿空氣,外部直接與酒液接觸,與普通陶罐內盛酒、外部接觸空氣正好相反,但集束式陶管表面積更大,與空氣和酒液接觸更充分,因此陶質中金屬離子的催化作用,空隙系統的氧化和吸附作用更加徹底,白酒的老化速率和老熟效果可達到甚至超過一般陶罐。
為了確保貯存效果,集束式陶管直徑、高度和數量可根據不銹鋼罐容積大小自由變化,其安裝方式也可靈活多樣,可豎直、水平、并聯、串聯安裝等;根據大罐體直徑亦可圍繞罐體周圍布置6~10組集束管,每組集束管上部鏈接成一個整體。此外,為了增加貯罐的機械強度,當采用串聯方式時,陶管之間均用軟管連接,這樣充分保證了貯罐的抗震能力。
4新型集束式陶管不銹鋼罐的設計及其實踐
以上分析可以看出,陶罐和不銹鋼罐既有比較優勢,又存在明顯缺陷,白酒廠家的普遍做法是采用陶罐貯存新酒、優質酒和調味酒,用不銹鋼罐貯存后期酒、基礎酒和成品酒。
根據前面的分析,我們設計制造了一臺集束式陶管不銹鋼罐,容積3m3,內置7根長度為1.5m的陶管,陶管由集成蓋集合在一起,豎直安裝在罐體中心,上下各有一條通氣管道連通大氣。使用該罐貯存濃香型白酒,8個月即已老熟,窖香濃郁,口感醇厚,綿軟爽口,品質風味與貯存在陶壇中的酒基本相同,明顯優于不銹鋼罐貯酒。實踐證明:集束式陶管不銹鋼罐用于貯存名優白酒是可行的。
該新型貯罐另辟蹊徑利用陶質材料促進白酒陳釀老熟。為了達到最佳陳釀效果,保證酒的質量風味,貯存中應注意以下幾點:(1)貯酒前,應先檢查陶管是否損壞,若底部通氣管道無泄露,可貯酒,否則需檢修;(2)貯酒初期,往陶管內通入30℃左右溫水,促進甲醛、硫化氫等低沸點有害成分揮發,改善酒質;(3)定期打開底部通氣管口的小風機,加強陶管內空氣流動,避免管內空氣混濁;(4)若在貯酒過程中底部發生泄露,應立即關閉閥門,防止酒液損失;(5)貯存一批酒后,強制通風一段時間,使陶瓷內部的孔隙自然活化,恢復其氧化能力和吸附能力,再貯存下一批酒。
該新型集束式陶管不銹鋼罐省去大量陶罐費用,具有成本低,占地面積少,機械強度高,酒液損失少,后熟效果好,管理智能高效的鮮明特點,兼具陶罐和不銹鋼罐的優勢,又巧妙地避免了兩者的缺陷,適用現代化流體輸送和智能控制,白酒廠家已紛紛要求訂貨,相信可以促進白酒行業的發展。