微波白酒醇化機制
新酒醇化是酒釀造過程中的一個重要環(huán)節(jié),微波催熟白酒工藝就是以微波場加速新酒醇化的這一釀造過程。
微波場的作用一是通過高頻電磁場使酒中的極性分子和水高頻極化,極化的同時,一些親合成“團”“籠”狀的各種成分被分散,
離子分離,重新組合,使獨立的、難溶的分子集團有機融合,相互滲透,加快了醇化過程。二是在酒體中微波轉(zhuǎn)換為熱量,提高了自身
溫度,創(chuàng)造出加速醇化的物理環(huán)境。三是微波場在酒體這一豐富的有機、無機體系中能引發(fā)、加速許多醇化所需的化學(xué)反應(yīng)。下面分別
闡述這三個方面的作用。
(1) 水與釀酒的關(guān)系* 例如,選擇水源是制酒的重要條件。然而,還要掌握制酒與水質(zhì)的科學(xué)原理與關(guān)系,才可能生產(chǎn)出好酒來。
乙醇與水的分子結(jié)構(gòu)相似,能夠相互溶解,二者的分子極性都很強,他們的同極會相互排斥,異極會相互吸引。按道理,水、
醇混合后會結(jié)合得很好,但實際上卻存在不少問題。首先,在微觀上水不以自由水分子,而是由3~4個或更多得水分子以氫鍵締
合在一起,形成“籠”狀或“團”狀,實際上是締合態(tài)水。這種水與乙醇的相對密度比是1:0.7,因此,只用加熱、攪拌工藝,
締合水與乙醇回合并非*均勻,締合水與乙醇分子結(jié)合少,即使結(jié)合也欠緊密,這便是剛蒸出或剛勾兌出的新酒出現(xiàn)“淡味”、
“燥味”等品質(zhì)問題的原因之一。水分子與乙醇分子之間也可以形成均勻的復(fù)合體,釀酒的陳化工藝,目的之一就是將水、乙醇分
子形成這樣的復(fù)合體,復(fù)合體以氫鍵締合,因此,將締合水“拆開”成為單分子水,就產(chǎn)生大不一樣的醇化效果。這種單分子水
非但與醇氫鍵結(jié)合多,而且吸引力大,會出現(xiàn)水、醇混合均勻、結(jié)合緊密的“水醇締合”或“結(jié)合物”。這種混合物與簡單的水、
醇互溶有很大的區(qū)別,它可以看作是乙醇的“水化物”或水的“醇化物”,其理化特性、口感與水不相同,與乙醇也有所區(qū)別。
這種混合物不僅品質(zhì)好而且更穩(wěn)定,稱為“老酒”。因此,要在釀酒、勾兌酒工藝中生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良而且穩(wěn)定的復(fù)合體(酒)的
方法之一就是要使用分散的“分子水”。多分子締合水內(nèi)部是以氫鍵共價鍵結(jié)合的,主要靠靜電引力作用,其氫鍵的鍵能只有離
子鍵的數(shù)十分之一(每摩爾幾個千焦)。通過微波場便可獲得“分子水”,分子水將會與乙醇的呈香、呈味成分“復(fù)合”,產(chǎn)生
陳釀的效果,其產(chǎn)品的品質(zhì)將具有不同的特色。
同樣,對于勾酒,過去只注重水源、水質(zhì)、很少研究勾酒水的“活性”,水通過微波處理后立即用來兌酒或調(diào)制酒度,產(chǎn)品
將具有一定的特色,其“淡水味”將大大減輕。
(2) 白酒醇化應(yīng)有一定的環(huán)境溫度 冬季酒的醇化就比夏季酒慢。微波的電磁場加速了酒分子的相互碰撞,獲得了介質(zhì)極化熱。當
微波能中止后,這種運動還將維持一段時間,加速了醇化過程,如酒以下表的微波加熱工藝處理一次,相當于儲酒三個月的效果。
微波催熟白酒醇化工藝參數(shù)
酒 體 微波功率/KW 流量/L*h-1 起始溫度/℃ 終溫/℃
高梁酒 4~4.5 120 25~35 42~53
薯干酒、玉米酒 4~4.5 100 30~40 45~55
三曲酒 4 200 25~35 42~50
用微波處理后的白酒還要在室溫(20~30℃)下自然圓熟半個月以上,才能出廠。
(3) 微波能的非熱效應(yīng)在陳釀中起到了常規(guī)物理陳釀所沒有的特殊作用 酒體在釀制化學(xué)過程中,都會因化合、分解而出現(xiàn)大量的
“半自由”電子、離子和其它帶電的粒子,這些粒子在微波場的作用下改變了他們的電性、排列組合狀態(tài)及其運動規(guī)律,而且場力
所感應(yīng)的離子流會影響酒體中所有成分的電荷分布,從而使其自身的釀造活動受到加速。
微波加速酒體醇化的過程中還出現(xiàn)如下一些反應(yīng)過程:
醇類 → 醛類(不穩(wěn)定態(tài)) → 酸類 → 酯類 →醇、酯、酸類復(fù)合體
具體的有:
醛氧化: 例如,2CH3CH2OH → 2CH3CCOOH
酯化反應(yīng):例如,CH3CH2OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH3
微波能使酯化過程大大縮短。微波場一方面為這些氧化、酯化反應(yīng)提供必須的能量來源,另一方面高頻電磁場效應(yīng)促進了一系列反應(yīng)過程。
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