專利名稱：去除酒中溶氧的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種穩定酒品質的方法和裝置，特別涉及一種去除酒中溶氧的方法和
直O
背景技術：
酒在制造工藝上分為兩大類釀造酒和蒸餾酒。釀造酒原料發酵一壓榨過濾一貯藏老熟一勾兌過濾一成品灌裝，典型代表中國 黃酒、日本清酒、葡萄酒等。蒸餾酒原料發酵一母醪蒸餾一貯藏老熟一勾兌過濾一成品灌裝，典型代表中國 白酒、伏特加、白蘭地、威士忌等等。一般酒在釀造發酵完成壓榨或蒸餾后的原漿要經歷1 3年甚至十數年或更長時 間的貯藏、窖藏。不同的酒有不同的貯藏容器，例如橡木桶、酒海、陶缸、鋁罐、不銹鋼罐等 等，其中橡木桶、酒海陶瓷缸較佳。因為這二類容器有一共同特點就是容器壁具有微孔結構 可與外界空氣相通，酒中的醛、醇、酸、酯等需要空氣中氧的參與進行氧化酯化、水解、縮合 等反應。有利于酒的陳釀、老熟。在儲藏的過程中，容器本身可溶入木材的內容物和金屬材料的金屬離子，酒液在 這類容器中很容易進行醇、水締合。以金屬離子為中心的膠核進而形成穩定的膠體溶液。酒 在貯藏期需要一定的氧參與酒的酯化及氧化反應以促進酒的老熟。經過貯藏、陳釀、成熟的酒稱為原酒，還不是成品酒。酒進入市場前還有一步最重 要的工序叫勾兌。它是將不同風味的陳酒、酒頭、酒尾、香料、水等進行調配組合，以達到最 佳口感風味。這個過程要動用酒泵、氣動攪拌，因此，部分氧氣又進入酒內形成溶解氧，“氧” 的存在就是酒的不穩定的因素，勾兌好的酒三至七天變化明顯，口感變得粗糙，酒體空洞。 因此脫“氧”非常重要。脫氧是保證成品酒品質口感穩定的重要措施。現以中國白酒為例說明溶解氧在白酒勾兌中的變化規律。在白酒勾兌過程中由于酒度的調整及白酒骨架成份的補加，需要壓縮空氣攪拌， 無形中溶入氧氣。由于氧活潑，給后期的成品酒的勾兌帶來麻煩。所以要穩定酒的品質，溶 解氧的去除就變得非常重要了。這就是為什么新型白酒在勾兌后三至七天口感會變得很粗 糙，酒體空洞，這與溶解氧的存在有密切關系。請參見圖3和圖4，兩圖分別示出了濃香型 38度成品白酒四大酯的變化和溶解氧含量變化，可以看出低度成品酒的變化與溶氧的下降 關系非常一致，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躍，三個月后由 于溶氧的消耗變得緩慢，成品酒進入穩定期。這也可解釋為低度成品瓶裝酒一年內酯的變 化主要出現在前三個月，總酯降幅可達20%，以后趨于穩定。經脫氧處理，并密封瓶裝的酒 很穩定，一旦打開瓶蓋進入空氣，重新密封一周，會明顯改變原來的風格，出現水味及酒尾 酸味。當酒中溶解氧消耗殆盡時，酒體變得相對穩定，第二次開瓶進入的氧氣重新溶入打破 了酒體的化學平衡及膠體平衡，酒體又產生了新的變化，品質也發生了新的變化。所以瓶裝 酒灌裝前去氧是非常重要。
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綜上所述，溶解氧在成熟酒中的存在會帶來一系列負作用。如加速酒中的酯類分 解打破酒液的膠體平衡，使酒的風味及理化指標發生變化。因此，原酒在勾兌前和/或瓶裝 酒灌裝前需要去氧。氧的去除分為物理和化學方法，加熱脫氣、真空脫氣，屬物理方法。物 理方法投入高、能耗大，殘留氧高。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種操作簡單、高速高效、去氧 完全、節能低耗的去除酒中溶氧的方法和裝置。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種去除酒中溶 氧的方法，以氫氣作為還原劑，包括酒體與氫氣的混合和氧化還原反應，所述氧化還原反應 在紫外光的照射下，在附著有PdCI催化劑層的固體顆粒的表面進行。所述紫外光為C波段紫外光。所述酒體與氫氣通過對流進行混合。本發明所采取的另一技術方案是一種用于實現上述去除酒中溶氧方法的裝置，包 括筒體及與其固接的上封頭和下封頭，在所述筒體和所述上封頭之間固接有多孔頂板，在 所述筒體和所述下封頭之間固接有多孔底板，所述多孔頂板、所述多孔底板和所述筒體之 間形成反應室，所述反應室內填裝有固體顆粒，所述固體顆粒的表面附著有PdCl催化劑 層，所述反應室內均布有與所述多孔頂板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源 貫穿在所述固體顆粒內，所述反應室設有布液器，所述反應室連通有進氣管，所述下封頭上 設有出酒管，所述反應室上部設有原酒入口，所述出酒管通過文丘里管與自吸泵的入口連 接，所述文丘里管的喉管經管路與所述反應室的上部連通。