白酒的質(zhì)量與風(fēng)味,除釀造原料和工藝外,與貯存老熟也密切相關(guān)。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(fēng)味。貯存環(huán)境和條件影響白酒的質(zhì)量品質(zhì),其中貯酒容器的選擇決定酒的貯存效果。現(xiàn)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(yōu)勢(shì),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(jī)械制造股份有限公司(原泰山集團(tuán)泰安市普瑞特機(jī)械制造有限公司)是國(guó)內(nèi)最大的釀酒、飲料行業(yè)不銹鋼加工成套設(shè)備的制造企業(yè),中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員,國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),擁有中國(guó)馳名商標(biāo)、國(guó)家級(jí)研發(fā)中心、山東省企業(yè)技術(shù)中心、山東省工程技術(shù)中心,是中國(guó)機(jī)械工業(yè)500強(qiáng)單位。公司從事釀酒不銹鋼成套設(shè)備和容器制造已有40多年歷史,常年為茅臺(tái)、郎酒、洋河、今世緣、稻花香、古井貢、酒鬼酒、泰山酒業(yè)、景芝等國(guó)內(nèi)各大白酒生產(chǎn)企業(yè)制造各類貯罐、勾兌罐、調(diào)配罐等不銹鋼薄壁容器,至今已生產(chǎn)制造53000多臺(tái)。
為了解決白酒貯存老熟面臨的問(wèn)題,在四川省釀酒研究所的支持下,公司聯(lián)合重慶祥鑫陶瓷有限公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)試驗(yàn),設(shè)計(jì)發(fā)明了新型集束式陶管不銹鋼罐,已申報(bào)同步發(fā)明專利和實(shí)用新型專利,共擁有七項(xiàng)專利。該發(fā)明創(chuàng)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(jìn)步。
集束式陶管不銹鋼罐結(jié)構(gòu)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(qiáng)。新酒中乙醇分子自由度大,酒的辛辣刺激性強(qiáng),隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng),乙醇與水分子通過(guò)氫鍵逐漸締合成大分子結(jié)合群,其結(jié)構(gòu)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(gè)月時(shí),締合過(guò)程已達(dá)到穩(wěn)定、平衡狀態(tài),但是所謂的白酒風(fēng)味(陳味)并沒(méi)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(biāo) 。
&文章來(lái)源華夏酒報(bào)nbsp; 1.2 低沸點(diǎn)成分的揮發(fā)
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(diǎn)成分,帶有強(qiáng)烈的新酒臭和刺激感。在自然老熟貯存中,這些物質(zhì)不斷擴(kuò)散和揮發(fā),大約經(jīng)過(guò)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(fā)需要一定的溫度,因此貯酒溫度不宜過(guò)低。
1.3 氧化反應(yīng)
白酒在老熟過(guò)程中,空氣中的氧氣不斷溶入酒中,促使發(fā)生一系列的緩慢氧化反應(yīng),醇氧化成醛,醛氧化成酸,新酒中的某些臭味物質(zhì)也被氧化,生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的無(wú)臭或香味物質(zhì),如硫醇氧化成二硫化物等。千百年來(lái),我國(guó)一直使用陶壇貯酒,業(yè)界公認(rèn)經(jīng)陶壇貯存后的酒品質(zhì)風(fēng)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(guò)空隙進(jìn)入壇內(nèi),促進(jìn)酒氧化老熟,增加酒中的有機(jī)酸和酯類物質(zhì),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(jìn)酒的氧化反應(yīng)為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)緩慢氧化使酒中產(chǎn)生具有老熟風(fēng)味的微量物質(zhì)。
