基于量質摘酒工藝的自動化摘酒技術研究

孫中理，蔡海燕，劉義會，李 覓，胡興望，黃裕隆，蔣奇男，彭 松，劉 緒，曹 倫，張 磊

（1.四川省食品發酵工業研究設計院，四川成都 611130；2.釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室，四川成都 611130；3.國家固態釀造工程技術研究中心，四川瀘州 646000；4.成都師范學院，四川成都 611130；5.四川省酒業集團有限責任公司，四川成都 611130）

白酒是四川食品飲料萬億工程的重要支柱和特色產業，隨著我省白酒產業的持續發展，傳統的生產管理方式已經無法滿足當今白酒企業的發展需要，特別是對食品安全和生產安全要求越來越高的今天，采用高新技術改造傳統白酒產業，提升白酒釀造過程的自動化、信息化水平，實現白酒產業的新型工業化，已成為白酒產業求生存、促發展的當務之急[1-2]。

量質摘酒是白酒釀造過程中一項非常重要的工藝程序，與白酒企業產品的質量和產量息息相關。固態蒸餾時，不同時間段流出的酒液質量不同，為了摘取各段次不同質量的酒液，一般通過經驗豐富的工人觀察酒花的大小并與嘗評相結合，摘取不同質量的各段次酒。人工量質摘酒，因摘酒工人經驗豐富程度不同，摘酒質量穩定性無法得到保證，同時整個摘酒過程不封閉，存在食品安全和生產安全隱患。落后的摘酒工藝，已經嚴重制約了白酒行業的進一步發展[3-4]。因此，通過研究摘酒溫度、摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質的影響，分析酒氣溫度與酒度的關系，為設計出一種自動化摘酒關鍵技術奠定基礎，改進傳統量質摘酒工藝，有利于摘酒工藝的數字化，對提升白酒釀造過程的自動化水平是十分必要的。

1 材料與方法

1.1 材料

酒樣：濃香型白酒每甑接完頭酒后，分別取前段、中段、后段3個酒樣。

分析儀器：氣相色譜儀Agilent 682，北京京科瑞達科技有限公司。

1.2 檢測方法

色譜條件：氫焰檢測，檢測器溫度為250 ℃，H2流速40 mL/min，空氣流速400 mL/min，載氣N21.8 kg/cm2，流速0.89 mL/min，分流比29∶1，尾吹26.5 mL/min；用叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基正丁酸作內標。

1.3 試驗方案

1.3.1 摘酒溫度對濃香型白酒原酒香味物質的影響

在濃香型白酒釀造過程中的摘酒工藝，對于摘酒溫度的控制很重要，摘酒溫度過低，會使乙醛等低沸點雜質過多的進入酒內，流酒溫度過高，酒精和香氣成分的揮發損耗增加。一般來說，摘酒溫度大多控制在25～35 ℃之間。

摘酒速度控制在2 kg/min 左右。摘酒溫度設置3 個參數，分別為27 ℃、30 ℃、33 ℃。酒樣取3段，每甑接完頭酒后，分別取前段、中段、后段3 個酒樣，每一個酒樣設置3 個平行。每段取樣300 mL用于色譜分析和感官嘗評，其余作為留存樣。

1.3.2 摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質的影響

摘酒速度與原酒產質量的關系很大，如果蒸汽上升速度太快，摘酒速度過快，酒醅中的酒精上升速度加快，不均勻、濃度低，香味物質跟不上酒精上升的速度，蒸不出來，反而易造成酒中乳酸乙酯過高，酒質較差，也給量質摘酒造成困難；相反，如果蒸汽上升速度較緩，摘酒速度過慢，酒精緩緩均勻上升，濃度高，就會充分溶解己酸乙酯等大部分香味物質，一并蒸餾拖帶至原酒中，使酒的香味成分含量高，也保證了酒的質量，但摘酒速度也不能太慢，否則會影響出酒率同時使酒中乙醛等物質的含量過高。一般來說，摘酒速度控制在2～3 kg/min之間。

