白酒蒸餾工藝中關(guān)鍵影響因子的研究進(jìn)展

范奇高，駱紅波，陸倫維，張健，段春平*

貴州習(xí)酒股份有限公司（遵義 564622）

中國白酒是世界六大蒸餾酒之一，歷史悠久，文化濃厚，釀造工藝獨(dú)特。隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者的消費(fèi)水平和消費(fèi)理念出現(xiàn)明顯改變，白酒消費(fèi)需求不斷提升，白酒質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，因此如何實(shí)現(xiàn)白酒產(chǎn)質(zhì)量提升已成為白酒行業(yè)急需思考的關(guān)鍵問題。大多酒企通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模或者創(chuàng)新生產(chǎn)工藝等方式，有效提升白酒產(chǎn)量，但在質(zhì)量提升方面還無特別好的辦法。俗話說“提香靠蒸餾，增值靠摘酒”，由此可見蒸餾取酒過程對(duì)白酒的產(chǎn)量與質(zhì)量影響極大。因此圍繞白酒蒸餾工藝，探尋可能對(duì)蒸餾取酒造成干擾的關(guān)鍵因子，通過進(jìn)行合理操控優(yōu)化，有利于提升白酒的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1 白酒蒸餾取酒現(xiàn)狀

1.1 白酒蒸餾原理

固態(tài)蒸餾是中國白酒的釀造工藝特點(diǎn)之一，其原理主要是利用酒醅中各液體組分揮發(fā)性的不同，通過水蒸氣加熱，使酒醅中的乙醇和其他香味物質(zhì)受熱汽化產(chǎn)生酒蒸氣，經(jīng)過層層濃縮后冷凝形成一定酒精度的具有獨(dú)特風(fēng)格的白酒。固態(tài)發(fā)酵酒醅中成分相當(dāng)復(fù)雜，除含水和酒精外，酸、酯、醇、醛、酮等芳香成分眾多、沸點(diǎn)相差懸殊[1]。在蒸餾過程時(shí)，酒醅中發(fā)生著一系列極其復(fù)雜的理化變化，酒、汽進(jìn)行激烈的熱交換，起著蒸發(fā)、濃縮、分離的作用。

1.2 白酒蒸餾器具的作用

白酒蒸餾所使用的器具早在古代就有所記錄[2]，主要是利用“甑桶”進(jìn)行蒸餾。白酒甑桶相當(dāng)于一個(gè)填充式蒸餾塔，發(fā)酵完成的酒醅通過人工裝甑逐漸形成甑內(nèi)的填料層，在蒸汽不斷加熱下，使甑桶內(nèi)酒醅溫度不斷升高[3]，桶內(nèi)的物質(zhì)交織在一起，形成液相、氣相、固相同時(shí)存在的復(fù)雜界面關(guān)系[4]，下層酒醅的可揮發(fā)性成分濃度逐層不斷變小，上層酒醅的可揮發(fā)性成分濃度逐層變濃，使酒及香味成分經(jīng)過汽化、冷凝、汽化，達(dá)到多組分濃縮提取，還可使酒醅中的某些微生物代謝產(chǎn)物通過蒸餾熱變產(chǎn)生新物質(zhì)。

1.3 酒醅中復(fù)雜成分的餾出規(guī)律

發(fā)酵酒醅中各種香味成分組成復(fù)雜，其理化特性、揮發(fā)能力等存在差異，同時(shí)受蒸餾過程中乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響，不同成分被蒸餾出來的時(shí)間不盡相同。最早蒸餾出的酒被稱之為酒頭，度數(shù)高，易揮發(fā)的甲醇、高級(jí)醇、低級(jí)脂肪酸酯、醛類等含量高，口感暴辣；中間段蒸餾出的酒稱為酒身，度數(shù)適中，酒質(zhì)協(xié)調(diào)，有害物質(zhì)含量低；最末蒸餾出的酒被稱為酒尾，度數(shù)較低、沸點(diǎn)較高的難揮發(fā)組分較多，如高級(jí)脂肪酸脂、雜醇油、高級(jí)脂肪酸等，酒體渾濁、口感酸澀異雜[5]。因此在蒸餾取酒過程中，通常會(huì)采用“掐頭去尾”工藝[6]，提升白酒的質(zhì)量水平，但是此工藝也無法一勞永逸，取酒過程中的參數(shù)控制還需不斷研究改進(jìn)。

