賀蘭山東麓產區(qū)不同地塊對釀酒葡萄果實香氣物質的影響

彭 婧，任小彤，韓 曉，王 軍，何 非,*

（1.中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，葡萄與葡萄酒研究中心，北京 100083；2.中國農業(yè)大學 農業(yè)農村部葡萄酒加工重點實驗室，北京 100083）

我國幅員遼闊，地質地貌、氣候等條件復雜多樣，適宜釀酒葡萄栽培的區(qū)域甚廣。葡萄漿果的品質受其品種特性，當?shù)貧夂驐l件、土壤條件、地形條件及修剪整形方式等因素的影響，而氣候條件、土壤條件對葡萄品質有著決定性的作用[1]。趙磊等[2]對沙城和寧夏產區(qū)的‘赤霞珠’和‘美樂’葡萄酒香氣的研究結果表明，產地因素對葡萄酒香氣物質的影響最大，品種因素次之。同樣，有研究表明，在氣候、土壤和品種中，以氣候對果實的成分和果實品質的影響最大，土壤其次，品種最小[1]。在我國葡萄種植及葡萄酒釀造產區(qū)眾多，如新疆、寧夏、甘肅等西北產區(qū)，及京津冀和山東等東部產區(qū)[3]。近年來，寧夏賀蘭山東麓產區(qū)的影響力和市場競爭力不斷提升，釀造優(yōu)質葡萄酒的潛力越來越受到關注。2021年5月，國家農業(yè)農村部、工業(yè)和信息化部、寧夏回族自治區(qū)人民政府聯(lián)合發(fā)布了《寧夏國家葡萄及葡萄酒產業(yè)開放發(fā)展綜合試驗區(qū)建設總體方案》的通知，旨在將寧夏賀蘭山東麓建設成為產品質量更高、核心競爭力更強、品牌影響力更大、產業(yè)融合度更深、對外開放力度更大、生態(tài)環(huán)境更好的現(xiàn)代化葡萄及葡萄酒產業(yè)集聚區(qū)[4]。寧夏賀蘭山東麓產區(qū)作為我國新興著名葡萄酒產區(qū)，位于寧夏黃河沖擊平原和賀蘭山?jīng)_積扇之間，屬溫帶干旱氣候，年平均氣溫8.5 ℃，晝夜溫差10～15 ℃，日照時數(shù)約3 032 h/年，年降雨量180～200 mm，平均無霜期約為150 d，干旱少雨，日照充足，是種植優(yōu)質釀酒葡萄的產區(qū)[5]。

“產區(qū)決定風格”[6]，在傳統(tǒng)葡萄酒生產國家，優(yōu)質高端的小產區(qū)葡萄酒對風土有嚴格的要求，如品種的選擇、氣候、土壤等小產區(qū)的地域性風土特征。例如，在西班牙，大多數(shù)的葡萄園面積很小且氣候差異不明顯，品種和栽培措施也采取了統(tǒng)一標準，但不同地塊的葡萄產量卻有著很大的差異，這可能是由土壤的差異造成的[7]。而在我國，由于葡萄酒產業(yè)發(fā)展的歷時相對比較短，小產區(qū)劃分處于發(fā)展中階段，這就使釀造小產區(qū)葡萄酒、挖掘小產區(qū)葡萄酒風格成為非常有潛力的葡萄酒產業(yè)發(fā)展方向之一[8]。

