王旭亮，胡 健，吳苗葉，王德良，王麗華，張鳳杰

（1.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司，北京100015；2.國家酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心，北京100015；3.上海金楓酒業(yè)股份有限公司，上海201501；4.上海石庫門釀酒有限公司，上海201501）

黃酒是以稻米、黍米、玉米、小麥等谷物為主要原料，經(jīng)蒸煮、加酒曲、糖化、發(fā)酵、壓榨、過濾、煎酒、貯存、勾兌而成的發(fā)酵酒[1]。

黃酒作為世界上最古老的酒種之一，距今已有6000年左右的歷史，它與葡萄酒、啤酒并稱為世界三大古酒[2]。

貯存陳釀對于黃酒的品質(zhì)和特點具有重要的意義。一定時間的貯存陳釀可以增加黃酒香氣，提高酒體醇厚感、協(xié)調(diào)性、柔順性，是形成黃酒典型風格不可或缺的環(huán)節(jié)。

黃酒的貯存陳釀容器，一般為陶壇、碳鋼罐、不銹鋼罐等。這些容器以陶壇貯存的陳釀效果最好、酒質(zhì)最佳。

黃酒貯存用陶壇一般采用黏土燒結(jié)而成，內(nèi)部和外部涂有一層釉，通常容積在22～24 L。陶壇作為黃酒的傳統(tǒng)貯存容器，由于其貯存效果的優(yōu)越性，至今仍被黃酒企業(yè)大量采用，其貯存機理日益被重視[3-5]。

乙醇是黃酒中除水以外含量最多的物質(zhì)，黃酒陳釀過程中風味物質(zhì)的變化很大程度上受乙醇含量的影響。同時，乙醇含量的變化對于貯存酒損和后期的勾調(diào)具有很大的影響。而陶壇多采用荷葉封口、泥巴封存[6]，這會利于乙醇含量的穩(wěn)定。但是目前還鮮見關(guān)于陶壇貯存過程乙醇含量變化情況的研究。

因此，本研究以某黃酒廠2009—2016年開壇后酒樣的檢測數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)來源，采用統(tǒng)計分析的方法對黃酒陶壇貯存過程乙醇含量的變化情況進行分析，對乙醇隨貯存時間的變化情況進行數(shù)學建模，并對模型進行初步的評估，為黃酒陶壇貯存提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及酒樣目錄

數(shù)據(jù)來源于上海金楓酒業(yè)股份有限公司2009—2016年加飯黃酒開壇檢測數(shù)據(jù)，其中酒樣目錄見表1。

1.2 分析方法

由于采集的數(shù)據(jù)缺乏原始的生產(chǎn)跟蹤信息。因此，在進行不同貯存年份樣品的統(tǒng)計分析時，數(shù)據(jù)的可靠性至關(guān)重要。故分析包括以下幾個方面：（1）異常數(shù)據(jù)的識別和剔除；（2）異常年份的剔除；（3）酒精含量的變化趨勢分析，對于酒精隨貯存時間變化情況進行建模，并對模型進行評估。異常數(shù)據(jù)的識別和剔除不僅考慮酒精含量，而且要考慮還原糖、總酸、氨氮、pH值等因素。

表1 貯存后開壇酒樣信息統(tǒng)計表

2 結(jié)果與分析

以與黃酒質(zhì)量密切相關(guān)的理化指標酒精含量、還原糖、總酸、氨氮、pH值等為研究對象。采用箱狀圖的方法，對異常數(shù)據(jù)、異常年份進行識別和剔除，在此基礎上構(gòu)建了貯存過程乙醇的變化情況方程。

圖1 不同貯存時間酒樣理化指標的箱狀圖

2.1 異常數(shù)據(jù)識別和剔除

采用箱狀圖（圖1）對異常酒樣進行逐年識別，共發(fā)現(xiàn)48個異常酒樣?？紤]到本次酒樣樣本的取樣情況和生產(chǎn)信息的缺失情況，對剔除異常酒樣后的樣本進行了二次識別（圖2）。共發(fā)現(xiàn)10個異常數(shù)據(jù)。通過箱狀圖識別異常數(shù)據(jù)，共識別出異常數(shù)據(jù)58組，對其予以剔除，剩余樣本數(shù)量為205個，以此為樣本（表2），進行進一步分析。

2.2 異常年份的剔除

年份間酒樣如果具有可比性，有個很重要的前提是，每年生產(chǎn)酒樣相對穩(wěn)定。但由于缺乏各年份的生產(chǎn)及酒樣信息，因此，只能對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的逐年變化情況依規(guī)律進行評估，識別異常年份酒樣，并進行剔除，以使分析結(jié)果更加可靠。

圖2 不同貯存時間酒樣理化指標的箱狀圖（剔除一次識別異常數(shù)據(jù)后）

圖3 不同貯存時間酒樣理化指標（剔除異常酒樣后）

表2 剔除異常數(shù)據(jù)后的貯存開壇酒樣信息統(tǒng)計表

圖3為剔除異常酒樣后，不同貯存時間酒樣理化指標的箱狀圖。由圖3可以看出，依變化規(guī)律，貯存6年、7年、8年酒樣與之前酒樣有明顯不同。因此，將其作為異常年份予以剔除，只對近5年來的酒樣信息進行分析（圖4）。

2.3 酒精度隨貯存時間模型的構(gòu)建

乙醇是黃酒中除水分外含量最多的物質(zhì)，貯存過程中很多化學反應都是圍繞乙醇展開，因此乙醇含量隨貯存時間的變化情況對于黃酒貯存質(zhì)量和成本具有重要的意義。同時，以上研究也發(fā)現(xiàn)乙醇在貯存過程中呈現(xiàn)線性變化。

因此，對乙醇隨貯存時間的變化情況進行數(shù)學建模，并對模型進行初步的評估。具體建模過程如下：

回歸分析：酒精度與貯存時間（年）。

回歸方程為：酒精度=18.4-0.400貯存時間（年）。見表3。

表3 建模結(jié)果

計算：S=0.316286；R-Sq=83.2%；R-Sq（調(diào)整）=83.1%。見表4。

表4 建模方差分析

由以上研究得出，酒精度隨貯存時間的模型為：

酒精度=18.4-0.400×貯存時間（年）。

表明酒精度隨貯存時間以0.400%vol/年的量減少。

圖4 不同貯存時間酒樣理化指標（剔除異常年份后）

3 討論

搜集貯存后開壇加飯酒樣數(shù)據(jù)263組，采用統(tǒng)計學的方法對其進行了分析，主要包括：異常數(shù)據(jù)的識別和剔除，異常年份的剔除，酒精含量的變化趨勢分析，對于酒精隨貯存時間變化情況進行建模，并對模型進行評估。

明確了酒精度隨貯存時間的延長逐漸降低的趨勢，并對酒精度隨時間變化進行建模，估算黃酒隨貯存時間酒精度的減少速率為0.400%vol/年。

黃酒貯存除了容器的影響外，貯存環(huán)境、氣候條件等對貯存過程的影響也較大，而本研究的局限性是只針對某一企業(yè)進行研究。因此，相對于研究結(jié)論而言，本研究更是提供了一種在初始信息缺失情況下，探究黃酒陶壇貯存過程中酒精乃至其他理化指標的研究方法。