葡萄酒原產(chǎn)地鑒別技術(shù)研究進(jìn)展

蘇穎玥，王 飛，溫昊松，張進(jìn)杰，張 昂,*，袁春龍,*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.秦皇島海關(guān)技術(shù)中心 國家級進(jìn)出口食品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)驗(yàn)證評價(jià)實(shí)驗(yàn)室（酒類），河北 秦皇島 066000；3.秦皇島海關(guān)技術(shù)中心 秦皇島市葡萄酒檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 秦皇島 066000）

葡萄酒是世界范圍內(nèi)被廣泛消費(fèi)的酒精性飲品，具有較高的商業(yè)價(jià)值[1]。中國葡萄酒市場發(fā)展日漸繁榮，葡萄酒生產(chǎn)、消費(fèi)及進(jìn)口規(guī)模均處于較高水平。國際葡萄與葡萄酒組織（International Organisation of Vine and Wine，OIV）統(tǒng)計(jì)顯示，2018年中國葡萄酒消費(fèi)量達(dá)18億 L，位列世界第5，而人均消費(fèi)量卻低于世界平均水平，說明中國葡萄酒市場有很大發(fā)展?jié)摿2]。產(chǎn)地是影響葡萄酒商業(yè)價(jià)值的重要因素[3]，葡萄酒的分級鑒定體系通常將產(chǎn)地來源作為其內(nèi)在評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[4]。歐洲葡萄酒市場監(jiān)管體系已積累了豐富的產(chǎn)業(yè)保護(hù)經(jīng)驗(yàn)，其中地理保護(hù)已成為歐盟各國保護(hù)本國葡萄酒真實(shí)屬性的一種重要方式[5]。中國葡萄酒產(chǎn)區(qū)分布廣泛，多種氣候類型并存，具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄酒的自然條件。自2002年以來，我國先后批準(zhǔn)了昌黎、煙臺、沙城等19 個地理標(biāo)志（或原產(chǎn)地域保護(hù)）葡萄酒。目前，盡管所有地理標(biāo)志葡萄酒對其產(chǎn)地范圍、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)要求已作嚴(yán)格規(guī)定[6-7]，但未提供相應(yīng)的產(chǎn)地鑒別措施[8]。葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)的研究對于完善地理標(biāo)志葡萄酒保護(hù)體系、規(guī)范葡萄酒市場及維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

目前，國內(nèi)外對葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)的研究，主要基于礦質(zhì)元素指紋、穩(wěn)定同位素及次生代謝產(chǎn)物3 個方面。本文即圍繞上述3 個方面展開綜述，旨在為國內(nèi)葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)發(fā)展提供參考。

1 礦質(zhì)元素指紋鑒別技術(shù)

1.1 分析方法

目前，用于測定葡萄酒中礦質(zhì)元素的儀器包括火焰原子吸收光譜（flame atomic absorption spectrometer，F(xiàn)AAS）儀、石墨爐原子吸收分光光度儀（graphite furnace-atomic absorption spectrometer，GF-AAS）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜（inductively coupled plasmaatomic emission spectrometry，ICP-AES）儀、ICP-原子發(fā)射光譜（ICP-optical emission spectrometer，ICP-OES）儀、ICP-質(zhì)譜（ICP-mass spectrometry，ICP-MS）儀。使用FAAS測定元素具有成本低、適合小批量樣品的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)為不能同時測定多種元素、耗時長；GF-AAS靈敏度高，可直接固體進(jìn)樣，但同樣不能同時測定多種元素；ICP-AES、ICP-OES和ICP-MS解決了同時測定多種元素的問題。近年來多數(shù)研究人員使用ICP-MS測定元素組成。與其他儀器測定相比，ICP-MS具有檢出限低、效率高和測定范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。葡萄酒樣品的前處理多采用稀釋法和微波消化法，稀釋法操作簡單、效率高，不易引入新的雜質(zhì)；微波消化法將樣品置于密封消解罐中，可最大限度減少元素的損失，同時較濕法消解縮短了前處理時間。