其中，香氣是貢獻葡萄酒風格的重要因素之一。香氣是衡量葡萄及葡萄酒品質的重要標準，其種類、含量以及各物質之間的相互作用對產地風格及品種典型性具有決定性作用[9-10]。香氣物質通過刺激人體的嗅覺和味覺器官，從而對葡萄酒品質做出客觀的評價，便于指導葡萄栽培及葡萄酒釀造，進而提高葡萄酒品質[11]。葡萄酒中的香氣物質根據(jù)來源，分為葡萄果實本身具有的品種香、發(fā)酵過程產生的發(fā)酵香和陳釀過程產生的陳釀香[12]。目前，在葡萄及葡萄酒中已報道的香氣成分大約有1 300多種，其組成和含量因品種和風土的不同而存在差異，質量濃度在pg/L到mg/L不等[13]，主要有萜烯類、降異戊二烯類、C6/C9類、醛酮類、醇類、酯類、酸類和苯環(huán)衍生物等。這些化合物通常以有直接貢獻的揮發(fā)性游離態(tài)，和不具揮發(fā)性、但能在酸解或酶解作用下轉化為游離態(tài)香氣物質的間接貢獻的糖苷結合態(tài)2種形式存在，是葡萄果實中潛在的香氣物質。葡萄果實中香氣物質的組成及含量受到多種因素的影響，包括葡萄品種[14]、生態(tài)條件[5]和栽培管理措施[15]等。有研究發(fā)現(xiàn)，因葡萄品種和風土的不同，香氣物質的構成和比例呈現(xiàn)較大差異，而對同一品種而言，風土是影響葡萄果實香氣物質組成和含量最重要的因素之一[16]。

近年來，國內外關于不同產區(qū)之間果實品質差異的研究較多，對寧夏賀蘭山東麓產區(qū)釀酒葡萄及葡萄酒風土特色的挖掘也不少。但寧夏賀蘭山東麓產區(qū)面積巨大，近年來已經(jīng)根據(jù)行政區(qū)域將其劃分為石嘴山、賀蘭、銀川、永寧、青銅峽和紅寺堡6個子產區(qū)，但對于子產區(qū)下的小產區(qū)，乃至地塊對釀酒葡萄和葡萄酒香氣的影響仍報道甚少。

本研究以寧夏賀蘭山東麓產區(qū)4個地塊的2個釀酒葡萄品種‘赤霞珠’和‘霞多麗’成熟期果實為實驗材料，采用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術，結合正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）的方法，對其游離態(tài)和結合態(tài)香氣物質的組成和含量進行分析，研究不同小產區(qū)的風土條件對不同釀酒葡萄果實香氣物質積累的影響，以期能夠為賀蘭山東麓產區(qū)提供香氣譜數(shù)據(jù)庫，并為精準調控小產區(qū)釀酒葡萄果實的香氣品質，推動小產區(qū)葡萄酒風格挖掘，進一步提高葡萄酒的香氣品質提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實驗于2020年在寧夏賀蘭山東麓產區(qū)志輝源石酒莊和仁益源酒莊的4個葡萄園進行。葡萄的基本栽培信息如表1所示。4個地塊的整修方式均為“廠”字形，即改良VSP型[17]，自根苗，結果帶位于地面上60 cm，采用短枝修剪，留梢量為12～15 支/株，留果量為1～2 果穗/新梢。每個生長季共灌溉5次，分別在萌芽、開花、座果、轉色期和采收前，每次灌溉量為150 m3/ha。病蟲害處理及施肥量由當?shù)貥藴识?，其他處理均采用常?guī)田間管理。有研究表明，3 a生（第1次結果）葡萄漿果的總可溶性固形物的含量顯著低于其他樹齡，此后趨于穩(wěn)定，而葡萄果實總白藜蘆醇和葡萄果實品質不受樹齡影響[18]。本研究所用實驗樣品均為非3 a生葡萄漿果，樹齡差異不大且均處于盛果期。有研究表明葡萄園栽培的株行距對漿果成分和葡萄及葡萄酒質量的影響較小或沒有影響[19-20]。本研究所選葡萄植株的株行距也較為接近，因而可忽略其影響。葉幕高度會影響葡萄園微氣候，進而對葡萄和葡萄酒的品質產生影響，過度降低葉幕高度可以降低可溶性固形物與可滴定酸之比[21]。本研究所用葉幕高度均可充分保證葡萄果實成熟，因而其影響很小。

