中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾裝置的演變歷程及研究現(xiàn)狀

謝 軍，羅恵波，曾 勇，黃 丹，黃治國(guó)，衛(wèi)春會(huì)，朱莉莉*

（1.四川輕化工大學(xué) 釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 宜賓 644005；2.四川酒業(yè)茶業(yè)投資集團(tuán)有限公司，四川 宜賓 644005）

中國(guó)白酒一直是我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的典型代表之一，作為世界六大蒸餾酒之一，其已形成各具特色、風(fēng)格典型的不同香型，呈現(xiàn)出百花齊放的總體格局[1]。中國(guó)白酒的起源一直是行業(yè)爭(zhēng)論的話題，從酒星造酒[2]、猿猴釀酒[3]、儀狄作酒再到杜康造酒，眾說(shuō)紛紜。直到科研工作者對(duì)20世紀(jì)60年代河南省賈湖遺址中出土的陶罐上殘留的類似于酒痕跡的物質(zhì)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的釀酒的主要原料是大米、果類和其他含糖物質(zhì)，表明廣大的勞動(dòng)人民可能是中國(guó)白酒的真正制作者，此次發(fā)現(xiàn)將我國(guó)釀酒歷史向前推到了公元前7 000年左右[4]，與起源于公元前6 000～5 800年左右的葡萄酒和起源于公元前8 500～5 500年的啤酒幾乎處于同一時(shí)代[5]。目前，蒸餾裝置出現(xiàn)的時(shí)間也存在較大的爭(zhēng)議，就史料記載而言，中國(guó)白酒（古稱燒酒）最早明確記載于史料的是公元元年左右成書的《神農(nóng)本草經(jīng)疏》，該書在描述砒霜等劇毒之物時(shí)，曾寫到“……若得酒及燒酒服，則腸胃腐爛，頃刻殺人”，在描繪桑葚酒時(shí)，也曾寫到“……亦可以汁熬燒酒，藏之經(jīng)年，味愈佳”[6]；西漢時(shí)期楊雄也曾著《方言》一書，書中曾記載著“酢餾，甑也”，即酸敗后的酒可以通過蒸餾操作來(lái)處理，均是早期史料記載蒸餾裝置的證據(jù)之一[7]。這類史料記載較之國(guó)外“威士忌”等蒸餾酒詞匯的出現(xiàn)早了近1 200年[8]，比意大利以葡萄為原料的蒸餾酒早了近1 300年[9]，目前，國(guó)外很多研究機(jī)構(gòu)、文章和書籍都認(rèn)為蒸餾酒的故鄉(xiāng)在中國(guó)[10]。

中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開蒸餾裝置和蒸餾技術(shù)的不斷進(jìn)步，二者可謂是相輔相成。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾裝置的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，介紹了傳統(tǒng)的天鍋甑、傳統(tǒng)蒸餾甑桶的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)，機(jī)械化蒸餾甑桶在傳統(tǒng)蒸餾甑桶基礎(chǔ)上的改進(jìn)與完善，最后，對(duì)連續(xù)化蒸餾裝置的類型進(jìn)行了總結(jié)，并分析其主體結(jié)構(gòu)、蒸餾工藝以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。以期對(duì)研究中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾技術(shù)發(fā)展歷程提供一定的參考，也為后續(xù)蒸餾裝置的研究提供一定理論基礎(chǔ)。