1.2 影響葡萄酒中礦質(zhì)元素的因素

葡萄酒中元素組成受多種因素影響，如種植地土壤、氣候、栽培措施、生產(chǎn)工藝和品種等。其中土壤影響最為顯著，土壤中的礦質(zhì)元素主要來源于巖石風(fēng)化，葡萄植株通過根系吸收土壤中的礦物質(zhì)營養(yǎng)素，經(jīng)釀造過程轉(zhuǎn)移到酒中，且在裝瓶后葡萄酒中的元素種類和含量幾乎不隨時間發(fā)生變化[9]。因此，理論上礦質(zhì)元素被認(rèn)為是葡萄酒產(chǎn)地溯源的良好指標(biāo)。Ricardo-Rodrigues等[10]研究發(fā)現(xiàn)，兩個葡萄園漿果中的Mn（P＜0.001）、P（P＜0.05）及Mg（P＜0.05）等礦質(zhì)元素含量存在顯著差異。Mili?evi?等[11]研究葡萄對土壤中潛在有毒元素的生物利用度時，發(fā)現(xiàn)葡萄中Ba主要來自于土壤。氣候（光照、降水和溫度等）也是影響葡萄酒中元素組成的重要因素之一，通過植物光合作用、根系微生物代謝影響植物吸收礦質(zhì)元素的能力[9]；Blotevogel等[12]研究證明葡萄酒中元素組成受土壤化學(xué)和氣候條件的控制，如夏季高溫地區(qū)葡萄酒中Sr含量較高，而高降雨量地區(qū)葡萄酒中Mn、Ba含量較高。

栽培措施包括葡萄架形、樹形、葉幕形、水肥、病蟲害管理等，均會改變葡萄生長過程中吸收和利用礦質(zhì)元素的能力，還可能直接引入某些元素或影響葡萄漿果中的元素含量。嫁接砧木的栽培措施可以預(yù)防葡萄霜霉病和增強(qiáng)品種抗逆性。葡萄酒中Zn含量過高被認(rèn)為是釀造過程中溫度過高或者長時間和皮渣接觸所致，Al、Mn、Co含量過高被認(rèn)為是由發(fā)酵罐、輸送管路、儲酒罐等生產(chǎn)設(shè)備遷入[13]。Shimizu等[14]認(rèn)為嫁接砧木可以減少品種對葡萄酒中礦質(zhì)元素的影響。此外，生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)對葡萄酒中礦質(zhì)元素組成的影響也各不相同。也有學(xué)者認(rèn)為，生產(chǎn)工藝不同不僅會影響葡萄酒中元素種類，也會影響元素含量[15]。Hopfer等[16]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄栽培措施和釀造工藝都會影響葡萄中礦質(zhì)元素的組成，同一酒廠釀造的葡萄酒具有相同的元素組成。

在品種對葡萄酒中礦質(zhì)元素組成影響的研究中，Martin等[17]認(rèn)為葡萄酒中的礦質(zhì)元素組成基本與葡萄品種無關(guān)，但不同產(chǎn)地葡萄酒中有顯著差異；而Potortí等[18]發(fā)現(xiàn)‘黑珍珠’品種中Zn、Cr、Ni、As、Cd含量更高，‘西拉’品種中K、Mg、Cu、Sb含量更高，表明葡萄酒中的礦質(zhì)元素含量可能與品種相關(guān)。Pérez-álvareza等[19]研究表明，僅依據(jù)葡萄品種對葡萄酒進(jìn)行分類的準(zhǔn)確性可達(dá)97%。雖然目前各因素對葡萄酒中礦質(zhì)元素的具體影響尚不明確，但產(chǎn)地為最重要的影響因素已被普遍認(rèn)可。在建立葡萄酒產(chǎn)地?cái)?shù)據(jù)庫時應(yīng)對多種因素予以考慮，并在模型建立與優(yōu)化中降低可能的影響因素。

