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作为深受消费者喜爱的白兰地酒需在橡木桶里进行贮藏陈酿,通过橡木与酒之间缓慢的反应为酒添色增香,使酒色泽金黄透明、口味醇厚。但是白兰地一般需在橡木桶中贮藏多年,如特级白兰地(X.O)在橡木桶中至少要存放六年以上,一些著名品牌的特级白兰地存放达15年以上。因此为了提高白兰地橡木桶陈酿速率,节省世界有限的橡木资源,降低生产成本,缩短陈酿周期,提高生产效率,白兰地陈酿方法的研究越来越受到人们的重视。目前工业化生产所用橡木桶容积一般为225L或者更大,为了能够在较短时间内探明电场作用于橡木桶对白兰地有无影响及产生影响的好坏,本论文研究选择了容积相对较小的经中度烘烤的5L和2L法国橡木桶进行实验。于橡木桶两端施加50kV的电压,5L橡木桶中白兰地的实际电场强度约为1kV/cm,2L橡木桶中白兰地的实际电场强度约为1.1kV/cm,连续处理15个月,每天电场处理12h,处理室温度控制在15℃20℃,相对湿度控制在65%72%。并自然陈酿的白兰地进行了对比,全面分析了白兰地陈酿15个月过程中各种物质的含量变化,主要涉及多酚类物质、醛类、酸类、酯类、醇类物质,及色度、pH、溶解氧、氧化还原电位等指标,并与工业化生产的225L橡木桶中陈酿的白兰地酒进行了对比。主要研究内容和结果如下:各陈酿样在5L及2L橡木桶中白兰地的酚类物质、酯类物质及β苯乙醇含量随贮存时间均呈现递增的趋势,但电场处理样的各物质含量均高于同期同容积的自然陈酿样。例如,陈酿6个月时,在5L橡木桶中,电场处理样的总单宁、缩合单宁、总酚、辛酸乙酯及β苯乙醇含量比自然陈酿样分别提高了31.6%、68.2%、7.5%、6.6%和1.6%;在2L橡木桶中,陈酿6个月时,以上各指标分别提高了43.3%、60.3%、3.1%、10.8%和1.4%。橡木桶容积的大小决定了与酒体接触内比表面积的大小,容积越小则内比表面积越大。实验表明,2L橡木桶中白兰地的酚类物质、酯类物质及β苯乙醇含量比同期5L橡木桶的含量要高。例如,自然陈酿6个月时,2L陈酿样的单宁、缩合单宁、总酚、辛酸乙酯及β苯乙醇含量比5L陈酿样的分别高62.8%、83.8%、22.7%、2.6%和1.0%;电场处理6个月时,分别高77.2%、67.6%、17.6%、6.7%和0.4%。与工业化生产所用225L橡木桶陈酿白兰地12个月时的酚类物质及酯类物质含量相比,5L电场处理样的单宁、缩合单宁、总酚及辛酸乙酯含量在78个月时超过其值,2L电场处理样则更提前了12个月超过其值。说明了电场处理能够促进橡木桶中酚类物质的溶出,促进酯类物质的合成。随着陈酿时间的延长,乙醛、乙缩醛、糠醛含量呈现先降低后升高的趋势;乙酸、辛酸、癸酸均呈现递增的趋势,但是电场处理样的增幅要小于同期同容积的自然陈酿样;甲醇及杂醇油含量均呈逐渐降低的趋势,且电场处理样的甲醇及杂醇油含量要低于同期同容积的自然陈酿样。例如,在5L橡木桶中电场处理样的杂醇油及甲醇含量比自然陈酿样在6个月时分别降低了8.26mg/L和4.34mg/L;2L橡木桶中,分别降低了14.04mg/L和6.97mg/L。实验还选取了橡木粉、橡木片、橡木丁及橡木块进行陈酿实验,发现无论自然陈酿样还是电场处理样,白兰地的单宁、总酚及易挥发酚类物质含量随贮存时间的增加均呈现递增的趋势,但是电场处理样的含量均要高于同期对照样,4种橡木制品的酚类物质溶出速率大小为橡木粉>橡木片>橡木丁>橡木块。通过对没食子酸、原儿茶酸及香草醛等10种酚类物质,乙酸乙酯和乳酸乙酯等5种酯类物质的含量变化趋势分别进行聚类分析,发现了其在白兰地酒陈酿过程中的内在关联性,酚类物质可聚类分为三大类,酯类物质可聚类分为二大类,其中4甲基愈创木酚及乙酸乙酯都单列一类,且电场处理样的含量明显高于同期同容积的自然陈酿样。例如,在5L橡木桶中,电场处理样的4甲基愈创木酚和乙酸乙酯的含量比自然陈酿样在6月时的含量分别提高了66.7%、16.6%;2L橡木桶中分别提高了75.0%和17.5%。通过建立电场对酚类物质作用的数学模型,发现对于每一种酚类物质扩散系数的回归方程,电场强度E的系数均比橡木桶体积V的系数要大,这充分说明电场作用与橡木桶体积大小相比,电场的作用对酚类物质的含量影响要大,同时电场E的系数均为正数,说明电场作用对扩散系数及酚类物质的含量起到积极地促进作用。在外加电场的作用下,白兰地中溶质分子的跃迁频率和激活熵被提高,增大了扩散过程中分子的自由度,加快了分子的扩散过程,同时活化能降低,扩散系数增大,从而促进了白兰地酒对橡木成分的提取。外加电场加速了分子运动速度和化学反应速度,电场提供能量,促使分子的电离,降低了反应所需的活化能,活性提高的同时,处于动态平衡的化学反应都加快,提高了分子间的有效碰撞,加速了酯化反应、缔合反应、氧化还原反应等的进行,同时促进了低沸点物质的挥发。