“如何釀出一杯好酒?”
現(xiàn)在來看,這似乎不是一個(gè)太大的難題。但從可追溯的人類歷史來看,這其實(shí)是兩個(gè)問題:1、如何把酒釀出來?這需要解決“從0到1”質(zhì)變的問題;2、如何把酒釀好?這需要解決“從1到100”發(fā)展的問題。
回答第一個(gè)問題,人類用了二百至三百萬年時(shí)間,直到9000年前才釀出了世界上第一杯酒。而在接下來的9000年時(shí)間,人類做的另外一件事,就是不斷優(yōu)化解決如何“把酒釀好”。
這是一個(gè)逐漸提高對酒認(rèn)知的過程,漫長且緩慢。在相當(dāng)長的時(shí)間里,人們并不理解釀酒的真正原理,認(rèn)為酒質(zhì)厚薄優(yōu)劣,全憑天賜。因此,如何釀一杯好酒,其實(shí)并不是一個(gè)簡單的問題,涉及太多復(fù)雜的變量,以及更多未知的變量。
得益于生產(chǎn)力水平的提升,即便過去人們未能發(fā)現(xiàn)釀酒的底層原理,但仍然憑借著千百年來的探索和優(yōu)化,總結(jié)出系統(tǒng)的工藝流程和操作規(guī)范,釀酒技藝也在不斷地提升。人們習(xí)慣于將這些工藝和規(guī)范,籠統(tǒng)地稱之為“天人合一”“天人共釀”,感性的字眼中透露出些許神秘,其中道理,只可意會。
而現(xiàn)在,憑借著大量的科研理論與新型數(shù)字化技術(shù),這些無法明確的經(jīng)驗(yàn),正在被逐漸解析。例如茅臺鎮(zhèn)第二大釀酒企業(yè)——國臺數(shù)智酒業(yè),經(jīng)過二十余年的努力,構(gòu)建了來源可溯、質(zhì)量可控、去向可追、責(zé)任可究的全過程標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng),四個(gè)“可”從源頭上保證了產(chǎn)品的質(zhì)量、風(fēng)味與批次。
數(shù)智化釀造,或許正是開啟白酒美好未來的鑰匙。
(圖為國臺智能釀造車間)
一、什么是“一杯好酒”?
哲學(xué)上的“第一性原理”,對于人們研究“釀一杯好酒”有著重要的啟示。這種思維方式要求人們回歸事物的本質(zhì),尋找最基本的條件和規(guī)律,從而更深入地理解問題并找到解決方案。
順著以上的邏輯,在回答“如何釀造一杯好酒”之前,人們需要了解的是什么是“一杯好酒”?在過去,這個(gè)問題的答案,主要是指口感。
中國釀酒工業(yè)老一輩科研工作者經(jīng)過不懈努力,從底層邏輯入手研究,讓釀酒這門學(xué)科,從數(shù)千年依靠感性認(rèn)知形成的經(jīng)驗(yàn)科學(xué),逐漸進(jìn)入到以現(xiàn)代微生物學(xué)為基礎(chǔ)的理論科學(xué)。
人們發(fā)現(xiàn),和釀酒息息相關(guān)的水源、土壤、氣候、氣溫等一系列復(fù)雜因素都在影響并維持著另外一個(gè)更重要的因素,那就是“釀酒微生物”。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)釀酒微生物才是釀酒的“第一動力”和白酒風(fēng)味的“第一來源”這一底層規(guī)律時(shí),中國白酒行業(yè)打開了“任督二脈”,開始進(jìn)入高速發(fā)展階段。圍繞這一關(guān)鍵核心所進(jìn)行的流程優(yōu)化、設(shè)備改進(jìn)、工藝提升、技術(shù)創(chuàng)新,大大推動了白酒行業(yè)的發(fā)展和市場格局的變化。
比如人工窖泥技術(shù)的成熟,促進(jìn)了濃香型白酒在全國的推廣并改變了市場格局;比如酒曲技術(shù)的創(chuàng)新,引發(fā)行業(yè)掀起了去香型化的“風(fēng)味革命”;再比如基于氣候條件、自然風(fēng)土形成的產(chǎn)區(qū)概念,開啟了行業(yè)競合發(fā)展的新周期。
現(xiàn)代消費(fèi)市場,并不乏口感好的酒。但是對于精明理性的消費(fèi)者來說,他們的需求除了口感,還包括體感、性價(jià)比,以及產(chǎn)品綜合表現(xiàn)的穩(wěn)定性。這也就隱含了現(xiàn)代消費(fèi)者對一杯好酒的要求:不僅好喝,還要質(zhì)量更穩(wěn)定、風(fēng)格更恒定。
從釀造層面來看,一杯更好的酒,對工藝也提出了更高的要求。不可否認(rèn)的是,傳統(tǒng)白酒釀造依然存在各種局限性,例如嚴(yán)重依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)效率較低下,數(shù)據(jù)無法量化等。這些問題不解決,基礎(chǔ)研究的成果就不能順利實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,傳統(tǒng)白酒行業(yè)就無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化也會淪為一句空話。
二、傳統(tǒng)與創(chuàng)新怎么融合?
