張東躍，趙德義，劉選成，來安貴，曹建全，郭學(xué)鳳

(山東景芝白酒有限公司，山東濰坊 262119)

中國濃香型白酒歷史悠久，底蘊(yùn)深厚，在中國白酒發(fā)展歷史長河中因其獨(dú)特魅力，故而貫越古今，在中國白酒領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，受到廣大消費(fèi)者的喜愛[1]。在傳統(tǒng)濃香型白酒釀造生產(chǎn)中，因其工藝傳統(tǒng)，生產(chǎn)過程粗放，勞動強(qiáng)度大，環(huán)境條件差[2]，尤其是在勞動力成本大幅增加以及重體力勞動難招工的今天，給濃香型白酒生產(chǎn)廠家進(jìn)一步發(fā)展帶來一定影響，表現(xiàn)出越來越大的弊端[3]。因此，如何將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)完美融合，實(shí)現(xiàn)濃香型白酒釀造機(jī)械化、自動化、智能化生產(chǎn)[4]，甚至未來無人化生產(chǎn)，是濃香型白酒釀造行業(yè)未來發(fā)展趨勢，也是技術(shù)人員面臨的重大課題。

在現(xiàn)代濃香型白酒釀酒生產(chǎn)中，隨著對釀造生產(chǎn)工藝的不斷深入研究以及機(jī)械加工水平的提升和自動化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，多數(shù)名優(yōu)白酒廠家通過結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際，與各大設(shè)備研發(fā)和制造廠、學(xué)院高校等進(jìn)行合作，相繼打造出獨(dú)具特色的機(jī)械化、自動化、智能化濃香型白酒釀造生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)工業(yè)向現(xiàn)代工業(yè)的成功轉(zhuǎn)型，對濃香型白酒未來進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生了較深遠(yuǎn)影響[5]。然而，在實(shí)際機(jī)械化、自動化、智能化現(xiàn)代濃香型白酒釀造生產(chǎn)中仍面臨著一些關(guān)鍵崗位、關(guān)鍵工序由于受到當(dāng)前技術(shù)、設(shè)備的限制，未能實(shí)現(xiàn)成功轉(zhuǎn)型，仍保留著傳統(tǒng)工藝，量質(zhì)摘酒工序就是其一。

濃香型白酒傳統(tǒng)摘酒工藝技術(shù)要求“掐頭去尾、看花接酒、分段流酒、邊嘗邊掐、量質(zhì)摘酒”[6]，為將這一要求實(shí)現(xiàn)自動化轉(zhuǎn)型升級，景芝白酒技術(shù)團(tuán)隊通過與高校、自動化設(shè)備生產(chǎn)廠家合作，在進(jìn)行大量工藝、設(shè)備研究試驗基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新和研發(fā)了一套全新濃香型白酒流酒自動分級系統(tǒng)。系統(tǒng)通過實(shí)時在線檢測流酒酒精度并根據(jù)設(shè)定的分級流酒參數(shù)值智能控制流酒管道閥門的開合來實(shí)現(xiàn)自動分級操作。系統(tǒng)的應(yīng)用，在降低工人勞動力提高生產(chǎn)效率的同時，一定程度上消除了人工感官分級的依賴性和主觀性[7]，確保了分級質(zhì)量，提升了流酒分級精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化操作水平，初步實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)行業(yè)關(guān)鍵工序向現(xiàn)代工業(yè)自動化操作的成功轉(zhuǎn)變。

目前，流酒自動分級系統(tǒng)已在景芝白酒芝麻香和濃香車間分別實(shí)施和應(yīng)用，應(yīng)用效果較好。本文以濃香車間為例，主要從系統(tǒng)設(shè)備及功能簡介、自動分級參數(shù)值建立和系統(tǒng)應(yīng)用對比分析三個方面分別對流酒自動分級系統(tǒng)在景芝濃香型白酒釀造生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，為濃香型白酒釀造生產(chǎn)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供參考。

1 系統(tǒng)設(shè)備及功能簡介

1.1 系統(tǒng)設(shè)備

流酒自動分級系統(tǒng)主要由風(fēng)冷式冷卻器、智能在線酒濃度計、在線酒流量計、流酒管道、PLC 運(yùn)算控制器、觸摸控制屏、氣動閥及其附屬構(gòu)件等組成。具體設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖詳見圖1。

1.2 功能簡介

流酒自動分級系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)實(shí)時在線顯示和統(tǒng)計功能。系統(tǒng)通過智能在線酒濃度計、在線酒流量計和PLC 運(yùn)算控制器將各數(shù)據(jù)在現(xiàn)場觸摸屏上實(shí)時顯示，具體包括：流酒酒精度、流酒密度、流酒溫度、流酒速度。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能是指通過在線酒流量計和PLC 運(yùn)算控制器將每次分級后各等級酒流酒數(shù)量以及總流酒數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計和累計，并在現(xiàn)場觸摸屏直觀顯示。