1.3 鑒別應(yīng)用

目前，基于礦質(zhì)元素指紋的葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)研究已有許多報(bào)道。在實(shí)際研究中由于樣品量大、變量多，需采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如利用方差分析法（analysis of variance，ANOVA）篩選不同產(chǎn)地間存在顯著差異的元素，再對差異元素進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）、聚類分析（cluster analysis，CA）、線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）和偏最小二乘判別分析（partial least squares discrimination analysis，PLS-DA）等。通過統(tǒng)計(jì)近7 年文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，共有72 種礦質(zhì)元素可用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別研究，其中51 種元素被認(rèn)為有表征產(chǎn)地的作用，如Mn、Ni、Sr、Mg、Zn、Cu、Co、Pb、Al、Fe、Na、K、Ba、Cr、Ca等（表1）。Pasvanka等[20]僅利用Na、K、P、Mg、Ca等5 種常量元素對希臘6 個產(chǎn)區(qū)135 個葡萄酒樣品進(jìn)行鑒別，分類正確率達(dá)到76.8%。Rocha等[21]利用Ca、Li、Mn、Co、Zn、Br、Sr、Cd、Ba、W和Tl 11 個元素判別葡萄牙地理標(biāo)志葡萄酒，正確率達(dá)76.7%。Yamashita等[22]通過測定來自阿根廷、巴西、法國和西班牙4 個國家、111 種起泡葡萄酒樣品中的12 種化學(xué)元素，發(fā)現(xiàn)僅應(yīng)用K、Li和Mn時葡萄酒產(chǎn)地的分類準(zhǔn)確率可達(dá)100%。

表1 近7 年基于礦質(zhì)元素指紋的葡萄酒產(chǎn)地鑒別研究Table 1 Previous studies on geographical origin identification of wine based on mineral element fingerprints in the past seven years

Selih等[23]對斯洛文尼亞地區(qū)葡萄酒進(jìn)行產(chǎn)地鑒別時發(fā)現(xiàn)，礦質(zhì)元素指紋具有鑒別同一產(chǎn)區(qū)里不同子產(chǎn)區(qū)的潛力。在稀土元素研究方面，Angus等[24]在對新西蘭葡萄酒分類中認(rèn)為，稀土元素含量低、易變異，使用膨潤土澄清葡萄酒會增加其含量，在葡萄酒產(chǎn)地鑒別上沒有應(yīng)用價(jià)值。然而，由于工業(yè)對稀土元素開發(fā)較少，植物從土壤中對其無差別吸收，分餾少，并且近年來隨著測定儀器檢測限的提高，可以精確檢測到含量更低的元素；這些因素促使稀土元素應(yīng)用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別中成為可能。Maurizio等[25]研究結(jié)果表明，土壤、葡萄汁和葡萄酒間的稀土元素含量無顯著差異，證明了稀土元素在產(chǎn)地鑒別方面的有效性。

2 穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜鑒別技術(shù)

2.1 分析方法

穩(wěn)定同位素可分為輕同位素和金屬同位素，其中輕同位素主要有C、H、O等，金屬同位素主要有Sr、Pb、Mg等。測定輕同位素常用同位素比質(zhì)譜（isotope ratio mass spectrometers，IRMS）和點(diǎn)特異性核磁共振（site-specific natural isotope fractionation-nuclear magnetic resonance，SNIF-NMR）技術(shù)，葡萄酒樣品中C、H、O同位素的測定已被OIV列為官方推薦方法。例如，應(yīng)用元素分析儀-IRMS測定乙醇中的C同位素比（OIV-MAAS312-06）；GC-燃燒-IRMS聯(lián)用或液相色譜（liquid chromatography，LC）-IRMS聯(lián)用技術(shù)測定甘油中的C同位素比（OIV-MA-AS312-07）；SNIF-NMR測定乙醇分子中H同位素比（OIV-MA-AS311-05）；水平衡儀-IRMS（equlibrium H-IRMS，EQ-IRMS）測定葡萄酒中O同位素比（OIV-MA-AS2-12）等。元素分析-IRMS通常用于測定樣品整體C、N同位素，樣品經(jīng)高溫燃燒轉(zhuǎn)化為氣體，除雜、除水后進(jìn)行MS分析，若測定乙醇等有機(jī)物中的C，則需先在無分餾情況下將該有機(jī)物提取后再測定。GC和LC能夠?qū)悠烦煞址蛛x，再經(jīng)IRMS測定可測定各組分的C同位素。SNIF-NMR主要測定乙醇分子中不同位點(diǎn)（-CH3和-CH2-）的H同位素，但由于儀器價(jià)格高，國內(nèi)應(yīng)用較少[41]。EQ-IRMS的原理是標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)怏w（CO2或H2）與樣品中的水分在一定溫度下發(fā)生同位素交換，一定時間后達(dá)到平衡，測定平衡后氣體得到樣品中H或O同位素比值。

