酱香型白酒的原产地环境地球化学及其特征组分研究

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	酱香型白酒的原产地环境地球化学及其特征组分研究
	姜涛
导师	肖唐付
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	博士
学位专业	地球化学
关键词	酱香型白酒原产地地球化学特征组分锶同位素溯源
摘要	优质酒类产品一般都具有地理标志特性。不同酒类的独特品质和特色反映了其原产地环境地球化学特征，特别是岩石、土壤、水体、农作物等环境因子中的无机元素-同位素的组成特征。中国白酒是世界著名的蒸馏酒，是中国的传统饮料酒。迄今，针对我国名优白酒原产地环境地球化学及其与白酒特征组分间的耦合关系还缺少系统研究，因而也制约了优质酒类产品可持续发展。地处西南地区的赤水河流域，有着全球规模最大、质量最优的酱香型白酒产区，孕育了茅台、习酒、郎酒等中国名酒品牌，是中国酱香型白酒核心区。本论文研究工作以赤水河流域酱香型白酒为研究对象，围绕茅台镇核心区，系统研究典型酱香型白酒原产地环境地球化学特征及典型酱香型白酒特征组分。通过对比分析4种典型酱香型白酒无机组成成分特征，探讨无机元素和锶同位素对白酒原产地溯源的可行性，筛选出各环境介质因子的特征无机元素（组合），为我国酱香型白酒原产地环境地球化学和白酒溯源研究提供借鉴，促进酱香型名优白酒质量安全与原产地溯源制度的建立，为茅台酒等酱香型白酒可持续发展提供科学依据。以茅台镇酱香型白酒原产地-贵州省仁怀市茅台镇为研究区，采集了101个表层土壤样，2个土壤剖面，50个紫红色泥岩样，24个高粱种植基地土壤样，24个高粱籽样，10个赤水河水样，11个茅台成品酒，7个茅台轮次酒，4个郎酒、4个习酒和6个京华酒样。利用ICP-MS、ICP-OES和MC-ICP MS测定上述样品中无机元素含量，及87Sr/86Sr值，并对分析结果进行了方差分析、相关性分析、多维尺度分析、主成分分析、聚类分析和空间分布特征分析。论文研究获得了以下研究成果和认识。（1）研究区内主要出露紫红色泥岩，其中的多数无机元素的变异系数较小，属于弱或中等变异程度。表层土壤中无机元素组成与母岩具有较好的地球化学继承性。（2）茅台镇酱香型白酒原产地土壤未受到重金属污染，能够达到土壤环境质量一级标准，符合绿色食品原产地环境条件；常量地球化学元素组分主要由Si、Al和Fe等3种元素的氧化物组成。在岩石风化和成土过程中，Sr发生了地球化学迁移，Ba发生了地球化学积聚，Zn/Cu、Ba/Sr、Ni/Co、Rb/Cs和V/Cr值均有不同程度的分异；稀土元素分布模式为向右倾的富轻稀土Eu亏损模式；无机元素含量数据主成分分析提取到7个主成分，累积方差贡献率达到92.3%，前4个主成分的累积方差贡献率为80%；筛选出In、Th、Sr和稀土元素是茅台镇酱香型白酒原产地表层土壤的特征无机元素（组合），从空间分布特征看，均表现为局部相对高值、低值的斑块状分布特征。（3）茅台镇酱香型白酒酿造用高粱的无机化学元素组成符合《绿色食品高粱》（NY/T 895-2004）中规定的限值，所含常量元素主要为K、Ca、Na、Mg、Mn、Al、Fe和Si；常量元素的吸收积累受土壤背景影响较小，而微量元素Sr和Ta的积累受土壤背景因素影响显著；稀土元素分布模式为向右倾的富轻稀土Eu负异常模式，比其所生长的土壤更富集轻稀土元素；无机元素含量数据主成分分析提取到8个主成分，累积方差贡献率达到90.3%，前4个主成分的累积方差贡献率为70.3%；La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Tm、Yb、Er和Sc是高粱籽具有原产地地质地理属性的特征元素。（4）赤水河茅台镇段河水达到《地表水环境质量标准》I类水质标准，茅台镇酱香型白酒酿造用水属于优质水；所含常量元素主要为K、Ca、Na、Mg、Al、Si和Fe，微量元素为Li、Sc、V、Co、Ni、As、Rb、Sr、Y、Mo、Ba和U；富含Ca2+和HCO3-，源于流域碳酸盐岩的风化贡献；Ca、Mg、Sr、Si、Ni、Sc和U为赤水河茅台镇段河水中的特征元素。（5）本次研究所用的白酒样中重金属元素含量均远低于《蒸馏酒及配制酒卫生标准》（GB 2757-1981）中规定的限值，符合国家食品卫生标准。不同原产地白酒样中多元素含量均有各自的分布特征。茅台酒中无机元素Ca、Al、Si、K、Li、Co、Rb、Ag、Sr、Sn、Be、Ge、In、Th和稀土元素（La、Ce除外）平均含量最高，仅Mn和Bi平均含量最低；京华酒中仅Ba、Bi和Ta平均含量最高；郎酒中Na和Mn平均含量最高；习酒中的Fe、Mg、Ni、V、Cu、Zn、Ga、Mo、U、Zr、Nb、Cs、Hf、La和Ce含量最高。