2 蒸餾取酒過程中的關(guān)鍵影響因子

2.1 溫度

不同香型白酒釀造工藝各不相同，取酒溫度也各有講究，其目的主要是最大程度去除異雜成分，最大限度保留香味成分。如醬香型白酒蒸餾取溫度一般控制在35 ℃左右，清香酒的取酒溫度一般控制在25～30℃，而濃香型白酒蒸餾取酒溫度一般控制在20～25℃[7]。

郭輝祥等[8]提出濃香型白酒蒸餾過程中應(yīng)著力提倡低溫餾酒，主要原因是在餾酒的前段（即高酒度時(shí)），高溫蒸餾雜醇油含量明顯提升，中后段變化不明顯。鄒永芳等[9]探究溫度對(duì)陳香型白酒風(fēng)味成分的影響，結(jié)果表明流酒溫度不同，所得基酒中微量成分的比例也隨之變化。溫度過高（大于35 ℃）會(huì)造成己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的明顯損失，乳酸乙酯和糠醛含量升高；溫度過低（小于30 ℃）不利于異雜成分的去除，流酒溫度控制在30～35 ℃時(shí)，陳香型白酒酒體質(zhì)量相對(duì)較好。張廣松等[10]對(duì)不同流酒溫度下的復(fù)合綿柔調(diào)味酒進(jìn)行品評(píng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫（平均31.5 ℃）下取得的酒樣復(fù)合香好，焦香氣味更濃郁，酒體更豐滿，風(fēng)格更為突出典型。類似地，醬香型白酒采用高溫餾酒工藝，能更大程度去除低沸點(diǎn)的醛類等物質(zhì)，提取酒醅中的多種風(fēng)味物質(zhì)。因此，通過流酒溫度的調(diào)控實(shí)現(xiàn)基酒品質(zhì)提升完全可行。

2.2 流速

酒醅蒸餾過程中流酒速度不同，原酒的口感和理化指標(biāo)也有差異。流速控制得當(dāng)可使乙醇最大限度濃縮，能充分萃取酒醅中的香味物質(zhì)，顯著提高蒸餾效率和原酒產(chǎn)質(zhì)量。目前，固態(tài)法白酒的流速一般控制在1～3 kg/min，但也有一些企業(yè)采用不同流速，如衡水老白干集團(tuán)將流酒速度控制在5～6 kg/min[11]，由此可看出隨著白酒釀造工藝的優(yōu)化，流酒速度也可跟著適當(dāng)調(diào)整。

曹建全等[12-13]通過機(jī)械化條件下流速試驗(yàn)，證明流酒速度對(duì)濃香型、芝麻香型白酒質(zhì)量有著重要影響。其中，濃香型白酒流酒速度以2～4 kg/min為宜，相對(duì)于高速（大于5.5 kg/min）流酒條件，緩慢流酒產(chǎn)量更高，有增加己酸乙酯，降低乳酸乙酯的效果，口感更為醇甜、醇厚、爽凈；而芝麻香型白酒有所不同，流酒速度以4～5 kg/min為宜，產(chǎn)量最高，且甲醇和糠醛等含量較少。張廣松等[10]研究表明低速流酒試驗(yàn)下的復(fù)合綿柔調(diào)味酒樣更加優(yōu)雅細(xì)膩，綿甜醇和，酒體更豐滿協(xié)調(diào)，后尾爽凈度更佳。崔鳳元等[14]研究表明在優(yōu)級(jí)酒的接選中，全程采用低速流酒或高速流酒，產(chǎn)量均較低，主要是因?yàn)楦咚倭骶茣r(shí)，酒醅中的酒精上升速度過快，無法完全提取香味物質(zhì)，易出現(xiàn)雜味；低速流酒時(shí)，酒醅中酒精上升速度慢，雖然香味物質(zhì)容易提取出來，但是流酒時(shí)間過長，后期酒也容易出現(xiàn)雜味。除此之外，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)乳酸乙酯含量隨流酒速度增加而逐漸升高，速度變化越大，其在餾分中含量越高；慢速蒸餾可使雜醇油集中在酒頭中進(jìn)行去除，去除率可達(dá)70%[15-16]。因此，結(jié)合不同白酒生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，針對(duì)性研究優(yōu)化流酒速度參數(shù)，可有效提高白酒產(chǎn)質(zhì)量，提升優(yōu)質(zhì)白酒產(chǎn)能。