1 天鍋甑

天鍋甑可謂是中國(guó)白酒行業(yè)使用范圍最廣、出現(xiàn)時(shí)間較早的蒸餾裝置之一，在北京市、四川省、云南省等地均有出現(xiàn)，甚至至今仍能在浙江、廣西和江西部分地區(qū)尋找到天鍋甑的蹤跡[11]。2006年，位于吉林省的大安酒廠在改造廠房時(shí)出土了大量的釀酒器具，出土的物件可組裝為完整的燒酒鍋具——天鍋甑，到2012年，研究人員對(duì)出土物件進(jìn)行深入研究并擴(kuò)大發(fā)掘后確認(rèn)大安酒廠遺址是遼金時(shí)期的燒酒坊，將天鍋甑出現(xiàn)時(shí)間前推至遼金時(shí)期[12]。自20世紀(jì)90年代開始，全興酒業(yè)對(duì)其酒坊遺址進(jìn)行了全面發(fā)掘，從近300 m2的遺址中發(fā)掘出了大量的釀酒器具，完整地反映了中國(guó)傳統(tǒng)白酒釀造工藝流程，其中一套完整的天鍋甑展示于全興酒史博物館[13]。在對(duì)江西省轄區(qū)內(nèi)一燒酒作坊遺址進(jìn)行發(fā)掘時(shí)，發(fā)現(xiàn)了完整的釀酒遺跡，其中兩處天鍋甑遺跡，包括土灶、燒鍋底座以及接酒等[14]，這些考古發(fā)現(xiàn)表明，天鍋甑至少在明清時(shí)期已經(jīng)得到了完善，并具有較廣泛的使用。

天鍋甑不僅在我國(guó)漢族人民釀酒行業(yè)有著較為廣泛的應(yīng)用，在部分少數(shù)民族地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了天鍋甑的蹤跡。如云南省佤族燒酒[15]、云南省彝族燒酒、蒙古族馬奶酒[16]以及拉薩的青稞酒[17]等少數(shù)民族特色酒的蒸餾裝置都存在天鍋甑的影子，這也證明了中國(guó)蒸餾酒的工藝和裝置均為我國(guó)古人原創(chuàng)，不是舶來(lái)之物[18]。

1.1 天鍋甑的基本結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的天鍋甑主要由三部分組成，自下而上分別是地鍋、帶箅子的木甑、盛裝冷凝水的天鍋及冷凝管、接酒容器等配套部件。在灶臺(tái)上依次安置好地鍋、木甑和天鍋后開始加熱，地鍋中蒸汽源源不斷地上涌，乙醇及其他香味物質(zhì)不斷從箅子上糟醅中提取、濃縮的，上升的蒸汽遇到盛放冷凝水的天鍋后液化滴落于天鍋底部的銅盤中，再順著天鍋底部的流酒管流入甑外的接酒容器中，即可完成蒸餾工藝。天鍋甑可謂是我國(guó)古代先民在長(zhǎng)時(shí)期的實(shí)踐中不斷選擇、改進(jìn)、完善得到的一種適用于中國(guó)白酒的蒸餾裝置，其獨(dú)特蒸餾原理為后續(xù)各個(gè)時(shí)代蒸餾裝置的改進(jìn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也使得中國(guó)白酒屹立于世界蒸餾酒之林[19]。

1.2 天鍋甑的優(yōu)點(diǎn)與不足

1.2.1 優(yōu)點(diǎn)

天鍋甑獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形成了其通道大、汽路短、集團(tuán)型汽-液相變模式的三大優(yōu)勢(shì)，經(jīng)天鍋甑蒸餾的新酒具有醇厚、溫潤(rùn)、無(wú)明顯新酒味的特點(diǎn)，感官品評(píng)上甚至與貯存3個(gè)月后的由地面蒸餾系統(tǒng)所得新酒相近。天鍋甑所具有的這種優(yōu)勢(shì)主要與其在蒸餾過程中能夠確保酒中各組分分子間、香味各組分間保持完整性密切相關(guān)，天鍋甑真正地做到了在蒸餾過程中不改變酒汽中“香”“味”間原始組合比例，從而確保了酒中各種香味物質(zhì)組分的比例協(xié)調(diào)。

