白酒的人工催陳法
一、人工催陳的原理
人工催陳的原理。顧名思義,所謂人工催陳就是采用人工的方法加速老熟作用。
1、物理法的催陳作用
采用物理的催陳法,都是從外部給白酒中的各類物質(zhì)的分子施加場強或能量,其作用表現(xiàn)在如下三方面:
(1)促進締合作用:增強了極性分子間的親合力,不僅增強了酒精與水分子之間的締合度,而且可能形成更大且牢固的極性分子間的締合群。同時,某些酯類及酸類等成分也可能奉與這種締合群。
(2)、增強了各類物質(zhì)的分子活化能 :提高了分子間的有效碰撞率,使酯化,縮合、氧化還原等反應(yīng)加速進行。例如采用微波法及等離子體法處理白酒后,乙酸乙酯的含量有明顯增長。
(3)、加速低沸點成分的揮發(fā) :由于分子動能的增加,使硫化氫、乙醛等成分加速從酒液中逸出。
2、化學(xué)和生物化學(xué)等方法的催陳作用
(1)提供了某些氧化還原劑,使氧化還原反應(yīng)及早趨于動態(tài)平衡。還可使用如氨基酸等添加劑。
(2)降低了各種反應(yīng)所需的活化能,加速了反應(yīng)的進行。
(3)由于化學(xué)的或酶的催化作用,促使酯化反應(yīng)等加速進行。
有些方法本身,既是物理法,又是化學(xué)法,例如采用臭氧發(fā)生器的臭氧法和利用空氣壓縮機的通氣處理法等。
二、人工催陳的方法
白酒人工催陳的方法,有物理的,化學(xué)的,生物化學(xué)的,微生物的四大類,也可兼用其中的2~4種,具體方法有以下24種,即高頻電場法、磁處理法、超聲波法、微波法、機械振蕩法、冷凍法、溫差處理法、激光照射法、紅外線照射法、紫外線照射法、等離子處理法、鈷60輻射法、高壓處理法、太陽能法、超濾法、聲光老熟法、樹脂交換法、臭氧法、通風(fēng)處理法、非生物催化劑法、賴氨酸添加法,酶添加劑法、微生物菌體處理法、綜合處理法。
現(xiàn)選擇其中幾項介紹如下:
(一)微波法
1、微波的定義:微波是波長為1m~1mm或頻率為300MHz(兆赫茲)~300kHz范圍內(nèi)的電磁波。
2、微波催陳的機理
(1)微波能產(chǎn)生高頻振蕩,促使酒中產(chǎn)生與微波頻率相同的分子運動,而微波電磁場方向又隨頻率變化。因此酒中各種極性分子的方向也隨之變化,加快了酒液分子的整齊排列。伺時使酒精與水分子締合成更緊密、更穩(wěn)定的大分子群。
(2)從化學(xué)角度看,微波可在瞬間使酒中某些化學(xué)鍵斷裂,切成更細碎的單獨分子。而當微波功率去掉后,這些單獨分子又重新結(jié)合成穩(wěn)定的大分子締合群。這就相當于在瞬間促進了氧化還原酯化反應(yīng)過程。
(3)微波功率的加熱作用使酒中分子高速運動,使醛類,硫化物易于揮發(fā)。同時加速了酯化等反應(yīng)的進行。
3、微波催陳的參數(shù)及實例
(1)微波工作的參數(shù) 通常使用的典型參數(shù)為,輸出功率為10~20kW工作頻率為915或2450MHz,處理量為200-1200kg/h.連續(xù)工作時間超過8小時。另外,在實際使用中,酒的溫度、流量及微波處理時間均需恰當。
(2)實例 在微波單機輸出功率為5kW(板流1.2~1.3A),工作頻率為915MHz或2450MHz的情祝下,酒流量為100k/h,酒溫為65~70℃,通過冷卻系統(tǒng)降溫入庫。汾香型,白酒循環(huán)處理3次,第1次為1500kg,第2次為900kg,第3次為600kg,每次處理時間為70~80秒鐘,瀘香型:白酒循環(huán)處理兩次,第一次為300kg,第2次為150kg;新工藝白酒循環(huán)處理3次,第1次為500kg,第2次為300kg,第3次為150kg.上述三種酒經(jīng)處理后,均能超過自然陳釀半年以上的水平。
如果功率調(diào)至7.5~8kW,則酒流量可為175~225kg/h,若功率增加到10kW以上,三部微波機組成一套,串聯(lián)使用,則酒流量可為200kg/h,按每天工作時間20小時計,裝置兩套這樣的設(shè)備,日處理酒最可達4000kg.