这种无机元素指标含量差异为利用多元素指纹技术判定白酒原产地提供可能性。（6）茅台成品酒中稀土元素含量与其酒库贮存时间呈正比增加，其它无机元素未表现出类似特征；酒中多数无机元素与高粱籽和土壤中相应元素分布模式一致，稀土元素对其原产地土壤中的稀土元素表现出很好的地球化学继承性；轮次酒中的Sr主要来源于酿造用水-赤水河水，成品酒中的Sr主要来源于贮存过程中所使用的酒库贮酒容器-陶瓷罐；成品酒中无机元素含量主成分分析提取到6个主成分，累积方差贡献率达到95.9%，前4个主成分的累积方差贡献率为89.3%；K、Zr、Rb、Al、Fe、Th、Si、Ca和稀土元素（Ce和Sc除外）是茅台酒的特征无机元素（组合）。（7）利用无机元素分析技术对我国酱香型白酒原产地判定及溯源是可行的，但所建立的典型判别模型和有效溯源指标只是针对具体原产地和具体样品而言；锶同位素比值（87Sr/86Sr）单个指标对我国酱香型不同原产地溯源效果并不理想，但其与Sr和稀土元素指标相
其他摘要	High-quality liquor products normally have distinct fingerprints for geographic indication, as they may reflect the specific geochemical background of geographic origin, in terms of multi-elements and isotopes in the environmental media of rock, soil, water, and crops. The Chinese liquor is the well-known distilled liquor in the world, and represents the Chinese traditional drinking liquor. However, very few works were conducted to study the environmental geochemistry of geographic origin of the high-quality Chinese liquor, and little is known for the coupling relation between the environmental geochemistry of geographic origin of the high-quality Chinese liquor and the specific geochemical compositions of liquor. The absence of such knowledge may restraint the sustainable development of liquor products. Along the Chishui River catchment in Southwest China, there have developed a well-known core zone of sauce flavor type-liquor production, such produced liquors as Moutai, Xijiu, and Langjiu are the outstanding sauce-flavor liquors in the world. This dissertation targeted the Maotai Town, the geographic origin of Moutai, as the study area., and aimed to study both the environmental geochemistry of geographic origin of the high-quality Chinese liquor and the specific geochemical compositions in liquor.
学科领域	环境地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/5807
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	姜涛. 酱香型白酒的原产地环境地球化学及其特征组分研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2013.

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酱香型白酒的原产地环境地球化学及其特征组（7306KB）			暂不开放	使用许可	请求全文