一种促进酒类陈化的管道式超声处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种促进酒类陈化的管道式超声处理装置，其特征在于，包括处理腔体、超声换能器和多层流通管道；所述处理腔体设有进出水口；流通管道位于腔体内，处理腔体的侧面和底面安装有超声换能器，形成超声波发射面，对流通管道中的酒液进行超声处理。本实用新型专利技术结合了超声波协同温度作用和超声波传播特性，能显著提高酒的口感及风味，装置结构简单，形式多样，生产成本低，可实现连续式生产，方便CIP清洗，过程安全卫生，可灵活的加入到原有工序中，方便工业化应用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及酒类的陈酿设备及陈酿方法领域，具体来讲是一种促进酒类陈化 的管道式超声处理装置和方法。
技术介绍
一般而言，新酿制的酒都带有轻微邪杂味，口感粗糙，香味不足，较刺激，欠柔和， 此时酒中各成分分子不稳定，分子之间排列混乱，因此需经过一段时间的陈化，使酒中的 醇、醛、酸、酯等物质发生一系列氧化，酯化反应以及分子之间的相互缔合，使酒液香味馥 郁、口味甘顺、酒味柔和，酒中多种成分之间趋于协调，风味质量得以提高。酒的传统自然陈化过程缓慢，需要占用大量的贮存容器和占地面积。目前国内 一些已公开的关于加速酒类陈化的技术，如专利CN85103017、CN87101743、CN2116697、 CN2379480、C拟637352等，其包括了红外线催陈、磁方法催陈、电催陈、高压电磁场催陈以及 纳米催陈等方法。超声波是频率为2X IO4 10 的一系列疏密相间的机械振动波，超声作用于化 学反应主要是来源于超声的空化现象。空化是液体中特有的超声物理现象，是液体中由于 涡流或超声的物理作用，在某一区域形成局部暂时的负压区，产生空穴或气泡，当它们突然 崩溃时会产生激波，在局部微小区域产生很大的压力，把聚集起来的声场能量在极小的空 间内迅速释放出来，形成异乎寻常的高温(可达5000K以上)、高压(可达5X107Pa)以及 强冲击波和射流等极端的物理条件。超声化学技术目前已广泛应用于化学、化工、医疗、医 药，农药等诸多领域，其在食品工业中的应用也越来越受到人们的重视。超声波在传播过程中，当入射波介质的声阻抗远大于透射波介质声阻抗时，声压 反射率趋于-1，透射率趋于0，即声压几乎全反射，无透射，只是反射波声压与入射波声压 有180°相位变化。因此入射波同反射波叠加类似驻波，合成声压振幅增大，其中声压值最 大的位置为一定频率下超声波在此种介质中传播半波长的整数倍，因此在这些位置时超声 作用最为强烈。近些年来，随着人们对超声作用研究的深入，超声波也由于具有穿透力强，能量 大，设备简便无污染等特点，被广泛的运用到各个行业，这其中也包括酒类的人工加速陈 化。目前已公开了一些关于超声波处理酒的专利技术，专利CN12M010公开了一种人工快 速精制酒的方法及装置，其用超声波处理器对盛放在容器内的酒液进行超声波振动处理， 经超声波处理后的酒液流入过滤器过滤，过滤后的酒液流入强磁化处理器进行磁化处理； 专利CN101502780公开了一种圆筒管式声液综合功能协同处理器，圆筒管容器的外侧壁布 阵设置若干超声波换能器，超声波换能器的超声辐照方向垂直于圆筒管式超容器外侧壁表 面，可进行酒类陈化的处理。以上所述专利均可在一定程度上缩短酒类陈化时间，但都无法 实现超声波与温度的协同作用。温度对于酒类的陈化十分重要，其对陈化过程中酒类感官 品质的变化有很大的影响，且不同酒类陈化所适宜的温度范围也存在较大差异，因此忽略 对温度的控制而均在室温下处理会使超声波对酒的处理效果无法达到最优水平。同时，上述专利中酒液接受超声处理的时间短，设备清洗不方便，结构复杂，无法实现连续式处理， 加入到工厂中需要对工厂原有生产工序进行较大改动；此外，由于上述专利中酒液与超声 换能器直接接触，因此出于安全考虑需加入防爆装置，增加了设备的成本，不适于大规模工 业化应用。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述技术所存在的问题，提供一种促进酒类陈化 的管道式超声处理装置，该装置结合了超声与温度的协同作用以及超声波自身的传播特 性，在控制温度的同时，根据超声波传播参数设计管道的尺寸及安放位置，超声处理强度 大，效率高，效果好。本技术的目的实现所采用的技术方案如下一种促进酒类陈化的管道式超声处理装置，其特征在于，包括处理腔体、超声换能 器和多层流通管道；所述处理腔体设有进出水口 ；流通管道位于腔体内，处理腔体的侧面 和底面安装有超声换能器，形成超声波发射面，对流通管道中的酒液进行超声处理。