1.2.2 不足

新中國(guó)成立以后，中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)開始不斷復(fù)蘇、發(fā)展、振興，產(chǎn)能也在不斷擴(kuò)大，天鍋甑出現(xiàn)了不適應(yīng)生產(chǎn)的情況，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是勞動(dòng)強(qiáng)度大，“天鍋”中的冷凝水會(huì)隨著蒸餾的進(jìn)行溫度上升，為了確保冷凝效果需要定時(shí)更換冷凝水，同時(shí)還需要有專人不停地混勻“天鍋”中的冷凝水，否則冷凝效果差。在舊時(shí)釀酒坊的學(xué)徒工首先要學(xué)會(huì)的就是攪動(dòng)“天鍋”中的冷凝水，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、冷卻效果不穩(wěn)定問題。

二是流酒溫度不穩(wěn)定，由于天鍋甑普遍采用柴火進(jìn)行加熱，火力大小無(wú)法控制一致，導(dǎo)致蒸汽壓力不穩(wěn)定、蒸汽對(duì)糟醅中香味物質(zhì)的提純效果減弱，加之由于天鍋冷凝效果不穩(wěn)定，最終很可能會(huì)導(dǎo)致“豐產(chǎn)不豐收”的現(xiàn)象[20]。

三是換熱效率低下，由于“天鍋”中冷凝水與酒蒸汽間熱交換面積小、交換速率緩慢、人工攪動(dòng)頻率不穩(wěn)定導(dǎo)致甑子容量受到限制，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量無(wú)法擴(kuò)大，這也是天鍋甑后續(xù)被閑置的主要原因之一[21]。因此，天鍋甑逐漸退出了歷史舞臺(tái)，如今只在博物館以及部分偏遠(yuǎn)地區(qū)能夠看見天鍋甑的足跡。

2 傳統(tǒng)蒸餾甑桶

隨著新中國(guó)的成立，我國(guó)工業(yè)開始復(fù)蘇、振興、擴(kuò)大，天鍋甑也隨著中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)的振興逐漸被地面蒸餾系統(tǒng)（傳統(tǒng)蒸餾甑桶）取代。傳統(tǒng)蒸餾甑桶是我國(guó)一種專門針對(duì)固態(tài)發(fā)酵糟醅而設(shè)計(jì)的獨(dú)特蒸餾裝置，不同于世界上其他蒸餾裝置。其主體結(jié)構(gòu)自下而上分別為地下預(yù)埋的加熱器—底鍋、上下口直徑分別為2.0 m和1.8 m左右、高1.0 m左右的錐形圓筒、甑箅、活動(dòng)的甑蓋；通過中間的導(dǎo)汽筒與冷凝罐相連[19]。蒸餾時(shí)向加入水后的底鍋中通入蒸汽，產(chǎn)生飽和的水蒸氣并通過甑箅進(jìn)入甑桶中，按照“輕撒勻鋪、探氣上甑”的操作要領(lǐng)進(jìn)行上甑、封甑，水蒸氣與甑桶中的糟醅進(jìn)行熱質(zhì)交換，通過“汽化-液化-汽化”的不斷循環(huán)將糟醅中酒精和微量風(fēng)味物質(zhì)逐步濃縮于蒸汽中并通過導(dǎo)汽筒傳入冷凝桶中轉(zhuǎn)化為酒液，完成整個(gè)蒸餾過程[22]。

2.1 傳統(tǒng)蒸餾甑桶的演變

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖是源于天鍋甑，但也不僅僅是簡(jiǎn)單地將冷卻裝置“天鍋”更換為冷凝桶，而是在使用過程中進(jìn)行了不斷的調(diào)整、改進(jìn)，演變主要包括以下幾個(gè)方面：

