基于Triz理論的杏白蘭地陳釀時間較長問題研究

王雪松　周晏起　張素敏　隋韶奕　李珂

摘要：針對杏白蘭地陳釀時間較長的問題，采用Triz理論開展功能分析、資源分析、理想解分析、催陳技術(shù)分析和技術(shù)進化原理分析。在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件下，可采用組合法、機械振動法、有效作用的連續(xù)性發(fā)明原理和變有害為有益發(fā)明原理，解決杏白蘭地陳釀時間較長的問題。

關(guān)鍵詞：陳釀時間;杏白蘭地;TRIZ理論;解決問題

中圖分類號：TS262.7 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2021）02-0050-02

杏具有低糖、高酸、香氣適中的特點，特別適合加工白蘭地，但是新蒸餾的杏白蘭地口感寡淡、辛辣、且香氣不足，需要經(jīng)過一定時間的陳釀才能達到理想口感。白蘭地在橡木桶中陳化后，會吸收橡木中的單寧和多酚。這些成分與酒體發(fā)生反應(yīng)后，使白蘭地變得甜、柔、濃郁。同時，單寧還可使白蘭地從無色變成金黃色。然而傳統(tǒng)的陳釀方法需要較長的時間（2 a以上）和較高的成本投入，在一定程度上限制企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益。為此，利用Triz理論研究縮短杏白蘭地陳釀時間并保證其質(zhì)量指標的措施，旨在為縮短陳釀時間提供數(shù)據(jù)支持。

1 Triz理論概述

Triz理論即發(fā)明性解決問題的理論，是由前蘇聯(lián)海軍專利局Altshuller對全世界的上百萬件專利文獻中解決發(fā)明問題的思路和方法，進行搜集、整理、歸納和提煉后得出的解決發(fā)明問題的理論體系。此體系具有系統(tǒng)化、可操作等優(yōu)點，主要包括8大技術(shù)系統(tǒng)進化法則、IFR最終理想解、40條發(fā)明原理、Triz理論技術(shù)矛盾、物理矛盾和分離原理、物-場模型分析、76個標準解法、ARIZ發(fā)明問題解決算法、科學原理知識庫、功能分析、資源分析等。目前，Triz理論已成為廣大科研工作者解決技術(shù)壁壘的主要工具和手段。

2 應(yīng)用Triz理論分析杏白蘭地陳釀時間問題

采用Triz理論中的組合法、機械振動法、有效作用的連續(xù)性發(fā)明原理和變有害為有益的發(fā)明原理，改進杏白蘭地陳釀時間較長的問題，在保證品質(zhì)的前提下縮短陳釀時間。

2.1 發(fā)現(xiàn)問題

高品質(zhì)的杏白蘭地對香氣成分、口感、色澤等要求較高。杏白蘭地蒸餾完成后，需要對原酒進行陳釀，傳統(tǒng)的自然陳釀法需要較長時間（2 a以上）。因此，利用Triz理論研究縮短杏白蘭地陳釀時間并保證其質(zhì)量指標的方法，具要重要的現(xiàn)實意義。

2.2 分析問題

2.2.1 功能分析 基于橡木桶陳釀白蘭地的原理，縮短杏白蘭地的陳釀時間要解決以下問題：1） 向杏白蘭地中加入橡木桶的替代品，比如橡木片、橡木粉。2） 加速杏白蘭地的一系列物理化學反應(yīng)，使酒體盡快成熟。3） 防止杏白蘭地在催陳過程中感染雜菌。

2.2.2 資源分析 1） 自然資源：杏白蘭地陳釀環(huán)境中自然存在的資源，如光線、溫度和重力等;2） 物質(zhì)資源：杏白蘭地、氧氣、橡木制品、不銹鋼罐、能量發(fā)生器等;3） 空間資源：儲酒罐的內(nèi)部和外部;4）時間資源：陳釀前、陳釀中期、陳釀后期;5）功能資源：儲酒容器和外源能量發(fā)生器產(chǎn)生的功能。

2.2.3 理想解分析 終極理想解是不對杏白蘭地進行催陳處理，自然縮短陳釀時間;次理想解是進行最少的催陳處理達到催陳效果。設(shè)計的最終目標是使杏白蘭陳釀時間縮短至1～3個月，并達到最佳飲用品質(zhì)。

達到理想解的障礙是杏白蘭地不能在短時間內(nèi)自然熟化，不出現(xiàn)這種障礙的條件是全局理想化，即杏白蘭地快速澄清穩(wěn)定，橡木成分充分浸提，通過一系列物理化學反應(yīng)使成分快速反應(yīng)和提升各項質(zhì)量指標。局部理想化是利用單一催陳手段對杏白蘭地進行催陳處理。

