水新宝，程 伟，潘天全，李 娜，张 杰

(安徽金种子酒业股份有限公司，安徽 阜阳 236023)

0 引 言

新蒸馏出来的白酒具有辛辣、暴冲、苦涩等特点，新酒需贮存后再用于勾调成品酒。白酒在贮存过程中，会发生一系列的氧化还原反应，酒体中的酸酯等呈香呈味物质有所增加，杂味消失，酒体逐渐趋于柔和、醇和绵软，口味更加协调，称为白酒的老熟或陈酿[1,2]。白酒的老熟分为人工老熟和自然老熟；其中，人工老熟多采用外加能量、光照等方式以加速酒体的物理、化学等变化，利于酒体的加速老熟，但可能存在能耗、邪杂味、安全性等问题[3]；白酒的自然老熟通常采用陶坛储存，对白酒的陈化与感官质量提升等非常有益，但存在投资较大，酒损较严重，占地面积较大等缺点[4]。针对白酒老熟或陈酿过程中存在的上述问题，笔者设计分析了一种白酒循环熟化储存罐，该装置在白酒不锈钢储存罐的基础上，结合白酒人工老熟与自然老熟的原理或技术，通过添置酒体循环、陶瓷棒、永磁体等装置对酒体进行综合处理，以加速白酒的老熟过程，并取得了一定的应用效果。

1 结构分析及其主要特点

1.1 结构分析

如图1所示的白酒循环熟化储存罐[5]，该装置主要包括罐体1、罐盖2和输酒装置组3 等部分；其中，罐体1的内壁环绕有盘管101 ，盘管101的热水进水口103位于罐体1的下部，盘管101热水出水口104位于罐体1的上部，罐盖2的内部设置有冷水通路201 ，冷水通路201的两侧分别设置有冷水进水口205和冷水出水口206。输酒装置组3包括酒泵302 ，酒泵302的进液口和出液口分别通过输酒管道301和输酒管道接口106与罐体1的左右两侧连通，输酒管道301上设置有永磁体装置303。罐体1的内部设置有保温层102 ，罐体1的左侧开设有入孔105。罐盖2的顶部开设有陶瓷棒更换孔203 ，陶瓷棒更换孔203的内部设置有陶瓷棒202，罐盖2的顶部开设有排气孔204。

图1 白酒循环熟化储存罐的结构示意图1.罐体 101.盘管 102.保温层 103.热水进水口 104.热水出水口 105.入孔 106.输酒管道接口 2.罐盖 201.冷水通路 202.陶瓷棒 203.陶瓷棒更换孔 204.排气孔 205.冷水进水口 206.冷水出水口 3.输酒装置组 301.输酒管道 302.酒泵 303.永磁体装置

罐体1中的白酒在盘管101内热水加热的状态下，酒体分子的平均动能增加，分子的有效碰撞几率增大，有利于存进酯化与缩合反应的速度。罐体1内的陶瓷棒本身所具备的多微孔网状结构和极大的表面积及其含有Ni2+、Ti4+、Cu2+、Fe2+等离子，使陶瓷对白酒贮存具有氧化、吸附和催化作用。输酒装置组3使罐体1中的白酒始终处于循环流动状态，在流动的过程中经过磁场处理，磁场导致旧的缔合体系的破坏，促进新缔合体系的形成。白酒经过磁处理后乙醇分子与水分子结合成氢键的机会增多，有利于加快白酒的陈化老熟的速度。

图2 为图1中A处的局部放大图2.罐盖 202.陶瓷棒 203.陶瓷棒更换孔 204.排气孔

如图2所示的罐体顶部侧面的局部放大图，罐盖设置有通气孔204，可平衡罐体1内外压强。酒液在加热过程中会产生挥发，挥发的酒蒸汽遇到通入冷水的罐盖2发生液化。陶瓷棒202可以通过排气孔203，实现更换或者清理等，以有利于保证罐体内部陶瓷棒对酒体的熟化效果。

1.2 主要特点

该白酒循环熟化储存罐具有显著的结构特点，并明显区别于传统的白酒储存容器，又不同于白酒行业现有的人工老熟设备。该白酒循环熟化储存罐的内壁设置有盘管用于通热水，利用盘管内的热水加热酒罐内的白酒使其始终保持在30 ℃左右，恒温状态有利于酒体中的分子缔合加速白酒熟化，酒罐保温层可以阻止热量的散失。罐盖冷水的通入能够使酒罐内挥发的酒蒸汽冷凝，减少了白酒储存过程中因挥发而造成的损失以及降低了酒蒸汽逸散在酒库当中而造成安全隐患的可能。陶瓷棒的使用对白酒贮存具有氧化、吸附和催化作用。输酒装置连接着酒罐的底端与顶端，形成闭合循环模式，输酒管道上安装有酒泵与永磁体装置，酒泵为酒液的运输提供了动力。磁场能够促进白酒中化学反应的进行，减少白酒中的邪杂味，酒体中的老熟成分得到增加，在磁场作用下酒体变的绵软、柔和、协调。