表1 基本栽培信息Table 1 Basic viticultural information

本研究在2020年果實商業(yè)采收期（E-L38）采集不同地塊和不同品種釀酒葡萄果實樣品。每個樣品設置3個生物學平行，每個平行選取3 行，每個生物學平行于行間采用“S”字形隨機選擇長勢一致的15 株葡萄樹。每株葡萄樹選取2個果穗，每個果穗采用“五點取樣法”，選取果穗的“上-中-下-前-后”，兼顧果穗的曝光面及背光面，使樣品具有代表性。樣品的采集選擇當天上午10點之前溫度較低時進行，選擇無物理性損傷、發(fā)育正常的果實，每個生物學重復采集300 粒漿果，使用放置冰袋及冰盒的泡沫箱暫存，快速運回實驗室，其中一部分用于理化指標的測定，另一部分使用液氮進行速凍，保存在-40 ℃冰箱中，用于后期相關指標的檢測。

氫氧化鈉、氯化鈉、葡萄糖、無水甲醇、無水乙醇、二氯甲烷、檸檬酸、十二水磷酸氫二鈉（均為分析純） 北京藍弋化工產品有限公司；酒石酸（分析純） 天津市津科精細化工研究所；聚乙烯吡咯烷酮） 美國Sigma-Aldrich公司；D-葡萄糖酸內酯 上海Sangon Biotech公司；糖苷酶AR2000荷蘭DSM Food Specialties公司。

1.2 儀器與設備

FA2004型電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；BSA223S型分析天平（精度0.000 1 g）、PB-10型pH計賽多利斯有限公司；PAL-1型電子糖度計 日本ATAGO公司；FD-1C-50型冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；S63300HBT型超聲波清洗儀 上海冠特超聲儀器有限公司；TDL-5-A型低溫離心機 上海飛鴿儀器有限公司；Poroshell 120 EC-C18色譜柱（150 mm×3.0 mm，2.7 m）、6890 GC-5975B MS氣相色譜-質譜聯(lián)用儀美國安捷倫科技有限公司；HP INNOwax毛細管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm） 美國J&W Scientific公司；Cleanert PEP-SPE固相萃取柱（150 mg/6 mL）天津博納艾杰爾科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 氣象數(shù)據(jù)的采集

通過中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http://data.cma.cn/）采集氣象數(shù)據(jù)，選取離實驗地最近的觀測點，計算2010—2020年葡萄自萌芽期至采收期期間（每年4月1日—9月30日）的月平均溫度、月平均降水總量和2020年的日最高溫、日最低溫和日降雨量等主要氣象指標。金山、華西、志輝和高家閘距離氣象站的距離分別為30.1、22.5、20 km和16.8 km。

1.3.2 土壤樣品的采集和測定

每個地塊隨機選取3個土壤采樣點，除去地表覆蓋物和雜質，每個取土點在行間距離葡萄植株40 cm處取土，深度分別為0～30、30～60 cm和60～90 cm，剔除植物殘體、石塊等雜物，并用速封袋裝好，送至北京市農林科學院檢測中心進行土壤相關指標的測定，包括：全氮、全磷、全鉀、有機質含量、土壤pH值、土壤電導率（electrical conductivity，EC）、土壤陽離子交換容量（cation-exchange capacity，CEC）和土壤顆粒大小。

1.3.3 果實基本理化指標測定

從每個平行的樣品中隨機選取100 粒果實，稱質量，記錄百粒質量。添加50 mL的蒸餾水于200 mL的量筒中，記錄量筒中水的刻度L?，再將100 粒果實倒入量筒中，記錄刻度L1，果實的百粒體積L＝L1-L?。壓碎果實使果汁充分流出，分別利用手持式折光儀和pH計測定果汁的可溶性固形物含量和pH值，利用滴定法測定可滴定酸含量。其中葡萄汁的可滴定酸、pH值和可溶性固形物等的測定參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[22]。

1.3.4 香氣物質的提取

游離態(tài)香氣物質的提取參照陳為凱[23]的方法。每個樣品設置3個生物學重復，每個生物學重復取60 g左右的葡萄果實，去梗后準確計算質量，并記錄果粒數(shù)，在研缽中加入液氮搗碎，使用鑷子取出果實中的葡萄籽，加入0.5 gD-(+)-葡萄糖酸內酯，然后放入被液氮冷凍過的打粉機中，加入適量液氮進行低溫粉碎，將果粉置于離心管中，4 ℃條件下靜置4 h，待葡萄粉融化之后離心得到澄清葡萄汁，取5.00 mL放入稱有1.00 g NaCl的香氣小瓶中，加入10 μL 4-甲基2-戊醇溶液（內標，1.001 8 mg/mL）進行游離態(tài)香氣物質的檢測。

