專利名稱：：酒的熟成方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)一種酒的熟成方法及裝置，尤指一種利用超臨界技術(shù)促進(jìn)酒類熟成的方法及裝置。
背景技術(shù)：
：已知的酒類熟成技術(shù)，最常見的是儲(chǔ)存熟化法，例如將酒儲(chǔ)存于具有微氣孔的儲(chǔ)酒甕中或橡木桶中，讓儲(chǔ)存的酒自然熟成，以提升酒的香味及口感，并去除酒中易造成宿醉、頭痛的微量雜醇、雜酮、雜醛、及呋喃醛(FuranAldehydes)等成分。儲(chǔ)存熟成法雖然是天然熟成法，但曠日費(fèi)時(shí)是最大缺點(diǎn)。為了加速熟成速度，常見方法諸如(1)增加氧氣的滲入(oxygeninfusion)速度，例如US-6966250，增加氧氣的滲入速度約50%，使熟成速度增快。但速度增快(數(shù)倍至數(shù)十倍)有限，否則將造成酒的酸化問題。(2)加熱以增進(jìn)酯化反應(yīng)，例如US-6869630、US-6703060，加熱至約200°C，使酯化反應(yīng)增速約三四十倍。(3)以各種大小、形狀，具有連續(xù)內(nèi)部氣體信道(continuousinternalairpassages)的橡木，促使酯化速度增快，例如US-3942423、US-5537913、US-6378419等。(4)利用低頻(20-400赫茲)高磁場(chǎng)(10-120高斯)熟成法，加速酒的熟成速度，例如US-5860353。(5)利用低頻(20400赫茲)高磁場(chǎng)(10120高斯)熟成法，加速酒的熟成速度，例如US-4210676、TW-M241431。(6)觸媒催化反應(yīng)，例如TW-M269964,以納米金、銀、鈾等觸媒加速酒液、醬油或醋的熟成速度。依US-6869630的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)方法需3648個(gè)月的酯化反應(yīng)，依該法只需3040天(酯化速度約36倍，參見該案第1欄第56行至第67行)；以風(fēng)味(taste)、色澤(colour)、和香味(aroma)而言，用US-5860353的熟成方法處理酒數(shù)天至數(shù)周，其熟成效果相當(dāng)于傳統(tǒng)方法l年(酯化速度約數(shù)十倍，參見該案第5欄第28行至第30行)。據(jù)此，上述已知熟成方法的增快程度，約為數(shù)倍至數(shù)十倍。本發(fā)明采用超臨界酯化技術(shù)，可大幅提升酒的熟成技術(shù)，例如要實(shí)現(xiàn)3648個(gè)月的酯化反應(yīng)效果，只需數(shù)分鐘即可完成。而US-6869630則需3040天(參見該案第1欄第56行至第67行)。本發(fā)明的酒類超臨界酯化熟成技術(shù)，除了使酯類物質(zhì)逐漸累積產(chǎn)生醇美的味道之外，亦可降低或去除易造成宿醉、頭痛的微量雜醇、雜酮、雜醛、及呋喃醛等危害健康成分，對(duì)于品質(zhì)的改善及熟成時(shí)間的減短都將有明顯效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種在超臨界條件下進(jìn)行酵素熟成反應(yīng)的超臨界熟成裝置。本發(fā)明的目的之二在于提供一種在超臨界條件和酯化酵素存在下，使酒熟成的超臨界熟成裝置。本發(fā)明的目的之三在于提供一種在超臨界條件下以酯化酵素加速進(jìn)行酒類熟成反應(yīng)的超臨界熟成裝置。本發(fā)明的目的之四在于提供一種在超臨界條件下進(jìn)行酵素熟成反應(yīng)的超臨界熟成方法。本發(fā)明的目的之五在于提供一種在超臨界條件和酯化酵素存在下，使酒熟成的方法。本發(fā)明的目的之六在于提供一種在超臨界條件下以酯化酵素加速進(jìn)行酒類熟成反應(yīng)的超臨界酒類熟成方法。