优选地，所述管道的外径、相邻两层管道之间的距离以及管道与超声波发射面的 距离均与频率为20 25HZ下超声波在酒中传播半波长的整数倍相同或相近(30 38mm)。 本技术所涉及到的管道的距离均是从管道外壁计算。所述多层流通管道采用盘管式排列，其中盘管式排列是由不同直径的盘管按直径 的大小依次套装而成，并由支架固定，且相邻两层盘管之间通过弯管连通。对于盘管式排列，优选地，所述处理腔体为圆筒型。所述多层流通管道采用列管式排列，列管式排列是将多根上下平行排列的等长的 列管通过弯管连通，并由支架固定。对于列管式排列，优选地，所述处理腔体为方型。优选地，上述排列方式的每层流通管道之间尽量实现交错排列，避免近端管道对 远端管道的超声波阻挡。优选地，所述腔体内部的进水口处还装有控温装置，同时通过外接循环水，也及时 排出了由于长时间超声波处理所产生的热量，控制水温保持在25 40°C，实现了温度与超 声波的协同作用。优选地，所述酒液为黄酒、白酒和米酒，所述水温控制在40°C。本技术流通管道的进样及出样口安装有控制酒液流量的控制阀门。本技术涉及的酒类陈化机理主要有三方面(1)超声波可促进分子之间的缔合作用，增强了水、醇、醛、酸、酯等极性分子间的 亲和力，加速其形成大的分子缔合体，降低酒的刺激性，使酒液更加柔和，绵软。(2)超声波协同温度作用能够提供反应所需要的能量，增强各类分子的活化能，提 高分子间的有效碰撞率，加速酒液中酯化、氧化反应的进行，促进酯类物质的增加，杂醇油 等刺激性成分的减少。(3)超声波具有加速低沸点成分挥发的作用，由于分子动能的增加，使可能存在的 硫化氢、乙醛等成分加速从酒液中逸出。本技术的优点在于(1)本技术的装置采用水循环的处理方式，避免了酒液与超声换能器直接接 触，无需加入防爆装置，降低了设备的成本，适于大规模工业化应用。(2)本技术装置的流通管道包括盘管式排列和列管式排列。其中盘管式排列 的优点在于其排列十分的紧密，每层盘管之间的距离可以保持尽量小，节约了空间，这样在 相同的装置容积下，盘管式排列方式的酒处理量大；列管式排列的优点在于其排列形式多 样，可以根据自身占地面积及处理量的需要来决定安装列管的层数，从而决定装置的高度， 节约装置的占地面积。(3)超声处理效率高。根据超声波的传播特性，管道的外径、管道间的距离以及管 道与超声波换能器间的距离均与特定频率下超声波在酒中传播半波长的整数倍相同或者 相近，使管道所处的位置超声波合振动声压值最大，作用最强烈，提高了设备的处理效率。(4)与温度协同作用。酒液在管道中流动传热性好，通过循环水和控温系统使超声 过程中酒液保持在特定温度，充分发挥温度对于酒类陈化的作用。(5)方便CIP清洗，无死角。许多酿造酒中含有较多营养物质，如得不到及时清 洗即会染菌造成污染，本设备以不锈钢管道作为流通容器可方便的实现工业生产中常用的 CIP清洗，无死角，安全卫生。(6)设备成本低，处理过程无危险性。将酒液通入管道中，以水作为超声波的传递 介质，超声波换能器不直接接触酒液，在避免了污染的同时也避免了由于直接接触酒液产 生爆炸的危险性，省去了防爆装置的安装，减少了设备的成本以及处理过程的危险性。(7)方法流程简单。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种促进酒类陈化的管道式超声处理装置，其特征在于，包括处理腔体、超声换能器和多层流通管道；所述处理腔体设有进出水口；流通管道位于腔体内，处理腔体的侧面和底面安装有超声换能器，形成超声波发射面，对流通管道中的酒液进行超声处理。

【技术特征摘要】
1.一种促进酒类陈化的管道式超声处理装置，其特征在于，包括处理腔体、超声换能器 和多层流通管道；所述处理腔体设有进出水口 ；流通管道位于腔体内，处理腔体的侧面和 底面安装有超声换能器，形成超声波发射面，对流通管道中的酒液进行超声处理。2.根据权利要求1所述的超声处理装置，其特征在于，所述管道的外径、相邻两层管道 之间的距离以及管道与超声波发射面的距离均与频率为20 25Hz下超声波在酒中传播半 波长的整数倍相同或相近。3.根据权利要求2所述的超声处理装置，其特征在于，所述多层流通管道采用盘管式 排列，其中盘管式排列是由不同直径的盘管按直径的大小依次套装而成，并由支架固定，且 相邻两层盘管之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汴生，蔡明迪，阮征，陈希，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81