中国三大香型白酒典型产区气候环境特性研究

王旭亮 ，张五九 ，王德良 ，李 红 ，何春艳

（1.中国食品发酵工业研究院有限公司，北京100015；2.国家酒类品质与安全国际联合研究中心，北京100015；3.四川发展纯粮原酒股权投资基金，四川泸州646000）

中国传统白酒作为一种生态产品，自然环境是影响其产品风格与品质的关键因素之一。自然环境在一定程度上决定了酿酒微生物的菌群结构、影响酿酒原料的生长及营养结构，同时也对酿造工艺产生了重要的影响。辨证来看，酿造工艺是内因，自然环境是外因，只有内因和外因交互作用，互相选择，和谐统一才可能酿造出风格独特、品质优良的白酒。不同香型白酒工艺不同、风格各异，并呈现一定的季节性、地域性特点，正是气候环境与酿造工艺相互影响的重要体现。

清香型白酒、浓香型白酒、酱香型白酒在中国白酒市场中占据主导地位，并称为中国白酒三大香型。作为中国大曲白酒的三大基础香型，其独特的酿造工艺和典型的风格特征，形成了各自香型最为典型的代表品牌，如清香型白酒的典型代表汾酒、浓香型白酒的典型代表泸州老窖/五粮液、酱香型白酒的典型代表茅台。研究中国三大香型白酒典型代表所在地区（典型产区）的气候条件，对于进一步解析中国白酒传统酿酒工艺与自然环境相互关系的本质具有重要意义。同时，也对三大香型在非传统典型产区酿造中工艺的调整，以及其他香型白酒的酿造具有重要的指导意义。

近年来，气候对酿酒的重要性受到越来越多的重视，然而对于酿酒气候条件的研究多为抽象的概念性描述，很难有效地用于指导生产[1-2]。因此，系统研究中国酿酒气候条件对中国白酒的酿造具有重要的意义。赵曦琳比较分析了四川主要浓香型白酒产地的气候条件[3]。唐亚对比分析了四川南部与中国其他白酒产地的不同，论证了中国白酒金三角浓香型白酒产地气候的独特性[4]。但主要以论述浓香型白酒产地气候独特性为主，没有针对性地对中国白酒三大香型的气候特点进行分析。

因此，本研究以清香型白酒、浓香型白酒、酱香型白酒为研究对象，分析其典型产区的气候特点。以期为白酒工艺与自然环境本质关系的明晰，三大香型白酒的异地酿造，其他香型白酒的生产，以及白酒工艺的创新提供参考。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源及酒样目录

近十几年来，中国工业的急速发展对中国白酒酿造的宏观环境和微观环境影响日益突显，因此为了明晰与典型香型和谐统一的自然环境，本研究选择各香型白酒生产工艺相对成熟、工业化程度相对较低、同时兼顾数据易获取的时间段，进行气候特性研究。具体数据来源为：中国国际交换站地面气候标准值月值数据集（1971年－2000年），数据时间1971年1月至2000年12月。按照优选与产地相近气象站的原则，各香型选用气象站见表1。由于泸州与宜宾距离、海拔较近，气候条件基本一致[5]，为了便于各香型之间的对比，选定宜宾作为浓香型白酒的典型产区进行分析。

1.2 分析方法

以清香型白酒、浓香型白酒、酱香型白酒为研究对象，采用对比分析的方法，对三大香型白酒典型产区的气候因素的逐月变化情况进行分析。主要选用与白酒生产密切相关的气候因素，包括地温、气温、降水、蒸发量、水气压、湿度、日照、云、风、气压等。

2 分析结果

按自然环境对白酒生产体系的主要作用方式及其特点，将气候因素分为5类：①温度相关气候因素，主要影响体系内外的能量交互作用，包括地温和气温；②水分相关气候因素，主要影响体系内外的物质传递，包括降水、蒸发、水气压、湿度；③光照相关气候因素，是能量和物质交互作用的初始动力来源，同时对微生物的生长代谢产生影响，包括日照、云量；④物质和能量传递速率相关气候因素，即为风；⑤蒸馏过程相关气候因素，主要影响蒸馏过程物质气液平衡，如气压。下面将分别对不同气候因素进行分析。注意以上分类并非严格意义上的分类，气候因素往往相互之间具有交互作用，例如温度也会影响到大气中的水分，此分类主要是为了便于分析环境对白酒酿造体系的影响。