本發(fā)明的超臨界熟成裝置，其包括一超臨界槽，其含一槽體、一原料導(dǎo)入裝置，及一超臨界流體導(dǎo)入裝置，其中該原料導(dǎo)入裝置用以將原料導(dǎo)入槽體中，該超臨界流體導(dǎo)入裝置用以將超臨界流體導(dǎo)入槽體中，該槽體用以容納導(dǎo)入的原料和超臨界流體，并使導(dǎo)入的原料和超臨界流體形成實(shí)質(zhì)上均勻的溶液；一酵素槽，其含一槽體和一產(chǎn)品導(dǎo)出裝置，其中該槽體內(nèi)含酵素，而該產(chǎn)品導(dǎo)出裝置用以將產(chǎn)品導(dǎo)出，且該酵素槽體與該超臨界槽體連通，用以使該均勻溶液和該酵素接觸，產(chǎn)生酵素反應(yīng)。上述超臨界熟成裝置，可為批式超臨界熟成裝置或連續(xù)式超臨界熟成裝置，以連續(xù)式超臨界熟成裝置為較佳。當(dāng)超臨界熟成裝置為連續(xù)式超臨界熟成裝置時(shí)，該原料導(dǎo)入裝置可為任意已知的連續(xù)式原料導(dǎo)入裝置，例如馬達(dá)；當(dāng)超臨界熟成裝置為批式超臨界熟成裝置時(shí)，該原料導(dǎo)入裝置可為任意已知的連續(xù)式原料導(dǎo)入裝置，例如馬達(dá)，或單純的開口和密閉裝置(打開開口，倒入原料，而后封閉該密閉裝置)。該超臨界流體導(dǎo)入裝置可為任意已知的超臨界流體導(dǎo)入裝置，例如馬達(dá)；一般而言，以進(jìn)一步含控制閥為較佳，用以協(xié)助壓力控制和流量控制。上述超臨界流體為二氧化碳超臨界流體。上述超臨界槽中，以填入填充物為較佳，該填充物可為任意可以增加理論板(theoreticalplates)數(shù)的填充物，諸如蒸餾用填充物(distillationpacking),例如Pro-Pak(美國(guó)CANNON*InstrumentCompany的蒸餾用填充物產(chǎn)品，網(wǎng)址www.cannoninstrument.com)，用以增進(jìn)反應(yīng)速率，降低臨界槽的相對(duì)大小。上述超臨界槽的大小并無一定限制，容量大則產(chǎn)能大，容量小則產(chǎn)能小。超臨界槽中二氧化碳的流量隨超臨界槽的大小而定。超臨界槽中的壓力，為可維持二氧化碳為超臨界流體為必要條件，依不同熟成反應(yīng)而定，以酒的熟成反應(yīng)為例，超臨界槽中的壓力宜維持于10005000psi，以20004000psi為較佳，以25003000psi為更佳。超臨界槽中的溫度，為可維持二氧化碳為超臨界流體為必要條件，依不同熟成反應(yīng)而定，以酒的熟成反應(yīng)為例，以3010(TC為較佳，以409(TC為更佳，以4565-C為最佳。當(dāng)超臨界槽槽體較大時(shí)，為維持該超臨界槽的溫度，以進(jìn)一步含一溫控裝置為較佳。該溫控裝置可為任意己知的溫控裝置，例如具控制功能的加熱線圈，或熱水回流裝置等。上述超臨界槽的大小并無一定限制，容量大則產(chǎn)能大，容量小則產(chǎn)能小。酵素槽中的酵素是依熟成反應(yīng)不同而定。以酯化反應(yīng)為例，該酵素可為任意已知具有酯化功能的酵素，諸如脂肪酵素(lipase)，例如Novozym435(購(gòu)自丹麥Novozymes公司，網(wǎng)址www.novozymes.com)。上述酵素用量并無一定限制，酵素用量大則熟成效果相對(duì)較高，酵素量少則熟成效果相對(duì)較低。上述超"界熟成裝置的使用條件，是依熟成反應(yīng)不同而定。以酒的熟成反應(yīng)為例，其反應(yīng)條件如下述酒的熟成方法所述。上述超臨界熟成裝置已確認(rèn)可用以加速酒的熟成，但熟知食品藥物技術(shù)人士可以用相同或類似裝置，進(jìn)行各種釀造食品或藥物的熟成反應(yīng)，例如食醋的熟成反應(yīng)。本發(fā)明也包括一種酒的熟成方法，該方法是以具有酯化功能的酵素使酒酯化，其特征是該酯化反應(yīng)是在超臨界二氧化碳環(huán)境中進(jìn)行酒的酯化作用，以大幅縮短熟成時(shí)間。