2.2.4 陳化技術(shù)分析 白蘭地的陳化技術(shù)主要有微氧陳化、橡木制品陳化、超聲波陳化、超高壓陳化、復合陳化等。為解決杏白蘭地陳釀時間較長的問題，檢索大量的白蘭地陳化專利資料，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的專利資料相對較少，說明此技術(shù)處于初步發(fā)展階段。

2.2.5 技術(shù)進化原理分析 1） 微氧陳化技術(shù)是指在白蘭地陳化過程中通入可以人為控制的微量氧氣，達到催陳目的。2） 橡木產(chǎn)品催陳法是以橡木為原料制成各種形狀的橡木產(chǎn)品，代替橡木桶參與白蘭地發(fā)酵和陳儲過程中的物理化學反應(yīng)，為白蘭地提供特殊風味。3） 超高壓催陳法是一項高新技術(shù)，在常溫條件下用300～600 MPa對白蘭地進行催陳處理，改善白蘭地的口感和加快成熟。4） 超聲波催陳法是對白蘭地酒進行超聲波處理，加快酒中各種成分的轉(zhuǎn)化。5） 高壓脈沖電場催陳法是對白蘭地進行短時間的脈沖電場處理，加速各種成分轉(zhuǎn)化，可快速達到陳化效果的目的。6） 復合催陳技術(shù)是把多種催陳方法有機結(jié)合起來，達到單一催陳處理短時間難以達到的催陳效果。

2.3 求解問題

運用多種TRIZ原理分析杏白蘭地陳釀時間較長的問題，明確縮短陳釀時間的原理，再利用TRIZ理論的創(chuàng)新模塊獲得解決方案。

2.3.1 No.5組合法 組合法是解決杏白蘭地陳釀時間較長問題的方法之一。向蒸餾杏白蘭地中添加橡木片或橡木粉代替橡木桶，然后采用超聲波催陳法、超高壓催陳法、溫度催陳法和微氧熟化法等進行催陳處理，加速單寧、多酚類物質(zhì)與酒體反應(yīng)，陳釀時間可以大大縮短。

2.3.2 No.18：機械振動法 超聲波催陳屬于機械振動法，超聲波可以使杏白蘭地瞬時產(chǎn)生振動，促進白蘭地進行各種理化反應(yīng)，從而改善白蘭地的各項質(zhì)量指標。超聲波處理過程中會使白蘭地的溫度迅速提升，對白蘭地中的熱敏性物質(zhì)有所影響。但大量的試驗表明，有效控制超聲波的各項參數(shù)可以縮短杏白蘭地的陳釀時間。

2.3.3 No.20有效作用的連續(xù)性發(fā)明原理 精確控制微氧供給量3.0 mg/L，并持續(xù)供給60 d，可以促進杏白蘭地中的單寧和多酚類物質(zhì)適度聚合，達到催陳的效果。將杏白蘭地加熱到55 ℃，連續(xù)處理7 d后存儲60 d，可使杏白蘭地的口感大幅度提升。

2.3.4 No.22變有害為有益發(fā)明原理 利用變有害為有益發(fā)明原理可以縮短杏白蘭地的陳釀時間。高濃度的通氧量、持續(xù)的高溫加熱和長時間的超聲波處理，對杏白蘭地陳釀都是有害因素，但是想要縮短杏白蘭地的陳釀時間，合理精確的利用通氧量、溫度和超聲波頻率，可以把這些有害因素變?yōu)橛欣蛩?，解決杏白蘭地陳釀時間較長的問題。

3 結(jié)論

利用TRIZ理論對白蘭地陳釀時間較長問題進行各項分析和求解。在目前的生產(chǎn)工藝條件下，可采用No.5組合法、No.18機械振動法、No.20有效作用的連續(xù)性發(fā)明原理和No.22變有害為有益發(fā)明原理，解決杏白蘭地陳釀時間較長的問題。實際生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果表明，杏白蘭地經(jīng)過催陳處理后，可以將陳釀時間縮短至3個月，大大地提升企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益。

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Study on the Longer Aging Time Apricot Blandy Based on Triz Theory

WANG Xuesong， ZHOU Yanqi*， ZHANG Sumin， SUI Shaoyi， LI Ke

（Liaoning Institute of Pomology， YINGkou Liaoning 115009， China）

Abstract： In order to solve the problem of apricot brandy aging for a long time， the TRIZ theory was used to carry out the analysis of function， resource， ideal solution， aging technology and technological evolution principle. Under the existing production conditions， the combination method， the mechanical vibration method， the continuous invention principle of effective action and the principle of changing harmful to beneficial invention can be used to solve the problem of long aging time of apricot brandy.

Key words： aging time; apricot brandy; TRIZ theory; solve the problem