世界蒸馏酒种类众多,风格各异,中国白酒因其精湛的工艺和独特的风味受到越来越多人的青睐。然而新酿造的白酒,入口暴辣、味冲,必须经过一段时间的贮存,才能使酒变得柔和,香味增加。传统贮存容器为陶坛,但是陶在白酒老熟过程中发挥的作用还未解释清楚。本工作以白酒和陶坛粉碎后得到的陶粉(陶片)为研究对象,围绕陶在白酒老熟过程中的作用展开。主要研究结果如下:(1)以40~60目的陶粉(P3)为例,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和压汞(MIP)技术,表征陶粉的结构。结果表明:a)陶粉是多孔材料,表面粗糙,可以为吸附质提供更多的吸附位点,促进吸附的进行。而且孔径大小不均匀,整体呈无序状态。b)FT-IR光谱结果表明,陶坛中存在的矿物包括石英,高岭石和赤铁矿等。c)P3的孔径在5~1000 nm之间,平均孔径是63.00 nm,孔隙率为2.9%,对应的汞侵入体积为2.10×10^–2 cm~3?g^–1,比表面积为4.70 m~2?g^–1,与其他多孔材料相比,它的比表面积极低。(2)考察了陶片和陶粉对白酒质量的影响。结果发现:a)向白酒中添加陶片或者陶粉后,酒体中金属离子Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn和As的含量都有不同程度的增加。金属离子含量随着陶粒径的减小、添加量的增加而增加。b)与未使用陶片/陶粉老熟的白酒相比,使用陶片/陶粉老熟的白酒,p H和电导率呈现上升趋势,酒精度和氧化还原电位减小。各指标的变化量随着陶添加量的增加和粒径的减小,而逐渐增加。c)感官品评结果表明陶与酒的接触面积越大,对酒质变化的影响越大。而且使用陶粉老熟白酒时,添加量过多,粒径过小,都会使白酒产生不良风味。所以在使用该方法老熟白酒时,陶粉的粒径和添加量都需要控制在一定范围内,综合效果才比较好。(3)陶粉作为一种多孔材料,能吸附白酒中微量化合物。粒径是影响吸附过程的重要因素。随着陶粉粒径的增加,对白酒的吸附量急剧下降,而且还会影响达到吸附平衡所需的时间。通过伪二级动力学模型,颗粒内扩散模型和博伊德模型分析陶粉对白酒中微量化合物的吸附,结果表明吸附能力与陶粉上活性位点的数量有关,而且外部扩散(边界层扩散)是限速步骤。通过GC-MS在老熟过白酒的陶粉中发现了醇、酯、酸和呋喃化合物,在化合物水平上再次证明了陶粉对白酒的吸附。(4)以铁(Fe)为例,探究其在白酒老熟过程的氧化作用。亚铁离子(Fe²⁺)会加快白酒消耗氧气的速率,在白酒环境中被快速氧化成铁离子(Fe³⁺);也存在Fe³⁺向Fe²⁺转换的过程,但此过程较为缓慢。使用Amplex Red分析法,首次定量测量了白酒中H₂O₂含量。自由基被认为是白酒氧化的关键中间体,利用电子顺磁共振技术(EPR)和自旋捕获技术在氧化条件下首次检测和鉴定了白酒中羟基自由基(?OH)和羟乙基自由基(Me CH?OH)的产生,Me CH?OH是?OH氧化乙醇而产生的,因此为白酒中发生氧化还原反应提供了第一个直接证据。而且Fe²⁺和Fe³⁺对它们的含量都存在一定的影响。