基于量质摘酒工艺的自动化摘酒技术研究

孙中理，蔡海燕，刘义会，李 觅，胡兴望，黄裕隆，蒋奇男，彭 松，刘 绪，曹 伦，张 磊

（1.四川省食品发酵工业研究设计院，四川成都 611130；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川成都 611130；3.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州 646000；4.成都师范学院，四川成都 611130；5.四川省酒业集团有限责任公司，四川成都 611130）

白酒是四川食品饮料万亿工程的重要支柱和特色产业，随着我省白酒产业的持续发展，传统的生产管理方式已经无法满足当今白酒企业的发展需要，特别是对食品安全和生产安全要求越来越高的今天，采用高新技术改造传统白酒产业，提升白酒酿造过程的自动化、信息化水平，实现白酒产业的新型工业化，已成为白酒产业求生存、促发展的当务之急[1-2]。

量质摘酒是白酒酿造过程中一项非常重要的工艺程序，与白酒企业产品的质量和产量息息相关。固态蒸馏时，不同时间段流出的酒液质量不同，为了摘取各段次不同质量的酒液，一般通过经验丰富的工人观察酒花的大小并与尝评相结合，摘取不同质量的各段次酒。人工量质摘酒，因摘酒工人经验丰富程度不同，摘酒质量稳定性无法得到保证，同时整个摘酒过程不封闭，存在食品安全和生产安全隐患。落后的摘酒工艺，已经严重制约了白酒行业的进一步发展[3-4]。因此，通过研究摘酒温度、摘酒速度对浓香型白酒原酒香味物质的影响，分析酒气温度与酒度的关系，为设计出一种自动化摘酒关键技术奠定基础，改进传统量质摘酒工艺，有利于摘酒工艺的数字化，对提升白酒酿造过程的自动化水平是十分必要的。

1 材料与方法

1.1 材料

酒样：浓香型白酒每甑接完头酒后，分别取前段、中段、后段3个酒样。

分析仪器：气相色谱仪Agilent 682，北京京科瑞达科技有限公司。

1.2 检测方法

色谱条件：氢焰检测，检测器温度为250 ℃，H2流速40 mL/min，空气流速400 mL/min，载气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-乙基正丁酸作内标。

1.3 试验方案

1.3.1 摘酒温度对浓香型白酒原酒香味物质的影响

在浓香型白酒酿造过程中的摘酒工艺，对于摘酒温度的控制很重要，摘酒温度过低，会使乙醛等低沸点杂质过多的进入酒内，流酒温度过高，酒精和香气成分的挥发损耗增加。一般来说，摘酒温度大多控制在25～35 ℃之间。

摘酒速度控制在2 kg/min 左右。摘酒温度设置3 个参数，分别为27 ℃、30 ℃、33 ℃。酒样取3段，每甑接完头酒后，分别取前段、中段、后段3 个酒样，每一个酒样设置3 个平行。每段取样300 mL用于色谱分析和感官尝评，其余作为留存样。

1.3.2 摘酒速度对浓香型白酒原酒香味物质的影响

摘酒速度与原酒产质量的关系很大，如果蒸汽上升速度太快，摘酒速度过快，酒醅中的酒精上升速度加快，不均匀、浓度低，香味物质跟不上酒精上升的速度，蒸不出来，反而易造成酒中乳酸乙酯过高，酒质较差，也给量质摘酒造成困难；相反，如果蒸汽上升速度较缓，摘酒速度过慢，酒精缓缓均匀上升，浓度高，就会充分溶解己酸乙酯等大部分香味物质，一并蒸馏拖带至原酒中，使酒的香味成分含量高，也保证了酒的质量，但摘酒速度也不能太慢，否则会影响出酒率同时使酒中乙醛等物质的含量过高。一般来说，摘酒速度控制在2～3 kg/min之间。

摘酒温度控制在30 ℃左右。摘酒速度设置3个参数，分别为2 kg/min、2.5 kg/min、3 kg/min。酒样取3 段，每甑接完头酒后，分别取前段、中段、后段3 个酒样，每一个酒样设置3 个平行。每段取样300 mL 用于色谱分析和感官尝评，其余作为留存样。

2 结果与分析

2.1 摘酒温度对浓香型白酒原酒香味物质的影响（表1）

酸类物质能延长酒的后味，消除酒的苦味。适当含量的酸可使酒体丰满、醇和，酒体中缺乏酸，会使酒出现苦味、不醇厚、不协调。随着摘酒温度的提高，前段、中段、后段原酒中己酸、丁酸的馏出比例反而降低。后段原酒中，摘酒温度27 ℃时，己酸馏出的比例最高为1.115 g/L。摘酒温度30 ℃时，前段、中段原酒中乙酸的馏出比例相对较高。

酯类物质是风味物质中含量最多、对白酒影响最大的微量成分，是组成香味的重要物质，各种酯类物质的比例及其是否协调决定着浓香型白酒质量的优劣。摘酒温度的变化，会引起各馏分段四大酯微量成分的比例发生变化，其中醇溶性的己酸乙酯、乙酸乙酯主要在酒精度高的前段、中段馏出，而水溶性的乳酸乙酯则主要在后段馏出。摘酒温度上升，会造成己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的明显损失。

醇类物质能增香，在酒中可起到调和作用。醇是酯、酸的前体物质，增加白酒的甜味，并让香气浓郁持久，是白酒绵甜和香气的基本来源。随着摘酒温度的提高，前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇的馏出比例反而降低，但减幅都比较缓和。正己醇在整个过程中总体变化不大。

表1 不同摘酒温度下原酒香味物质的含量变化 (g/L)

醛类物质除了给白酒口感带来了辛辣感，还能使酒体放香和陈味等得到改善。乙醛作为低分子醛类物质，主要在前段和中段馏出，糠醛主要在后段馏出。

2.2 摘酒速度对浓香型白酒原酒香味物质的影响（表2）

随着摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中丁酸的馏出比例总体变化不大。后段原酒中，摘酒速度2.5 kg/min 时，己酸、乙酸馏出的比例相对较高。

随着摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中丁酸乙酯的馏出比例总体变化不大。摘酒速度过快，会造成己酸乙酯、乙酸乙酯的明显损失，但乳酸乙酯的馏出比例明显增大。

表2 不同摘酒速度的原酒香味物质的含量变化 (g/L)

随着摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇、正己醇的馏出比例反而降低，但减幅都比较缓和。

随着摘酒速度的加速，前段、中段、后段原酒中乙醛的馏出比例反而降低，但减幅都比较缓和。糠醛在整个过程中的馏出比例变化不大。

3 总结及展望

通过研究摘酒温度、摘酒速度对浓香型白酒原酒香味物质的影响，为设计出一种自动化摘酒关键技术提供了数据支撑和奠定了基础。项目组研究设计出的自动化摘酒设备[5]如图1 所示，设备包括：1-蒸汽发生装置、2-不锈钢甑桶、3-冷却器、4-电子流量计、5-在线酒度检测仪、6-多通电磁阀门、7-贮酒罐、8-中央控制系统、其他附属设备包括输酒管道、线缆、电源等。蒸汽发生装置、电子流量计、多通电磁阀门、在线酒精度检测仪均由中央控制系统控制。

自动化摘酒关键技术能使得摘酒工艺数字化，减少了对人员的依赖性和主观性，提升白酒酿造过程的自动化水平。项目组后续将开展关于甑桶内蒸出的酒汽温度与实际酒度的相关性研究，进一步优化和完善自动化摘酒工艺技术及设备设施。