面對問題,總有人甘做“第一個(gè)吃螃蟹的人”。在白酒行業(yè),茅臺鎮(zhèn)第二大釀酒企業(yè)——國臺就是這樣的存在。
扎根在茅臺鎮(zhèn)二十多年來,國臺致力于以智能釀造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),探索醬香型白酒的新型工業(yè)化道路,經(jīng)歷六次迭代,構(gòu)建了來源可溯、質(zhì)量可控、去向可追、責(zé)任可究的全過程標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
(圖為國臺智能包裝車間)
當(dāng)然,任何應(yīng)用創(chuàng)新都離不開基礎(chǔ)理論的支撐,也不可能一蹴而就。國臺的智能釀造從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到精,經(jīng)歷了從單點(diǎn)到全面、從局部到系統(tǒng)的集成創(chuàng)新。截止目前,國臺已經(jīng)對醬香白酒的生產(chǎn)全流程,梳理歸納為30道工序、269個(gè)環(huán)節(jié),并提煉出了1071項(xiàng)工藝指標(biāo),且根據(jù)重要程度,細(xì)分為 A、B、C 三類,每一個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù),都轉(zhuǎn)變成可量化的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn),分別予以精細(xì)化控制。
“秉承傳統(tǒng)不泥古、科學(xué)創(chuàng)新不離宗”,這句話高度概括了國臺智能釀造的原則:那就是該創(chuàng)新的必須創(chuàng)新,該堅(jiān)持的必須堅(jiān)持,在克服傳統(tǒng)醬酒工藝局限性的同時(shí),必須保持傳統(tǒng)醬酒核心工藝的精華。
對于在探索智能釀造的進(jìn)程中,哪些環(huán)節(jié)可轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式,哪些環(huán)節(jié)是不能改動?國臺有著清晰地認(rèn)識。比如,潤糧、上甑、蒸酒、接酒、攤晾、加曲、起堆、下窖等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中依靠人力操作而又不影響品質(zhì)的因素,都能用智能設(shè)備去替代,這樣,既能降低工人勞動強(qiáng)度,又能提高生產(chǎn)效率。而對于于季節(jié)時(shí)令和大自然發(fā)酵且作用于品質(zhì)的因素,比如端午制曲、重陽下沙、堆積發(fā)酵等流程,具有季節(jié)性且為開放式自然發(fā)酵,目前這些是不能改動的。
這也就是說,數(shù)智化釀造,并不是另立爐灶,而是用更加高效、穩(wěn)定的方式繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)醬酒釀造。國臺認(rèn)為,智能釀造并不是購買大型智能設(shè)備就能做到的,更需要有科學(xué)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支撐,把傳統(tǒng)的釀造經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字標(biāo)準(zhǔn),是個(gè)持續(xù)漸進(jìn)的過程,科技含量非常高,且研究周期長。
目標(biāo)原則清晰且簡單——不可否認(rèn),這是一個(gè)偉大的想法。但問題在于一個(gè)偉大的想法和一個(gè)偉大的產(chǎn)品之間總是存在著大量的工藝。
實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法,首先需要厘清醬酒“12987”傳統(tǒng)工藝以及 30 道工序、165 個(gè)環(huán)節(jié)的每一個(gè)工藝精髓,并對這些環(huán)節(jié)的工藝精髓建立數(shù)字化表達(dá),然后用智能化生產(chǎn)裝備實(shí)現(xiàn)完美復(fù)刻,貫徹到制曲、制酒、倉儲、勾調(diào)、包裝等生產(chǎn)全流程,使每一個(gè)過程監(jiān)控指標(biāo)從“模糊”走向“清晰”,從“經(jīng)驗(yàn)”走向“標(biāo)準(zhǔn)”。
這一切,在傳統(tǒng)白酒釀造看起來,不啻于“天方夜譚”,但在國臺的智能釀造車間,這些都已經(jīng)或者正在成為現(xiàn)實(shí)。
例如蒸糧,這是釀酒中的一個(gè)必要環(huán)節(jié),其中涉及到的一項(xiàng)指標(biāo),就是糊化度,也就是高粱在蒸煮這一關(guān)鍵工藝中,淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的程度。傳統(tǒng)釀造中,高粱蒸煮的糊化程度,主要是靠老師傅拿手捏一捏,捻一捻,拿眼睛看一看,憑的是主觀的感覺和經(jīng)驗(yàn)。
從 2018 年開始,國臺技術(shù)團(tuán)隊(duì)與數(shù)十位經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅合作,收集感官經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和糊化度檢測數(shù)據(jù),錄入數(shù)百份對比數(shù)據(jù)。經(jīng)過 4 年多的數(shù)據(jù)收集和跟蹤,國臺成功建立了評價(jià)高粱蒸煮程度的糊化度模型,這個(gè)模型,科學(xué)地解析了高粱的“七分熟”“八分熟”,將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)用于指導(dǎo)生產(chǎn),改變了以往釀酒生產(chǎn)時(shí)只能依靠經(jīng)驗(yàn)判斷的方式,提高了國臺釀酒生產(chǎn)的質(zhì)量把控能力。
三、智能釀造怎么釀?
