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传统酿酒经验如何转变为科学数据模型?看看国台酒的故事

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酱酒酿造,蒸粮是一个非常重要的工艺。每年重阳节下沙,以及重阳节一个多月后的糙沙,这两个生产环节新投入生产的高粱在经过润粮后,需要上甑蒸煮。这个时候高粱蒸煮程度合适与否,直接决定着全年酿酒生产的成败。

酱酒酿造有一句话高度概括了酿一瓶好酱酒的秘诀:“一曲二火三功夫”。一曲就是大曲的质量,二火就是高粱蒸煮的好坏,三功夫就是酿酒工匠的精耕细作。

怎样去判定高粱蒸煮程度?

长期以来,评价酱酒酿造过程高粱蒸煮的方法,主要是依靠有经验的酿酒工人手捻、鼻闻、眼观的感官判断,评价标准多见于“七分熟、八分熟、柔熟”等主观描述。

国台酒业集团技术总监卢君告诉记者,这一种基于感官经验式的判断,标准模糊,易受人员经验及主观影响,不利于蒸粮程度及酿酒过程的稳定性控制,也不利于规模化的生产。国台技术团队经过多年科研攻关,提出数字化解析蒸粮程度的糊化度指标评价方法,将高粱蒸煮从传统的主观判定,转化为数字的方式。

日前,记者采访了卢君,他讲述了国台三个品质故事,呈现了国台如何在酿酒重要工艺环节,将传统的依靠模糊的、经验性的评价方式,转化为依靠科学数据的方式。这些创新性的技术是如何应用在生产中,并提升国台酒品质?一起走进国台的故事。


(国台酒部分科研人员)


高粱要蒸煮到什么程度?糊化度指标告诉你

“蒸煮高粱的目的,就是让高粱淀粉糊化。”卢君说,何为糊化?他举了一个易懂的例子:“就像我们吃的大米,要煮熟了才能吃,让生淀粉变成熟淀粉,这样有利于消化。这一过程,也可称之为糊化。”

而高粱糊化后,有利于微生物利用糊化后的可发酵性糖进行生长繁殖和代谢,更有利于发酵。因而,高粱蒸煮是整个酱酒酿造过程中非常重要的环节。

针对高粱蒸煮这一关键工艺,卢君团队根据在蒸粮过程中高粱淀粉结构发生变化的原理,在行业内开创性提出了数字化解析蒸粮程度的糊化度指标评价方法。

在构建糊化度指标模型过程中,卢君团队对酱酒酿造的下沙、糙沙生产阶段选取不同蒸煮程度的高粱样品,让经验丰富的酒师进行感官评判,之后在实验室检测高粱样品酶解后的还原糖含量、初始淀粉含量等指标,探索出数据模型,计算出样品糊化度。

从2018年开始,国台技术团队与数十位经验丰富的酒师合作,收集感官经验数据和糊化度检测数据,录入数百份对比数据。经过4年多的数据收集和跟踪,国台成功建立了一种评价高粱蒸煮程度的糊化度模型,不同蒸煮程度的高粱样品均可以匹配特定的糊化度数据区间,关联效果良好。

根据国台建立的糊化度模型,在实际下沙生产过程中就可以确定蒸煮程度的标准为“10%≤糊化度≤ 16%”,对应传统主观判定标准“七分熟”;糙沙生产过程中就可以确定蒸煮程度的标准为25%≤ 糊化度≤32%,对应传统主观判定标准“八分熟”。

这种评价酱酒生产过程中高粱蒸熟度的模型,科学地解析“七分熟”“八分熟”,将传统的经验转化为数据的标准,并应用于指导生产,改变了以往酿酒生产时只能依靠经验判断的方式,提高了国台酿酒生产的质量把控能力。

2021年,国台技术团队在《中国酿造》核心期刊上发布研究成果,题为《一种评价酱香型白酒酿造过程高粱蒸煮程度的技术研究》,引起了行业界的广泛关注。

卢君认为:“现在,再以口传心授‘传帮带’‘老带新’的方式来传承技艺,不容易跟上时代的发展步伐,还会造成知识和经验在代际传承中出现部分的断层和缺失。”

国台的办法是运用科技手段,将传统酱酒工艺中依靠经验和模糊的操作方式,转化为依靠数据的方式,以糊化度数据为评判指标,从而更加有效、稳定的控制高粱蒸煮这一关键工艺。


(国台酒业集团技术总监卢君)


生物传感器如何闻香判断发酵效果?

