風(fēng)冷式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

王俊坤，孫志新，丁 峰，熊 超，李 軍

（河南省宋河酒業(yè)股份有限公司，河南周口477265）

眾所周知，濃香型大曲酒釀造在千百年來(lái)世代相傳，人們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，其傳統(tǒng)工藝和釀造設(shè)備都有許多獨(dú)到之處，如混蒸續(xù)糟發(fā)酵、母糟潤(rùn)糧、探汽上甑、天鍋冷卻、緩火流酒、量質(zhì)摘酒、低溫入窖、緩慢發(fā)酵、泥封發(fā)酵等都是傳世之作，內(nèi)涵豐富，意義深遠(yuǎn)。然而，隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的創(chuàng)新與發(fā)展，在遵循傳統(tǒng)白酒工藝方法原理的基礎(chǔ)上，使得現(xiàn)代白酒蒸餾、冷卻裝置能夠取代傳統(tǒng)設(shè)備，并普遍應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。

濃香型大曲酒的冷卻裝置是通過(guò)各廠生產(chǎn)任務(wù)（原酒的產(chǎn)量和質(zhì)量）及工藝參數(shù)（上甑時(shí)間、蒸餾時(shí)間、流酒速度等）選取的，冷卻裝置的主要作用是在流酒速度等工藝參數(shù)一定的情況下，把蒸餾出的酒蒸汽轉(zhuǎn)化成酒液流出，并使得流酒溫度達(dá)到工藝要求，即越低越好，從而達(dá)到提高原酒產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。

在濃香型大曲酒生產(chǎn)中，由于采用鍋爐蒸汽蒸餾，所以普遍使用水冷列管式冷卻器。然而，近幾年來(lái)隨著企業(yè)對(duì)清潔生產(chǎn)、節(jié)約水資源和利用新能源等理念的重視，使得風(fēng)冷式冷卻器進(jìn)入了人們的視野。那么，風(fēng)冷式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的使用效果如何呢？下面從冷卻器的定義及在蒸餾酒生產(chǎn)中的工作原理、古今冷卻器在蒸餾酒生產(chǎn)中的操作過(guò)程及特點(diǎn)以及風(fēng)冷式、水冷列管式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)這幾個(gè)方面作研究論述。

1 冷卻器的定義及在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的工作原理及參數(shù)

1.1 冷卻器的定義

冷卻器是換熱設(shè)備的一類，用以冷卻流體。通常用水或空氣為冷卻劑以除去熱量。

顧名思義，冷卻器是一種使用液體或氣體作為熱交換的介質(zhì)進(jìn)行熱量交換，熱量通過(guò)熱交換介質(zhì)帶走，即能起到冷凝的作用，快速使液體、氣體降溫的設(shè)備。

1.2 冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的工作原理

在上甑時(shí)間、蒸餾時(shí)間、流酒速度等工藝參數(shù)（見(jiàn)表1）一定的情況下，從甑鍋中蒸餾出的酒蒸汽通過(guò)連接器（俗稱“拐頭”）進(jìn)入冷卻器，酒蒸汽在通過(guò)冷卻器時(shí)進(jìn)行熱交換，轉(zhuǎn)變成酒液流出，并使得流酒溫度達(dá)到工藝要求，保障酒液的產(chǎn)量和質(zhì)量完成生產(chǎn)任務(wù)的過(guò)程。

表1 冷卻器使用時(shí)的工藝參數(shù)

2 古今冷卻器在蒸餾酒生產(chǎn)中的操作過(guò)程及特點(diǎn)

2.1 古代蒸酒冷卻器

古代蒸餾酒的裝置中，蒸餾冷卻的裝置稱為天鍋。天鍋的設(shè)計(jì)，在當(dāng)時(shí)的條件和科技水平下堪稱巧妙。天鍋的結(jié)構(gòu)為淺底，鍋底較尖。天鍋架在甑桶上方，鍋內(nèi)裝冷卻水。巧妙的是還有一個(gè)酒液的引流裝置，以竹管連接接酒盤，伸到甑桶里面，正對(duì)天鍋的鍋底尖部。酒蒸汽上來(lái)后，遇天鍋內(nèi)壁，變成液體，順天鍋內(nèi)壁流到尖底，然后滴到接酒盤中，連接的竹管呈內(nèi)高外低，穿過(guò)甑桶孔，把酒液引流到接酒器中。這就是天鍋冷卻器的工作過(guò)程。

2.2 水冷列管式冷卻器

2.2.1 水冷列管式冷卻器的操作過(guò)程

水冷列管式冷卻器與古代的天鍋冷卻器有異曲同工之妙，它是通過(guò)連接器將酒蒸汽引入冷卻器中，以流動(dòng)的自來(lái)水或用泵抽出地下水連續(xù)對(duì)流冷卻，使酒蒸汽轉(zhuǎn)變成酒液流出，自來(lái)水或地下水變成熱水后從排水管道排出，從而達(dá)到熱交換的目的。

2.2.2 水冷列管式冷卻器的特點(diǎn)