一是制作材料的演變，甑桶制作材料從最開始的石材、鐵、鋁逐步發(fā)展為現(xiàn)在的不銹鋼材質(zhì)[23]。不同材質(zhì)制作的甑桶具有各自優(yōu)缺點(diǎn)，石制甑桶具有甑桶邊熱傳遞速率慢，有利于糟醅中風(fēng)味物質(zhì)的萃取的優(yōu)點(diǎn)，但存在加工困難，機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)；鐵制和鋁制甑桶雖有加工便利的優(yōu)點(diǎn)，但因不耐腐蝕，影響酒質(zhì)的缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍受限[24]；目前普遍采用的不銹鋼甑桶具有易制作、耐腐蝕、強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但也存在甑桶內(nèi)酒汽不能同步上升，優(yōu)質(zhì)酒提取率不穩(wěn)定的缺點(diǎn)[25]。

二是甑桶外形的演變，主要有柱筒形和圓盆形兩種，由于柱筒形甑桶存在操作難度大、酒質(zhì)差、蒸餾效率較低等缺點(diǎn)已被淘汰；圓盆形甑桶在操作恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上的蒸餾效率可達(dá)80%～96%，酒汽在甑桶內(nèi)聚集效果比較好，初餾酒精度可達(dá)80%vol左右[26]。

三是出甑方式改變，傳統(tǒng)甑桶蒸餾采用人工上甑，蒸餾結(jié)束后也由人工出甑，雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、人工操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)，為了減少出甑工段的勞動(dòng)強(qiáng)度，甑桶底部箅子改進(jìn)為延中軸線打開的合頁(yè)形式，蒸餾結(jié)束后將甑桶提升到攤晾區(qū)域上空，打開甑桶底部插銷，合頁(yè)打開即可完成出甑操作，大大減小了勞動(dòng)強(qiáng)度[27]。

四是甑桶蓋子的改進(jìn)，天鍋甑中采用的天鍋既是冷凝器也是甑蓋，具有保持酒原始風(fēng)味特征的優(yōu)點(diǎn)，但由于耗能耗水大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低等問題逐漸將冷凝器與甑蓋分開設(shè)計(jì)使用。甑蓋的設(shè)計(jì)也經(jīng)歷了多次的修改，由于最開始的平形甑蓋存在酒蒸汽導(dǎo)出受阻等問題逐漸被漏斗狀的甑蓋取代。漏斗狀的甑蓋同樣存在一些不足，主要問題是導(dǎo)汽筒和甑蓋連接處存在一個(gè)較大的表面積差，酒蒸汽需要經(jīng)過突然的壓縮才能通過導(dǎo)汽筒進(jìn)入冷凝罐中，突然的壓縮可能會(huì)導(dǎo)致酒液的原始結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[26]，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致部分酒蒸汽液化后沿甑蓋內(nèi)壁流至密封槽中造成酒損和香損。為了完善存在的不足，科研工作者們進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，如甑蓋夾層、填充隔熱材料、在夾層內(nèi)壁開孔收集酒液等，努力做大、新的突破[28]。

2.2 傳統(tǒng)蒸餾甑桶優(yōu)點(diǎn)與不足

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖是間歇式蒸餾，但也完全符合拉烏爾定律，實(shí)質(zhì)上也可以看作是一個(gè)獨(dú)特的填料蒸餾塔[29]，通過工人師傅的上甑操作在甑桶內(nèi)形成糟醅層，隨著蒸汽的不斷上涌甑內(nèi)溫度不斷上升，蒸汽在糟醅層內(nèi)不斷“汽化-液化-汽化”，經(jīng)過多次萃取濃縮后使糟醅中酒精度從5%vol左右提升至65%vol左右，同時(shí)也將糟醅中微量的、數(shù)量眾多的香味物質(zhì)萃取至基酒中，實(shí)現(xiàn)對(duì)糟醅中香味物質(zhì)的提取[30]，也可以在一定程度上減少有害物質(zhì)的含量，如農(nóng)殘、重金屬和塑化劑等[31]。

2.2.2 不足

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖較天鍋甑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但依然存在一些需要改善的地方，主要包括以下幾點(diǎn)：