2 应用分析与探讨

2.1 白酒循环熟化储存罐的应用分析

目前，我国大多数酒厂还是把陶坛作为优质白酒的主要贮存容器，陶坛的材质及生产工艺不同，其贮存白酒老熟的效果也有所不同。一般情况下，陶坛上布满了细微的气孔，有助于外界空气进入陶坛内部，加速陶坛内酒的氧化反应，从而促进酒体的老熟。制作陶坛所使用的的材料含有多种金属氧化物质，白酒在贮存过程中，陶坛内的金属离子会扩散到酒体当中，同样对白酒的老熟有着促进作用。

图3 白酒循环熟化储存罐的实物图

但是由于陶坛自身的材质影响，再加上陶坛封口采用的材料不能起到绝对密封的效果，在贮存过程中会出现渗漏和挥发现象的发生，从而造成酒液的损失。通常老式陶坛的渗漏在3%～5%，新式陶坛的渗漏约在1%左右。许多酒厂为了减小储存酒的损失，在使用新陶坛之前，通常会用水检测是否有暗纹或其它原因的渗漏，陶坛使用过程中也会不断检查，但老式陶坛的渗漏仍无法避免，这主要是由于陶坛自身材质和制作工艺所造成的。因此，文中探讨的白酒循环熟化储存罐应用陶瓷棒作为白酒熟化的辅助材料，不锈钢罐作为储存容器，即有利于陶瓷材料加速酒体老熟，又减小了储存酒的损失。

如图3所示的白酒循环熟化储存罐实物图，其加速酒体老熟的作用原理主要有：

(1) 储存罐中的白酒在盘管内热水加热的状态下，酒体分子的平均动能增加，分子的有效碰撞几率增大，酯化、缩合反应速度加快；

(2) 酒罐固定的陶瓷棒本身所具备的多微孔网状结构和极大的表面积及其含有 Ni2+、Ti4+、Cu2+、Fe2+等离子，使陶瓷对白酒贮存具有氧化、吸附和催化作用；

(3) 酒液在加热过程中会产生挥发，挥发的酒蒸汽遇到通入冷水的罐盖发生液化，罐盖设置有通气孔，可平衡酒罐内外压强；

(4) 输酒装置使酒罐中的白酒始终处于循环流动状态，在流动的过程中经过磁场处理，磁场导致酒体分子中旧缔合体系被破坏，促进新缔合体系的形成，白酒经过磁处理后乙醇分子与水分子结合成氢键的机会增多，加快了白酒的陈化老熟速度。

表1 白酒储存过程中主要理化指标的检测结果(浓香型白酒，酒精度65%vol)

2.2 应用循环熟化储存罐储存白酒的质量变化

由表1可以看出，应用循环熟化储存罐储存浓香型白酒的2年期间，其总酯含量降低，其下降幅度为0.41 g/L；总酸含量升高，其增加幅度为0.27 g/L，这与罗政等人的研究结论一致[6]；储存期间，酒体中总酯总酸的整体变化趋势符合白酒自然老熟“酸增酯降”的特点。储存期间，酒体中“四大酯”的含量均有所减少，这可能是由于白酒循环熟化储存罐中的陶瓷棒中金属离子溶出到酒体，使酒体的介电常数增大，从而加快了酯类的水解速度[7]；酒体中的醇类物质有所增加，但幅度较小，这可能是由于部分酯类物质在冷热循环过程发生了水解反应。

3 讨论与总结

白酒的老熟可分为自然老熟和人工催熟，白酒自然老熟耗费时间长，使大量资金积压、储存设备投资增加，加之每年的酒损等，给企业造成巨大的经济损失，成为各酒厂迫在眉睫的攻关难题[8]；因此，传统的自然老熟方法已不适应当今激烈的市场竞争。为此，白酒工作者积极探索各种人工催熟的方法以缩短白酒的贮存周期，提高企业经济效益，但是白酒的人工催熟可能存在能耗、邪杂味、安全性等问题。文中白酒循环熟化储存罐的设计合理、结构简单、操作方便，显著缩短了白酒的熟化时间，并取得了一定的应用效果，为提高工作效率起到了重要的促进作用。该白酒循环熟化储存罐的自动化操作系统还需要进一步改进，以提高操作的自动化程度；储存罐运行过程中的磁化量、磁化时间、循环水温度控制等还需要进一步优化，以选择适宜的循环熟化工艺，提高白酒的熟化效率与储存罐的利用率等。