黄酒陶坛陈酿过程中乙醇含量变化研究

王旭亮，胡 健，吴苗叶，王德良，王丽华，张凤杰

（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.上海金枫酒业股份有限公司，上海201501；4.上海石库门酿酒有限公司，上海201501）

黄酒是以稻米、黍米、玉米、小麦等谷物为主要原料，经蒸煮、加酒曲、糖化、发酵、压榨、过滤、煎酒、贮存、勾兑而成的发酵酒[1]。

黄酒作为世界上最古老的酒种之一，距今已有6000年左右的历史，它与葡萄酒、啤酒并称为世界三大古酒[2]。

贮存陈酿对于黄酒的品质和特点具有重要的意义。一定时间的贮存陈酿可以增加黄酒香气，提高酒体醇厚感、协调性、柔顺性，是形成黄酒典型风格不可或缺的环节。

黄酒的贮存陈酿容器，一般为陶坛、碳钢罐、不锈钢罐等。这些容器以陶坛贮存的陈酿效果最好、酒质最佳。

黄酒贮存用陶坛一般采用黏土烧结而成，内部和外部涂有一层釉，通常容积在22～24 L。陶坛作为黄酒的传统贮存容器，由于其贮存效果的优越性，至今仍被黄酒企业大量采用，其贮存机理日益被重视[3-5]。

乙醇是黄酒中除水以外含量最多的物质，黄酒陈酿过程中风味物质的变化很大程度上受乙醇含量的影响。同时，乙醇含量的变化对于贮存酒损和后期的勾调具有很大的影响。而陶坛多采用荷叶封口、泥巴封存[6]，这会利于乙醇含量的稳定。但是目前还鲜见关于陶坛贮存过程乙醇含量变化情况的研究。

因此，本研究以某黄酒厂2009—2016年开坛后酒样的检测数据为数据来源，采用统计分析的方法对黄酒陶坛贮存过程乙醇含量的变化情况进行分析，对乙醇随贮存时间的变化情况进行数学建模，并对模型进行初步的评估，为黄酒陶坛贮存提供参考。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源及酒样目录

数据来源于上海金枫酒业股份有限公司2009—2016年加饭黄酒开坛检测数据，其中酒样目录见表1。

1.2 分析方法

由于采集的数据缺乏原始的生产跟踪信息。因此，在进行不同贮存年份样品的统计分析时，数据的可靠性至关重要。故分析包括以下几个方面：（1）异常数据的识别和剔除；（2）异常年份的剔除；（3）酒精含量的变化趋势分析，对于酒精随贮存时间变化情况进行建模，并对模型进行评估。异常数据的识别和剔除不仅考虑酒精含量，而且要考虑还原糖、总酸、氨氮、pH值等因素。

表1 贮存后开坛酒样信息统计表

2 结果与分析

以与黄酒质量密切相关的理化指标酒精含量、还原糖、总酸、氨氮、pH值等为研究对象。采用箱状图的方法，对异常数据、异常年份进行识别和剔除，在此基础上构建了贮存过程乙醇的变化情况方程。

图1 不同贮存时间酒样理化指标的箱状图

2.1 异常数据识别和剔除

采用箱状图（图1）对异常酒样进行逐年识别，共发现48个异常酒样。考虑到本次酒样样本的取样情况和生产信息的缺失情况，对剔除异常酒样后的样本进行了二次识别（图2）。共发现10个异常数据。通过箱状图识别异常数据，共识别出异常数据58组，对其予以剔除，剩余样本数量为205个，以此为样本（表2），进行进一步分析。

2.2 异常年份的剔除

年份间酒样如果具有可比性，有个很重要的前提是，每年生产酒样相对稳定。但由于缺乏各年份的生产及酒样信息，因此，只能对现有数据的逐年变化情况依规律进行评估，识别异常年份酒样，并进行剔除，以使分析结果更加可靠。

图2 不同贮存时间酒样理化指标的箱状图（剔除一次识别异常数据后）

图3 不同贮存时间酒样理化指标（剔除异常酒样后）

表2 剔除异常数据后的贮存开坛酒样信息统计表

图3为剔除异常酒样后，不同贮存时间酒样理化指标的箱状图。由图3可以看出，依变化规律，贮存6年、7年、8年酒样与之前酒样有明显不同。因此，将其作为异常年份予以剔除，只对近5年来的酒样信息进行分析（图4）。

2.3 酒精度随贮存时间模型的构建

乙醇是黄酒中除水分外含量最多的物质，贮存过程中很多化学反应都是围绕乙醇展开，因此乙醇含量随贮存时间的变化情况对于黄酒贮存质量和成本具有重要的意义。同时，以上研究也发现乙醇在贮存过程中呈现线性变化。

因此，对乙醇随贮存时间的变化情况进行数学建模，并对模型进行初步的评估。具体建模过程如下：

回归分析：酒精度与贮存时间（年）。

回归方程为：酒精度=18.4-0.400贮存时间（年）。见表3。

表3 建模结果

计算：S=0.316286；R-Sq=83.2%；R-Sq（调整）=83.1%。见表4。

表4 建模方差分析

由以上研究得出，酒精度随贮存时间的模型为：

酒精度=18.4-0.400×贮存时间（年）。

表明酒精度随贮存时间以0.400%vol/年的量减少。

图4 不同贮存时间酒样理化指标（剔除异常年份后）

3 讨论

搜集贮存后开坛加饭酒样数据263组，采用统计学的方法对其进行了分析，主要包括：异常数据的识别和剔除，异常年份的剔除，酒精含量的变化趋势分析，对于酒精随贮存时间变化情况进行建模，并对模型进行评估。

明确了酒精度随贮存时间的延长逐渐降低的趋势，并对酒精度随时间变化进行建模，估算黄酒随贮存时间酒精度的减少速率为0.400%vol/年。

黄酒贮存除了容器的影响外，贮存环境、气候条件等对贮存过程的影响也较大，而本研究的局限性是只针对某一企业进行研究。因此，相对于研究结论而言，本研究更是提供了一种在初始信息缺失情况下，探究黄酒陶坛贮存过程中酒精乃至其他理化指标的研究方法。