糖苷結合態(tài)香氣物質的提取采用固相萃取技術[24]。采用固相萃取技術提取葡萄果實結合態(tài)香氣物質，固相萃取柱活化后加入2 mL樣品，用水洗脫，去除糖、酸等低分子質量極性化合物；加入5 mL二氯甲烷，去除游離態(tài)香氣物質；加入20 mL色譜級甲醇，將糖苷結合態(tài)香氣物質洗脫至50 mL圓底燒瓶中。將溶有結合態(tài)香氣物質的甲醇溶液置于旋轉蒸發(fā)儀上，于30 ℃旋轉蒸干，加入5 mL檸檬酸/磷酸氫二鈉緩沖液（0.2 mol/L，pH 5）重新溶解，轉移至新離心管中，加入100 μL糖苷酶AR 2000（100 mg/L），置于40 ℃培養(yǎng)箱中16 h以水解糖苷態(tài)香氣物質，反應結束后用于糖苷結合態(tài)香氣物質的檢測。

酶解：分別向提取液中加入100 μL質量濃度為100 g/L的AR 2000糖苷酶溶液（以上述檸檬酸-磷酸緩沖液為溶劑進行配制），于37 ℃下酶解16 h。

利用固相微萃取-氣相色譜-質譜方法對香氣物質進行檢測分析[25]。依次向15 mL樣品瓶中加入（1.00±0.01）g NaCl，5 mL樣品（上述澄清葡萄汁或糖苷酶解液）及10 μL內標（1.001 8 g/L的4-甲基-2-戊醇溶液），迅速用帶聚四氟乙烯隔墊的蓋子密封。將樣品瓶置于CTCPAL自動進樣裝置上，通過磁力加熱40 ℃攪拌30 min，將活化后的頂空固相微萃取頭（50/30-μm聚二甲基硅氧烷/碳篩/二乙烯苯）插入樣品瓶頂空部分，40 ℃加熱攪拌30 min進行萃取。萃取完成后，萃取頭立即轉移至氣相進樣口進樣[26]。

1.3.5 香氣物質的檢測和分析

氣相色譜-質譜檢測條件：19091N-136 HP-INNOWax Polythylene Glycol毛細管柱（60.0 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為高純氦氣（純度＞99.999%）；流速1.0 mL/min；進樣口溫度250 ℃；模式為不分流；解吸時間8 min；電子電離源；電離能量70 eV，離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；質譜接口溫度280 ℃；質量掃描范圍30～350 u；升溫程序：柱箱初始溫度50 ℃，保持1 min，然后以3 ℃/min升溫至220 ℃，保持5 min[27]。

定性：根據(jù)各物質的保留時間、保留指數(shù)及質譜信息，與NIST標準譜庫進行對比定性。

定量：采用外標法進行定量。根據(jù)葡萄果實的糖酸，配制葡萄汁模擬液（7 g/L酒石酸、200 g/L葡萄糖、體積分數(shù)1%乙醇溶液，用NaOH溶液調節(jié)pH值至3.4），對已有標準品的物質，以乙醇溶解，混合為標準品母液，用葡萄汁模擬液將母液稀釋為多個質量濃度梯度，在相同的萃取條件及氣相色譜-質譜條件下進行香氣分析，作標準曲線，以對樣品中的香氣物質進行定量分析。對于沒有標準品的物質，利用具有相同的官能團或相同相似碳原子數(shù)的標準品進行相對定量分析[23]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016軟件對實驗數(shù)據(jù)進行計算；通過SPSS 22.0（IBM，USA）進行單因素方差分析（Duncan，P＜0.05）。采用Origin8.5（Origin Lab，USA）、Simca 14.1和GraphPad Prism 8.0.2進行作圖分析。