最早用于測定金屬同位素比的儀器是熱電離質(zhì)譜（thermal ionization mass spectrometry，TIMS）儀，傳統(tǒng)方法多采用該儀器測定，通過加熱使原子電離后再進(jìn)行MS測定，易引入雜質(zhì)；近年來，多接收-ICP-MS、四極桿-ICP-MS及高分辨ICP-MS也被用于金屬同位素的測定，且較TIMS具有更高準(zhǔn)確率和抗干擾能力[42]。

2.2 酒中穩(wěn)定同位素比的影響因素

穩(wěn)定同位素受到生物生命過程中物理、化學(xué)、生物化學(xué)等因素的影響，會產(chǎn)生分餾現(xiàn)象，使環(huán)境中各同位素豐度不同；因此，可以利用同位素比對年份差異、地理屬性、環(huán)境演變進(jìn)行跟蹤和預(yù)測。目前，穩(wěn)定IRMS技術(shù)在地球地質(zhì)或海水演變示蹤中已有廣泛應(yīng)用，近些年又被用于食品產(chǎn)地鑒別方面，如羊肉[43]、茶葉[44]、蜂蜜[45]和葡萄酒[46]等，該技術(shù)可以彌補(bǔ)礦質(zhì)元素指紋應(yīng)用的局限性，更有利于區(qū)分土壤、氣候和水源相近的葡萄酒產(chǎn)地[47]。影響同位素豐度的因素主要有氣候、降水、緯度、海拔和季節(jié)等。C、O同位素分餾現(xiàn)象如圖1所示，其各環(huán)節(jié)均可影響C、O同位素比。水的穩(wěn)定同位素（H、O）具有獨(dú)特的地理信息，葡萄從土壤中吸收降水，并通過光合作用將降水中H、O傳遞到產(chǎn)物中，使葡萄酒中H、O同位素比與地區(qū)降水具有極高的相似度，且與釀造過程中添加外源水不同，即葡萄酒中H、O同位素比與葡萄原料和降水有良好相關(guān)性，故可以利用葡萄酒中H、O同位素比的差異進(jìn)行產(chǎn)地鑒別[46]。

圖1 碳氧同位素的流動方向Fig. 1 Flow directions of carbon and oxygen isotopes

近年來研究發(fā)現(xiàn)，Sr既不是葡萄組成的基本元素也不是葡萄生長所需成分[44]，在植物生命過程中不會分解，葡萄酒中Sr全部來源于土壤，且不易受氣候條件、農(nóng)業(yè)實(shí)踐和釀造過程等因素影響，比輕同位素更穩(wěn)定，被認(rèn)為是食品產(chǎn)地鑒別的最佳指紋信息[48]。在對土壤與葡萄酒中Sr的研究中，Petrini等[3]發(fā)現(xiàn)87Sr/86Sr比值與葡萄酒產(chǎn)地土壤有良好相關(guān)性，Sr從土壤到葡萄果實(shí)的轉(zhuǎn)移過程中沒有分餾現(xiàn)象，不受葡萄酒釀造工藝的影響，如添加外源單寧和膨潤土等，認(rèn)為Sr可以作為整個藤本植物的代表元素應(yīng)用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別中。Marchionni等[49]研究發(fā)現(xiàn)年份和生產(chǎn)工藝均不影響葡萄酒中Sr同位素的比值，證明葡萄酒中的Sr同位素可以作為葡萄酒產(chǎn)地鑒別的可靠工具。Durante等[50-52]對意大利原產(chǎn)地保護(hù)地區(qū)的土壤、葡萄枝條、葡萄酒中的Sr進(jìn)行系列研究，結(jié)果表明土壤和葡萄酒中的Sr范圍完全一致，但與酒年份不相關(guān)，利用Sr構(gòu)建同位素圖譜可有效判別葡萄酒產(chǎn)地，表明Sr元素作為葡萄酒產(chǎn)地鑒定的特征元素具有可行性。