流酒自動分級系統(tǒng)操作分自動模式和手動模式兩種。自動模式下，系統(tǒng)通過實(shí)時檢測流酒酒精度并根據(jù)選擇的分級參數(shù)設(shè)定種類（面糟、大米查、雙輪）自動控制流酒管道上氣動閥門的開合實(shí)現(xiàn)自動分級操作，具體界面見圖2，手動模式下，需手動控制觸摸屏上氣動閥的開合按鈕實(shí)現(xiàn)手動分級流酒操作。

流酒自動分級系統(tǒng)同時設(shè)有分級參數(shù)設(shè)定管理功能，可根據(jù)當(dāng)前及以后實(shí)際生產(chǎn)需要設(shè)置不同季節(jié)、不同酒醅的流酒自動分級參數(shù)。具體界面見圖3。

圖3 流酒自動分級系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定界面

2 自動分級參數(shù)值建立

2.1 流酒擬合曲線和回歸模型的建立

根據(jù)景芝濃香型白酒釀造生產(chǎn)實(shí)際，將發(fā)酵結(jié)束后的酒醅分面糟、大米查糟和雙輪糟3 種類型，每種類型分別裝甑蒸酒。面糟產(chǎn)酒酒質(zhì)較差，除酒頭單獨(dú)摘出外，其他部分一般直接作為二級酒處理。

大米查糟和雙輪糟流酒自動分級參數(shù)建立方法為：流酒過程切換到手動分級模式下采取人工感官品評分級方式對流出的原酒進(jìn)行分級，等級分為：酒頭、特級酒、優(yōu)級酒、二級酒和酒尾。同時，記錄人員從開始流酒至流酒結(jié)束每0.5 min 記錄一次瞬時酒精度，期間如有分級，同時記錄其瞬時流酒酒精度。

每種類型酒醅共進(jìn)行5 次試驗，試驗數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行曲線擬合和回歸建模，同時對模型是否有意義進(jìn)行檢驗。大米查糟和雙輪糟流酒擬合曲線見圖4 和圖5，回歸模型及模型檢驗詳見表1。

表1 大米查糟、雙輪糟流酒曲線回歸模型

圖4 大米查糟流酒擬合曲線

圖5 雙輪糟流酒擬合曲線

從表1 可以看出，大米查糟和雙輪糟回歸模型R2值均在0.85 以上，說明模型可以解釋85 %以上的酒精度變化，模型效果較理想，準(zhǔn)確率較高；兩模型P值均為0.000，小于0.05，說明兩模型是有意義的。

2.2 流酒分級參數(shù)值的建立

參照流酒擬合曲線和回歸模型，結(jié)合人工感官品評分級結(jié)果，最終確立3 種類型酒醅各等級酒分級參數(shù)值，形成條件算法并依次錄入分級參數(shù)設(shè)定管理模塊。各類型酒醅分級參數(shù)值設(shè)定值見表2。

表2 分級參數(shù)值設(shè)定表

3 系統(tǒng)應(yīng)用對比分析

3.1 自動與人工分級質(zhì)量比較

組織7 名具有品酒師或省、國家級白酒評酒委員資質(zhì)人員組成專業(yè)隊伍對兩種方式分級酒樣進(jìn)行感官品評打分，并對同一酒醅不同分級方式酒樣打分結(jié)果是否有差異進(jìn)行t 檢驗。感官品評打分結(jié)果及差異性檢驗見表3。

表3 自動與人工分級酒樣感官品評打分結(jié)果及差異性檢驗

從表3 可以看出，經(jīng)配對樣本差異性t 檢驗得出，在各等級酒中自動分級與人工分級P 值均大于0.05，說明兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義，也就是說自動分級與人工分級的分級質(zhì)量無顯著差異。

3.2 自動與人工分級優(yōu)劣比較

流酒自動分級與人工感官分級兩種方式的比較見表4。

表4 流酒自動分級與人工感官分級方式比較

4 結(jié)論

4.1 流酒自動分級系統(tǒng)按照設(shè)定參數(shù)值自動實(shí)現(xiàn)流酒分級操作，在一定程度上消除了對人的依賴性和主觀性，一方面解決了操作人員因連續(xù)品評造成感官鈍化影響分級質(zhì)量和工作效率的問題；另一方面解決了對操作人員專業(yè)性、技術(shù)性和感官靈敏度的要求。

4.2 流酒自動分級系統(tǒng)依據(jù)酒精度分級，雖分級質(zhì)量穩(wěn)定，準(zhǔn)確性較高，與人工分級無顯著性差異，但受當(dāng)前技術(shù)、設(shè)備的限制，其應(yīng)用也存在一定局限性，如遇操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐删企w出現(xiàn)異雜味如糠味、泥臭味等時，自動分級無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分級。因此，自動分級替代人工分級是有前提條件的。

4.3 流酒自動分級系統(tǒng)的應(yīng)用，在降低工人勞動力提高生產(chǎn)效率的同時，提升了流酒分級精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化操作水平，初步實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)行業(yè)關(guān)鍵工序向現(xiàn)代工業(yè)自動化操作的轉(zhuǎn)型。