一是上甑技術(shù)影響蒸餾結(jié)果，雖釀酒一線工人在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)了“輕撒勻鋪，探氣上甑”、“松、輕、準(zhǔn)、薄、勻、平”等上甑操作技巧，但實(shí)際生產(chǎn)中由于上甑工人主觀因素同樣也會(huì)出現(xiàn)由上甑操作的失誤導(dǎo)致出酒率和基酒酒質(zhì)受到影響的情況，也就是行業(yè)所說(shuō)的“豐產(chǎn)不豐收”[32]。

二是摘酒技術(shù)影響蒸餾結(jié)果，一般會(huì)對(duì)傳統(tǒng)白酒蒸餾過程中的基酒分段摘取、儲(chǔ)存，如四川的濃香型白酒摘酒過程中講究“掐頭、去尾、留中間”，即摘酒師傅通過采用“看花摘酒”工藝對(duì)基酒進(jìn)行分段摘取、儲(chǔ)存，方便后續(xù)的勾調(diào)環(huán)節(jié)。但大清花、小清花、云花等不同酒花類型的判定受摘酒師傅主觀性的影響，同一位摘酒師傅在不同身體狀態(tài)下或者不同的摘酒師傅對(duì)于同樣酒花的判斷可能就會(huì)出現(xiàn)一些分歧，這些分歧有可能會(huì)導(dǎo)致分段摘酒過程中出現(xiàn)酒損[33]。

三是上甑失誤造成蒸餾事故，在蒸餾過程中可能會(huì)因?yàn)樯详倒さ氖炀毝?、認(rèn)真度、身體狀態(tài)等出現(xiàn)蒸餾事故，如底鍋水添加過多、底鍋水未更換比較粘稠時(shí)容易造成蒸餾時(shí)涌入甑內(nèi)，導(dǎo)致糟醅浸水、污染，造成“淤鍋”事故[34]；上甑過程中蒸汽控制不穩(wěn)導(dǎo)致蒸汽突然中斷，糟醅層隨之逐漸下沉，部分氣路受阻造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，造成“墜甑”事故；由于上甑結(jié)束時(shí)糟醅墻沒有做好或者上甑時(shí)鋪撒不均勻造成偏甑、酒蒸汽從糟醅層薄弱處沖出，并沿著甑蓋與甑體密封處沖出，造成酒損甚至濺射到烤酒工身上，產(chǎn)生燙傷事故。以上所列舉的事故中輕微事故會(huì)造成酒損，嚴(yán)重的甚至?xí){到工人的人身安全，這是傳統(tǒng)蒸餾甑桶在蒸餾過程中需要嚴(yán)格注意的事項(xiàng)。

四是水封造成酒損，傳統(tǒng)蒸餾甑桶由于甑邊效應(yīng)會(huì)有部分酒蒸汽泄露到液封的水中，在一甑蒸餾結(jié)束后，一般導(dǎo)汽筒水封槽中酒損為0.7 kg左右，甑桶水封槽中酒損為2 kg左右[35]，這部分酒損雖在多次技改中得到一定的減少，但這個(gè)問題仍然存在。

3 機(jī)械化蒸餾甑桶

隨著機(jī)械化在白酒行業(yè)中的不斷推廣，越來(lái)越多的釀酒工段實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，尤其是在蒸餾工段，目前部分酒廠已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)工藝[36]，其中機(jī)械化蒸餾甑桶是在傳統(tǒng)蒸餾甑桶的基礎(chǔ)上進(jìn)行了諸多改進(jìn)和完善形成的，主要包括以下幾方面：

3.1 上甑環(huán)節(jié)的改進(jìn)

鑒于人工上甑存在勞動(dòng)強(qiáng)度較大、上甑環(huán)境較惡劣、上甑工的主觀性影響出酒率和酒質(zhì)等不足[37]，部分酒企開始圍繞“探氣上甑、輕撒勻鋪”的核心工藝要求探索機(jī)械上甑工藝，目前已用于實(shí)際生產(chǎn)的主要為抖動(dòng)式和旋轉(zhuǎn)式上甑機(jī)器人。