國臺智能釀造的探索可以分為兩個(gè)階段。自1999年起,前12年,國臺重在學(xué)習(xí),嚴(yán)格秉承茅臺鎮(zhèn)正宗大曲醬香釀造工藝,積累了大量來自于各個(gè)主要工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù),為探索智能釀造奠定基礎(chǔ)。
2011年,國臺開始實(shí)踐探索智能釀造,經(jīng)過十余年努力及六次迭代,通過生產(chǎn)全過程的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和流程化,在全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建了體系智能化,實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行、全過程可控、全數(shù)據(jù)可追溯、遵循傳統(tǒng)工藝精髓、穩(wěn)定高效、保證產(chǎn)品質(zhì)量均一性。
在制曲環(huán)節(jié),國臺通過模擬人工用腳反復(fù)踩曲的動作,計(jì)算踩曲者在最佳時(shí)段內(nèi)的體重、踩曲力度、踩曲頻次等,提取出9個(gè)關(guān)鍵工序、26個(gè)環(huán)節(jié)、140項(xiàng)指標(biāo),確保了曲塊質(zhì)量的一致性。同時(shí),國臺的智能曲房控溫控濕發(fā)酵,實(shí)現(xiàn)無稻草、不翻倉制曲。
(圖為國臺智能制曲)
在潤糧環(huán)節(jié),國臺自主研發(fā)的自動潤糧統(tǒng),經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì),可有效達(dá)到潤糧時(shí)間、含水量、暫存時(shí)間的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),在潤糧罐上配置稱重模塊,可自動計(jì)算出糧食的含水量,做到按量按需潤糧,解決人工潤糧不均勻的問題。
(圖為國臺智能潤糧)
在上甑環(huán)節(jié),國臺首創(chuàng)智能上甑工藝運(yùn)動算法,實(shí)現(xiàn)了“探溫上甑”,自主研發(fā)的熱源探測識別系統(tǒng),可以超越“人眼”,入醅三分,能有效分析出酒醅內(nèi)部蒸汽的分布情況,有效避免了酒精蒸汽的散失,解決了“見汽二兩酒”的業(yè)內(nèi)難題。
(圖為國臺智能上甑)
在加曲攤晾環(huán)節(jié),國臺的智能設(shè)備,利用中間板層的換熱,采用了類似大地的恒溫特點(diǎn),把酒糟的熱量利用換熱帶走,減少表面水分的蒸發(fā)。同時(shí)采用多層設(shè)計(jì),減少占地面積,增加了空間的利用率。每層加裝紅外溫度傳器,精準(zhǔn)測量和控制酒糟溫度。
(圖為國臺智能攤晾)
在起堆環(huán)節(jié),國臺的空中智能機(jī)器人水平速度可以達(dá)到每分鐘120米,根據(jù)生產(chǎn)場景需要配備抓斗和翻轉(zhuǎn)料斗,通過程序邏輯控制及激光定位防撞,實(shí)現(xiàn)兩套機(jī)構(gòu)同時(shí)工作,大幅提高生產(chǎn)效率。
抓斗和翻轉(zhuǎn)料斗采用剛性伸縮臂控制,同時(shí)運(yùn)用智能防搖系統(tǒng),利用激光認(rèn)址+二維碼認(rèn)址的雙重定位,閉環(huán)控制,可以實(shí)現(xiàn)水平及垂直精度小于10毫米,同時(shí)利用3D視覺掃描,實(shí)時(shí)掌握窖池內(nèi)糟醅的實(shí)際位置信息,根據(jù)優(yōu)先級的控制原則,自動控制起窖時(shí)的抓取動作。
(圖為國臺空中智能機(jī)器人)
在接酒環(huán)節(jié),國臺的智能接酒系統(tǒng)內(nèi)由酒精測量儀以及冷卻水溫度進(jìn)行自動控制,有效控制收酒溫度,可以準(zhǔn)確控制酒精度,達(dá)到成品酒和其他酒的分離,可有效解決制酒行業(yè)靠人工測量以及人工收酒誤差問題,在成品酒罐上配置稱重模塊,可自動計(jì)算出每甑的收酒率,能夠自動分出酒的品質(zhì)。
(圖為國臺智能接酒)