上述超臨界二氧化碳的操作條件，是在10005000psi的壓力、30100。C的溫度條件下，使二氧化碳在超臨界槽中形成超臨界流體，用以將酒帶入上述酵素槽中，以進(jìn)行酒的酯化反應(yīng)。上述超臨界槽中，以填入填充物為較佳，該填充物可為任意可以增加理論板數(shù)的填充物，諸如蒸餾用填充物，例如Pro-Pak⑧，用以增進(jìn)反應(yīng)速率，降低臨界槽的相對(duì)大小。上述超臨界槽的大小并無一定限制，容量大則產(chǎn)能大，容量小則產(chǎn)能小。超臨界槽中二氧化碳的流量隨超臨界槽的大小而定，但宜維持超臨界槽中的壓力于10005000psi，以20004000psi為較佳，以25003000psi為更佳。上述超臨界槽中的溫度，以30100。C為較佳，以4090。C為更佳，以4565。C為最佳。上述酯化反應(yīng)可為批式反應(yīng)或連續(xù)反應(yīng)，以連續(xù)反應(yīng)為較佳。連續(xù)反應(yīng)中，臨界槽的酒流量大小并無一定限制，流量大則熟成效果相對(duì)較低，流量小則熟成效果相對(duì)較高。上述酵素槽中的壓力，以10005000psi為較佳，以20004000psi為更佳，以25003000psi為最佳。一般而言，酵素槽中的壓力以和超臨界槽中的壓力實(shí)質(zhì)上相同為較佳。酵素槽中的酵素可為任意已知具有酯化功能的酵素，諸如脂肪酵素(lipase),例如Novozym435。上述酵素用量并無一定限制，酵素用量大則熟成效果相對(duì)較高，酵素量少則熟成效果相對(duì)較低。上述酵素槽中的溫度，以3010(TC為較佳，以409(TC為更佳，以4565"C為最佳。一般而言，酵素槽中的溫度以和超臨界槽中的溫度，以實(shí)質(zhì)上相同為較佳。一般而言，超臨界槽和酵素槽的容量大則產(chǎn)能高，容量小則產(chǎn)能低。酒的流量小、酵素用量大，則超臨界酯化效果高，反之則超臨界酯化效果低。圖1-a為市售金門高梁酒的GC/MS圖譜。圖l-b為比較例3的金門高粱酒的GC/MS圖譜。圖卜c為儲(chǔ)存20年的金門高梁酒的GC/MS圖譜。圖1-d為儲(chǔ)存50年的金門高梁酒的GC/MS圖譜。圖1-e為實(shí)施例1的金門高梁酒的GC/MS圖譜。圖2-a為市售五糧液酒的GC/MS圖譜。圖2-b、2-c分別為實(shí)施例2、實(shí)施例3的五糧液酒的GC/MS圖譜。圖3-a、3-b、3-c、3-d、3-e分別為實(shí)施例4、5、6、7、8的三多利威士忌酒的GC/MS圖譜。圖4為本發(fā)明超臨界熟成裝置的框圖示意圖。圖5為本發(fā)明超臨界熟成裝置的一較佳具體例示意圖。附圖標(biāo)記100原料輸出裝置110原料輸出裝置100的泵200超臨界流體輸出裝置210超臨界流體輸出裝置200的泵300超臨界槽400酵素槽500產(chǎn)品槽613、623、630、634、640管路具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步說明本發(fā)明方法和裝置，茲以較佳具體例和實(shí)施例(配合比較例)說明如下較佳具體例圖4為本發(fā)明超臨界熟成裝置的框圖示意圖，其中100為原料輸出裝置，200為超臨界流體輸出裝置，300為超臨界槽，400為酵素槽，500為產(chǎn)品槽。而原料輸出裝置100和超臨界300之間，有一連接件連接(圖中以一線段連接表示)；超臨界流體輸出裝置200和超臨界300之間，有一連接件連接(圖中以一線段連接表示)；超臨界300和酵素槽400之間，有一連接件連接(圖中以一線段連接表示)；酵素槽400和產(chǎn)品槽500之間，有一連接件連接(圖中以一線段連接表示)。