2.3 鑒別應(yīng)用

2.3.1 輕穩(wěn)定同位素

C、H、O同位素在葡萄酒產(chǎn)地鑒別研究中最為廣泛和深入（表2），Raco等[53]對乙醇中的δ13C和葡萄酒水的δ18O進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)了光合作用途徑和環(huán)境條件的重要性，δ18O在葡萄漿果和葡萄酒產(chǎn)地鑒別上有應(yīng)用價(jià)值。δ18O與δ2H結(jié)合分析對葡萄酒產(chǎn)地鑒別具有更為突出的作用，Camin等[54]研究也發(fā)現(xiàn)δ18O和δ2H在氣候條件和地理環(huán)境上普遍相關(guān)。應(yīng)用δ18O對中國葡萄酒產(chǎn)區(qū)進(jìn)行分類的效果良好。例如，F(xiàn)an Shuangxi等[39]應(yīng)用PLS-DA和SVM法處理元素組成和δ18O數(shù)據(jù)，對中國葡萄酒產(chǎn)區(qū)分類，正確率達(dá)95%；江偉等[55]用SNIF-NMR和IRMS測定中國5 個產(chǎn)區(qū)酒樣，結(jié)果表明對于氣候條件差異較大地區(qū)（如北疆和膠東半島）酒樣的分類正確率可達(dá)100%。

表2 近7 年基于輕同位素（C、H、O）技術(shù)的葡萄酒產(chǎn)地鑒別研究Table 2 Previous studies on the identification of wine geographical origin based on light isotope (C, H and O) in the past seven years

用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別輕同位素還有B元素。Almeida等[67]利用ICP-OES測定巴西4 個葡萄酒產(chǎn)區(qū)酒樣，結(jié)果表明西南部3 個產(chǎn)區(qū)相似度極高，與東北部有明顯差異，并發(fā)現(xiàn)利用B元素還可區(qū)分巴西與智利、意大利、葡萄牙的葡萄酒。Coetzee等[30]發(fā)現(xiàn)不同品種和不同砧木組合中同位素B比值不同，認(rèn)為B元素有助于確定農(nóng)產(chǎn)品品種起源。目前的研究結(jié)果表明，單獨(dú)使用一種輕同位素很難準(zhǔn)確鑒別葡萄酒產(chǎn)地，結(jié)合多元素的分析方法更有利于鑒別葡萄酒產(chǎn)地。

2.3.2 金屬穩(wěn)定同位素

Sr具有84Sr、86Sr、88Sr 3 種天然穩(wěn)定同位素。87Sr是巖石或礦物中的Rb經(jīng)β衰變形成的穩(wěn)定同位素，87Rb與87Sr是同質(zhì)異位素，在MS分析中87Rb會干擾87Sr測定的準(zhǔn)確性[56]，所以優(yōu)化酒樣中Sr的提取十分重要。Durante等[50]以硝酸洗脫體積、硝酸回收體積和水洗脫體積為變量，得出Rb和Sr的最優(yōu)分離條件為：12 mL 8 mol/L HNO3洗脫，再利用4 mL 8 mol/L HNO3回收，最后用12 mL超純水進(jìn)行洗脫；洗脫完畢后使用多接收-ICP-MS測定土壤、藤枝和葡萄汁中Sr同位素，結(jié)果表明，葡萄汁與土壤中Sr同位素比十分接近，需進(jìn)一步研究以最終建立葡萄酒溯源模型。此外，還可以采用先微波消化再經(jīng)過樹脂柱吸附進(jìn)行Sr的純化。王琛等[68]選擇利用Dowes 50 W×8樹脂對Sr進(jìn)行純化，當(dāng)Rb/Sr＜0.01即認(rèn)為Rb對Sr沒有干擾作用，使用指數(shù)矯正法得到87Sr/86Sr的比值更接近真實(shí)值。Gean?等[69]同樣利用Dowes 50 W×8樹脂對葡萄酒樣品進(jìn)行陽離子吸附，用乙二胺四乙酸去除Rb對Sr的干擾后，結(jié)合元素組成鑒別葡萄酒產(chǎn)地的準(zhǔn)確率達(dá)100%。Epova等[42]研究發(fā)現(xiàn)，87Sr/86Sr波動范圍（0.708 29～0.710 22）較小，可以用于識別波爾多地區(qū)葡萄酒，但單獨(dú)使用Sr元素鑒別產(chǎn)地結(jié)果不理想。目前研究中普遍認(rèn)為Sr可以作為葡萄酒產(chǎn)地鑒別的重要指標(biāo)，但是其測定需要先進(jìn)的儀器和復(fù)雜、精確的前處理，對實(shí)驗(yàn)條件要求較高。實(shí)際應(yīng)用中需對Sr元素的前處理加以改進(jìn)，有效去除Rb、Ca元素的干擾，并與礦質(zhì)元素指紋技術(shù)相結(jié)合，以提高葡萄酒產(chǎn)地鑒別準(zhǔn)確率。

