白酒酒体设计中几种分析工具的应用研究

朱 帅，王冬梅，陈 波，罗 茜，王 涛，李亚男，黄通林

（1.四川郎酒股份有限公司，四川泸州 646523；2.四川省酱香型白酒生态酿造工程技术研究中心，四川泸州 646523）

随着经济社会发展，白酒行业的市场竞争已经从对“量”的需求走向“质”的竞争时代，白酒的品质、品牌、品味成为当下行业竞争的新赛道，各大酒企在行业中的地位也因此日新月异，想要在白酒行业中拥有重要地位，产品必须具备高品质，并满足消费者对美好生活的需求，而这些无疑将给各大酒企的技术人员技能水平带来重大考验。在酒企，酒体设计是其核心技术，是白酒产业高品质发展的重要保障，是推动白酒品质提升和个性化发展的重要工艺环节。通过酒体设计能使白酒中的微量成分量比关系协调平衡，形成丰富多彩、风格各异、特色鲜明的酒体，让酒变得更美味，进一步满足人们的物质追求与精神追求。

近年来，随着白酒产业迈向高质量发展，科学研究持续深入，一些新的分析工具在白酒酒体设计中逐步应用广泛。本文从白酒酒体设计中箱线图、聚类热图、主成分分析、风味雷达图等多种分析工具着手，分析其在白酒酒体设计中的重要作用。

1 白酒酒体设计

1.1 白酒酒体设计的定义

酒体设计就是酿酒企业事先针对要生产的某一类型的酒体的物理和化学性质、风格特点、感官特征以及广大消费者对这一类型酒的适应程度，本企业生产这一类型酒的工艺技术标准、检测方式、管理法规等内容，通过设计者的综合、协调、平衡后制定出来的能够对生产全过程进行有效控制，保证产品质量的一整套技术文件和管理准则。从广义来讲，酒体设计学是研究酒体风味特征形成的规律，设计和指导生产出具有独特风味特征的酒体的科学。从狭义来看，它就是研究中国传统白酒酒体风味特征、规律，设计和指导生产出具有中国白酒风味特征的酒类产品的科学，再具体一点，就是指导生产出具有自己香型或自有风格特征的白酒。举例来说，浓香型的不同流派，就是运用总结的规律、按照企业独有的生产工艺，将产出的原酒通过储存、优化组合、勾兑调味而成，具有自有风格特征、独特个性的酒。再如，目前市场“淡雅”“柔顺”风格的浓香型白酒，也即在其生产原酒基础上，通过市场调查、构思，融入消费者的口感变化，重新进行酒体的勾兑、新开发的产品。

1.2 白酒酒体设计的原则

酒体设计应符合以下原则：①紧密联系消费群体，服务于消费者，根据饮食文化、消费习惯、经济状况和社会阶层等要求，做到产品定位准确；②体现产品的个性化；③掌握市场变化规律，反应快速，提前设计，抢占市场；④酒体设计要敢于大胆创新，打破传统观念，深受消费者欢迎，就是好酒；⑤对新设计的产品进行多方论证，寻找与消费者要求和期望的差距，及时进行优化、调整，力求完美。总之，酒体设计应遵循的基本原则是：特色优先，质量第一，结构合理。

2 白酒酒体设计中常用的分析工具

2.1 箱线图

箱线图是一种用作显示一组数据分散情况的统计图，在各种领域也经常被使用，常见于品质管理，能找出一组数据的最大值、最小值、中位数和两个四分位数以及异常值。

酒体设计应用示例：为了解某款酒一年内酸酯总量分布情况，进而指导酒体设计，可根据收集的大量数据利用EXCEL 插入图表功能制作箱线图，见图1。

图1 某款酒一年内酸酯总量分布

从图1 可看出，这款酒一年内酸酯总量分布上边缘值是60 mmol/L，下边缘值是40 mmol/L，上四分位数值是53 mmol/L，下四分位数值是46 mmol/L，中位数值是51 mmol/L，异常值是67 mmol/L。

用于酒体设计过程中理化指标统计分析，能直观看出一组数据的最大值、最小值、异常值及数据的分布区间，有助于酒体设计过程中指标统计分析过程更加快捷、直观，便于酒体设计人员根据产品投放市场后的消费反馈，寻找满足当下消费需求的香味物质含量区间，稳定和持续优化酒体设计，提升酒体质量。