圖5為本發(fā)明超臨界熟成裝置的一較佳具體例示意圖，其中110為圖4中原料輸出裝置100的泵(pump),相對(duì)于超臨界槽300而言，則為原料輸入裝置，用以透過管路613,將原料輸入超臨界槽300中；210為圖4中超臨界流體輸出裝置200的泵，相對(duì)于超臨界槽300而言，則為超臨界流體輸入裝置，用以透過管路623，將超臨界流體輸入超臨界槽300中；超臨界槽300和酵素槽400之間，有管路634連通，用以使超臨界流體將原料帶入酵素槽400中進(jìn)行酯化反應(yīng)；酵素槽400尚含管路640，用以將產(chǎn)品導(dǎo)入產(chǎn)品槽(圖中未標(biāo)示)；其中超臨界槽300填充填充物，但未標(biāo)號(hào)；酵素槽400中含脂肪酵素，但未標(biāo)號(hào)；管路623另含一排氣管路630，用以再必要時(shí)排出部分或全部的超臨界流體；管路613、623、630、634、640均含闊件(圖中雖標(biāo)示，但未標(biāo)號(hào))，用以控制流體的輸送；此外，管路634尚含壓力計(jì)(圖中雖標(biāo)示，但未標(biāo)號(hào))，以利超臨界槽300和酵素槽400的壓力顯示和控制；此外，超臨界槽300和酵素槽400分別含一溫控裝置(圖中未標(biāo)示)，以利超臨界槽300和酵素槽400的溫度控制。比較例13:分別將500ml市售58°金門高梁酒置于1000ml高粱酒瓶中，并分別加入3克、5克、IO克的酵素，密封半年后，開瓶測(cè)試。其中酵素為Novozym435。以酯化后的酒和未酯化的酒，進(jìn)行風(fēng)味、色澤、香味比較，結(jié)果沒有明顯的差別。實(shí)施例1將市售58。金門高梁酒置于圖5所示反應(yīng)槽中反應(yīng)，其中超臨界槽容量為37升，槽中填充18公斤Pro-Pak;酵素槽中的酵素用量為1公斤，酵素為Novozym435。反應(yīng)條件為反應(yīng)槽中超臨界二氧化碳?jí)毫?500psi，溫度50'C，高梁酒流量為50L/hr(每小時(shí)50升)。以酯化后的酒和市售58。金門高梁酒、儲(chǔ)存20年的金門高梁酒、及儲(chǔ)存50年的金門高梁酒進(jìn)行風(fēng)味、色澤、香味比較，結(jié)果如表l。實(shí)施例l所制得的酒，其風(fēng)味、香味遠(yuǎn)優(yōu)于儲(chǔ)存20年和50年的金門高梁酒。表l:金門高梁酒的風(fēng)味、色澤、香味比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以GC/MS(GasChromatograph/MassSpectroscopy,氣體層析儀/質(zhì)譜儀)在流速1ml/min(每分鐘1毫升)，初溫40°C，升溫速率5°C/min，至260°C后維持溫度的儀器分析條件下，分別分析市售58。金門高梁酒、比較例3、儲(chǔ)存20年的金門高梁酒、儲(chǔ)存50年的金門高梁酒、實(shí)施例l所制得的酒。其圖譜分別如圖l-a、1-b、1-c、l-d、1-e所示，其中圈示圖譜左側(cè)峰為十六酸乙酯(ethylhexadecanoate)，其相對(duì)含量(abundance)分別約為700K(即700000)、100K、900K、1050K、大于5500K;圈示圖譜右側(cè)峰為亞油酸乙酯(ethyllinoleate)，其相對(duì)含量(abundance)分別約為400K、50K、500K、500K、4500K。顯然超臨界酯化反應(yīng)可以增加酒中酯類的含量，使酒更香醇。實(shí)施例23將國(guó)產(chǎn)的五糧液酒置于圖5所示反應(yīng)槽中反應(yīng)，其中超臨界槽容量為10升，槽中填充5公斤Pro-Pak;酵素槽中的酵素用量為200克，酵素為Novozym435。反應(yīng)條件為反應(yīng)槽中超臨界二氧化碳?jí)毫?500psi，溫度5(TC，實(shí)施例2、3的五糧液流量分別為3L/hr、1.5L/hr。以酯化后的酒和未酯化的酒進(jìn)行風(fēng)味、色澤、香味比較，結(jié)果如表2。實(shí)施例2、3所制得的酒，^風(fēng)味、香味都遠(yuǎn)優(yōu)于未酯化的酒。