2.1 温度相关气候因素分析结果

白酒生产内部系统与外部自然环境能量交互作用的形式主要是热量传递。对于白酒生产而言，这种热量传递由白酒生产内部系统与外部自然环境的温度高低所决定，并进而影响白酒生产内部系统的温度高低。而温度是影响微生物生长代谢的关键因素，因此对白酒的生产至关重要。

中国传统白酒的发酵过程多处于地面以下，与土地直接接触，酒曲制作过程则直接与大气接触。因此，要对白酒生产内部系统与外部自然环境的能量传递进行研究，并进一步分析能量传递对白酒酿造工艺的影响，就需要对气候因素中的地温和气温变化情况进行研究。

表1 不同香型白酒典型产区气象站点信息

2.1.1 地温

清香型白酒、浓香型白酒、酱香型白酒分别采用地缸、泥窖、石窖为发酵容器，发酵过程均处于地面以下，直接接触土地。因此，地温对发酵过程具有重要的影响。图1显示了中国三大香型白酒典型产区5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、40 cm累年各月平均地温，以及累年各月平均地温的变化情况。

由分析结果（图1）可以看出，清香型白酒、浓香型白酒、酱香型白酒典型产区累年各月平均地温的变化情况均为抛物线分布，最高点出现在7月与8月之间，最低点出现在1月。1月至4月地温上升迅速，5月到7月地温上升速度趋缓，7月与8月地温维持在顶位，8月至12月以后地温以更快的速度下降，且基本成线性下降趋势。

5月份以前，三大香型白酒典型产区的地温基本低于20℃；5月以后至9月，气温升高并维持在20℃与30℃之间；10—12月，气温又基本降到20℃以下。

图1 中国三大香型白酒典型产区累年各月平均地温

整体上，6—9月，三大香型白酒典型产区的地温比较接近，均维持在较高的温度。而1—5月，10—12月，清香型白酒典型产区地温明显低于浓香型白酒和酱香型白酒，而酱香型白酒典型产区地温处于清香型白酒和浓香型白酒之间，略低于浓香型白酒典型产区地温。

在地温较低的1—2月，11—12月，随土层的加厚，地温逐渐升高，且升高的幅度与地温呈反相关关系，在高温的6—9月地温随土层深度变化已不明显。

2.1.2 气温

中国白酒生产过程处于半开放状态，除发酵容器直接与土地接触外，生产过程也与空气有着密切的接触，同时空气温度也对地温具有重要的影响。而酒曲的制作过程则直接与空气进行能量和物质的传递，过程的许多关键操作也是通过控制大曲与空气的物质和能量传递来实现的。因此，研究环境气温变化情况对白酒生产，尤其是对酒曲制作过程具有重要的意义。

图2 中国三大香型白酒典型产区累年各月平均气温

图2显示了中国三大香型白酒典型产区累年各月平均气温的变化情况，其中包括累年各月平均气温、累年各月平均最高气温和累年各月平均最低气温。由分析结果（图2）可以看出，中国三大香型白酒典型产区累年各月平均气温的变化情况与其累年各月的平均地温变化情况比较类似，累年各月平均气温与5 cm土层累年各月平均地温基本接近。40 cm以下地温与气温相差5℃左右。6—9月中国白酒三大香型典型产区的累年月平均气温最为接近，在20℃以上；其他月份气温基本维持在20℃以下。中国白酒三大香型白酒典型产区各月累年平均气温由低到高的顺序是清香型白酒、酱香型白酒、浓香型白酒。其中清香型白酒典型产区的气温明显低于浓香型和酱香型白酒。

2.2 水相关气候因素分析结果

自然气候因素地温、气温主要对白酒酿造体系的能量状态造成影响，而白酒生产自然环境中水的状态则主要对酿造体系中的物质传递造成影响。

水是物质的载体，发酵体系内部物质传递主要是以水为介质进行的。同时，水对微生物的生产代谢具有重要的作用。

因此，研究外部自然环境与白酒酿造体系内部之间水分的传递，对进一步揭示自然环境对白酒生产的影响具有重要的意义。

而白酒酿造体系与外部环境水分的交换，则主要以空气为介质，因此选定降水量、蒸发量、水气压、相对湿度等与此有关的气候因素进行分析。

2.2.1 降水量

降水的多少对地区的生态环境具有重要的影响，不仅影响环境的湿度、植被，还影响环境中微生物的组成和结构。而这些与白酒的生产均密切相关。图3和图4分别显示了中国三大香型白酒典型产区累年各月降水量的分析结果和中国三大香型白酒累年各月不同降水量的天数。