用于葡萄產(chǎn)地鑒別的金屬同位素還有Mg、Pb等。逯海等[70]通過陽離子樹脂富集Mg，以H2和He混合氣體碰撞消除同質(zhì)異位素干擾，結(jié)果表明大多數(shù)地區(qū)25Mg/24Mg、26Mg/24Mg有較大差異，認(rèn)為同位素Mg可以用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別。Mihaljevi?等[71]測定葡萄酒和土壤中207Pb/206Pb、208Pb/206Pb，發(fā)現(xiàn)工業(yè)污染較大的地區(qū)Pb含量增加，表明Pb含量受環(huán)境污染影響較大。利用同位素204Pb/206Pb、207Pb/206Pb、208Pb/206Pb可以對巴西南部和東北部地區(qū)的葡萄酒進(jìn)行有效區(qū)分，Pb同位素被認(rèn)為是鑒別巴西葡萄酒地理起源的有效工具之一[72]，但單獨(dú)使用Pb鑒別葡萄酒產(chǎn)地仍是不現(xiàn)實(shí)的。

3 次生代謝產(chǎn)物鑒別技術(shù)

生物體次生代謝產(chǎn)物由初生代謝產(chǎn)物形成，在其生命活動中具有重要作用，其功能是提供生物體生長非必需的小分子物質(zhì)?？捎糜谄咸丫飘a(chǎn)地鑒別的次生代謝物質(zhì)包括酚類化合物和香氣化合物等。

3.1 分析方法

香氣物質(zhì)測定通常采用感官分析法和儀器分析法。儀器分析法常用電子鼻和GC-MS，也可將兩者聯(lián)用。近年來電子鼻應(yīng)用廣泛，可以測定香氣成分的整體情況，具有測定范圍廣、操作簡單、可實(shí)時測定、不易引入其他雜質(zhì)，以及比傳統(tǒng)感官分析更客觀等優(yōu)點(diǎn)，但也會受傳感器類型、靈敏度和環(huán)境條件等限制[73]?；贛S檢測器的電子鼻靈敏度更高，可以得到物質(zhì)的定性信息[74]。應(yīng)用GC-MS測定時需先提取樣品中香氣物質(zhì)，提取方法主要有溶劑萃取、蒸汽蒸餾、固相萃取、超臨界萃取、頂空分析、頂空固相微萃取等方法[75]，可用于測定熱穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)，利用商品化譜庫對物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析，并確定分子式和分子結(jié)構(gòu)。

酚類物質(zhì)通常采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）檢測，其配備的檢測器不同檢測效果亦不同，如紫外-可見光檢測器[76]、二極管陣列檢測器[27,77]、MS檢測器、四極桿飛行時間-質(zhì)譜檢測器（quadrupole time of fight-mass spectrometry，QTOF-MS）[78]等。紫外-可見光檢測器基于物質(zhì)對紫外光的吸收原理設(shè)計(jì)而成，靈敏度和選擇性均較好，但對于紫外光吸收較差的化合物測定效果不佳。二極管陣列檢測器可任意選擇檢測波長，在物質(zhì)純度和定性鑒別中效果較好。MS技術(shù)靈敏度高、分析范圍廣，MS/MS可以提供更多物質(zhì)碎片信息，在定性分析方面優(yōu)于MS；QTOF-MS技術(shù)在樣品分析中用時短，可提供高分辨圖譜。

3.2 影響酒中次級代謝產(chǎn)物的因素

次生代謝產(chǎn)物是生物體在長期進(jìn)化中和環(huán)境相互作用的結(jié)果，在生物體不同器官、組織中分布的種類和數(shù)量不同，受植物本身及其生長環(huán)境影響[79]。用于葡萄酒產(chǎn)地鑒別的次生代謝產(chǎn)物主要有香氣物質(zhì)和酚類物質(zhì)。隨著全球化進(jìn)程，更多企業(yè)為迎合市場，釀造葡萄酒趨向一致化，在氣候條件、釀造工藝、品種等因素的共同影響下，單從感官分析判定葡萄酒產(chǎn)地十分困難。然而，采用儀器分析測定香氣物質(zhì)時，提取過程中易揮發(fā)香氣物質(zhì)的部分損失和儀器條件會一定程度影響測定結(jié)果。酚類物質(zhì)是決定葡萄酒質(zhì)量的重要參數(shù)之一，并取決于葡萄品種、氣候環(huán)境、釀造工藝和陳釀條件[80]。Amargianitaki等[81]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄中含有的花色苷和黃酮醇等多種次級代謝產(chǎn)物，均受品種、氣候和栽培條件的強(qiáng)烈影響，可能是區(qū)分葡萄酒不同風(fēng)格的良好候選物。