表2:五糧液的風(fēng)味、色澤、香味比較風(fēng)味色澤香味市售五糧液辛辣透明無色嗆實(shí)施例2的酒順口金黃色香醇實(shí)施例3的酒順口金黃色香醇以GC/MS在流速1ml/min(每分鐘1毫升)，初溫40°C，升溫速率5°C/min,至26(TC后維持溫度的儀器分析條件下，分別分析未酯化的酒、實(shí)施例2、3所制得的酒。其圖譜分別如圖2-a、2-b、2-c所示，其中十六酸乙酯相對(duì)含量(abundance)分別約為IOOK、300K、550K;亞油酸乙酯相對(duì)含量(abundance)分別約為50K、200K、400K。顯然超臨界酯化反應(yīng)可以增加酒中酯類的含量，使酒更香醇。實(shí)施例48將市售三多利威士忌酒置于圖5所示反應(yīng)槽中反應(yīng)，其中超臨界槽容量為10升，槽中填充5公斤Pro-Pak⑧，酵素槽中的酵素用量為200克，酵素為Novozym435。反應(yīng)條件為反應(yīng)槽中超臨界二氧化碳?jí)毫?500psi，溫度5(TC,實(shí)施例4、5、6、7、8的威士忌酒流量分別為3.0L/hr、2.5L/hr、2.0L/hr、1.5L/hr、1.0L/hr。以酯化后的酒和未酯化的酒進(jìn)行風(fēng)味、色澤、香味比較，結(jié)果如表3。實(shí)施例48所制得的酒，其風(fēng)味、色澤、香味都遠(yuǎn)優(yōu)于未酯化的酒。表3:三多利威士忌酒的風(fēng)味、色澤、香味比較風(fēng)味色澤香味三多利威士忌辛辣黃棕色嗆、濃實(shí)施例4的酒順口淡棕色淡果香、沉醇實(shí)施例5的酒順口淡棕色淡果香、沉醇實(shí)施例6的酒順口淡棕色淡果香、沉醇實(shí)施例7的酒順口淡棕色淡果香、沉醇實(shí)施例8的酒順口淡棕色淡果香、沉醇以GC/MS在流速1ml/min(每分鐘1毫升)，初溫4(TC，升溫速率5'C/min，至26(TC后維持溫度的儀器分析條件下，分別分析實(shí)施例48所制得的酒。其圖譜分別如圖3-a、3-b、3-c、3-d、3-e所示。各圖中特別將醋酸(aceticacid，峰2)，以及代表雜質(zhì)的3-甲基l-丁醇(3-methyl1-butanol，峰1)，加以放大并顯示于各該圖的中央。圖中顯示超臨界酯化反應(yīng)可以使酒中雜質(zhì)的含量降低，使酒的辛辣風(fēng)味和嗆辣味道程度降低。實(shí)施例924以實(shí)施例2的設(shè)備(酵素用量參見表4)，表4所列的反應(yīng)條件，對(duì)金門高粱酒進(jìn)行超臨界酯化反應(yīng)，并對(duì)酯化后的酒進(jìn)行風(fēng)味、色澤、香味比較，結(jié)果參見表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1.一種酒的熟成方法，該方法是以具有酯化功能的酵素使酒酯化，其特征是該酯化反應(yīng)是在超臨界二氧化碳環(huán)境中進(jìn)行酒的酯化作用，以大幅縮短熟成時(shí)間。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中該超臨界二氧化碳，是在10005000psi的壓力、3010(TC的溫度條件下，于超臨界槽中形成超臨界流體，再以該超臨界二氧化碳將酒帶入酵素槽中。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該酵素槽中的壓力和該超臨界槽中的壓力實(shí)質(zhì)上相同；該酵素槽中的溫度和該超臨界槽中的溫度實(shí)質(zhì)上相同。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該超臨界槽中填以蒸餾用填充物，而該酵素槽中的酵素為脂肪酵素。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該壓力為20004000psi。