2.3 蒸汽壓力

白酒蒸餾過程一直講究“緩汽蒸餾，大汽追尾”，由此可見蒸汽壓力對(duì)整個(gè)蒸餾過程至關(guān)重要。不同的蒸餾氣壓提供反應(yīng)的不同溫度和壓力環(huán)境，會(huì)直接影響酒醅升溫過程和酒醅中各類香味成分的析出速率，間接地影響到原酒的流速、總酸總酯、風(fēng)味感官等指標(biāo)，而適宜的蒸汽壓力能顯著提升白酒的產(chǎn)質(zhì)量。

徐麗等[17]研究顯示餾酒氣壓與流速的函數(shù)關(guān)系較符合多項(xiàng)式二階方程，因此可知酒度下降的速率與餾酒氣壓大小直接相關(guān)。餾酒氣壓較大時(shí)，乳酸乙酯提出率大幅提高，但乙酸乙酯和己酸乙酯含量會(huì)有下降，異丁醇、異戊醇含量也有明顯下降。徐鴻飛等[4]發(fā)現(xiàn)不同流酒階段飽和蒸汽流量的醬香型白酒的基酒產(chǎn)量具有顯著差異，流量調(diào)節(jié)尚存在較大的優(yōu)化空間。趙紅平等[18]驗(yàn)證增大蒸汽壓力有利于乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙縮醛、乙酸、丁酸、己酸、乳酸、仲丁醇、β-苯乙醇的餾出，降低蒸汽壓力有利于丁酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、異丁醇、異戊醇的餾出。管桂坤等[19]發(fā)現(xiàn)低壓蒸餾時(shí)，濃香型白酒多數(shù)易揮發(fā)的風(fēng)味物質(zhì)含量提高，口感更純正、凈爽；高壓蒸餾有利于濃香型白酒達(dá)到己酸乙酯增加、乳酸乙酯降低。石應(yīng)國等[20]開展減壓蒸餾試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蒸餾效率隨著負(fù)壓增大而降低，最高酒度數(shù)值降低持續(xù)時(shí)間拉長，酒度下降坡度變緩，風(fēng)味物質(zhì)多數(shù)降低，負(fù)壓越高表現(xiàn)越明顯，酒度及其他風(fēng)味物質(zhì)變化規(guī)律相比常壓蒸餾均發(fā)生顯著性變化。但特別的是，感官上雜味減輕，較常壓蒸餾酒更干凈，帶甜香，說明固態(tài)減壓蒸餾能改善白酒感官質(zhì)量。

2.4 蒸餾時(shí)長

蒸餾過程中所需時(shí)間的長短主要受到蒸汽壓力、流酒速度及取酒酒度等因素的影響。其中：蒸餾時(shí)間短，證明酒度下降快，蒸餾效率高，但是蒸餾不徹底，高沸點(diǎn)異雜成分多；蒸餾時(shí)間長，證明酒度下降慢，蒸餾效率低，一些水溶性異雜物質(zhì)后段析出多。因此通過解析白酒風(fēng)味物質(zhì)在不同蒸餾時(shí)長下的變化規(guī)律，選擇不同蒸餾時(shí)長階段進(jìn)行摘酒，有利于突出該階段白酒的風(fēng)格，特定性減少白酒中某些成分含量，提高基酒后期的勾調(diào)利用率，促進(jìn)白酒質(zhì)量提升。

黃永軍等[15]研究濃香型白酒乳酸乙酯蒸餾規(guī)律發(fā)現(xiàn)，在蒸酒開始時(shí)，乳酸乙酯含量升高緩慢，隨著蒸餾進(jìn)行，其含量迅速升高至最高點(diǎn)，而后又不斷降低，呈現(xiàn)先升高再降低趨勢。劉永峰等[21]發(fā)現(xiàn)汾酒蒸餾過程中，甲醇的餾出無普遍規(guī)律，乙酸乙酯、乙醛隨著蒸餾的進(jìn)行含量逐步降低，但乳酸乙酯的餾出規(guī)律正好相反，隨著蒸餾時(shí)長延長，含量逐步提高。汪茜等[22]研究發(fā)現(xiàn)清香白酒蒸餾過程中，乙酸乙酯在蒸餾前期含量最高，糠醛、乳酸乙酯、壬酸乙酯、β-苯乙醇、乙酸、丙酸、異戊酸等含量變化與蒸餾時(shí)長呈正相關(guān)關(guān)系，戊酸乙酯、甲醇集中在蒸餾中期，前期和后期含量少。林慧等[23]分析濃香型白酒蒸餾過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)：醛類、醇類物質(zhì)隨著蒸餾時(shí)長增加，總量呈遞減趨勢；酸類物質(zhì)呈遞增變化趨勢；酯類物質(zhì)總含量的變化呈先遞減再上升變化趨勢。因流酒過程物質(zhì)變化具有連續(xù)性，若能在蒸餾過程中找到這個(gè)臨界范圍，利用蒸餾過程中酒樣揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異，可分類建立不同段次基酒的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步細(xì)化豐富基酒類型。

