葡萄酒蒸馏工艺研究

◎ 吴旭杰，张朝阳

（宁夏恒生西夏王酒业有限公司，宁夏 银川 750104）

葡萄酒蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性能的差异，将各组分分离的方法，是对酒精和挥发性物质提取浓缩的过程[1]。通过加热原料酒，将来源于原料和发酵产生的香气物质进行选择性富集，该过程可以促进酯化、脱水等反应的发生，进而产生新的物质。最终经过冷凝与水、酒精组成葡萄蒸馏酒原酒，因而蒸馏对葡萄蒸馏酒香气物质具有重要影响。蒸馏工艺不当或设备有缺陷，葡萄蒸馏酒基酒会丧失典型性，产生缺陷，降低葡萄蒸馏酒原酒的品质。因此，选用适合的蒸馏工艺和设备非常重要。目前在实际生产中采用的葡萄酒蒸馏工艺主要包括两种，即壶式蒸馏工艺与塔式蒸馏工艺。

1 壶式蒸馏工艺

1.1 夏朗德壶式蒸馏工艺

夏朗德壶式蒸馏工艺主要采用的蒸馏设备是夏朗德壶式蒸馏器，这种壶式蒸馏器在世界上已有将近1 000年历史，最早用来蒸馏香料。法国夏朗德省把这种蒸香料的壶式釜进行改进，用于蒸馏葡萄酒[2]。世界上最有名的白兰地——法国科涅克白兰地，就是用该设备进行蒸馏。夏朗德壶式蒸馏器主要由蒸馏锅、鹅颈管、预热器和蛇形冷凝器等组成，整个锅体由紫铜制成，可采用直火或间接蒸汽进行加热。葡萄酒通过预热器的预热后，进入蒸馏釜，经过加热达到一定的温度后，使易挥发组分酒精、香气物质在蒸气中得到增浓，难挥发组分水等在剩余液中也得到增浓，易挥发组分经过预热器、蛇形冷凝器冷却收集，得到相应组分；其设计独特的鹅颈管，使馏出物的蒸气在此有部分回流，从而具有轻微的精馏作用。

夏朗德壶式蒸馏器属于间断式、两次蒸馏设备。第一次蒸馏将葡萄原酒（或95%的原酒+5%酒头或酒尾）装入蒸馏锅，装量2/3～3/4的大锅容量，点火至最大，以便葡萄原酒全面沸腾，其与蒸馏锅底部接触产生更多的香味（汽化现象）。当蒸馏锅内液体沸腾时，进入蒸馏阶段，应减小火力，温火加热蒸馏，这时蒸馏冷却后流出的酒液即为粗葡萄蒸馏酒。一次蒸馏可以不去酒头、酒尾。当馏出液酒度降到15～20%vol，适当提高蒸馏温度，当馏出液的酒精度降至1%vol时，停止蒸馏。第一次葡萄酒蒸馏一般持续10～12 h左右，从11～13%vol酒度的葡萄酒中得到占葡萄酒原酒体积的30%～35%的酒精度为28～33%vol的粗葡萄蒸馏酒。第二次蒸馏用第一次蒸馏的粗葡萄蒸馏酒（或与次头尾的混合物）进行蒸馏，二次蒸馏速率更慢，需要12～14 h。将酒装入蒸馏釜，点火并调至最大，使蒸馏锅内酒液沸腾，持续1～1.5 h，减小火力，文火加热，缓慢蒸馏。首先截取总酒精含量的1%～2%的酒头，切取酒头后收集酒身即为原葡萄蒸馏酒，酒精度一般为66～70%vol，馏出物的温度不超过18 ℃。当馏出液酒度降至58～60%vol时，有二级酒口味时，停止取酒身，然后加大火力，蒸馏出次尾，次尾的酒精度为30.9%vol，次尾可按25%比例加入粗葡萄蒸馏酒进行第二次蒸馏或单独蒸馏二级葡萄蒸馏酒。当馏出液酒度降至5%vol以下时，停止取次尾，这时继续蒸馏的馏出液为酒尾，酒尾和酒头混合第一次蒸馏时按6%比例混入原酒重蒸。当馏出液酒度降至0.5～1.0%vol时，停止蒸馏。