對于調(diào)香白酒,在50℃處理20分鐘效果較好。熱源可采用紅外線或其他方式加熱。
(三)超聲波處理
超聲波的作用是能加強氧化反應(yīng),同時促進酒液極性分子的整齊排列,以及低分子化合物的聚合與縮合反應(yīng)。
若使用頻率為14.7kHz,功率為200W的超聲波發(fā)生器處理瀘香型白酒,則效果不明顯。
可用一臺頻率為16~60kHz的超聲波發(fā)生器,在其上方為裝有白酒的容器,在室溫和攪拌的條件下,用超聲波處理30分鐘至幾小時即可,酒液中8個碳以下的化合物可降低15%左右。因晶體換能器應(yīng)置于酒液中,所以要求儀器的絕緣性能較好。
(四)高頻電場處理
采用功率為800W、輸出50%的中子處理儀,于兩極間臥放瓶裝白酒,進行高頻處理,以15A,10'效果較好。對曲香酒及玉米糠白酒的雜味排除有明顯作用。
若采用高頻電場和紫外線綜合處理白酒,也有一定效果。
(五)磁場處理
酒內(nèi)的極性分子在強磁場作用下,極性鍵能減弱,因而易于運動,有利各種反應(yīng)的進行及分子的定向排列。另外,酒液在強磁場作用下,可產(chǎn)生微量的過氧化氫,過氧化氫在微量重金屬離子存在下,分解出氧原子,以促進酒中的氧化作用。
以1.77×105 ~ 3.56×105 Wb/m2(韋伯/米2)的磁通密度,對瀘香型的普通白酒處理48小時,優(yōu)質(zhì)酒處理36小時,效果較好?煽s短自然老熟期3~4個月。
(六)紫外線處理
紫外線是波長小于4000 A 的光波,具有較高的光學(xué)能量,可產(chǎn)生少量的新生態(tài)氧,促進一些成分的氧化過程,若采用2537 A的紫外線對酒進行直射,以16℃溫度下處理5分鐘效果較好,如果處理時間超過20分鐘,則會出現(xiàn)過氧化味。
(七)通氣處理
通氣的主要作用是促進氧化作用,但白酒的通量要適當,否則口味的柔和性可增強;但香味會變得過于淡薄。
(八)鈷60射線處理和電子加速器處理
鈷60的γ射線能量很大。使用它處理白酒,尚存在如下幾個問題:一是處理后,雖然香味有所提高,但異香突出,二是劑量難以掌握,三是利用鈷源,其設(shè)備需幾年更新一次。若利用電子加速器,則投資太大。
(九)機械振蕩
將原酒進行往復(fù)式的機械振蕩5~48小時,無明顯效果,達不到增加分子間反應(yīng)機率的預(yù)期目的。
(十)聲光老熟
聲光作用的實質(zhì),是超聲輻射場的聲子借助激光輻射場的光子的高能量,對酒液中某些物質(zhì)分子的化學(xué)鍵給以有力的撞擊,致使這些化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂或部分斷裂,或某些大分子團被撞擊為小分子,或成為活化絡(luò)合物,再進行新的組合。利用聲光的特性,可為酒精與水的相互滲透捉供活化能,即使水分子不斷解體成游離態(tài)的氫氧根,與酒精分子親和而完成滲透過程。將大曲酒用聲光處理35分鐘,能達到自然陳釀1年多的程度。
(十一)高壓處理法
將酒加入由兩個緊密相嵌的圓筒(其中內(nèi)圓筒內(nèi)有一個可自由出入的活塞)組成的簡易圓柱形高壓發(fā)生器中,加壓至5MPa以上,保持一定時間,可達到老熟的目的。但一般中小型廠難以達到所要求的壓力。
(十二)超濾法
白酒經(jīng)臨界截留分子量為1400-500的超濾膜過濾后,可增強柔和性。
(十三)綜合處理法
采用電子陳釀設(shè)備,利用磁頻、超聲波、紫外線及臭氧同時作用于白酒,其中磁頻率為10MHZ,輸出功率為1000kW左右;超聲波頻率為800kHz,輸出功率大于800kW;紫外線波長為2537A,光強90W左右;臭氧為強氧化劑,能促進酯化反應(yīng)。
該法對各種曲酒、普通白酒、液體發(fā)酵法白酒都有效果,尤其對汾香型白酒效果更為明顯,經(jīng)該設(shè)備處理的新酒,可達到自然陳化半年至一年的老熟度。
(十四)化學(xué)添加劑法
如在薯干白酒中添加賴氨酸,效果較好。