水冷列管式冷卻器可以控制的流酒溫度在30℃左右，水冷列管式冷卻器具有體積小，冷卻效率高，能用于高溫、高濕、多塵的環(huán)境中的特點(diǎn)。然而，由于熱交換介質(zhì)是水，所以對(duì)地域和水資源有一定的要求。同時(shí)，雖然流出的熱水可以再次循環(huán)使用，但是由于天氣和環(huán)境等原因，有可能遭受污染，使企業(yè)的環(huán)保成本增加。

2.3 風(fēng)冷式冷卻器

2.3.1 風(fēng)冷式冷卻器簡(jiǎn)介

風(fēng)冷式冷卻器采用導(dǎo)熱性能佳的鋁合金為材料，流體通道和通風(fēng)道為先進(jìn)的板翅式結(jié)構(gòu)，芯體采用真空釬焊而成，流體通道設(shè)置內(nèi)翅片，從而較大提高了單位體積的熱交換面積，其換熱效率及散熱效果均尤佳。

2.3.2 風(fēng)冷式冷卻器的操作過(guò)程

風(fēng)冷式冷卻器，是通過(guò)連接器將酒蒸汽引入冷卻器中，以風(fēng)機(jī)抽取的冷空氣連續(xù)對(duì)流冷卻，使酒蒸汽轉(zhuǎn)變成酒液流出，冷空氣變成熱空氣后可以直接從排氣管道排入大氣中，從而達(dá)到熱交換的目的。

2.3.3 風(fēng)冷式冷卻器的特點(diǎn)

風(fēng)冷式冷卻器可以控制的流酒溫度在20℃以下，風(fēng)冷式冷卻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、熱阻小、換熱面積大、使用方便、安裝方便、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。并且由于風(fēng)冷式冷卻器熱交換介質(zhì)是空氣，所以在水資源不足的情況也可使用。

以上論述表明，風(fēng)冷式冷卻器與水冷列管式冷卻器相比較，前者可以控制的流酒溫度更低，冷卻效果更好；且不受地域和資源的限制，使用的條件更為寬松；從企業(yè)資本投入考慮，前者也優(yōu)于后者。那么，風(fēng)冷式冷卻器與水冷列管式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的使用效果如何呢？對(duì)兩種冷卻方式進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3 風(fēng)冷式、水冷列管式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

3.1 風(fēng)冷式、水冷列管式冷卻器對(duì)比實(shí)驗(yàn)的步驟及要求

將兩個(gè)生產(chǎn)班組同一米查次的酒醅均勻混合、等分，上甑時(shí)間控制在35～40 min之間，蒸餾時(shí)間控制在40～45 min之間，使流酒速度為2 kg/min；按照量質(zhì)摘酒的原則得出原酒的產(chǎn)量和質(zhì)量：要求摘取并稱量出第一餾分、第二餾分原酒和酒尾的重量，然后用量筒取各餾分原酒及酒尾進(jìn)行酒溫和酒精度的測(cè)量，并計(jì)算出原酒在20℃時(shí)的酒精度和折63%vol酒精度時(shí)的重量，最后取一定量第二餾分的原酒樣品做色譜分析，從而對(duì)酒質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定。

3.2 風(fēng)冷式、水冷列管式冷卻器對(duì)比實(shí)驗(yàn)中得到的原酒數(shù)量（表2、表3）

表2 風(fēng)冷式冷卻器所產(chǎn)的原酒數(shù)量

表3 水冷列管式冷卻器所產(chǎn)的原酒數(shù)量

由表2、表3可以看出，風(fēng)冷式冷卻器所生產(chǎn)原酒的總量比水冷列管式冷卻器所生產(chǎn)原酒的總量多出6.22 kg。

3.3 風(fēng)冷式、水冷列管式冷卻器對(duì)比實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)原酒的酒質(zhì)分析

表4 風(fēng)冷式冷卻器所產(chǎn)的原酒與水冷列管式冷卻器所產(chǎn)的原酒酒質(zhì)比較 (g/L)

由表4可知，總酸由0.58 g/L增至0.64 g/L，總酯由5.23 g/L增至6.77 g/L。通過(guò)風(fēng)冷式冷卻器所產(chǎn)原酒與水冷列管式冷卻器所產(chǎn)原酒的數(shù)據(jù)分析與感官品嘗，前者所產(chǎn)的原酒更具有以己酸乙酯為主體香氣成分的風(fēng)格，所以酒質(zhì)窖香更濃郁，酒體更協(xié)調(diào)，口感更醇甜、凈爽，具有典型的濃香型白酒風(fēng)格。

4 結(jié)論

由于風(fēng)冷式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)使用的過(guò)程中，控制的流酒溫度低，冷卻效果好，并且所產(chǎn)原酒的產(chǎn)量與質(zhì)量均優(yōu)于水冷列管式冷卻器。證明風(fēng)冷式冷卻器在濃香型大曲酒生產(chǎn)中可以推廣使用，效果優(yōu)于水冷列管式冷卻器，也有助于提高原酒的產(chǎn)量與質(zhì)量。這是此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)實(shí)踐中的結(jié)果，愿與同仁們共同探討。