夏朗德壶式蒸馏器进行蒸馏是一个非常繁杂的过程，需要一批一批蒸馏，葡萄原酒受高温作用时间长，耗能高，而且在两次蒸馏过程中需要清洗，蒸馏出的酒精度比较低，需要人工多。通过两次蒸馏，仅可获得葡萄酒原酒10%～12%的原葡萄蒸馏酒，酒体中含有更多的易挥发物质，香气丰富复杂，口感厚重、粗犷，需要长时间的陈酿才能获得圆润、醇厚的口感效果。

1.2 薛氏壶式蒸馏工艺

薛氏壶式蒸馏工艺采用薛氏壶式蒸馏器，在构造上借鉴了夏朗德壶式蒸馏器和阿尔马涅克蒸馏器的优点，创造性地采用双釜或三釜紫铜蒸馏釜、分馏盘、酒汽热能交换套件以实现连续加酒蒸馏。馏出液采用分三通路出酒方式，单独加装酒头、酒身、酒尾排出管路，减少酒头、酒尾的排出量，使酒身纯净，不单独蒸馏酒尾，提高了总出酒率，可将11～13%vol原酒一次性蒸馏出68%vol以上原葡萄蒸馏酒，不需要二次蒸馏。

薛氏壶式蒸馏器属于直接蒸馏设备或称为间歇性一次蒸馏设备。葡萄酒在预热器内通过透镜形分馏盘[3]热能交换套件预热后进入蒸馏釜而等待蒸馏。蒸馏釜内葡萄酒通过间接蒸气加热沸腾后，低沸点的酒精和易挥发物质被蒸馏出来，进入分馏球、分馏盘、鹅颈管内进行初步分离。分馏盘的内部像透镜，外部像碟形，蒸馏出来的酒气沿盘壁上升、冷却，使沸点较高的水和挥发性物质被冷凝回流进入蒸馏釜内，加强了精馏作用。而杂质和易挥发物质较多的酒头（总酒精含量的0.5%～1%）经酒头出酒管路直接进入冷却器盘管冷凝降温，排出。酒头之后蒸馏出的馏出液经酒身出酒管进入透镜形分馏盘热能交换器，对葡萄酒原酒进行预热，自身被冷凝后，再经冷却器盘管降温得到原葡萄蒸馏酒，酒精度一般与夏朗德壶式蒸馏器保持一致，为66～70%vol。而酒精含量较低的酒尾直接通过酒尾管路串入下一个蒸馏釜，为下一釜提供热量并将残余酒精带入下一釜，以此实现多釜间的间歇性蒸馏转换，进行连续一次蒸馏。

薛氏壶式蒸馏器在蒸馏釜底加装筛板和人孔，可实现固态皮渣（或酒泥）和液态葡萄酒的两种蒸馏模式。酒气经过透镜形分馏盘热能交换套件，使葡萄酒加热时间缩短，进而降低能耗和冷却水的消耗。相较于传统夏朗德壶式蒸馏器，双釜蒸馏设备的蒸馏时间在12～14 h，效率是传统蒸馏设备的3～4倍，冷却水能耗节省约70%，真正实现了低耗、高效、多功能蒸馏。但该设备在蒸馏酒尾阶段采取串釜工艺，降低能耗的同时，使酒尾中的高级醇、乙酸等物质形成富集，在下一釜的蒸馏过程，馏出液香气有明显的酒糟味，且随着蒸馏时间的增加，酒糟味越来越明显，大型薛氏壶式蒸馏器酒糟富集作用更明显。

