基于Triz理论的杏白兰地陈酿时间较长问题研究

王雪松　周晏起　张素敏　隋韶奕　李珂

摘要：针对杏白兰地陈酿时间较长的问题，采用Triz理论开展功能分析、资源分析、理想解分析、催陈技术分析和技术进化原理分析。在现有生产工艺条件下，可采用组合法、机械振动法、有效作用的连续性发明原理和变有害为有益发明原理，解决杏白兰地陈酿时间较长的问题。

关键词：陈酿时间;杏白兰地;TRIZ理论;解决问题

中图分类号：TS262.7    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）02-0050-02

杏具有低糖、高酸、香气适中的特点，特别适合加工白兰地，但是新蒸馏的杏白兰地口感寡淡、辛辣、且香气不足，需要经过一定时间的陈酿才能达到理想口感。白兰地在橡木桶中陈化后，会吸收橡木中的单宁和多酚。这些成分与酒体发生反应后，使白兰地变得甜、柔、浓郁。同时，单宁还可使白兰地从无色变成金黄色。然而传统的陈酿方法需要较长的时间（2 a以上）和较高的成本投入，在一定程度上限制企业的生产能力和经济效益。为此，利用Triz理论研究缩短杏白兰地陈酿时间并保证其质量指标的措施，旨在为缩短陈酿时间提供数据支持。

1 Triz理论概述

Triz理论即发明性解决问题的理论，是由前苏联海军专利局Altshuller对全世界的上百万件专利文献中解决发明问题的思路和方法，进行搜集、整理、归纳和提炼后得出的解决发明问题的理论体系。此体系具有系统化、可操作等优点，主要包括8大技术系统进化法则、IFR最终理想解、40条发明原理、Triz理论技术矛盾、物理矛盾和分离原理、物-场模型分析、76个标准解法、ARIZ发明问题解决算法、科学原理知识库、功能分析、资源分析等。目前，Triz理论已成为广大科研工作者解决技术壁垒的主要工具和手段。

2 应用Triz理论分析杏白兰地陈酿时间问题

采用Triz理论中的组合法、机械振动法、有效作用的连续性发明原理和变有害为有益的发明原理，改进杏白兰地陈酿时间较长的问题，在保证品质的前提下缩短陈酿时间。

2.1 发现问题

高品质的杏白兰地对香气成分、口感、色泽等要求较高。杏白兰地蒸馏完成后，需要对原酒进行陈酿，传统的自然陈酿法需要较长时间（2 a以上）。因此，利用Triz理论研究缩短杏白兰地陈酿时间并保证其质量指标的方法，具要重要的现实意义。

2.2 分析问题

2.2.1 功能分析 基于橡木桶陈酿白兰地的原理，缩短杏白兰地的陈酿时间要解决以下问题：1） 向杏白兰地中加入橡木桶的替代品，比如橡木片、橡木粉。2） 加速杏白兰地的一系列物理化学反应，使酒体尽快成熟。3） 防止杏白兰地在催陈过程中感染杂菌。

2.2.2 资源分析 1） 自然资源：杏白兰地陈酿环境中自然存在的资源，如光线、温度和重力等;2） 物质资源：杏白兰地、氧气、橡木制品、不锈钢罐、能量发生器等;3） 空间资源：储酒罐的内部和外部;4）时间资源：陈酿前、陈酿中期、陈酿后期;5）功能资源：储酒容器和外源能量发生器产生的功能。

2.2.3 理想解分析 终极理想解是不对杏白兰地进行催陈处理，自然缩短陈酿时间;次理想解是进行最少的催陈处理达到催陈效果。设计的最终目标是使杏白兰陈酿时间缩短至1～3个月，并达到最佳饮用品质。

达到理想解的障礙是杏白兰地不能在短时间内自然熟化，不出现这种障碍的条件是全局理想化，即杏白兰地快速澄清稳定，橡木成分充分浸提，通过一系列物理化学反应使成分快速反应和提升各项质量指标。局部理想化是利用单一催陈手段对杏白兰地进行催陈处理。

2.2.4 陈化技术分析 白兰地的陈化技术主要有微氧陈化、橡木制品陈化、超声波陈化、超高压陈化、复合陈化等。为解决杏白兰地陈酿时间较长的问题，检索大量的白兰地陈化专利资料，发现相关的专利资料相对较少，说明此技术处于初步发展阶段。

2.2.5 技术进化原理分析 1） 微氧陈化技术是指在白兰地陈化过程中通入可以人为控制的微量氧气，达到催陈目的。2） 橡木产品催陈法是以橡木为原料制成各种形状的橡木产品，代替橡木桶参与白兰地发酵和陈储过程中的物理化学反应，为白兰地提供特殊风味。3） 超高压催陈法是一项高新技术，在常温条件下用300～600 MPa对白兰地进行催陈处理，改善白兰地的口感和加快成熟。4） 超声波催陈法是对白兰地酒进行超声波处理，加快酒中各种成分的转化。5） 高压脉冲电场催陈法是对白兰地进行短时间的脉冲电场处理，加速各种成分转化，可快速达到陈化效果的目的。6） 复合催陈技术是把多种催陈方法有机结合起来，达到单一催陈处理短时间难以达到的催陈效果。

2.3 求解问题

运用多种TRIZ原理分析杏白兰地陈酿时间较长的问题，明确缩短陈酿时间的原理，再利用TRIZ理论的创新模块获得解决方案。

2.3.1 No.5组合法 组合法是解决杏白兰地陈酿时间较长问题的方法之一。向蒸馏杏白兰地中添加橡木片或橡木粉代替橡木桶，然后采用超声波催陈法、超高压催陈法、温度催陈法和微氧熟化法等进行催陈处理，加速单宁、多酚类物质与酒体反应，陈酿时间可以大大缩短。

2.3.2 No.18：机械振动法 超声波催陈属于机械振动法，超声波可以使杏白兰地瞬时产生振动，促进白兰地进行各种理化反应，从而改善白兰地的各项质量指标。超声波处理过程中会使白兰地的温度迅速提升，对白兰地中的热敏性物质有所影响。但大量的试验表明，有效控制超声波的各项参数可以缩短杏白兰地的陈酿时间。

2.3.3 No.20有效作用的连续性发明原理 精确控制微氧供给量3.0 mg/L，并持续供给60 d，可以促进杏白兰地中的单宁和多酚类物质适度聚合，达到催陈的效果。将杏白兰地加热到55 ℃，连续处理7 d后存储60 d，可使杏白兰地的口感大幅度提升。

2.3.4 No.22变有害为有益发明原理 利用变有害为有益发明原理可以缩短杏白兰地的陈酿时间。高浓度的通氧量、持续的高温加热和长时间的超声波处理，对杏白兰地陈酿都是有害因素，但是想要缩短杏白兰地的陈酿时间，合理精确的利用通氧量、温度和超声波频率，可以把这些有害因素变为有利因素，解决杏白兰地陈酿时间较长的问题。

3 结论

利用TRIZ理论对白兰地陈酿时间较长问题进行各项分析和求解。在目前的生产工艺条件下，可采用No.5组合法、No.18机械振动法、No.20有效作用的连续性发明原理和No.22变有害为有益发明原理，解决杏白兰地陈酿时间较长的问题。实际生产应用结果表明，杏白兰地经过催陈处理后，可以将陈酿时间缩短至3个月，大大地提升企業的生产能力和经济效益。

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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