摘酒溫度控制在30 ℃左右。摘酒速度設置3個參數，分別為2 kg/min、2.5 kg/min、3 kg/min。酒樣取3 段，每甑接完頭酒后，分別取前段、中段、后段3 個酒樣，每一個酒樣設置3 個平行。每段取樣300 mL 用于色譜分析和感官嘗評，其余作為留存樣。

2 結果與分析

2.1 摘酒溫度對濃香型白酒原酒香味物質的影響（表1）

酸類物質能延長酒的后味，消除酒的苦味。適當含量的酸可使酒體豐滿、醇和，酒體中缺乏酸，會使酒出現苦味、不醇厚、不協調。隨著摘酒溫度的提高，前段、中段、后段原酒中己酸、丁酸的餾出比例反而降低。后段原酒中，摘酒溫度27 ℃時，己酸餾出的比例最高為1.115 g/L。摘酒溫度30 ℃時，前段、中段原酒中乙酸的餾出比例相對較高。

酯類物質是風味物質中含量最多、對白酒影響最大的微量成分，是組成香味的重要物質，各種酯類物質的比例及其是否協調決定著濃香型白酒質量的優劣。摘酒溫度的變化，會引起各餾分段四大酯微量成分的比例發生變化，其中醇溶性的己酸乙酯、乙酸乙酯主要在酒精度高的前段、中段餾出，而水溶性的乳酸乙酯則主要在后段餾出。摘酒溫度上升，會造成己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的明顯損失。

醇類物質能增香，在酒中可起到調和作用。醇是酯、酸的前體物質，增加白酒的甜味，并讓香氣濃郁持久，是白酒綿甜和香氣的基本來源。隨著摘酒溫度的提高，前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇的餾出比例反而降低，但減幅都比較緩和。正己醇在整個過程中總體變化不大。

表1 不同摘酒溫度下原酒香味物質的含量變化 (g/L)

醛類物質除了給白酒口感帶來了辛辣感，還能使酒體放香和陳味等得到改善。乙醛作為低分子醛類物質，主要在前段和中段餾出，糠醛主要在后段餾出。

2.2 摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質的影響（表2）

隨著摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中丁酸的餾出比例總體變化不大。后段原酒中，摘酒速度2.5 kg/min 時，己酸、乙酸餾出的比例相對較高。

隨著摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中丁酸乙酯的餾出比例總體變化不大。摘酒速度過快，會造成己酸乙酯、乙酸乙酯的明顯損失，但乳酸乙酯的餾出比例明顯增大。

表2 不同摘酒速度的原酒香味物質的含量變化 (g/L)

隨著摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇、正己醇的餾出比例反而降低，但減幅都比較緩和。

隨著摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中乙醛的餾出比例反而降低，但減幅都比較緩和。糠醛在整個過程中的餾出比例變化不大。

3 總結及展望

通過研究摘酒溫度、摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質的影響，為設計出一種自動化摘酒關鍵技術提供了數據支撐和奠定了基礎。項目組研究設計出的自動化摘酒設備[5]如圖1 所示，設備包括：1-蒸汽發生裝置、2-不銹鋼甑桶、3-冷卻器、4-電子流量計、5-在線酒度檢測儀、6-多通電磁閥門、7-貯酒罐、8-中央控制系統、其他附屬設備包括輸酒管道、線纜、電源等。蒸汽發生裝置、電子流量計、多通電磁閥門、在線酒精度檢測儀均由中央控制系統控制。

自動化摘酒關鍵技術能使得摘酒工藝數字化，減少了對人員的依賴性和主觀性，提升白酒釀造過程的自動化水平。項目組后續將開展關于甑桶內蒸出的酒汽溫度與實際酒度的相關性研究，進一步優化和完善自動化摘酒工藝技術及設備設施。