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該壓力為25003000psi。7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該溫度為409(TC。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該溫度為4565t:。9.一種超臨界熟成裝置，其包括一超臨界槽，其含一槽體、一原料導(dǎo)入裝置，及一超臨界流體導(dǎo)入裝置，其中該原料導(dǎo)入裝置用以將原料導(dǎo)入槽體中，該超臨界流體導(dǎo)入裝置用以將超臨界流體導(dǎo)入槽體中，該槽體用以容納導(dǎo)入的原料和超臨界流體，并使導(dǎo)入的原料和超臨界流體形成實(shí)質(zhì)上均勻的溶液；和一酵素槽，其含一槽體和一產(chǎn)品導(dǎo)出裝置，其中該槽體內(nèi)含酵素，而該產(chǎn)品導(dǎo)出裝置用以將產(chǎn)品導(dǎo)出，且該酵素槽體與該超臨界槽體連通，用以使該均勻溶液和該酵素接觸，產(chǎn)生酵素反應(yīng)。10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該超臨界流體為二氧化碳超臨界流體。11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其系連續(xù)式超臨界熟成裝置。12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該該超臨界流體導(dǎo)入裝置進(jìn)一步含控制閥，用以協(xié)助壓力控制和流量控制。13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該超臨界槽中，進(jìn)一步填入蒸餾用填充物。14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該超臨界槽中的壓力宜維恃于10005000psi。15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該超臨界槽中的壓力宜維持于20004000psi。16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中該超臨界槽中的壓力維持于25003000psi。17.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該超臨界槽中的溫度為3010(TC。18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中該超臨界槽中的溫度為409(TC。19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中該超臨界槽中的溫度為4565t:。20.如權(quán)利要求9所述的裝置，其進(jìn)一步含一溫控裝置，用以控制該超臨界槽中的溫度。21.如權(quán)利要求9所述的裝置，其系用于加速酒的熟成。全文摘要本發(fā)明是有關(guān)一種酒的熟成方法及裝置，尤指一種利用超臨界技術(shù)促進(jìn)酒類熟成的方法及裝置。一種酒的熟成方法，其是以具有酯化功能的酵素使酒酯化，其特征是該酯化反應(yīng)是在超臨界二氧化碳環(huán)境中進(jìn)行酒的酯化作用，以大幅縮短熟成時(shí)間。本發(fā)明也包括一超臨界熟成裝置。文檔編號(hào)C12H1/18GK101591612SQ20081011070公開日2009年12月2日申請(qǐng)日期2008年5月27日優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日發(fā)明者吳宇建,李彩睿,林圣富,魏肇怡申請(qǐng)人:綠益康生物科技實(shí)業(yè)股份有限公司