2 結果與分析

2.1 氣象數(shù)據(jù)結果

2020年，葡萄在生長季的有效積溫為1 851.3 ℃，2010—2020年葡萄生長季的平均有效積溫為1 859.1 ℃。結合圖1a、b，2020年的月平均氣溫和降雨量變化在近11 a的范圍之內，是該產區(qū)的典型年份，表明2020年可以代表賀蘭山東麓產區(qū)的正常氣候。對2020年4月1日—9月30日的氣象數(shù)據(jù)進行分析，結果如圖1c所示。日平均溫度在2020年7月27日和7月28日達到最高溫度38.9 ℃，日平均最低氣溫在4月中下旬達到-1.3 ℃。

在相同的坐標下，氣候在空間上會發(fā)生不同尺度的變化，海拔、坡度、曝光程度、離山距離和風等因素的局部變化會影響大氣下層的對流交換，誘發(fā)氣候發(fā)生一系類變化[28-29]。金山地塊相比于其他3個地塊而言與賀蘭山的距離更近，更容易受山上冷氣流的影響，即金山的氣候相比于其他3個地塊的氣候可能較為涼爽，高家閘地塊離山的距離最遠，溫度可能相對更加溫暖。

圖1 寧夏賀蘭山東麓產區(qū)氣象信息Fig. 1 Meteorological data for the eastern foothill of Helan Mountain

2.2 不同地塊的土壤數(shù)據(jù)

2.2.1 不同地塊土壤質地分析

土壤類型對葡萄植株的生長和葡萄、葡萄酒的品質有很大的影響。前人通過對土壤類型與葡萄植株生長和葡萄果實、葡萄酒品質之間的關系進行探究，結果表明，砂土和黏土生長的葡萄所釀的葡萄酒品質更高[30]。

對不同地塊的土壤質地進行分析，結果如圖2所示。4個地塊的土壤質地都屬于砂壤土，高家閘地塊的土壤質地相比于其他3個地塊更靠近于砂質黏壤土，志輝地塊的土壤質地相比于其他3個地塊更靠近于砂土。即與高家閘地塊相比，志輝地塊的土壤質地中有更高含量的砂土。

圖2 不同地塊土壤質地信息Fig. 2 soil texture information of different parcels

2.2.2 不同地塊的土壤指標分析

對不同地塊的土壤參數(shù)進行測定、分析，結果如表2所示，不同地塊土壤中全氮含量從高到低依次為：高家閘＞金山＞志輝＞華西；全磷含量從高到低依次為：志輝＞華西＞高家閘＞金山；全鉀含量從高到低依次為：志輝＞金山＝華西＞高家閘；有機質含量由高到低依次為：高家閘＞華西＞志輝＞金山。4個地塊的pH值均大于8，均屬于堿性土壤。

CEC，即土壤膠體所能吸附各種陽離子的總量，CEC的大小代表了土壤可能保持的養(yǎng)分數(shù)量，即保肥性的高低[31]。EC值是測定土壤水溶性鹽的指標，而土壤水溶性鹽是表層土壤中可被植物迅速利用的礦質營養(yǎng)的一個重要指標，是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長的因素[32]。4個地塊中，高家閘和金山地塊的CEC值顯著高于其他2個地塊，即土壤保肥性能更好。

表2 4個地塊土壤信息Table 2 Information of soil from four parcels

進一步對4個地塊的土壤參數(shù)進行OPLS-DA模型分析，結果如圖3所示。根據(jù)圖3A可以看出，4個地塊可以從總方差的53.9%進行分離。將高家閘地塊與其余3個地塊進行分離的物質主要為有機質、全氮含量和CEC值。將金山地塊與其他3個地塊區(qū)分的主要物質為EC值。