另外,國臺還研發(fā)了中央控制系統(tǒng),對所有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)備的綜合效率,對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行管控,系統(tǒng)接收工藝人員下發(fā)的生產(chǎn)指令、批次信息等的工單,系統(tǒng)會按照相關(guān)數(shù)據(jù)及指令進(jìn)行流程管控,減少了人為干預(yù)帶來的風(fēng)險(xiǎn)及誤差。
(圖為國臺莊園智能釀造一車間中央控制室)
事實(shí)上,國臺數(shù)智化釀造并不僅限于酒的生產(chǎn),成套的智能裝備已經(jīng)覆蓋了從原材料溯源、制曲、釀酒、倉儲、酒體設(shè)計(jì)、勾調(diào)品鑒到包裝出廠的全產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了潤糧、上甄、摘酒、冷卻、垂直提升、起入窖、攤晾、起堆、撒曲、中控、丟糟等關(guān)鍵工序的“機(jī)器換人”和連續(xù)高效生產(chǎn)。
可以看到,國臺的數(shù)智化釀造是基于釀酒工藝的本質(zhì)而進(jìn)行的深刻解析、數(shù)字表達(dá)、精準(zhǔn)復(fù)刻和系統(tǒng)創(chuàng)新。正如國臺酒業(yè)一直堅(jiān)持的:把一切模糊的清晰化,一切清晰的數(shù)字化,一切數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)化,一切標(biāo)準(zhǔn)的流程化,一切流程的體系化,把一切體系的法規(guī)化,其目的就在于把釀酒弄明白,讓酒喝明白。
四、智能釀造,釀一杯更好的酒!
數(shù)智化釀造是在釀酒基本原理作用下,用更加高效、穩(wěn)定的方式繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)醬酒釀造。理論上講,智能釀造工藝做到了對全生產(chǎn)流程的精準(zhǔn)控制,減少人為干預(yù)帶來的風(fēng)險(xiǎn)及誤差,能為酒體帶來更穩(wěn)定的品質(zhì)。
事實(shí)上也的確如此,智能釀造的探索,并沒有改變大曲醬香型白酒的特質(zhì)。經(jīng)過傳統(tǒng)釀造和數(shù)智化釀造兩種生產(chǎn)方式的長期跟蹤對比,數(shù)智化釀造能出好酒、能更高效地出酒,酒的理化指標(biāo)、口感、飲后舒適度等也幾乎沒有什么差異,質(zhì)量更加穩(wěn)定可控,基酒人均年產(chǎn)能提高 60%,安全生產(chǎn)水平明顯提升。
中國工程院院士孫寶國多次參觀國臺酒智能釀造車間,他認(rèn)為,白酒生產(chǎn)現(xiàn)代化的核心是數(shù)字化,數(shù)字化是白酒現(xiàn)代化的核心驅(qū)動力,要把釀酒大師的經(jīng)驗(yàn)上升到科學(xué),把關(guān)鍵控制點(diǎn)變成數(shù)據(jù),把控制交給電腦。這方面來講,國臺在生產(chǎn)中設(shè)置了數(shù)百個(gè)控制點(diǎn),并交給電腦控制,是白酒生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)典范。
2023年,貴州省白酒專家代表團(tuán)專家們一致認(rèn)為,國臺科學(xué)探索智能釀造,酒體干凈度好,輪次酒特點(diǎn)明顯,質(zhì)量不錯,智能化生產(chǎn)能夠達(dá)到傳統(tǒng)工藝要求,智能化生產(chǎn)是未來大曲醬香酒發(fā)展的重要方向。
(圖為國臺莊園)
回到文章開頭提到的問題:如何釀一杯好酒?數(shù)智化釀造或許是個(gè)方向。
人類自發(fā)明酒以來,對于“釀一杯更好的酒”的探索從沒有停止過。這個(gè)過程中,理論研究和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)揮了極其重要的作用,釀酒技術(shù)也出現(xiàn)了多次革命和飛躍。國臺的數(shù)智化釀造,是理論研究和應(yīng)用相結(jié)合的創(chuàng)新,也是白酒行業(yè)走向數(shù)字化、智能化、科技化的探索。
如何釀一杯更好的酒?國臺智能釀造,為行業(yè)提供了新樣本、新思路。