图3 中国三大香型白酒典型产区累年各月降水量

图4 中国三大香型白酒累年各月不同降水量天数

从降水量来看（图3），中国白酒三大香型典型产区的降水量均主要集中在5—9月。而降水量的大小按香型则有所区别，6月份之前，酱香型白酒典型产区的降水量最高，其次为浓香型白酒，清香型白酒典型产区降水量最低；6月份之后，浓香型白酒典型产区降水量明显高于酱香型白酒典型产区，这种状况一直持续到9月；10—12月，酱香型白酒典型产区累年各月降水量又高于浓香型白酒典型产区。清香型白酒典型产区的降水量整年都低于浓香型白酒和酱香型白酒。

从降水天数来看（图4），浓香型白酒典型产区和酱香型白酒典型产区的累年各月的日降水量≥0.1 mm，天数均在10～18 d之间，而清香型白酒则明显低于浓香型白酒和酱香型白酒。累年各月日降水量≥50 mm天数，三大香型典型产区均较少，且主要集中在6—9月。累年各月日降水量≥10 mm天数（图4B）与累年各月降水量（图3）的趋势基本一致，是影响降水量的关键因素；整体上，清香型白酒的降水天数明显低于浓香型白酒和酱香型白酒。

2.2.2 蒸发量

蒸发和降水是两个相反的过程，对环境中水的含量具有重要的影响。图5显示了中国白酒三大香型典型产区累年各月蒸发量情况。由图5可以看出，对于清香型白酒典型产区，其蒸发量较大的月份主要集中在4—6月，且整年蒸发量明显要高于浓香型和酱香型白酒典型产区。浓香型白酒和酱香型白酒典型产区的蒸发量相对较少，尤其是5—9月，蒸发量明显低于降水量（图4）。这就致使浓香型白酒和酱香型白酒典型产区相对湿润，而清香型白酒典型产区相对比较干旱。

图5 中国三大香型白酒典型产区累年各月蒸发量

2.2.3 水气压

水气压是指空气中水汽的分压强。在一定程度上反映了空气中水分的含量。图6显示了中国三大香型白酒典型产区累年各月平均水气压的分析结果。

图6 中国三大香型白酒典型产区累年各月平均水气压

由图6可以看出，中国三大香型白酒典型产区累年各月平均水气压的变化情况与气温变化情况（图2）比较接近，呈现抛物线的变化趋势，其中轴线偏离为7月。说明水气压的大小与蒸发的快慢有密切关系，而蒸发的快慢在水分供应一定的条件下，主要受温度控制。各典型产区累年各月平均水气压由低到高的顺序依次为清香型白酒、酱香型白酒和浓香型白酒。

2.2.4 相对湿度

相对湿度，指空气中水气压与相同温度下饱和水气压的百分比。相对湿度的高低直接反映水分的蒸发速率，相对湿度越高水分蒸发速率越低。而水分蒸发速率的高低对制曲过程和发酵过程中窖泥的养护具有重要的影响。图7显示了中国三大香型白酒典型产区累年各月平均相对湿度的分析结果。

由分析结果（图7）可以看出，浓香型和酱香型白酒典型产区的累年各月相对湿度较高，整年维持在75%以上，且比较平稳。而清香型白酒典型产区的相对湿度较低，且各月变化较大，只有8月份的累年平均相对湿度达到与浓香型和酱香型白酒典型产区相同的水平。

2.3 光照相关气候因素分析结果

图7 中国三大香型白酒典型产区累年各月平均相对湿度

光对生物的代谢繁殖具有重要的影响，同时也是温度、水分的重要影响因素。图8和图9分别显示了中国白酒三大香型典型产区的累年各月日照百分率、累年各月日照时间和累年各月云量情况。

图8 中国三大香型白酒典型产区累年各月日照百分率、累年各月日照时间

由图8可以看出，清香型白酒典型产区的累年各月日照时间和累年各月日照百分率明显高于浓香型白酒和酱香型白酒典型产区，且全年变化不大；对于浓香型白酒和酱香型白酒典型产区，累年各月日照时间和累年各月日照百分率在6—9月明显高于其他月份。

中国三大香型白酒典型产区累年各月云量情况（图9）也印证了日照情况，累年各月平均总云量，清香型白酒典型产区也明显低于浓香型白酒和酱香型白酒（图9B）；浓香型白酒和酱香型白酒典型产区以低云量为主，清香型白酒典型产区低云量明显较少（图9A）；且浓香型白酒和酱香型白酒典型产区的云量较大的时间明显多于清香型白酒典型产区（图9C、图9D）。

