《中国白酒蒸馏环节八讲》之一：酒精蒸馏和白酒蒸馏的要求不一样

贵州湄窖酒业公司生产车间内正在蒸酒

中国白酒是世界蒸馏酒的一种。蒸馏酒起源比较早，最早可以推算到公元8世纪，至少在公元12世纪左右世界各地都出现了蒸馏酒。

当时的蒸馏酒没有科学理论，只是从实际经验中发展出来的传统的技术和装置。在19世纪才出现了酒精理论，进而根据酒精形成了一套现代的蒸馏科学理论，这套理论也逐渐用来解释包括中国白酒和其他国家的蒸馏酒。

现在我们讲述白酒的时候，经常会有意无意地引用酒精蒸馏理论中的一些术语，用酒精的理论来解释白酒蒸馏过程其实是有差距的，把酒精术语不加区分地使用到白酒中也是不准确的，如我们常说的“杂质”、“精馏”这些酒精理论里的概念。

为了完整地理解白酒的蒸馏理论和蒸馏技术，首先要理解酒精的蒸馏理论。现在有科学理论支持的，也只是酒精的蒸馏理论，其中的一些基本原理，可以部分地应用到白酒中。所以在基础原理解释上要讲两部分：一部分是介绍酒精蒸馏的基本原理；另一部分是介绍白酒蒸馏的基本原理。

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1.拉乌尔定律

酒精蒸馏和白酒蒸馏共同的一点，就是利用酒精的沸点和水的沸点不同，把酒精从含酒精的水溶液或者是含酒精的固态酒醅中提取出来。水的沸点在常压下是100℃，酒精（也就是乙醇）的沸点在常压下是78.3℃，酒精的沸点低，更容易挥发，在同一气态环境下，酒精含量就相对多。解释这个关系有个定律叫拉乌尔定律，定律的内容是：“在混合溶液中，蒸汽压高（沸点低）的组分，在气相中的含量，总是比在液相中高，相反，蒸汽压低的组分，在液相中的含量，比在气相中的多”。具体的可以参照下面的曲线图一① 。从图上可以明显看到，含酒精的发酵醪液（就是酒液）加热到91℃左右的时候开始沸腾，沸腾之后的蒸汽里面酒精浓度可以达到60%左右。液态发酵溶液里面的酒精含量一般在13%左右，固态酒醅里面的酒精含量一般在5%左右，把5%的酒精要提升到60%或者70%，就需要加热变成蒸汽，这是因为如拉乌尔定律所揭示的那样酒精在气相中的含量比液相中的含量高。

图一 酒精水溶液的蒸馏

这里会引申出一个概念，叫酒精的挥发系数，用K来表示。

：酒精在气相中的含量（体积分数）：酒精在液相中的含量（体积分数）

：酒精在液相中的含量（体积分数）

当K值高的时候表示挥发能力强，根据实验检测得到的数据，体积分数在97% 之前K值都是大于1，在这个范围之内用常规的蒸馏方法就可以提高气相中酒精的含量，但达到了97% 之后，常规的蒸馏方法就无法继续提升酒精浓度。这样就需要别的办法，如减压蒸馏，当压力降到0.933×104 Pa时，就可以得到100%的乙醇。②

2.杂质

酒精工业的生产目的就是提取乙醇，发酵酒液里（也叫发酵醪）或者是酒醅里，除了发酵产生的乙醇之外（酒醅中乙醇只有5%左右）还有别的物质，从酒精提纯角度来看，那些乙醇之外的物质统一叫做杂质，酸、酯、醛、醇这些都包含在里面。在相同压力之下，根据杂质的挥发系数，分成头级杂质、尾级杂质和中间杂质。

头级杂质就是指沸点比酒精低、挥发性比酒精强的物质，这类杂质包括乙醛、醋酸乙酯、甲酸乙酯、乙酯、甲酯之类。

第二种就是尾级杂质，尾级杂质的沸点比酒精高，挥发性比酒精弱，其中戊酸、戊醇、异戊醇、异丁醇、丙醇、异丙醇等都属于这类杂质。由于这些物质大部份不溶于水，在水里呈油状，所以又被称为杂醇油。