圖3 不同地塊土壤的OPLS-DA模型分析Fig. 3 PLS-DA model analysis of soil from different parcels

2.3 地塊對葡萄果實基本品質的影響

如表3所示，不同地塊的‘赤霞珠’和‘霞多麗’的果實出汁率并無顯著差異（P＞0.05）。所有地塊葡萄果實的可溶性固形物含量介于23.30～26.97°Brix之間，其中，志輝地塊‘赤霞珠’果實的可溶性固形物含量最高，可滴定酸最低。在‘霞多麗’葡萄果實中，志輝地塊的果實百粒質量、百粒體積和可滴定酸含量顯著高于高家閘地塊，結合圖2，志輝地塊相比于高家閘地塊，其土壤質地更靠近砂土，而有研究表明，在砂土上生長的葡萄果實體積大，糖度低，酸度較高，尤其是蘋果酸。此結果與前人實驗結果規(guī)律一致[33-34]。

表3 葡萄果實的基本理化信息Table 3 Basic physiochemical indexes of grapes

2.4 不同地塊香氣物質的分析

在3個地塊的‘赤霞珠’葡萄果實中共檢測到了70種游離態(tài)香氣物質和59種結合態(tài)香氣物質，將香氣物質進行分類，結果如表4所示。C6/C9化合物含量在所有樣品中占比最大。在‘赤霞珠’的游離態(tài)香氣中，金山地塊葡萄果實香氣中的C6/C9、酯類、醇類和降異戊二烯類化合物的含量顯著高于其他2個地塊，醛酮類物質含量顯著低于其他2個地塊；在‘赤霞珠’的結合態(tài)香氣中，C6/C9類化合物含量在3個地塊的葡萄果實香氣含量中無顯著差異，金山地塊的葡萄果實香氣中的酯類和降異戊二烯類化合物含量顯著高于其他2個地塊。

在2個地塊的‘霞多麗’葡萄果實中共檢測到78種游離態(tài)香氣物質和59種結合態(tài)香氣物質，將香氣物質進行分類，其中游離態(tài)香氣物質分為8 類，結合態(tài)香氣物質分為7 類，結果如表4所示。在‘霞多麗’游離態(tài)香氣中，C6/C9化合物含量在2個地塊的果實香氣中無顯著差異，志輝地塊的葡萄果實香氣中的苯類、醛酮類和萜烯類化合物含量顯著高于高家閘地塊；在‘霞多麗’結合態(tài)香氣中，志輝地塊的葡萄果實香氣中的C6/C9化合物含量顯著高于高家閘地塊，而萜烯類和酯類化合物含量在高家閘地塊的葡萄果實香氣含量中更高。

其原因可能是3個地塊相比，金山地塊的‘赤霞珠’葡萄果實成熟進程最快，志輝地塊的葡萄果實成熟最慢，過快的成熟進程往往使葡萄漿果中含有較多的C6/C9化合物，此外，在葡萄的成熟期，金山地塊的氣候相比其余3個地塊受到賀蘭山冷氣流的影響較大，氣溫相對較低，而有研究表明，在葡萄成熟之前，一定程度的低溫可以使葡萄果實和葡萄酒有更高含量的C6/C9化合物香氣物質[35-36]；在3個地塊的土壤中，金山地塊的全氮含量最高，葡萄植株可吸收利用的氮含量可能較多，而有研究表明，葉面施氮可以提高‘丹魄’葡萄果實香氣中的酯類和醇類物質的含量[37]；在對‘黑比諾’進行的一項氮肥實驗中，Yuan Fang等[38]觀察到，低氮狀態(tài)與葡萄酒中的低含量的β-大馬士酮有關；Suklje等[39]對澳大利亞2個產區(qū)（奧蘭治和濱海沿岸產區(qū)）6個地塊‘西拉’葡萄酒進行香氣物質檢測，發(fā)現(xiàn)有133種化合物在2個產區(qū)之間表現(xiàn)出明顯趨勢，涼爽產區(qū)葡萄酒中單萜、倍半萜、綠色氣味化合物、降異戊二烯等品種香更多。

表4 不同地塊對‘赤霞珠’和‘霞多麗’果實香氣物質濃度的影響Table 4 Effect of parcels on the concentrations of aroma compounds in‘Cabernet Sauvignon’ and ‘Chardonnay’ berries

圖4 ‘赤霞珠’和‘霞多麗’果實游離態(tài)和結合態(tài)香氣物質基于不同地塊的OPLS-DA模型分析Fig. 4 OPLS-DA plots for free and bound aroma compounds in‘Cabernet Sauvignon’ and ‘Chardonnay’ berries from different parcels

