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摘　要： 科學發展和技術創新對醬香型白酒產業的持續、健康發展具有重要的支撐、引領作用。本文闡述了計算機勾兌技術、現代分析技術等多種現代前沿科技在醬香型白酒理論研究與實際生產中的應用。同時，也對醬香型白酒的未來科學研究和技術發展熱點進行了初步探討。
關鍵詞： 醬香型白酒； 前沿科技； 應用； 研究熱點

鄒江鵬　邱樹毅
（貴州國臺酒業有限公司、貴州大學釀酒與食品工程學院）

1.3 機械化、自動化技術
    　機械化、自動化技術在白酒生產過程中的應用極大地提高了白酒生產效率，降低了人工勞動強度，推動了白酒行業向工業化、現代化方向發展。
　　經過幾十年的技術研發與改造，目前，醬香型白酒生產中的部分環節已經實現了機械化、自動化。如：原材料的運輸和處理采用輸送機、提升機、去石機、振動篩、永磁滾筒等機械設備完成；原料和成曲的粉碎用粉碎機代替人工粉碎； 用挖斗實現了酒醅出池的機械化；用行車代替推車實現酒醅的出入池輸送；用不銹鋼活動甑代替過去的天鍋；采用打糟機碎糟；輸酒用管道、酒泵自動輸送；水處理和酒的凈化除濁全套采用機械化、自動化設備；包裝環節也在洗瓶、裝瓶、貼標、裝箱、打包和入庫管理等工序上實現了機械化、自動化。
    　此外，1967 年， 茅臺酒廠開始使用機器制曲代替人工拌料和踩曲，由于當時機械曲的質量和人工曲仍有差距，于1989年又開始恢復人工踩曲。但從長遠來看，制曲必然向著機械化、自動化的方向發展。茅臺集團的陳貴林等聯合有關單位、機構研制了第三代制曲機， 所制曲在外形、松緊度、提漿等方面與人工生產的曲塊能達到大致或完全一致的效果。在勾兌技術方面，機械化、自動化勾兌工藝正在形成。譚紹利等采用自動化大容器勾兌系統用于茅臺酒的勾兌， 首次將脈沖氣動調和系統與片式過濾設備綜合應用于白酒勾兌工藝。該系統提高了白酒生產的自動化水平， 使基酒利用率提高， 勾兌批次差異縮小。
1.4 計算機勾兌技術
    　20世紀80年代， 計算機技術被引入應用到傳統的釀酒工業，開創出白酒計算機勾兌新技術。20世紀90年代，精密分析儀器（氣相色譜）和電子技術的應用，促進了該技術的發展。采用計算機勾兌技術代替人工勾兌，不僅可以克服人工勾兌的不穩定性，穩定酒的質量，還便于多批次、多年次基礎數據的貯存與比較， 提高生產效率，縮短勞動時間。計算機勾兌技術已經在醬香型白酒中有所研究和應用。如茅臺公司早在20世紀80 年代中期就曾兩度嘗試將計算技術勾兌技術應用于茅臺酒勾兌過程。但由于醬香型白酒香氣組成成分極為復雜，單純靠計算機勾兌出來的酒或多或少存在著某些感官特征上的缺陷。因此，目前醬酒的勾兌要么還是人工勾兌，要么是采用人工勾兌和計算機輔助勾兌相結合的方式。如茅臺的勾兌是先由勾酒師小樣勾兌， 成功后再進行微機大型勾兌。國臺酒是用計算機將勾兌中的味覺用數字化、標準化的形式固定下來， 避免兌勾時由于人的味感改變而導致產品口感不穩定。
1.5 現代儀器分析檢測技術
    　白酒的分析檢測在白酒生產監控和質量控制等方面具有重要的作用和意義。
　　相比傳統的化學分析方法，現代儀器分析檢測技術在白酒生產中的應用不僅提高了白酒成分檢測的速度、效率及準確度，也極大地拓寬了被檢成分的范疇， 使原來用化學分析技術不能被檢測到或不能準確檢測的白酒成分得以檢測分析。
