风冷式冷却器在浓香型大曲酒生产中的应用

时间：2024-05-28

王俊坤，孙志新，丁峰，熊超，李军

（河南省宋河酒业股份有限公司，河南周口477265）

众所周知，浓香型大曲酒酿造在千百年来世代相传，人们积累了丰富的经验，其传统工艺和酿造设备都有许多独到之处，如混蒸续糟发酵、母糟润粮、探汽上甑、天锅冷却、缓火流酒、量质摘酒、低温入窖、缓慢发酵、泥封发酵等都是传世之作，内涵丰富，意义深远。然而，随着社会的进步，科技的创新与发展，在遵循传统白酒工艺方法原理的基础上，使得现代白酒蒸馏、冷却装置能够取代传统设备，并普遍应用于生产实践中。

浓香型大曲酒的冷却装置是通过各厂生产任务（原酒的产量和质量）及工艺参数（上甑时间、蒸馏时间、流酒速度等）选取的，冷却装置的主要作用是在流酒速度等工艺参数一定的情况下，把蒸馏出的酒蒸汽转化成酒液流出，并使得流酒温度达到工艺要求，即越低越好，从而达到提高原酒产量和质量的目的。

在浓香型大曲酒生产中，由于采用锅炉蒸汽蒸馏，所以普遍使用水冷列管式冷却器。然而，近几年来随着企业对清洁生产、节约水资源和利用新能源等理念的重视，使得风冷式冷却器进入了人们的视野。那么，风冷式冷却器在浓香型大曲酒生产中的使用效果如何呢？下面从冷却器的定义及在蒸馏酒生产中的工作原理、古今冷却器在蒸馏酒生产中的操作过程及特点以及风冷式、水冷列管式冷却器在浓香型大曲酒生产中的对比实验这几个方面作研究论述。

1 冷却器的定义及在浓香型大曲酒生产中的工作原理及参数

1.1 冷却器的定义

冷却器是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。

顾名思义，冷却器是一种使用液体或气体作为热交换的介质进行热量交换，热量通过热交换介质带走，即能起到冷凝的作用，快速使液体、气体降温的设备。

1.2 冷却器在浓香型大曲酒生产中的工作原理

在上甑时间、蒸馏时间、流酒速度等工艺参数（见表1）一定的情况下，从甑锅中蒸馏出的酒蒸汽通过连接器（俗称“拐头”）进入冷却器，酒蒸汽在通过冷却器时进行热交换，转变成酒液流出，并使得流酒温度达到工艺要求，保障酒液的产量和质量完成生产任务的过程。

表1 冷却器使用时的工艺参数

2 古今冷却器在蒸馏酒生产中的操作过程及特点

2.1 古代蒸酒冷却器

古代蒸馏酒的装置中，蒸馏冷却的装置称为天锅。天锅的设计，在当时的条件和科技水平下堪称巧妙。天锅的结构为浅底，锅底较尖。天锅架在甑桶上方，锅内装冷却水。巧妙的是还有一个酒液的引流装置，以竹管连接接酒盘，伸到甑桶里面，正对天锅的锅底尖部。酒蒸汽上来后，遇天锅内壁，变成液体，顺天锅内壁流到尖底，然后滴到接酒盘中，连接的竹管呈内高外低，穿过甑桶孔，把酒液引流到接酒器中。这就是天锅冷却器的工作过程。

2.2 水冷列管式冷却器

2.2.1 水冷列管式冷却器的操作过程

水冷列管式冷却器与古代的天锅冷却器有异曲同工之妙，它是通过连接器将酒蒸汽引入冷却器中，以流动的自来水或用泵抽出地下水连续对流冷却，使酒蒸汽转变成酒液流出，自来水或地下水变成热水后从排水管道排出，从而达到热交换的目的。

2.2.2 水冷列管式冷却器的特点

水冷列管式冷却器可以控制的流酒温度在30℃左右，水冷列管式冷却器具有体积小，冷却效率高，能用于高温、高湿、多尘的环境中的特点。然而，由于热交换介质是水，所以对地域和水资源有一定的要求。同时，虽然流出的热水可以再次循环使用，但是由于天气和环境等原因，有可能遭受污染，使企业的环保成本增加。

2.3 风冷式冷却器

2.3.1 风冷式冷却器简介

风冷式冷却器采用导热性能佳的铝合金为材料，流体通道和通风道为先进的板翅式结构，芯体采用真空钎焊而成，流体通道设置内翅片，从而较大提高了单位体积的热交换面积，其换热效率及散热效果均尤佳。

2.3.2 风冷式冷却器的操作过程

风冷式冷却器，是通过连接器将酒蒸汽引入冷却器中，以风机抽取的冷空气连续对流冷却，使酒蒸汽转变成酒液流出，冷空气变成热空气后可以直接从排气管道排入大气中，从而达到热交换的目的。

2.3.3 风冷式冷却器的特点

风冷式冷却器可以控制的流酒温度在20℃以下，风冷式冷却器具有结构简单、体积小、重量轻、热阻小、换热面积大、使用方便、安装方便、运行费用低的特点。并且由于风冷式冷却器热交换介质是空气，所以在水资源不足的情况也可使用。

以上论述表明，风冷式冷却器与水冷列管式冷却器相比较，前者可以控制的流酒温度更低，冷却效果更好；且不受地域和资源的限制，使用的条件更为宽松；从企业资本投入考虑，前者也优于后者。那么，风冷式冷却器与水冷列管式冷却器在浓香型大曲酒生产中的使用效果如何呢？对两种冷却方式进行了对比实验。

3 风冷式、水冷列管式冷却器在浓香型大曲酒生产中的对比实验

3.1 风冷式、水冷列管式冷却器对比实验的步骤及要求

将两个生产班组同一米查次的酒醅均匀混合、等分，上甑时间控制在35～40 min之间，蒸馏时间控制在40～45 min之间，使流酒速度为2 kg/min；按照量质摘酒的原则得出原酒的产量和质量：要求摘取并称量出第一馏分、第二馏分原酒和酒尾的重量，然后用量筒取各馏分原酒及酒尾进行酒温和酒精度的测量，并计算出原酒在20℃时的酒精度和折63%vol酒精度时的重量，最后取一定量第二馏分的原酒样品做色谱分析，从而对酒质进行综合评定。

3.2 风冷式、水冷列管式冷却器对比实验中得到的原酒数量（表2、表3）

表2 风冷式冷却器所产的原酒数量

表3 水冷列管式冷却器所产的原酒数量

由表2、表3可以看出，风冷式冷却器所生产原酒的总量比水冷列管式冷却器所生产原酒的总量多出6.22 kg。

3.3 风冷式、水冷列管式冷却器对比实验中所产原酒的酒质分析

表4 风冷式冷却器所产的原酒与水冷列管式冷却器所产的原酒酒质比较 (g/L)

由表4可知，总酸由0.58 g/L增至0.64 g/L，总酯由5.23 g/L增至6.77 g/L。通过风冷式冷却器所产原酒与水冷列管式冷却器所产原酒的数据分析与感官品尝，前者所产的原酒更具有以己酸乙酯为主体香气成分的风格，所以酒质窖香更浓郁，酒体更协调，口感更醇甜、净爽，具有典型的浓香型白酒风格。