進一步結合OPLS-DA模型分析，識別不同地塊葡萄果實中的香氣差異物質，結果如圖4所示。在‘赤霞珠’游離香氣物質中（圖4a），2個主成分解釋了總方差的83.2%。第1主成分將金山地塊與其他2個地塊分開，占總方差的68.1%，這表明金山地塊的香氣物質組成與其他2個地塊存在顯著差異，且形成差異的主要化合物為降異戊二烯類。第2主成分區(qū)分了華西和其他2個地塊，占總方差的15.1%。在‘赤霞珠’結合香氣物質中（圖4b），將志輝和金山2個地塊分離的主要化合物為酯類和少量降異戊二烯類化合物，將華西地塊和其余2個地塊區(qū)分的化合物主要為醛酮類和少量C6/C9類化合物。

對2個地塊的‘霞多麗’葡萄果實中香氣物質的含量進行OPLS-DA。在‘霞多麗’游離香氣物質中（圖4c），2個主成分解釋了總方差的83.9%，將2個地塊較好地區(qū)分開，志輝地塊的游離態(tài)香氣物質更加豐富，且將2個地塊分開的主要化合物為少量萜烯類化合物。在‘霞多麗’結合香氣物質中（圖4d），2個主成分解釋了總方差的78.4%。高家閘地塊的結合態(tài)香氣物質更加豐富，酯類、C6/C9類和少量降異戊二烯物質的差異將2個地塊分開。Xie Sha等[40]對2014年和2015年中國5個產區(qū)（山東煙臺、陜西涇陽、寧夏玉泉營、新疆五家渠、云南德欽）的氣象數(shù)據(jù)進行采集，對‘赤霞珠’葡萄果實的香氣物質進行檢測，發(fā)現(xiàn)大馬士酮、β-紫羅蘭酮、己醛、2-己醇、(Z)-3-己烯醇和(E)-2-己烯醇可能可以用于區(qū)分不同地區(qū)葡萄漿果。

表5 通過OPLS-DA模型識別的主要差異香氣化合物Table 5 Primary differential aroma compounds identified as biomarkers by the OPLS-DA model

變量投影重要性（variable importance in projection，VIP）是OPLS-DA模型變量的權重值，可用于衡量各組分積累差異對各組樣本分類判別的影響強度和解釋能力，通常VIP值大于1為常見的差異代謝物篩選標準[50]；香氣活性值（odour activity value，OAV）是評價葡萄及葡萄酒中揮發(fā)性成分對香氣貢獻大小的一個常規(guī)指標，通常由揮發(fā)性成分的濃度除以其感官閾值得到[51-54]。

通過OPLS-DA模型識別不同地塊的主要差異化合物（即VIP＞1的化合物）（表5），結合葡萄香氣值匯總信息，結果如表6所示。在‘赤霞珠’葡萄果實香氣差異化合物中，金山地塊的果實中的游離態(tài)(E)-2-己烯醛、(Z)-3-己烯-1-醇的香氣物質含量顯著高于其他2個地塊；對于OAV而言，金山地塊葡萄果實游離態(tài)香氣中的(E)-2-己烯醛、(Z)-3-己烯-1-醇的OAV在3個地塊中最高，結合表5可知，金山地塊的‘赤霞珠’葡萄果實中的生青味顯著高于其余2個地塊。在‘霞多麗’葡萄果實香氣差異化合物中，志輝地塊的‘霞多麗’果實中的游離態(tài)(E)-2-己烯醛、β-大馬士酮以及結合態(tài)辛酸乙酯的香氣物質含量顯著高于高家閘地塊，同時，志輝地塊葡萄果實游離態(tài)香氣中的(E)-2-己烯醛、β-大馬士酮以及結合態(tài)香氣中的辛酸乙酯的OAV顯著高于高家閘地塊，參照表5可知，志輝地塊的‘霞多麗’葡萄果實中的生青味、花香和果香更加濃郁。