    　目前，應用于白酒檢測的現代儀器分析技術有色譜分析及其聯用技術、光譜分析技術及其他一些新型現代分析技術。色譜分析及其聯用技術主要包括氣相色譜（GC，是白酒分析中應用最多的分析技術）、氣相色譜－質譜聯用（GC－MS）等。光譜分析技術主要有原子吸收光譜法、紫外－可見光譜法、近紅外光譜法等。其他的新分析技術有電感耦合等離子質譜（ ICP－MS）、電子鼻、電子舌技術等。從檢測方面來看， 現代儀器分析技術在醬香型白酒中可應用于：
1.5.1原輔料及產品質量檢測：
    　 如己酸乙酯等酯類的測定采用氣相色譜法；雜醇油的測定采用氣相色譜或分光光度法；甲醇的測定采用分光光度法；鉛、錳等金屬元素測定用原子吸收光譜法； 糧食原料中黃曲霉毒素測定用免疫親和層析凈化－高效液相色譜法/ 熒光光度法測定；農殘的測定采用氣相色譜法等。
1.5.2風味物質鑒定與分析：
    　1982年，日本人采用氣相色譜與質譜聯用剖析出了茅臺酒中的168 種香氣成分，其中醚醇類27 種，酸類25 種，酯類45 種，羰基類29 種，酚類9 種，含氮類33 種。2007年，Zhu等應用二維氣相色譜/ 飛行時間質譜法（GC×GC/TOFMS）對茅臺酒的特征香氣物質進行了分析。結果被鑒定的香氣成分物質有528 種，包括有機酸、醇類、酯類、酮類、乙醛、縮醛、內酯、含氮化合物、含硫化合物等。此外，茅臺酒廠也采用GC×GC/TOFMS 技術從茅臺酒中檢測出963 個峰， 定性出873個組分，其中酸類85種、酯類380種、醇類155種、酮類96種、醛類73種、含N 類36種、其他48種。在相同條件下, 醬香型白酒分出963個峰，濃香型白酒分出674個峰，清香型白酒分出484個峰，說明醬香白酒的微量成分組成最豐富。2010年，Fan等通過攪拌棒吸附萃取(SBSE)和GC－MS，定量了醬香型郎酒中76 種香氣化合物；2012年，Fan等應用氣相色譜－聞香法(GC－O)和GC－MS 在醬香型茅臺酒與郎酒中檢測到186 種香氣活性物質，發現重要的風味化合物是己酸乙酯、己酸、3－甲基丁酸、3－甲基丁醇、2，3，5，6－四甲基吡嗪、2－苯乙酸乙酯、乙酸－2－苯乙酯、3－苯丙酸乙酯、4－甲基愈創木酚和γ－癸內酯等；同時發現大量的吡嗪類化合物對風味有明顯貢獻。同年，王道平等以GC－MS 對習酒的香氣成分進行定性分析。結果發現，醬香習酒的芳香物質主要分為兩類：一是由低沸點的醇、酯、醛類組成，起呈香作用；二是由高沸點的酸性物質組成，是空杯留香的構成物質。其中， 低沸點的醇、酯、醛類成分含量約占90 %以上。2013 年，王曉欣等應用GC－O 和GC－MS 分析了醬香型習酒中揮發性香氣成分。共檢測出72 種香氣化合物，主要的香氣物質是酯類、醇類、揮發性有機酸、呋喃類、芳香族類、酚類、醛酮類、吡嗪類以及含硫化合物等。香氣強度較大的物質有丁酸乙酯、己酸乙酯、1－丙醇、3－甲基丁醇、乙酸、3-甲基丁酸、糠醛、四甲基吡嗪和二甲基三硫，這些物質對醬香型習酒的風味貢獻較大。
1.5.3構建指紋圖譜：
    　建立指紋圖譜能較為全面地反映酒中所含化學成分的種類與數量， 進而對其質量進行整體描述和評價， 也可以用來作為鑒別白酒真偽優劣的依據。