3.3 鑒別應(yīng)用

3.3.1 香氣物質(zhì)

香氣物質(zhì)是葡萄酒質(zhì)量評價(jià)的重要指標(biāo)之一，且種類繁多，利用葡萄酒中的香氣成分鑒別葡萄酒產(chǎn)地已有大量報(bào)道。Berna等[82]采用GC-MS、金屬氧化物電子鼻和MS-電子鼻聯(lián)用技術(shù)對來自3 個國家6 個地區(qū)的34 種‘長相思’葡萄酒進(jìn)行分類鑒定，獲得酒樣分類信息可以預(yù)測‘長相思’葡萄酒產(chǎn)地，判定結(jié)果平均誤差為6.5%。Green等[4]應(yīng)用頂空固相微萃取-LC法對新西蘭、法國、奧地利3 個產(chǎn)地葡萄酒香氣進(jìn)行區(qū)分，認(rèn)為地理來源可以影響葡萄酒的揮發(fā)性成分和感官特性，并總結(jié)出不同種類香氣物質(zhì)及其對應(yīng)的感官描述詞。利用HPLC測定阿根廷門多薩標(biāo)準(zhǔn)化釀造葡萄酒中的酚類物質(zhì)并進(jìn)行感官特征分析，結(jié)果表明地理位置對葡萄酒酚類物質(zhì)和感官評價(jià)有影響，且感官特征和酚類物質(zhì)之間有相關(guān)性[83]。雖然目前葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)有更多的選擇性，但感官評價(jià)仍是一種重要方法。在葡萄酒香氣和風(fēng)味復(fù)雜度的鑒別中，大多采用結(jié)合輕同位素的方法進(jìn)行鑒別，但是因?yàn)槠咸丫葡銡馐軞夂驐l件、釀造工藝及品種的影響較大，其測定準(zhǔn)確性仍有待提高。

3.3.2 酚類物質(zhì)

酚類物質(zhì)是一類龐大的次生代謝產(chǎn)物，具有支撐紅葡萄酒酒體的功能，從葡萄種子和果皮中提取。Belmiro等[76]采用HPLC-MS測定阿根廷和南非葡萄酒中的酚類物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)沒食子酸、表兒茶素、兒茶素、槲皮素-3-葡萄糖苷、槲皮素、楊梅素和白藜蘆醇這8 種酚類物質(zhì)含量在兩個產(chǎn)地的葡萄酒中存在差異。Rocchetti等[84]應(yīng)用超高效液相色譜-電噴霧電離-QTOF-MS測定6 個不同地區(qū)的‘霞多麗’白葡萄酒中的酚類物質(zhì)，結(jié)果表明黃酮類物質(zhì)是區(qū)分葡萄酒產(chǎn)地的主要多酚類物質(zhì)。Geana等[27]利用HPLC-二極管陣列測定羅馬尼亞地區(qū)葡萄酒中7 種酚類物質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)(＋)-表兒茶素、(-)-表兒茶素、對香豆酸、阿魏酸和白藜蘆醇可以有效鑒別葡萄酒產(chǎn)地，同時該研究還對無機(jī)元素進(jìn)行測定，結(jié)果表明兩種方法相結(jié)合對葡萄酒產(chǎn)地鑒別具有更高的可行性。Amargianitaki等[81]借助二維NMR波譜獲得葡萄酒的非揮發(fā)性代謝物譜和酚類代謝譜，將其與多元分析技術(shù)相結(jié)合，結(jié)果表明釀酒工藝、葡萄品種、葡萄酒年份及地理來源均會影響NMR代謝譜，有助于形成葡萄酒地理來源指紋圖譜。Pisano等[85]研究表明花青素種類可以有效區(qū)分8 個葡萄品種和3 個葡萄酒產(chǎn)地，被認(rèn)為是可以有效鑒別葡萄酒產(chǎn)地的物質(zhì)。

