我國(guó)不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒花色苷成分的HPLC-MS 分析

蔣 寶，羅美娟

（渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714026）

0 引言

酚類物質(zhì)是一類重要的次生代謝物質(zhì)，作為葡萄與葡萄酒中的功能物質(zhì)，決定著葡萄和葡萄酒的質(zhì)量；同時(shí)，花色苷又是葡萄與葡萄酒中最重要的酚類物質(zhì)之一，是紅葡萄酒的主要呈色物質(zhì)，也是決定葡萄酒感官品質(zhì)的重要因素[1-2]。葡萄酒中的花色苷源于葡萄果實(shí)，除個(gè)別品種（如煙73、煙74 和紫北賽等品種）外，葡萄果實(shí)中的花色苷主要存在于果皮中?；ㄉ赵谄咸艳D(zhuǎn)色時(shí)開始出現(xiàn)，隨著果實(shí)的逐漸成熟，花色苷含量不斷增加。通常釀酒葡萄花色苷含量為500～1 000 mg/kg[3]，剛發(fā)酵完的葡萄酒中花色素苷含量為200～500 mg/L[4]?；ㄉ站哂蓄慄S酮的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)，主要以花色素糖苷及酰基化衍生物形式存在。在已經(jīng)鑒定的五大類花色苷組成中，二甲花翠素葡萄糖苷及其衍生物的含量和所占比例最大[5]。

花色苷在葡萄植株中的合成受諸多因素影響，其中葡萄種和品種（基因控制）是決定性因素（如歐亞種葡萄僅含單葡萄糖苷，美洲圓葉葡萄幾乎全為雙葡萄糖苷）；除此之外，還受溫度[6]、光照[6-8]、土壤[9-10]和栽培管理[11]等生態(tài)因素和人為因素的影響。甘肅武威、寧夏玉泉營(yíng)、陜西涇陽(yáng)、河北昌黎與山東煙臺(tái)等5 個(gè)地區(qū)均為我國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)區(qū)。5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的氣候、土壤條件各不相同。對(duì)上述5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的赤霞珠酒的花色苷構(gòu)成和濃度進(jìn)行檢測(cè)和分析，旨在為5 個(gè)產(chǎn)區(qū)赤霞珠酒的產(chǎn)區(qū)指紋圖譜研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

釀酒原料：赤霞珠（Cabernet sauvignon）葡萄于2018 年9—10 月份分別采自我國(guó)5 個(gè)主要葡萄酒產(chǎn)區(qū)（即甘肅武威、寧夏玉泉營(yíng)、陜西涇陽(yáng)、河北昌黎及山東煙臺(tái)）；甲酸、乙酸、甲醇、乙腈（均為色譜純），F(xiàn)isher 公司提供；乙酸乙酯（分析純），北京化學(xué)試劑公司提供。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

紫外可見光分光光度計(jì)，日本島津管理有限公司產(chǎn)品；pH 計(jì)，德國(guó)賽多利斯有限公司產(chǎn)品；Agilent 1100 型液相色譜儀-質(zhì)譜（HPLC-MS），美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄酒釀制

選取5 個(gè)產(chǎn)區(qū)栽培管理措施一致的赤霞珠果實(shí)。赤霞珠酒采用小容器法進(jìn)行釀制[12]。

1.2.2 葡萄酒常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)

采用菲林試劑滴定法測(cè)定殘?zhí)荹13]，采用指示劑法測(cè)定總酸[13]，采用pH 計(jì)法測(cè)定pH 值[13]，采用酒精計(jì)法測(cè)定酒度[13]，采用福林-肖卡法測(cè)定總酚[13]，采用pH 值示差法測(cè)定總花色苷[14]。

1.2.3 葡萄酒花色苷測(cè)定

選用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS）測(cè)定葡萄酒中花色苷構(gòu)成和濃度，具體方法參照文獻(xiàn)[15]，HPLC-ESI-MS 分析條件[16]。樣品用0.45 μm濾膜過濾后直接進(jìn)樣分析[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 5 個(gè)產(chǎn)區(qū)葡萄酒理化指標(biāo)分析

試驗(yàn)酒樣均經(jīng)相同的工藝釀制而成，5 個(gè)產(chǎn)區(qū)葡萄酒的基本理化指標(biāo)，如殘?zhí)?、總酸、酒精度和pH值均符合國(guó)標(biāo)GB 15037—2006 的要求[18]。葡萄酒的澀味和色澤等特征與葡萄酒中多酚類物質(zhì)組成和濃度直接相關(guān)。