　　2006 年，李長文等運用紅外光譜技術分別獲得茅臺、郎酒、金士力3 種醬香型白酒的三級紅外宏觀指紋圖譜。證實了用三級紅外宏觀指紋圖譜法鑒別區分同類型白酒是直接、快速和有效的。2008 年，鄭巖等用GC－MS技術建立了茅臺酒的共有指紋圖譜。所建圖譜不僅具有多成分同時定性的優勢，而且有較好的重現性、精密度和穩定性， 能夠有效地應用于茅臺酒的質量控制及真偽辨別。2010 年，孫其然等也建立茅臺酒的GC－MS 指紋圖譜，確認了35 種共有特征組分。通過酒的特征組分比較和基于“夾角余弦法”的指紋圖譜相似度分析，可以區分貴州茅臺酒和其他不同酒精度、不同香型的白酒。
1.5.4其他：
　　除了以上的應用外，現代儀器分析技術在醬香酒中還有很多應用，如用于白酒勾兌、大曲與酒醅中組成分析、醬香型白酒健康因子研究、新型白酒分析技術的開發等。
1.6 其他現代科學技術
    　除了以上提及的科學技術， 還有很多現代科技在醬香型白酒的研究和生產中得以應用。如以下幾個方面：
1.6.1防偽技術：
　　防偽技術的應用對白酒產業的持續、健康發展有保駕護航的作用。常見的白酒防偽技術有條碼防偽技術、激光全息防偽技術、油墨技術、電碼防偽技術、酒瓶結構防偽技術、紋理防偽技術等。目前，茅臺采用全新RFID（射頻識別）防偽技術，消費者利用隨身攜帶具有NFC功能的手機， 即可對茅臺酒進行防偽驗證及溯源。
1.6.2催陳技術：
　　新釀造的白酒需要經過貯存才能消除雜味，使口感醇厚、口味協調。然而自然老熟周期長、貯存設備投資大。因此，采用催陳技術來加速白酒的老熟已成為白酒行業的重要研究課題。
　　白酒的人工催陳技術有紅外線照射法、激光催陳法、γ－射線輻文章來源華夏酒報射法、微波催陳法、超聲波振蕩法、磁處理法、催化劑催陳法、超高壓射流催陳法、高電壓脈沖電場催陳法、毛細管超濾膜催陳法、納米工藝處理技術催陳等。目前，醬香型白酒的人工催陳已有研究報道。1987 年，馮榮瓊等采用電暈法處理醬香型白酒，結果發現，新酒經電暈法處理幾個小時后，能與貯存期1年的同類酒相媲美。經電暈法處理后的酒，總酸降低，減少了酒中的沖辣味；高級醇降低，減少了苦澀味。說明電暈法對加速白酒老熟有一定效果。2012 年，申圣丹等研究了超高壓射流技術對醬香型白酒的催陳作用。結果發現，該技術對白酒的催陳作用顯著。隨著壓力的上升，總酸、電導率、乳酸乙酯增加，異戊醇/ 異丁醇在適宜范圍內稍有上升，乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯減少，基本與自然存放趨勢一致。此外，超高壓50～200 MPa 條件下處理醬香型白酒，效果較佳，200 MPa 時酒樣色澤微黃透明，相當于自然存放6 個月時的色澤。
1.6.3農業技術：
　　作為醬香型白酒的生產原料，高粱、小麥的品種和質量對醬香型白酒的風味品質有直接影響，通過良種選育技術獲得高產、優質原料新品種，可以進一步提高酒的產量及質量， 促進醬香型白酒的生產。2007年，彭秋等以貴州省當地農家糯高粱品種資源為主要原料， 經過3代系統選育后選出相對穩定的9 個新品系GS1～GS9。其中，GS8 淀粉含量為63.2 %、支鏈淀粉含量95.4%；GS6 淀粉含量為63.4%，支鏈淀粉含量89.6%，均符合茅臺酒用高粱原料指標，可用于醬香型白酒生產。此外， 仁懷市豐源有機高粱育種中心用本地傳統的高粱品種小紅纓子與特矮桿雜交選育得到“紅纓子” 高粱新品種，具有抗病蟲、產量高、耐蒸煮、支鏈淀粉含量高（ 90%）、出酒率高等優良特性， 是目前茅臺集團釀酒公司唯一指定的有機高粱釀造原料。