目前，大多數(shù)研究結(jié)果均表明酚類物質(zhì)可以假定為化學(xué)標(biāo)記以區(qū)分葡萄酒產(chǎn)地，但也有研究得到不同結(jié)論。Fraige等[86]應(yīng)用HPLC-二極管陣列-MS和吸收光譜法測定巴西不同產(chǎn)區(qū)11 種葡萄品種中20 種花青素，主成分分析結(jié)果表明，花青素在不同葡萄品種間有差異，但不同地域間無法通過花青素種類進(jìn)行鑒別。Karasinski等[36]利用GC-TOFMS測定硅烷化的非揮發(fā)性有機(jī)化合物，結(jié)果表明地理因素對部分化合物（如某些氨基酸、糖酸、高級醇等）影響強(qiáng)烈，可能對產(chǎn)地鑒別有特別作用，可作為輔助分析工具。?urga等[87]測定克羅地亞兩個當(dāng)?shù)仄贩N和兩個國際品種葡萄中的多種酚類物質(zhì)，通過標(biāo)準(zhǔn)判別分析可以區(qū)分不同的葡萄品種和產(chǎn)地，認(rèn)為酚類物質(zhì)在產(chǎn)地真實(shí)屬性鑒別中有應(yīng)用潛力。目前對化合物的識別存在一定困難，樣品經(jīng)前處理后也很難使化合物被有效分離，需要進(jìn)一步研究樣品前處理方法。利用酚類物質(zhì)鑒別葡萄酒產(chǎn)地方法仍不健全，與其他化合物或其他產(chǎn)地鑒別方法結(jié)合，可能會得到更好的效果。

綜上所述，次級代謝產(chǎn)物在葡萄酒產(chǎn)地鑒別上有一定的應(yīng)用價(jià)值，由于其與植物自身生長代謝密切相關(guān)，容易出現(xiàn)代謝組特性差異較小的情況，如不同產(chǎn)地相同品種植物會產(chǎn)生相似的次級代謝產(chǎn)物；此外，次級代謝產(chǎn)物在葡萄酒裝瓶后仍會不斷發(fā)生變化，隨瓶儲時間推移，葡萄酒中物質(zhì)會發(fā)生不可控變化，對產(chǎn)地鑒別的準(zhǔn)確性造成干擾。

4 結(jié) 語

隨著人民生活水平提高，越來越多人意識到原產(chǎn)地對食品質(zhì)量的重要性，通過對葡萄酒的溯源可以更好地在源頭控制葡萄酒品質(zhì)，建立精確的指紋數(shù)據(jù)庫，給葡萄酒市場管理提供參考依據(jù)。

許多研究已證實(shí)，利用多元素分析法和IRMS法進(jìn)行葡萄酒產(chǎn)地的鑒別研究，具有一定的適用性和有效性，但通常不能避免一定誤差。目前研究仍存在以下兩方面問題：1）測定樣品數(shù)量有限。大多數(shù)研究只測定幾十種或上百種樣本，對于模型和數(shù)據(jù)庫的建立有局限性；同時，判別模型的建立無法收集目標(biāo)產(chǎn)區(qū)的所有元素?cái)?shù)據(jù)，且葡萄酒中礦質(zhì)元素含量和穩(wěn)定同位素比受種植地土壤、氣候、品種、釀造工藝等多重因素影響。因此，開發(fā)100%精確的葡萄酒產(chǎn)地鑒別技術(shù)十分困難，只有使用大量樣本數(shù)據(jù)才能提高判別準(zhǔn)確率。2）測定元素種類較多，對特征性元素的篩選不夠準(zhǔn)確。結(jié)合各地區(qū)土壤、葡萄枝條、葡萄汁、葡萄酒中的礦質(zhì)元素，有助于篩選出更多樣、更精準(zhǔn)的產(chǎn)地特征性元素，以建立各產(chǎn)地葡萄酒特征性元素?cái)?shù)據(jù)庫。此外，利用輕穩(wěn)定同位素進(jìn)行葡萄酒產(chǎn)地鑒別時，通常不能只利用一種同位素，應(yīng)與多元素分析方法相結(jié)合。金屬穩(wěn)定同位素Sr在葡萄酒產(chǎn)地鑒別方面有很好應(yīng)用前景。稀土元素在應(yīng)對氣候和釀造工藝變化方面表現(xiàn)更加穩(wěn)定，后續(xù)應(yīng)該更多關(guān)注一些稀土元素在葡萄酒產(chǎn)地鑒別中的應(yīng)用。