所述反應室的內壁設有反光層或為拋光鏡面。所述紫外光源為C波段紫外燈。所述布液器連接在所述多孔底板上，所述進氣管連接在所述下封頭上。所述進氣管的出氣端連接有布氣管。本發明具有的優點和積極效果是應用在勾兌前，便于勾調人員酒體的設計與平 衡時精確的把握，能夠避免二次勾兌，減輕勾兌人員的勞動強度；應用在灌裝前能夠大大提 高成品酒的化學穩定性，可使成品酒在貨架期的穩定期大大延長，從而保證了酒的品質和質量。
圖1是本發明去除酒中溶氧的裝置的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是濃香型38度成品白酒中四種酯含量隨時間(月份)變化的色譜圖；圖中從 上至下依次為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯的變化曲線。圖4是成品白酒中溶解氧隨時間(月份)變化的色譜圖。圖中1、上封頭，2、原酒入口，3、紫外燈管，4、玻璃管，5、固體顆粒，6、多孔底板，7、 下封頭，8、進氣管，9、出酒管，10、布液器，11、文丘里管，12、出口，13、自吸泵，14、筒體，15、 多孔頂板，16、布氣管。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下請參閱圖1 圖2，一種去除酒中溶氧的裝置，包括筒體14及與其通過法蘭固接的 上封頭1和下封頭7，在筒體14和上封頭1之間固接有多孔頂板15，在筒體14和下封頭7 之間固接有多孔底板6，多孔頂板15、多孔底板6和筒體14之間形成反應室。反應室內填 裝有固體顆粒5，固體顆粒5的表面附著有PdCl催化劑層。反應室內均布有與多孔頂板15 和多孔底板6分別固接的紫外燈管3和石英玻璃管4，石英玻璃管4套在紫外燈管3的外 面。石英玻璃管4的作用是隔離酒液與紫外燈管，避免它們直接接觸。紫外燈管3和石英 玻璃管4貫穿在固體顆粒5中。多孔底板6上均布有多只不銹鋼布液器10，布液器10上均 布有0O. 1 0. 5mm的縫隙。布液器10的作用是氣體可以自下向上運動，液體可以自上而下 運動，而直徑大于布液器縫隙的固體顆粒被阻隔在反應室內。反應室外殼為304、316不銹 鋼，反應室的內壁有反光層，通過鍍鋁、銀、鉻或做鏡面拋光處理形成，以增加對紫外光的反 射，使得催化反應能有效利用光源能量。反應室的橫截面可以為圓柱形或多邊形。紫外光 源可用單相光源，也可用多組光源，最好選用發C波段紫外光波的紫外燈。反應室上部設有原酒入口 2，原酒入口 2位于固體顆粒5的上面并與固體顆粒5的 上表面保持一定的距離。下封頭7底部連接有進氣管8和出酒管9，出酒管9經文丘里管 11和連接管與自吸泵13的入口連接，文丘里管11的喉管經管路與反應室的上部連通。整 套裝置的動力為自吸泵13，文丘里管11的喉管連接反應室上部，在自吸泵13的作用下文丘 里管11產生負壓，吸入反應后富余的氫氣，并經自吸泵13的出口 12與酒液一起排入酒罐。 進氣管8的出氣端連接有多孔鈦布氣管16，可使氫氣均勻吸入。進氣管也可以連接在上封 頭上，此時布液器應設在多孔頂板上。酒液在裝置內的定向流動動力由自吸泵13提供，整個裝置在自吸泵的作用下內 部處于負壓狀態，吸入原酒，吸進氫氣，自吸泵13為食品級不銹鋼自吸泵。上述固體顆粒5為難溶于酒液的固體顆粒如玻璃球、硅膠玻璃球、玻璃片或玻璃 管等。其表面用霧化噴槍噴涂重量濃度3 5%的PdCl催化劑溶液，加溫至50 150°C固 化后，裝入上述反應室。以難溶于酒液的玻璃球、玻璃片或玻璃管等固體顆粒為載體的PdCl 催化劑，催化活性高，穩定性好，可有效去除酒中的溶氧。同時用玻璃球、玻璃片或玻璃管等 固體顆粒作為催化劑的載體，填裝在反應室內，既提高了光催化的表面積，又能保證酒體在 反應室中的暢流，提高裝置的處理能力。上述裝置可依據要求多個并聯或串聯使用。