抖動(dòng)式上甑機(jī)器人主要由機(jī)械臂和料斗組成，借助紅外線成像儀探測(cè)糟醅層上的溫度變化來(lái)判斷蒸汽的上升，達(dá)到“探汽上甑”工藝要求。上甑時(shí)通過料斗的輕微抖動(dòng)將糟醅輕撒勻鋪在預(yù)先設(shè)定好的區(qū)域中，使每一斗糟醅剛好完成一個(gè)區(qū)域的上甑。抖動(dòng)式上甑機(jī)器人由于沒有在機(jī)械臂內(nèi)部設(shè)置傳送裝置，每一料斗上甑結(jié)束后需要轉(zhuǎn)動(dòng)至糟醅傳送裝置處進(jìn)行補(bǔ)料，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)上甑過程[38-39]。

旋轉(zhuǎn)式上甑機(jī)器人在抖動(dòng)式上甑機(jī)器人的基礎(chǔ)進(jìn)行了改進(jìn)，在機(jī)械臂內(nèi)部預(yù)置了糟醅傳送裝置，同時(shí)配備了糟醅進(jìn)出口、升降及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等輔助設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性上甑，優(yōu)化了整個(gè)運(yùn)行軌跡，提高了“探汽上甑”的靈敏度[40]。

目前，紅外線熱成像技術(shù)無(wú)法直接表征糟醅內(nèi)層溫度、上甑時(shí)糟醅鋪撒不均勻、糟醅層局部汽路受阻、內(nèi)置式傳送帶不易清洗容易滋生雜菌等仍是上甑機(jī)器人當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，這也將是未來(lái)上甑機(jī)器人主要解決的痛點(diǎn)[41-42]。

3.2 甑桶結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)蒸餾甑桶存在的不足，在機(jī)械化蒸餾工藝實(shí)施過程中，甑桶自身結(jié)構(gòu)也在不斷完善。為了減少勞動(dòng)強(qiáng)度、減少酒損、提高生產(chǎn)效率，甑桶結(jié)構(gòu)增加了旋轉(zhuǎn)設(shè)備、升降設(shè)備和構(gòu)架等輔助設(shè)備，蒸餾結(jié)束后通過電機(jī)的推動(dòng)使甑桶旋轉(zhuǎn)到一定角度完成出甑操作；桶內(nèi)蒸汽孔采用品字形不均分布可以一定程度上減弱甑邊效應(yīng)；通過設(shè)置液壓裝置、氣封裝置以及桶口采用硅膠密封可以減少水封所帶來(lái)的酒損[43-44]。改進(jìn)后的甑桶自動(dòng)化、機(jī)械化程度較高，有利于釀酒行業(yè)整個(gè)機(jī)械化的推廣，實(shí)現(xiàn)與其他國(guó)際蒸餾酒生產(chǎn)技術(shù)水平的接軌[45-46]。

3.3 摘酒環(huán)節(jié)的改進(jìn)

摘酒工藝的好壞受烤酒工主觀因素的影響較大等問題，鑒于傳統(tǒng)蒸餾過程中的分段摘酒主要依靠烤酒工看酒花、品評(píng)等方式，釀酒行業(yè)科研人員研發(fā)出了自動(dòng)化摘酒裝置[47]。自動(dòng)化摘酒裝置主要是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上借助酒精度在線檢測(cè)器、溫度在線檢測(cè)器和流量在線檢測(cè)器替代烤酒工的主觀判斷，并設(shè)置5～6個(gè)出酒管道作為不同等級(jí)原酒的出口。餾酒時(shí)在線檢測(cè)的數(shù)據(jù)反饋到中央控制器，再通過電磁閥門調(diào)節(jié)出酒管的位置實(shí)現(xiàn)分段摘酒的工藝要求[48-49]。