1.4 酯化反應(yīng)
白酒中的有機(jī)酸與乙醇能發(fā)生酯化反應(yīng),酯類普遍具有愉快的香味,可以改善白酒的質(zhì)量和風(fēng)味。酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),與白酒中酯、醇和水的濃度有關(guān),對(duì)高度酒,酯化反應(yīng)強(qiáng)于水解逆反應(yīng),而低度酒則相反。白酒的pH值對(duì)酯化反應(yīng)也有影響,pH越低,酯化反應(yīng)越易于進(jìn)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(duì)酯化作用等有機(jī)反應(yīng)具有催化作用,提高其反應(yīng)速度。
1.5 縮合反應(yīng)
新酒的辛辣味,以醛類和高級(jí)醇為主體,在貯存過(guò)程中,發(fā)生縮合反應(yīng),達(dá)到減辣增香的目的。酒中的縮合反應(yīng)包括醛醇縮合和醛醛縮合,乙醛和醇反應(yīng)生成乙縮醛,形成柔和的香味;同時(shí),醛之間也發(fā)生自聚反應(yīng),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(yīng)中,締合反應(yīng)和揮發(fā)作用屬于物理變化,氧化、酯化、縮合反應(yīng)等是化學(xué)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(biāo)。
2現(xiàn)用貯酒容器的特點(diǎn)
2.1 陶瓷容器
陶瓷容器是國(guó)內(nèi)廠家普遍采用的傳統(tǒng)貯酒容器之一,通常以小口為壇,大口為缸,具有穩(wěn)定性高,不易氧化變質(zhì),耐酸,耐熱,耐腐蝕,絕緣性好的特點(diǎn)。
以陶土為原料煅燒而成的陶瓷容器,其斷面粗糙、無(wú)光、不透明,存在著許許多多大小不一的孔隙,這種孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(guò)罐壁的微孔進(jìn)行呼吸,氧化生產(chǎn)醛、酸等,新酒的腥味和其他異雜味及部分雜質(zhì)被微孔吸附,使酒的老熟速度加快。罐中某些金屬離子對(duì)酯化縮合等有機(jī)反應(yīng)的催化作用也有助于酒的老熟。
從白酒的陳釀后熟效果來(lái)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(yùn)輸困難,機(jī)械強(qiáng)度和防震能力極弱,5.12大地震時(shí),劍南春集團(tuán)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(dá)9.7%;陶壇容量小,一般為200~350Kg,最大容量不超過(guò)1.5噸,占地面積大,噸酒平均占地4m2,基建投資高,生產(chǎn)管理困難,需要大量人工養(yǎng)護(hù),無(wú)法應(yīng)用智能化控制系統(tǒng)和流體輸送系統(tǒng),無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)。
2.2 血料容器
血料是一種可塑性的蛋白質(zhì)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(jiǎn)單方便,成本低廉。但血料容器貯酒損耗大,長(zhǎng)期貯存白酒會(huì)變成微黃色,且血料容易損壞,需要經(jīng)常檢查和修補(bǔ)。
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(shù)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(qiáng)度高,密封好,酒損少的優(yōu)點(diǎn)。
其中,普通碳鋼和鋁制容器不耐白酒浸蝕,需在內(nèi)壁刷涂防腐涂料,理化穩(wěn)定性差,影響貯存效果;不銹鋼貯酒容器耐腐蝕性能和機(jī)械強(qiáng)度都比前兩者好,不需要刷涂任何防腐材料,性能穩(wěn)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(yōu)勢(shì),室內(nèi)露天均可,減少基建投資,根據(jù)產(chǎn)量需要,容積可大可小,可進(jìn)行清潔生產(chǎn)管理,可大量使用成熟的現(xiàn)代智能控制技術(shù)和流體輸送技術(shù),降低管理費(fèi)用和人工成本。
相對(duì)于陶罐,不銹鋼罐最大的缺點(diǎn)是分子間排列緊密,透氣性差,沒(méi)有外界氧化催熟作用;基本不含K、Cu等促進(jìn)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(lái)貯存調(diào)味酒。