2.4 物质和能量传递速率相关气候因素分析结果

风可以加强白酒生产过程的内部体系与外部环境的交互作用，加速物质和能量传递、促进微生物的传播。因此，对于制曲和发酵过程都具有一定的影响。图10显示了中国三大香型白酒典型产区累年平均风速及个月大风日数分析结果。

由图10A可以看出，中国三大香型白酒典型产区的累年各月平均风速均较小，酱香型和浓香型典型产区累年各月平均风速均在1.5 m/s以下，清香型典型产区累年各月平均风速虽明显高于浓香型和清香型，最高值也在3 m/s以下；按照国家气象局风力等级划分，分别属于软风和轻风。而清香型白酒典型产区累年各月平均风速明显高于浓香型和酱香型白酒典型产区，主要是由于大风日数所影响（图10B），清香型典型产区的大风日数明显高于浓香型和酱香型典型产区。不过，中国三大香型白酒典型产区的大风日数均不多。

整体来看，中国三大香型白酒典型产区的风力相对较小，这利于微生物的培养和微生态环境的稳定。

图9 中国三大香型白酒典型产区累年各月云量情况

图10 中国三大香型白酒典型产区累年平均风速及各月大风日数

2.5 蒸馏过程相关气候因素

气压的大小是影响气液平衡的重要因素，因此其不仅对粮食的蒸煮具有重要的影响，更对蒸馏过程白酒风味物质的提取具有重要的作用。图11显示了中国三大香型白酒典型产区累年各月平均气压。

图11 中国三大香型白酒典型产区累年各月平均气压

由图11可以看出，浓香型白酒典型产区的累年各月平均气压明显高于清香型和酱香型白酒典型产区，而清香型和酱香型白酒典型产区的气压则较为接近。累年各月平均气压由高到低的顺序依次浓香型、清香型、酱香型。各香型典型产区累年各月平均气压的变化趋势基本一致，均在5—8月出现一个小低谷，其他月份相对平稳。

3 讨论

(1)本研究以中国白酒三大基础香型——清香型、浓香型、酱香型典型为研究对象，选择与白酒生产密切相关的气候因素，对比研究了各自代表品牌产地的气候条件。以期为进一步解析中国白酒传统酿酒工艺与自然环境的本质联系提供参考和依据。同时，也对三大香型在非传统典型产地酿造中工艺的调整，以及其他香型白酒的酿造具有重要的指导意义。

(2)整体来看，清香型白酒典型产区的自然气候条件与浓香型白酒和酱香型白酒典型产区的自然气候条件有较明显的差别，而浓香型白酒和酱香型白酒典型产区的自然气候条件则较为接近。

(3)清香型白酒典型产区地温、气温相对较低，且变化幅度较大，空气相对干燥，光照充足，酿造体系与外部环境物质能量交换相对剧烈。而浓香型和酱香型典型产区，地温、气温明显高于清香型白酒产区，且空气相对湿润，光照较少，酿造体系与外部环境物质能量交换相对较弱。

(4)清香型、浓香型、酱香型典型产区6—9月份气候条件明显不同于其他月份。主要表现在温度和湿度明显高于其他月份，同时其影响物质和能量传递速率的风速都相对较低，前者影响白酒夏季生产，后者有利白酒生产微生态环境的稳定和酒曲的制作。

(5)本研究为了方便分析，从物质和能量传递的角度，按自然环境对白酒生产体系的主要作用方式及其特点，将气候因素进行了分类。但值得注意的是，单个气候因素不是孤立的，不同气候因素之间相互作用，相互影响，每个气候因素对酿造体系的影响也是多样的，在研究自然条件与白酒酿造关系时，应综合的加以分析。

(6)由于气象数据是由气象采集点的检测而来，本研究虽然按照优选与产地相近气象站的原则选择气象采集点，能够在很大程度上体现产区气候特点，但并不能完全反映白酒实际生产厂区的气象特点。鉴于自然环境因素对于白酒生产的重要性，建议企业对自身生产厂区的环境因素进行检测，以便于进行更为准确和深入的研究。

(7)白酒酿造体系与外部自然环境的相互作用，对于中国白酒工艺的形成及发展具有重要的影响。随着气候的变化，这种影响会越来越明显。而目前对白酒酿造体系与自然环境关系的研究相对较少，中国白酒业应该加大此方面的研究力度和投入，以推进中国白酒持续健康发展。