在国台酒厂,一名车间酒师每天上班后,第一件事往往都是走到酿酒车间堆积区,在糟醅(高粱和曲粉混合发酵后的混合物)堆子腰部位置,把手插进堆子,感受高粱发酵的温度。随后,酒师手捧一把糟醅,闻香、手捻,判断其糖分和水分等。这是传统酿酒师们依靠自身经验去判断糟醅发酵效果。

但在卢君看来,过去评判高粱发酵效果主要依靠感官观察是否达到标准,这会导致不同车间,甚至同一车间不同班组所生产的基酒品质存在差异。

摸索传统工艺的原理本质,用数字化、标准化的方式完美再现,从而解决类似问题,这是国台的惯例。2020年,国台科研技术人员多方调研、考察,开始接触到生物传感器分析仪。

生物传感器分析仪可检测包含葡萄糖、L-乳酸、乙醇等多种物质含量指标,且检测结果准确、快速。国台技术团队着手将该仪器运用在评价酱酒发酵效果。

心动就行动。当年国台就率先引入生物传感器分析仪,并结合生产实际需求,选择了葡萄糖、L-乳酸、乙醇三种指标作为常规检测指标,尝试应用。

经过2年的研究,在2022年12月,国台技术部完善基于传感仪检测的酱香型白酒出入窖及窖内糟醅葡萄糖、L-乳酸、乙醇的检测方法,完成方法验证,并建立基于传感仪检测的酱香型白酒出入窖糟醅质量标准。

2022年底,《基于传感仪检测的酱香型白酒出入窖及窖内糟醅葡萄糖、乳酸、乙醇的检测方法》及《基于传感仪检测的酱香型白酒出入窖糟醅质量标准》开始在国台厂区大范围推广应用。这项技术的应用,为国台生产工作提供了更多有效信息,有力保障了国台基酒质量及产量。

从发现问题到解决问题,从探索者到标准制定者,国台不断追求技术上的突破,全力技术攻关,推动智能酿造战略,都没忘初心,就是提升国台酒的品质。

用一句来比喻:对于白酒智能化来说,智能化设备可比作“身体和躯干”,而基于数据的标准和模型才是“大脑”。国台在酱香型白酒数字化、智能化领域蹚出了一条持续提升产品品质的发展之路。

检验每一瓶国台酒“指纹”,确保酒质更恒定

长期以来,白酒产品在出厂前最后一道重要质量关卡,就是品酒师感官品评。品酒师依靠个人经验和感官感受对产品进行把关、评价。但是,品酒师容易受能力和身体条件影响,且评价标准带有一定的模糊性,无法准确用数字量化。

为此,国台技术团队又找到了一种新的方式,辅助感官品评,这就是指纹图谱技术。

众所周知,白酒风味成分复杂,对酒体风格起作用的不是某种单一成分或某些成分,而是全部成分共同作用的结果。因此,对于白酒质量评价应该从整体成分上进行综合评价。

国台科研人员:“我们希望找到一种客观及可量化的整体评价酒体质量的标准,使感官品评和客观数字化评价结合起来,对白酒质量进行更为全面公正把控。”

通过多年科研技术攻关,国台在2021年将指纹图谱技术运用在产量质量评价中,建立国台国标酒标准图谱。


(国台国标酒标准图谱)


卢君说,指纹图谱技术具有采样精度高,操作方便、快速且识别能力强等优点,适合从整体上评价复杂成分的样品特征,已成为国内外广泛接受的质量评价模式。国台正是认识到指纹图谱技术的诸多优势,遂将该项技术运用到产品质量评价中。

国台选择多批次感官品评无差异的国台国标酒样品,作为构建国台国标酒指纹图谱的标准样品集。再将这些标准样品的图谱进行共有化处理,得到国台国标酒的共有模式,即代表国台国标酒的标准图谱,也是对照指纹图谱。以此标准图谱为对照,对其他国台国标酒样品进行相似度对比,可评价不同批次国台国标酒与标准国台国标酒图谱之间的差异。

卢君说,在每批次勾调小样、半成品以及成品酒放行前,均进行感官品评和气相指纹图谱相似度检测,计算每批次小样、半成品和成品与国标酒标准图谱的相似度。

“相似度要达到多少?”

“相似度不低于90%,且感官品评合格,二者都要达标,才能出厂。”

从2021年以来,每一批国台国标酒出厂前,都需要经过“感官品评+气相指纹图谱相似度检测”两道关卡以及“感官+可量化数据”双重评价模式,确保每一瓶酒的质量恒定一致。

两道关卡、双重保险。国台对质量要求的“太苛刻”,正是为了给消费者提供一瓶高品质的酱香酒。

卢君坦言,一路走来,科研人员在智能酿造和科技创新进程中,确实有很多次失败,但国台对于科研工作一直大力投入、长期投入,在政策上、财力上、行动上都给予了大力支持。“如此优越的环境下,我们只要放手去探索、大胆去创新。”

国台坚信,科技创新是酒类产业发展的动力源,也是实现行业全面提升的发展方向。当前,国台正朝着打造“中国新名酒”目标前进,强大的科研力量,将为其高质量发展提供了智力和技术支撑。

“中国白酒从以前肩挑背扛的生产模式向数字化、信息化、智能化转变,是产业发展大势所趋。”卢君表示,智能酿造与传统工艺并非站在对立面,现代科技和传统工艺也并不冲突,其实智能酿造是对传统工艺的更精准传承。多年来,国台已用时间、实践证明智能酿造能保障产品品质、提升产品质量。

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