2.2 聚类热图

聚类分析是将一组研究对象分为相对同质的群组的统计分析技术。聚类分析也称分类分析或数值分类，聚类是将数据分类到不同的类或者簇的一个过程，所以同一个簇中的对象有很大的相似性，而不同簇间的对象有很大的相异性。从统计学的观点看，聚类分析是通过数据建模简化数据的一种方法。聚类分析是一种探索性的分析，在分类的过程中，人们不必事先给出一个分类的标准，聚类分析能够从样本数据出发，自动进行分类。从实际应用的角度看，聚类分析是数据挖掘的主要任务之一，而且聚类能够作为一个独立的工具获得数据的分布状况，观察每一簇数据的特征，集中对特定的聚簇集合作进一步的分析。

酒体设计应用示例：酒体设计时可用于酒体骨架成分分析。OAV 即风味物质质量浓度与感觉阈值之比，通常情况下大于1 时表明该风味物质对整体风味有直接影响，OAV 值越大表明对总体风味贡献越大，反之则表明该物质对酒体风味无实际作用。通常运用OAV 值评估各风味成分对酒样风味的贡献程度，以此为依据筛选重要的香味物质。选择色谱骨架成分中OAV 大于1 的风味物质，进行聚类分析见图2。

图2 市场酒样聚类热图

从图2 可以看出，酒样2 和酒样3 聚为一类，说明酒样2 和酒样3 色谱骨架成分在种类和数量上有很大的相似性，而酒样1就相对独立。

作用：酒体设计过程中利用聚类分析工具可以很快的将不同酒样进行分类，再深入研究骨架成分与酒体感官的相关性，对研究不同香型、不同厂家、不同档次白酒的风味物质含量有非常好的效果。

2.3 主成分分析

设法将原来变量重新组合成一组新的互相无关的几个综合变量，同时根据实际需要从中可以取出几个较少的综合变量尽可能多地反映原来变量信息的统计方法称为主成分分析或主分量分析，也是数学上用来降维的一种方法。

酒体设计应用示例：对2.2应用实例中的酒样2和酒样3，可以利用主成分分析方法确定这11 种香味物质是否是此产品的主要香味物质。采用SPSS 22 统计分析软件进行主成分分析，解释的总方差表见表1，主成分分析图见图3，提取的主成分矩阵见表2。

表2 主成分载荷矩阵

图3 市场酒样主成分分析图

从表1 可以直观看出，对11 种香味物质进行主成分分析，第1 个主成分的累计贡献率达到100%。从图3 可以看出，自第2 个主成分开始，变化趋势趋于水平。说明这11 种香味成分是此产品的主要香味物质。

表1 解释的总方差表

作用：确定某款酒体的主要香味物质是哪些，从而指导开展酒体设计，实现设计出更多个性化特征鲜明的不同产品，满足不同消费需求。

2.4 风味雷达图

雷达图是以从同一点开始的轴上表示的3 个或更多个定量变量的二维图表的形式显示多变量数据的图形方法。风味雷达图就是对产品的风味和风味特性包括感知到的风味、风味强度、感知到的顺序、风味的余味等用词汇或印象进行定性、定量描述的方法。

酒体设计应用示例：酒体设计过程中，通过白酒品评小组对3 个不同酒样进行感官评价,结合白酒感官定量评分表进行打分，根据统计结果形成不同酒样感官风味雷达图，见图4。

从图4 可以直观看出：酒样1 的花果香、粮香突出，酒体干净度及协调度具有优势，但丰满度不足；酒样2偏酸，整体风格不突出；酒样3窖香、陈香、焙烤香突出，酒体丰满。

图4 市场酒样风味雷达图

作用：结合产品感官风味雷达图能快速了解各酒体的优缺点，做到扬长避短，实施酒体设计，对研究市场竞品的感官风格趋势具有较好效果。

3 结语

以上几种分析工具用于酒体设计过程中，可以开阔酒体设计人员的设计思路，让酒体设计过程更加科学、严谨，有利于各企业酒体质量的持续提升，对企业赢得消费者和市场竞争有着积极的促进作用。当然，分析工具在酒体设计中的应用并不止文中几种，本文的目的在于启发酒体设计人员在坚守中国白酒传统工艺的基础上，要不断探索新的方法，积极拥抱和应用新的工具，贯穿于整个白酒生产全链条的分析和研究工作，最终目的就是紧跟市场需求变化，设计出与时俱进的消费者喜爱的产品。