以上分析可以看出,陶罐和不銹鋼罐既有比較優(yōu)勢(shì),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(yōu)質(zhì)酒和調(diào)味酒,用不銹鋼罐貯存后期酒、基礎(chǔ)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(wú)呢?經(jīng)過(guò)我們對(duì)陶罐貯存白酒機(jī)理的分析,認(rèn)為實(shí)現(xiàn)兩者結(jié)合,在提高貯酒效率的同時(shí),保證貯酒風(fēng)味品質(zhì)是可能的,關(guān)鍵在于如何使微量空氣通過(guò)陶土材料的網(wǎng)狀空隙系統(tǒng)不斷溶入酒中,陶土材料與酒有充分的接觸,從而促進(jìn)酒的陳釀老熟;同時(shí),還要具備不銹鋼罐容量大,酒損少,機(jī)械強(qiáng)度和抗震能力高,適合大規(guī)模現(xiàn)代化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)白酒生產(chǎn)智能化、自動(dòng)化、安全化的的特點(diǎn)。
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(jié)構(gòu)如圖1所示。這種貯罐的特點(diǎn)就是罐主體采用不銹鋼制造,使罐具備不銹鋼罐的一切優(yōu)點(diǎn),并在罐內(nèi)安裝集束式陶管或單根大直徑陶管,陶管兩端經(jīng)由通氣管道與外界大氣相連,每根陶管都相當(dāng)于一個(gè)小型陶罐,陶管內(nèi)部充滿空氣,外部直接與酒液接觸,與普通陶罐內(nèi)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(zhì)中金屬離子的催化作用,空隙系統(tǒng)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(dá)到甚至超過(guò)一般陶罐。
為了確保貯存效果,集束式陶管直徑、高度和數(shù)量可根據(jù)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(lián)、串聯(lián)安裝等;根據(jù)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(gè)整體。此外,為了增加貯罐的機(jī)械強(qiáng)度,當(dāng)采用串聯(lián)方式時(shí),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(shè)計(jì)及其實(shí)踐
以上分析可以看出,陶罐和不銹鋼罐既有比較優(yōu)勢(shì),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(yōu)質(zhì)酒和調(diào)味酒,用不銹鋼罐貯存后期酒、基礎(chǔ)酒和成品酒。
根據(jù)前面的分析,我們?cè)O(shè)計(jì)制造了一臺(tái)集束式陶管不銹鋼罐,容積3m3,內(nèi)置7根長(zhǎng)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(gè)月即已老熟,窖香濃郁,口感醇厚,綿軟爽口,品質(zhì)風(fēng)味與貯存在陶壇中的酒基本相同,明顯優(yōu)于不銹鋼罐貯酒。實(shí)踐證明:集束式陶管不銹鋼罐用于貯存名優(yōu)白酒是可行的。
該新型貯罐另辟蹊徑利用陶質(zhì)材料促進(jìn)白酒陳釀老熟。為了達(dá)到最佳陳釀效果,保證酒的質(zhì)量風(fēng)味,貯存中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)貯酒前,應(yīng)先檢查陶管是否損壞,若底部通氣管道無(wú)泄露,可貯酒,否則需檢修;(2)貯酒初期,往陶管內(nèi)通入30℃左右溫水,促進(jìn)甲醛、硫化氫等低沸點(diǎn)有害成分揮發(fā),改善酒質(zhì);(3)定期打開(kāi)底部通氣管口的小風(fēng)機(jī),加強(qiáng)陶管內(nèi)空氣流動(dòng),避免管內(nèi)空氣混濁;(4)若在貯酒過(guò)程中底部發(fā)生泄露,應(yīng)立即關(guān)閉閥門,防止酒液損失;(5)貯存一批酒后,強(qiáng)制通風(fēng)一段時(shí)間,使陶瓷內(nèi)部的孔隙自然活化,恢復(fù)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(fèi)用,具有成本低,占地面積少,機(jī)械強(qiáng)度高,酒液損失少,后熟效果好,管理智能高效的鮮明特點(diǎn),兼具陶罐和不銹鋼罐的優(yōu)勢(shì),又巧妙地避免了兩者的缺陷,適用現(xiàn)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(jìn)白酒行業(yè)的發(fā)展。