所谓中间杂质是指挥发性能和酒精比较接近，或者随着蒸馏条件的变化，可能属于头级杂质，也可能属于尾级杂质的这类物质，如异丁酸乙酯、戊丁酸乙酯等。

杂质的概念是针对纯粹的乙醇（也就是酒精）而言，不是针对蒸馏酒而言，酒精工业要提纯、除杂，提取出纯粹的乙醇，其他和乙醇不同的物质都视作杂质。有一部分伏特加酒的工艺和酒精工艺相类似，当然不是所有的伏特加酒都追求纯粹酒精的目标。世界蒸馏酒中包括中国的白酒、苏格兰的威士忌、法国的白兰地等，目的都是取酒，不是取纯粹的酒精。所以，对于酒来说不存在杂质概念，除了要必须剔除甲醇等少数有害物质之外，基本上要把“杂质”保留在酒里，这些“杂质”是酒体风味构成的重要的物质。

“酒精不是酒，酒精就是乙醇”，在酒精工业里要使用提纯、除杂这些概念和工艺；而在蒸馏酒的生产工艺里使用“提纯”、“除杂”这些概念是不合适的。甲醇是绝对有害物质需要去除，去除的办法也比较简单，就是取酒时掐头去尾。对于杂醇油现在有两种看法。国外蒸馏酒的杂醇油含量比中国高一点，中国白酒里面不同香型酒的杂醇油比例也不一样。1981年国家白酒卫生标准里，杂醇油有限量要求，不能超过含量标准，但是后来把这个指标取消了。目前酿酒行业对于杂醇油的作用有不同看法，有一些争议。杂醇油过多可能会导致头疼、充血等身体不舒适，但是没有杂醇油，酒就缺少一些风味物质，所以白酒和其他的蒸馏酒里或多或少都要保留一些。

3.杂质的挥发系数和精馏系数

有了杂质的概念，就要用具体的指标参数，来准确地量化，于是就有了杂质的挥发系数这个概念。杂质的挥发系数跟酒精的挥发系数一样，用K杂来表示，α代表杂质在气相中的含量（体积分数），β代表在杂质在液相中的含量（体积分数）。

通过杂质的挥发系数再推导出另一个重要的参数，叫杂质的精馏系数，用K′杂 表示。

杂质的挥发系数和酒精浓度有密切的关系，在酒精浓度低于55°的时候，所有杂质的挥发系数K杂＞1，有一些杂质在酒精浓度高于55°的时候，挥发发系数小于1，所以除杂是非常复杂的问题。在酒精生产工艺中除杂是花费功夫最大的一部分。

总结一下前面这些原理，对我们理解白酒蒸馏来讲重要是两点。第一，酒精不是酒，酒精蒸馏的目的是提纯、去杂。出于这个目的，发展出了多级蒸馏塔的蒸馏装置。使用的技术是精馏技术，就是把需要剔除的杂质，定量地、精确地通过蒸馏的过程剔除掉。

第二，蒸馏酒的目的不只是为了提取高浓度的酒精，而是在提取高浓度酒精的同时，除去最有害的甲醇和一些杂醇油（按1981版卫生指标白酒中杂醇油含量不能超过0.20g/L），除此之外尽可能多地保留“杂质”。

中国白酒发展出来的蒸馏器，就是酒甑，其作用不只是提高酒精浓度再冷凝出来，还要把其他的“杂质”也就是呈香呈味物质提取保留下来。这些物质中有些是有益的，有些证明是有害，有害的物质含量非常小，有一定的呈香呈味效果，所以也会保住下来，如糠醛等。与中国白酒类似的西方烈性蒸馏酒中，威士忌和白兰地也遵循同样的原理。

①《白酒生产技术全书》 沈怡方 主编，中国轻工业出版社，2007年1月1日第1版，P448

②《新编酒精工艺学》贾树彪 李盛贤、吴国峰 编著，化学工业出版社，2004年7月第一版，P122