5 個(gè)產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒理化指標(biāo)分析見表1。

表1 5 個(gè)產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒理化指標(biāo)分析

由表1 可知，甘肅武威產(chǎn)區(qū)葡萄酒的總酚、總類黃酮、總黃烷醇、總花色苷含量均顯著高于其他4 個(gè)產(chǎn)區(qū)；而河北昌黎、陜西涇陽(yáng)和寧夏玉泉營(yíng)產(chǎn)區(qū)酚類物質(zhì)含量較為接近；相比之下，山東煙臺(tái)產(chǎn)區(qū)酚類物質(zhì)含量最低。在釀造工藝和原料品種相同的情況下，這種差異必然是產(chǎn)區(qū)原料所導(dǎo)致，進(jìn)而影響到相應(yīng)葡萄酒的質(zhì)量特征。在通常情況下，釀酒葡萄原料中多酚類物質(zhì)含量越豐富，其釀制高品質(zhì)葡萄酒的潛力也越大。葡萄園海拔、坡度、坡向等因素對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響主要是通過氣候因子來間接、綜合發(fā)生作用，其中以溫度、晝夜溫差、紫外線強(qiáng)弱及光強(qiáng)等的影響最大。一般情況下，葡萄園海拔越高，葡萄園的溫度降低，而晝夜溫差、光照強(qiáng)度及紫外輻射等增加越明顯。

2.2 5 個(gè)產(chǎn)區(qū)葡萄酒花色苷組成和含量分析

在5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的赤霞珠酒樣中分別有37 種花色苷類物質(zhì)被檢出，含有5 種單體花色苷，15 種花色苷衍生物（主要包括乙酰化、咖啡酰化、阿魏酰化及香豆?；┖?7 種花色苷聚合物，與學(xué)者對(duì)歐亞種葡萄酒花色苷成分的檢測(cè)結(jié)果基本相同，但組成和含量不同，尤其是含量較低的物質(zhì)。

5 個(gè)產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒花色苷組成和含量分析見表2。

由表2 可知，5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的酒樣中均檢測(cè)出5 種單體花色苷，但含量有不同程度的差異。5 種單體花色苷（RT 在8.03～14.72 min）在5 個(gè)產(chǎn)區(qū)酒樣中均被檢出，但含量存在差異。5 個(gè)產(chǎn)區(qū)酒樣的5 個(gè)單體花色苷總量在186.1～339.6 ME mg/L（平均含量是250.26 ME mg/L），其中河北昌黎產(chǎn)區(qū)總量最高，高出平均值約35.7%，陜西涇陽(yáng)產(chǎn)區(qū)最低，其他3 個(gè)產(chǎn)區(qū)差別不大。造成花色苷總量差異的主要原因是葡萄酒中二甲花翠素葡萄糖苷含量較高導(dǎo)致。5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的葡萄酒中檢測(cè)出5 種乙?；咸烟擒?，總量在72.5～155.6 ME mg/L（平均含量是124.0 ME mg/L），其中甘肅武威產(chǎn)區(qū)含量最高，其次是山東煙臺(tái)產(chǎn)區(qū)，其他3 個(gè)產(chǎn)區(qū)含量較為接近。另外，酒樣中共有7 種香豆?；ㄉ?，它們的含量在28.4～73.6 ME mg/L（平均含量是42.4 ME mg/L），除河北昌黎產(chǎn)區(qū)較高，高出平均值約73%。究其原因主要是河北昌黎產(chǎn)區(qū)酒中的甲基花青素反式香豆?；咸烟擒眨≧T 為24.86 min）和二甲花翠素反式香豆?；咸烟擒眨≧T 為25.72 min）含量明顯較高所致。此外，在5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的酒樣中還檢測(cè)出2 個(gè)咖啡?；ㄉ蘸? 個(gè)阿魏?；ㄉ?，二者的濃度均不高。就檢測(cè)出的17 個(gè)聚合花色苷而言，含量在19.3～57.6 ME mg/L（平均含量是42.78 ME mg/L），除陜西涇陽(yáng)和寧夏玉泉營(yíng)含量較低外，其他3 個(gè)產(chǎn)區(qū)含量較為接近。葡萄酒中的聚合花色苷雖然種類多，但是含量普遍較低，均低于13.2 ME mg/L。研究結(jié)果再次表明，產(chǎn)區(qū)生態(tài)環(huán)境能不同程度地影響到葡萄酒中花色苷物質(zhì)的濃度，為后期開展產(chǎn)區(qū)葡萄酒特征圖譜的相關(guān)研究提供了理論依據(jù)。

表2 5 個(gè)產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒花色苷組成和含量分析

3 結(jié)論

在5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的赤霞珠葡萄酒中，共檢測(cè)出37 種花色苷類物質(zhì)，各產(chǎn)區(qū)的總含量在311.2～542.3 ME mg/L（平均含量是434.7 ME mg/L），相比之下，河北昌黎產(chǎn)區(qū)花色苷總量最高，其次是甘肅武威和山東煙臺(tái)，另外2 個(gè)產(chǎn)區(qū)總量較為接近。其中，二甲基花翠素葡萄糖苷含量最高。共有9 種花色苷物質(zhì)沒有被各產(chǎn)區(qū)同時(shí)檢出，包括8 種聚合花色苷和1 種阿魏酰化葡萄糖苷。故釀酒葡萄生長(zhǎng)的環(huán)境因素對(duì)葡萄原料及相應(yīng)的酒中花色苷物質(zhì)的構(gòu)成與濃度產(chǎn)生影響，但這種影響作用在產(chǎn)區(qū)間表現(xiàn)不同。