2 塔式蒸馏工艺

塔式蒸馏工艺发明于19世纪，最早使用在石油、化学工业，大体上可分为两大类。①板式塔。气液两相总体上作多次逆流接触，每层板上气液两相一般作交叉流。②填料塔。气液两相作连续逆流接触。而在葡萄酒蒸馏酒中一般采用板式单塔蒸馏。塔体、筛板、泡罩和浮阀等与酒、酒气接触部分皆采用紫铜板或管制成，主要由塔身、冷凝器、回流罐和再沸器等设备组成。塔内通常分成两段，将原料液进入的那层板称为加料板，加料板以上的塔段称为精馏段，加料板以下的塔段（包括加料板）称为提馏段[4]。当系统开始工作时，蒸馏在塔中进行，气液两相通过逆流接触进行传质传热。液相（酒精、香气成分等）中的易挥发组分进入气相，气相（水、无机盐、色素和单宁等）中的难挥发组分转入液相，于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分，塔底可得到几乎纯的难挥发组分。葡萄酒经过这种塔蒸馏，一次就可以蒸得原葡萄蒸馏酒，酒精含量一般为75～78%vol，甚至更高，产出量较壶式蒸馏要大，可以实现连续化生产，是一种连续蒸馏设备。

用塔式蒸馏设备开始蒸馏葡萄酒时，先用水充满再沸器、预热器和冷凝器，然后采用直接或间接蒸气加热方式，开始温塔。当塔顶温度上升到95 ℃时，开启进料泵，通过流量计调节，往蒸馏塔进水，保持塔顶温度≥95 ℃，持续30 min，使塔内气液两相达到平衡状态后，引入葡萄酒进行蒸馏。葡萄酒经过塔底、塔顶的两级预热后，温度达到95～98 ℃，然后从塔的中上部进料口进入塔内，易挥发组分汽化，且沿精馏段塔板上升，难挥发组分液化，且沿着提馏段塔板向下，在每层塔板之间形成气液两相的平衡状态，使易挥发性的物质以酒汽形式到达塔顶累积，难挥发性物质在塔底浓缩。从塔顶引出的酒汽经不同冷凝器，按不同温度冷凝成不同的冷凝液，在收集罐中储存，一部分凝液作为回流液从塔顶返回塔内，起到精馏作用，其余馏出液即为塔顶产品（原葡萄蒸馏酒）。塔体中上部可以设置不同的取酒口，按不同的要求提取不同成分的原葡萄蒸馏酒，能很好地对馏分进行选择性的收集。塔底引出的液体经再沸器部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品并排出。

塔式蒸馏设备持续运行2周左右后，必须停机进行清洗，因为在塔板上积存的酒脚、色素、单宁等沉淀物会影响铜固定挥发性脂肪酸和硫化物的能力。如果清洗不干净，不仅会带来异味，还会带来哈喇味和“烧焦的肉油”气味[5]。塔式蒸馏效率高，葡萄酒受高温的作用时间短，蒸得的酒精纯化度很高，能够节约能源和水，存在消除甲醇、戊酯、二氧化硫等成分的可能性，适应于大批量生产。蒸馏出的葡萄蒸馏酒香气干净，口感甘润挺爽，短时间的陈酿便可获得圆润醇厚的口感。但塔式蒸馏设备结构复杂、资金投入大、后期维修成本高。所以在保证产品质量的前提下，在初始设计蒸馏塔时，需综合考虑处理能力、效率、抗腐蚀性、堵塞情况和流体阻力等相关因素。

3 结语

随着科学的发展和技术的进步，葡萄酒蒸馏工艺和设备得到很大的发展。传统夏朗德式壶式蒸馏通过两次蒸馏可实现蒸馏过程中不同馏分的选择性收集，蒸馏出的酒液芳香物质含量高、陈酿潜力强，适于小批量精品酒精的蒸馏。薛氏壶式蒸馏在借鉴夏朗德壶式蒸馏工艺优点的同时，采用双釜或三釜技术以实现连续式一次蒸馏获得原葡萄蒸馏酒。但由于采用串釜工艺，使馏出液中的不良风味等物质形成富集，带来不悦的感官特性，为后期处理加大了难度。而塔式蒸馏可得到纯度很高、质量很好的酒精，适用于工业化大生产。但酒液中的醇、醛、酮、脂和含氧杂环化合物等物质较少，不利于葡萄蒸馏酒陈酿期间芳香物质的形成。因此，葡萄蒸馏酒生产厂家可以根据自己产品的特性，选择合适的蒸馏工艺和设备进行蒸馏操作。