2.5 酒度

白酒在蒸餾過程中，摘取的節(jié)點(diǎn)都是以規(guī)定的酒度為標(biāo)準(zhǔn)。由此可見取酒酒度的選擇對(duì)于白酒的產(chǎn)質(zhì)量影響至關(guān)重要。酒度的變化規(guī)律一般都是隨著蒸餾時(shí)間的延長而逐漸下降，但由于酒醅中復(fù)雜的醇溶性、水溶性等物質(zhì)，其在不同酒度的析出規(guī)律存在較大差異。選擇合適的酒度進(jìn)行摘酒，能有效減少基酒中的一些異雜成分，如高級(jí)醇、高級(jí)脂肪酸、甲醇等[24]。

黃永軍等[15]對(duì)不同餾酒酒度下濃香型白酒中乳酸乙酯含量進(jìn)行研究分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳酸乙酯含量隨著酒度的降低而先增加后減少，大約在酒度接近于零時(shí)，其在酒樣中含量達(dá)到最高值，隨后不斷降低。因此可根據(jù)乳酸乙酯含量變化，調(diào)整接酒方式，科學(xué)合理地利用后段酒中的乳酸乙酯。王建科等[25]分析濃香型白酒中乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯4種酯類隨酒度的變化規(guī)律，結(jié)果表明酒度大于72%vol時(shí)，基酒的濃香風(fēng)格典型。石應(yīng)國等[26]研究結(jié)果表明不同發(fā)酵期的固態(tài)小曲清香型白酒原酒接酒度最優(yōu)范圍有顯著差異。林鳳珍[27]的提高豉香型白酒餾酒酒度研究表明，提高取酒酒度后，避免后段酒尾帶來雜質(zhì)的影響，使酒體更加干凈，甜感更強(qiáng)。

3 結(jié)語與展望

固態(tài)蒸餾取酒環(huán)節(jié)，對(duì)于白酒產(chǎn)質(zhì)量影響非常重要，也是眾多白酒企業(yè)研究的重點(diǎn)。隨著固態(tài)蒸餾工藝的深入研究，已證實(shí)蒸餾溫度、流速、壓力、時(shí)間、酒度等關(guān)鍵條件因子均對(duì)白酒的產(chǎn)量與質(zhì)量具有顯著影響，選用合適的蒸餾條件，能有效提高基酒的產(chǎn)量與質(zhì)量。但因白酒香型種類較多，酒醅中風(fēng)味成分較為復(fù)雜，現(xiàn)有研究還不全面，對(duì)濃度較低但風(fēng)味貢獻(xiàn)度高的物質(zhì)研究較少，關(guān)鍵因子與蒸餾效果的關(guān)聯(lián)性研究還較為粗淺，僅揭示其大概的變化規(guī)律。

未來，圍繞白酒蒸餾取酒工藝環(huán)節(jié)：一是要深入白酒蒸餾器具的研究，運(yùn)用熱力學(xué)、物理學(xué)等研究方法，不斷優(yōu)化改進(jìn)蒸餾設(shè)備，提高蒸餾效率；二是要加大關(guān)鍵因子的偶聯(lián)研究，從多方面探究影響白酒蒸餾質(zhì)量的關(guān)鍵因子之間的相互作用和聯(lián)系，分析其對(duì)蒸餾過程的貢獻(xiàn)度，得到更優(yōu)的蒸餾工藝參數(shù)，提升蒸餾質(zhì)量；三是要強(qiáng)化風(fēng)味化學(xué)方面研究，找出白酒中風(fēng)味物質(zhì)在蒸餾過程中的規(guī)律，對(duì)于基酒分型分類、產(chǎn)量與質(zhì)量提升等方面有重要意義。