整體而言，金山地塊的‘赤霞珠’果實香氣差異化合物中的C6/C9類化合物濃度顯著高于其他2個地塊；志輝地塊的‘霞多麗’果實香氣差異化合物中，游離態(tài)C6/C9類和降異戊二烯類化合物濃度顯著高于高家閘地塊。在一定程度上，C6/C9化合物主要為葡萄酒提供‘青草味’，這通常被認為葡萄酒不成熟的標志[55-56]；酯類物質主要呈果香味，能夠使葡萄和葡萄酒中各種香氣物質平衡、融洽；萜烯類和降異戊二烯類物質為果實和葡萄酒主要帶來怡人的果香和花香，是葡萄酒中品種香的主要成分，對葡萄酒的香氣有很大的貢獻[57]。結合OAV結果，金山地塊的‘赤霞珠’葡萄果實香氣特征中的生青味更加突出。可能原因：金山地塊的土壤中的CEC值高，土壤保肥性能好，而有研究表明，在一定程度上，土壤中的CEC值越高，其葡萄果實和葡萄酒中的風味物質更加突出、可滴定酸的含量更高[58]；有機質含量低，保水能力低的土壤上生產出的葡萄其釀制的葡萄酒多酚、香氣含量更高[59]；金山地塊的赤霞珠成熟進程最快，過快的成熟進程往往使得葡萄漿果中含有較多的C6/C9化合物。志輝地塊的‘霞多麗’果實香氣中，有更高的花香、果香和生青味，其原因可能是志輝地塊相比于高家閘地塊，其土壤質地中砂土含量更高，而有研究表明，與其他質地的土壤相比，在砂土上生長的釀酒葡萄果實中含有更高含量的C6/C9化合物，此結果與前人結果中的規(guī)律一致[32-33]。Slaghenaufi等[60]對意大利2個地理保護標志（盧加納和維蒂奇諾）的13 款白葡萄酒進行游離態(tài)和結合態(tài)香氣物質檢測，結果表明，2種葡萄酒可通過萜烯類、芳香族類、高級醇、C6醇和降異戊二烯等物質進行區(qū)分。在一項對德國萊茵高產區(qū)‘雷司令’葡萄的研究中，漿果和葡萄酒的感官特性同樣受到葡萄園名稱（地塊）、酒莊和年份的影響[61-62]。

表6 不同地塊‘赤霞珠’和‘霞多麗’果實中差異香氣物質含量和OAV分析Table 6 Concentrations and OAVs of differential aroma compounds in‘Cabernet Sauvignon’ and ‘Chardonnay’ berries from different parcels

3 結 論

采用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對賀蘭山東麓產區(qū)4個地塊的2個釀酒葡萄品種成熟期果實的游離態(tài)和結合態(tài)香氣物質進行分析，發(fā)現(xiàn)2個品種的釀酒葡萄在不同地塊的葡萄果實香氣物質的組成和含量上存在顯著差異，其中，C6/C9、酯類、降異戊二烯類和萜烯類化合物是不同地塊的葡萄果實香氣中存在差異的主要化合物。在‘赤霞珠’果實香氣中，存在差異的香氣物質為游離態(tài)(E)-2-己烯醛、(E)-2-己烯-1-醇、己醛、(Z)-3-己烯-1-醇、甲酸辛酯與結合態(tài)(Z)-3-己烯-1-醇、檸檬烯、β-香茅醇、月桂酸乙酯、辛酸乙酯和香葉基丙酮。在‘霞多麗’果實香氣中，存在差異的物質為游離態(tài)(E)-2-己烯醛、己醛、乙酸己酯和β-大馬士酮與結合態(tài)辛酸乙酯、巴豆酸香茅酯、檸檬烯和甲酸辛酯。志輝地塊的‘霞多麗’葡萄果實比高家閘地塊的‘霞多麗’葡萄果實有更多的花香、果香和植物味，具有更高的香氣潛力。金山地塊的‘赤霞珠’果實香氣中的生青味更加突出。對不同地塊葡萄果實香氣組成的差異性分析，可以為寧夏賀蘭山東麓產區(qū)小產區(qū)的劃分提供一定的科學依據(jù)。