采用上述裝置去除酒中溶氧的方法實施例1 常溫下，點亮紫外燈管，自吸泵將經過空氣攪拌的原酒以4T/h的速度連續泵入反 應室上部，原酒中溶解氧50ppm，氫氣從反應室底部以1. OmVh的速度被吸入，酒液在大于 3. Olmv的紫外光的照射下，在固體顆粒5的催化劑表面均勻流布并與氫氣充分接觸，PdCl 催化劑表面產生光生電子(e_)和空穴(h)，空穴與酒液中的水反應生成羥基自由基(OH)， 而光生電子與酒液中的溶解氧和水等反應生成活性氧的超氧離子(02_)和過氧化氫(H2O2),超氧離子和過氧化氫均有超強氧化性，與富含還原劑H2的酒液進行化合反應，生成H2O從而 除去酒中的溶解氧。反應室中排出的酒液溶解氧含量被測定為lOppm。本實施例固體顆粒 5上的催化劑層是噴涂重量濃度為3%的PdCl催化劑溶液，加溫至50°C固化形成的。綜上所述，原酒和氫氣在自吸泵7的作用下進入反應室，與酒液在反應室里混合 成富含還原劑H2的乳化型酒液，酒液在催化劑的表面進行還原反應；同時富余的氫氣從反 應室的上部被文丘里管吸出，并從自吸泵13的出口 12與酒液一起排出。實施例2 與實施例1不同的是泵入反應室上部的原酒為勾兌好的單體酒，溶解氧56ppm， 反應室中排出酒液溶解氧含量被測定為50ppb。本實施例固體顆粒5上的催化劑層是噴涂 重量濃度為5%的PdCl催化劑溶液，加溫至100°C固化形成的。其它步驟及反應原理與實 施例1相同。本發明中所述的酒體包括發酵酒、蒸餾酒、降度的食用酒精及它們的混合物。綜上所述本發明采用氫氣作為還原劑，首先把氫氣通入酒液中，通入的方式除上 述的吸入法外，還可選擇靜態混合、氣泡柱、降膜吸收、填料塔或填充柱等。含還原劑氫氣的 酒溶液與酒中溶氧反應生成水，酒液在紫外光源及催化劑組成的固定床中進行。所選紫外 光源通常為紫外燈管。盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通 技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種去除酒中溶氧的方法，以氫氣作為還原劑，包括酒體與氫氣的混合和氧化還原反應，其特征在于，所述氧化還原反應在紫外光的照射下，在附著有PdCl催化劑層的固體顆粒的表面進行。
2.根據權利要求1所述的去除酒中溶氧的方法，其特征在于，所述紫外光為C波段紫外光。
3.根據權利要求1所述的去除酒中溶氧的方法，其特征在于，所述酒體與氫氣通過對 流進行混合。
4.一種用于實現根據權利要求1所述去除酒中溶氧方法的裝置，其特征在于，包括筒 體及與其固接的上封頭和下封頭，在所述筒體和所述上封頭之間固接有多孔頂板，在所述 筒體和所述下封頭之間固接有多孔底板，所述多孔頂板、所述多孔底板和所述筒體之間形 成反應室，所述反應室內填裝有固體顆粒，所述固體顆粒的表面附著有PdCl催化劑層，所 述反應室內均布有與所述多孔頂板和所述多孔底板固接的紫外光源，所述紫外光源貫穿在 所述固體顆粒內，所述反應室設有布液器，所述反應室連通有進氣管，所述下封頭上設有出 酒管，所述反應室上部設有原酒入口，所述出酒管通過文丘里管與自吸泵的入口連接，所述 文丘里管的喉管經管路與所述反應室的上部連通。
5.根據權利要求4所述的去除酒中溶氧的裝置，其特征在于，所述反應室的內壁設有 反光層或為拋光鏡面。
6.根據權利要求4或5所述的去除酒中溶氧的裝置，其特征在于，所述紫外光源為紫外 C燈。
7.根據權利要求4或5所述的去除酒中溶氧的裝置，其特征在于，所述布液器連接在所 述多孔底板上，所述進氣管連接在所述下封頭上。
8.根據權利要求7所述的去除酒中溶氧的裝置，其特征在于，所述進氣管的出氣端連接有布氣管。
全文摘要
本發明公開了一種去除酒中溶氧的方法，以氫氣作為還原劑，包括酒體與氫氣的混合和氧化還原反應，所述氧化還原反應在紫外光的照射下，在附著有PdCl催化劑層的固體顆粒的表面進行。本發明還公開了用于實現上述去除酒中溶氧方法的裝置。本發明應用在勾兌前，便于勾調人員酒體的設計與平衡時精確的把握，能夠避免二次勾兌，減輕勾兌人員的勞動強度；應用在灌裝前能夠大大提高成品酒的化學穩定性，可使成品酒在貨架期的穩定期大大延長，從而保證了酒的品質和質量。
文檔編號C12H1/14GK101974400SQ201010505479
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月13日 優先權日2010年10月13日
發明者李建東 申請人:李建東