4 連續(xù)蒸餾裝置

上述幾種蒸餾裝置均屬于間歇蒸餾，在固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中連續(xù)蒸餾裝置仍處于研究階段，目前主要集中于液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中，郭梅君等[50]針對(duì)液態(tài)法白酒設(shè)計(jì)了一套塔式連續(xù)蒸餾裝置，經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)蒸餾工藝在能耗方面能夠節(jié)約60%左右的蒸汽用量和50%左右的冷卻水用量，蒸餾后的酒質(zhì)更加純凈、柔和，廢醪中僅有0.5‰左右的酒份，是間歇蒸餾工藝的四分之一，相對(duì)于傳統(tǒng)間歇蒸餾裝置具有諸多優(yōu)勢(shì)[51]。近年來(lái)固態(tài)白酒傳統(tǒng)間歇甑桶蒸餾工藝暴露出了一些不足，如上述的甑桶多而分散、生產(chǎn)效率低、容易出現(xiàn)酒損等。因此，為了提高整個(gè)白酒行業(yè)的機(jī)械化、智能化、自動(dòng)化、連續(xù)化和聯(lián)動(dòng)化的程度，科研人員對(duì)固態(tài)發(fā)酵法白酒連續(xù)蒸餾裝置及工藝進(jìn)行了深入研究并取得了大量研究成果[52-54]，形成了不同類型的連續(xù)蒸餾裝置。

4.1 筒體旋轉(zhuǎn)式連續(xù)蒸餾裝置

該裝置主體結(jié)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)筒體、螺旋進(jìn)料和出料機(jī)、抽汽集成器、冷凝器和儲(chǔ)酒罐等。蒸餾開始時(shí)酒醅通過螺旋進(jìn)料機(jī)進(jìn)入筒體，筒體以5～20 r/min開始旋轉(zhuǎn)，糟醅隨著筒體旋轉(zhuǎn)不斷向出料口前進(jìn)并與通入的蒸汽充分接觸，上升至頂部的酒蒸汽由抽汽集成器收集后導(dǎo)入冷凝器中，冷凝后的白酒流入儲(chǔ)酒罐中，糟醅則通過螺旋出料機(jī)排出，完成整個(gè)蒸餾操作[55]。

該設(shè)備具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、人工需求低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，如旋轉(zhuǎn)過程中糟醅中的疏松劑容易拋出，導(dǎo)致糟醅間隙減少影響蒸餾效果；筒體旋轉(zhuǎn)過程中濕潤(rùn)的糟醅物料容易因?yàn)殡x心力粘貼在筒體壁上難于清洗，同時(shí)導(dǎo)致酒損；由于糟醅層較薄，提香效果無(wú)法趕上傳統(tǒng)蒸餾甑桶，不適用于濃香型和醬香型等白酒的蒸餾[56]。

4.2 中空旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)蒸餾裝置

該裝置主體結(jié)構(gòu)包括固定的密封殼體、具有螺旋葉片中空旋轉(zhuǎn)軸和收集器。蒸餾開始時(shí)糟醅從中空旋轉(zhuǎn)軸的一端輸入，糟醅隨著螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)沿著中空軸向前移動(dòng)，中空軸中的加熱介質(zhì)被熱源加熱后使糟醅中的乙醇及其他香味物質(zhì)揮發(fā)到殼體空間內(nèi)，并被收集器捕捉，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化蒸餾[57]。

該裝置螺旋葉片設(shè)計(jì)為中空，與中空旋轉(zhuǎn)軸相連，加熱后可使糟醅受熱更均勻，有利于糟醅中揮發(fā)性物質(zhì)的析出；同時(shí)避免了旋轉(zhuǎn)式設(shè)備存在的不足。但該裝置同樣存在一些不足，如整個(gè)裝置較長(zhǎng)，不同區(qū)域蒸餾出的組分不一樣，不利于收集；螺旋葉片長(zhǎng)時(shí)間使用后容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，需選用耐酸、耐腐蝕的金屬；整個(gè)螺旋軸由多個(gè)螺旋葉片組成，存在較多的死角后期清洗比較麻煩，清洗不當(dāng)容易染菌。

