今天食品安全问题受到人们广泛关注,然而食品中(重)金属元素的含量是食品安全的重要指标之一。白酒生产过程中金属含量直接或间接的影响白酒发酵及品质,适量的矿质元素可以提高白酒的营养价值,而有些金属元素的超标不仅会影响酒体的感官评价和稳定性,还会对人体健康带来潜在的安全隐患。同时,白酒中的金属元素组成与特定的生产工艺紧密联系,有望作为名优白酒的指纹标记,用于酒的鉴别。尽管有大量文献报道了酿酒原粮、成品白酒中的相关金属元素含量,但目前为止尚无系统研究考察白酒整个生产过程中多种金属元素组分的迁移变化特性。本论文利用电感耦合等离子体(ICP)/电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma,ICP-MS)技术结合微波消解的检测方法研究了白酒生产过程(制曲、发酵、蒸馏、存储、过滤)中17种金属的变化迁移特性。全文主要研究内容包括:选择可能通过粮食原料、水源、生产设备等引入白酒生产过程的17种(Na、K、As、Pb、Cd、Sn、Ti、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn、Ca、Al、Ni、Cr和Ba)金属元素作为研究对象,针对检测对象优化了微波消解结合ICP/ICP-MS的检测方法,并利用该方法测定了同批次高粱、小麦、大米和玉米样品各五组平行样中的17中金属元素含量。结果显示,同批次5组平行样本的相对标准偏差均小于5%,表明该检测方法对17种待测金属元素有良好的检测精度和线性关系,为后续研究奠定了实验基础。课题研究了中温大曲在90天的发酵过程中17种金属元素的含量变化趋势,并借助SPSS统计学软件采用t检验分析了曲皮与曲心中对应元素的差异性。结果显示,大曲发酵90天内,混合曲样中金属元素含量与发酵时间之间无显著相关性关系。但随发酵时间在曲皮、曲心中存在差异,Cu和Fe元素在曲心中随发酵时间逐渐下降,在曲皮中逐渐上升。Zn则在曲心中随着发酵时间逐渐上升,曲皮中逐渐下降。三种金属元素含量在曲心和曲皮中随发酵时间的变化规律可能源于微生物的生长和迁移。课题分析了浓香型白酒发酵周期(49天)内17种金属元素的含量与变化特性。结果表明,酒糟中部分金属元素含量与酒糟的空间层面分布、发酵时间均有显著关系。中下层酒糟中金属元素含量显著高于中上层酒糟,且随着发酵时间延长,酒糟中金属元素含量先快速增加,然后增速变缓达到稳定。中上层酒糟中对应金属元素增加速率低于中下层酒糟,前者在发酵28~35天达到稳定,后者在发酵28天左右增速降低,直到发酵结束达到最大值。推论不同空间层面酒糟中多种金属元素的含量和变化差异源于发酵产生的黄水自上而下的渗透。研究了蒸馏过程中三种蒸馏方式(回酒、回黄水、回酒回黄水)蒸馏前后的酒糟、底锅水及所得的酒样中17种金属元素的含量,并借助SPSS统计学软件采用t检验分析了酒体中对应元素的来源。结果表明,蒸馏之后超过94%的金属元素仍保留在糟醅中,极少数金属元素转移至白酒中。回黄水的蒸馏方式使得底锅水中金属元素向酒糟转移,回酒的蒸馏方式使得酒糟中金属元素向底锅水转移。相关性分析表明,酒样中的Ca、Cu、K、Mg、Na、Zn和Ba主要来源于酒糟中。课题还分析了成品白酒在不同储酒容器内经三个月存储期17种金属元素的变化。结果显示,不同的存储容器对存储后的酒样中的金属元素含量影响不同,玻璃瓶影响相对较小。陶罐和不锈钢容器影响相当,但溶入和吸附酒中的金属元素有较大差异。此外,通过正交设计实验,分别考察了过滤参数(粉末活性炭用量、浸泡时间和酒源度数)对粉末活性炭/硅藻土介质过滤时浓香型白酒中多种元素组分的影响,以及过滤参数(碳层高度、酒源度数和过滤速度)对颗粒活性炭过滤介质处理时浓香型白酒中多种元素组分的影响。结果表明,过滤介质一方面会吸附酒体中的部分金属元素,另一方面亦会引入其他重金属元素的污染。例如,选用粉末活性炭/硅藻土介质时可以吸附Ba、Cd和Cu元素,同时引入了As、Cr和Pb三种重金属,而选用颗粒活性炭则可能引入Cr、Cu、Fe和Mg等金属元素。