2 醬香型白酒科學研究與技術發展熱點
    　由于醬香型白酒整個釀造體系的復雜性， 迄今仍有很多核心的理論與技術問題未解決， 制約了醬香型白酒理論研究和生產的深入發展。因此，還需進一步加大科學研究與技術創新力度，如以下幾個方面：
2.1發酵過程機理的揭示
    　深入、全面地研究和揭示發酵過程機理是今后醬香型白酒理論研究的重點和難點。包括研究醬香產生所必需的微生物及其在醬酒生產中所起的作用； 產醬香微生物在發酵培養過程中的合成代謝機制； 特定生化代謝反應與曲酒風格和質量變化的相關性； 發酵過程中的各種物質變化與多種酶學反應的相關性等。
2.2風味物質及其形成機制研究
    　應用現代分析技術，全面剖析醬香型白酒中的呈香呈味物質， 找出醬香風味的本質特征； 研究風味成分之間的量比關系及其對白酒質量和風味的影響； 研究特征風味成分的產生途徑及影響機制等。
2.3釀酒微生物資源化利用與開發
    　醬香型酒高溫曲、酒醅等均是巨大的微生物資源庫， 從中可發現并發掘出很多工業微生物有效菌株。如從大曲中分離篩選功能微生物，通過強化制曲方式提高大曲的生化性能；從糟醅中篩選出高耐性、高產乙醇酵母菌用于酒精的大規模工業化生產等。
2.4生產工藝改造與創新
    　醬香型白酒傳統生產工藝復雜、周期長、成本高。對傳統生產工藝進行技術優化與改造，以期達到提高出酒率、縮短生產周期、減少原材料產物的資源化利用， 釀造清潔生產與循環經濟關鍵技術研究等。
2.5原料選育與栽培技術研究
    　開展酒用優質、高產高粱、小麥等有機原料的育種、規范化栽培與病蟲害生物防治技術研究； 研究完善種植基地自然環境條件主要控制指標體系等。
2.6機械化、自動化生產及監控技術的開發。
    　目前醬香型白酒生產的機械化、自動化程度仍處于較低水平。因此，還應繼續開發機械化、自動化生產及監控技術以降低勞動強度和穩定產品質量。如：開發出機械培曲設備、人工智能裝甑設備；開發可自動監測和控制曲坯倉內發酵過程的計算機監控系統； 開發具有基酒和成品酒分析數據管理、酒庫管理、酒體輔助設計與勾兌等功能的計算機管理與控制系統等。除了以上幾點， 對醬香型白酒今后的科學研究與技術發展熱點還有：醬香型白酒健康因子與代謝途徑關系研究，白酒原產地域和酒類保真技術開發，白酒貯存與勾兌工藝技術開發，人工催陳技術研究開發，生產過程中副產物的資源化利用，釀造清潔生產與循環經濟關鍵技術研究等。
3 總結
    　現代科學技術在醬香型白酒生產中的應用推動了該產業的發展與進步， 使醬香型白酒的生產和科研無論是在技術水平還是理論水平上都取得了長足的進步。
　　然而， 迄今仍有很多生產上的技術問題和科研上的核心理論未解決。因此，醬香型白酒企業在秉承傳統工藝的基礎上，還要繼續加大科學技術應用與創新力度，實現對生產工藝和質量控制核心理論與技術的突破， 并大膽探索生產的新技術、新工藝、新方法，提高產品的科技含量，以提高醬香型白酒行業的核心競爭力， 并推動醬香型白酒產業持續、健康發展。