4.3 塔式連續(xù)蒸餾裝置

該裝置在前面多種連續(xù)蒸餾裝置的基礎(chǔ)上，為了更好地模擬傳統(tǒng)蒸餾甑桶在蒸餾過程中反復(fù)“汽化—液化—汽化”的濃縮過程，設(shè)計(jì)為塔式連續(xù)蒸餾裝置。該裝置主要由塔體、糟醅輸入裝置、糟醅輸出裝置、發(fā)熱源等組成，蒸餾過程中糟醅從塔頂輸入蒸餾塔中，蒸汽則從塔底輸入，蒸汽由下而上穿過糟醅層對(duì)其中的乙醇及其他香味物質(zhì)進(jìn)行濃縮。糟醅在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方式目前主要有兩種，一是塔內(nèi)設(shè)計(jì)傾斜的多級(jí)擋板，糟醅沿著多級(jí)擋板緩慢向塔底滑落，蒸汽沿著擋板間隙上升從而完成蒸酒工段；二是塔內(nèi)設(shè)計(jì)有合頁(yè)篩板，通過篩板的打開和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)糟醅的向下滑落，蒸汽則通過篩孔穿過糟醅層完成蒸餾工段。塔式蒸餾裝置雖然比之前兩種均有一定的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些問題，如暫時(shí)無(wú)法達(dá)到大曲酒蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于麩曲或小曲清香型白酒的蒸餾[58-60]。

相對(duì)于傳統(tǒng)間歇蒸餾來(lái)說(shuō)，連續(xù)蒸餾具有著勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在小曲或麩曲白酒蒸餾過程已得到了一定的應(yīng)用，并取得了一定的科研成果，但在固態(tài)法大曲白酒產(chǎn)業(yè)中仍處于研究階段，尤其在濃香型白酒、醬香型白酒、大曲清香型白酒等大曲酒蒸餾方面，這是由于大曲酒糟醅相對(duì)于小曲或麩曲酒糟醅更為復(fù)雜，包括物理結(jié)構(gòu)、糟醅中所含物質(zhì)以及糟醅中香味物質(zhì)等。在后續(xù)研究中應(yīng)該以糟醅層的厚度、糟醅層數(shù)、輔料的有無(wú)、糟醅的傳送方式以及酒蒸汽的收集等方面為研究中心，只有盡可能完善蒸汽與糟醅的熱質(zhì)交換才能夠做到“豐產(chǎn)”又“豐收”，就當(dāng)前蒸餾技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，連續(xù)蒸餾裝置必將是未來(lái)中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)研究的重點(diǎn)之一。

5 總結(jié)與展望

本文對(duì)中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的蒸餾裝置的發(fā)展歷程進(jìn)行了綜述，對(duì)傳統(tǒng)的天鍋甑、傳統(tǒng)蒸餾甑桶、機(jī)械化蒸餾甑桶及連續(xù)蒸餾裝置的主體結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。盡管每種蒸餾裝置都存在不足之處，但在中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中起到了重要的作用。

當(dāng)前，中國(guó)白酒釀造過程中采用的蒸餾裝置主要還是甑桶，包括傳統(tǒng)的和機(jī)械生產(chǎn)的甑桶，而連續(xù)蒸餾裝置仍處于研究階段。后續(xù)蒸餾裝置研究應(yīng)該將機(jī)械化、智能化和連續(xù)化作為研究中心，以保證出酒率與酒質(zhì)為前提，不斷地完善裝置結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械化、智能化、減少勞動(dòng)強(qiáng)度、增強(qiáng)穩(wěn)定性，逐步被白酒企業(yè)所接受。中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)只有在傳承中不斷創(chuàng)新，才能保持永久的生機(jī)。