胶东综合试验站

唐美玲团队

  葡萄酒的质量和风格主要通过感官指标来评价，感官指标主要指色泽、香气、滋味和典型性等，而这些指标显然取决葡萄酒中的化学成分的种类和含量及其比例。葡萄酒中每个组分都受到葡萄品种、栽培环境、管理水平、酿造技术、贮藏时间等诸多因素的深刻影响。因此，分析葡萄和葡萄酒中化学成分种类和含量，对挖掘产区葡萄酒风格，实现优质葡萄酒酿造中的风味物质标准化质量控制，提高产区葡萄酒产品的质量有重大意义。

  烟台产区三面环海，属于温带湿润季风气候，深受海洋影响，气候温和，年平均气温13摄氏度，烟台地区多丘陵、山地，土质都为棕色森林土，富含砾石，透气 性良好，众多的坡地有利于排水，土壤中富含矿物质，使收获的葡萄更具风味。马瑟兰（Marselan）是近年来新兴的红色酿酒葡萄品种，于1961年由法国农科院葡萄育种专家Paul Truez育成，它继承了母本赤霞珠的细致感和父本歌海娜的耐热性等优良特性。其在烟台产区栽培特性表现良好，着色均匀，果穗松紧适中，抗病性强，并且单品种马瑟兰酿造的葡萄酒酚类物质含量高，香气物质丰富，具有良好的酿酒特性，具有极强的发展潜力。

  本实验详细比较分析烟台产区2021年金鼎（海阳）、龙脊园（蓬莱）、仙人岭（蓬莱）、龙亭（蓬莱）和玛茜（栖霞）五个不同种植地的马瑟兰葡萄酒的香气成分，为烟台产区的马瑟兰种植和酿造提供参考。

  1.材料与方法

  1.1 材料

  1.1.1 材料与试剂

  马瑟兰葡萄（2021年烟台海阳金鼎、蓬莱龙脊园、蓬莱仙人岭、蓬莱龙亭和栖霞玛茜酒庄种植地。

  2-辛醇标准品(纯度99%)： 美国sigma公司；分析纯试剂：氢氧化钠（烟台三和化学试剂）、福林-肖卡试剂（厦门海标科技有限公司）、重铬酸钾（天津市百世化工有限公司）、无水碳酸钠、没食子酸、盐酸、甲醇、乙醇、钨酸钠、磷钼酸、单宁酸、磷酸、氯化钾、无水乙酸钠（国药集团化学试剂）。

  100 μg/mL 16种稀土元素混合标准储备液（国家有色金属及电子材料分析测试中心），含有La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc。1000 μg/mL浓度的单一元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心）包括Li、Be、Al、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Ag、Cd、Sn、Cs、Ba、Hg、Tl、Pb、U、Na、Mg、Ca、P、B、Si。

  含有Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U的1.0 μg/L（each）的iCAP Q/RQ TUNE solution调谐液（美国Thermo fisher公司），含有25 elements的3~35 μg/L的iCAP Q/RQ CALIBRATION solution 调谐液（美国Thermo fisher公司）。

  1.1.2 仪器

  50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头，美国Supelco公司；

  Trace1300-ISQ气相色谱质谱联用仪、HP-5 MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），美国Thermos公司。

  1.2 方法

  1.2.1 小容器酿造实验

  每个基地分别采收30 kg，除梗，粒选机粒选后破碎，压榨取清汁分别置于3个5 L发酵罐，加硫60 ppm，放置4℃冷库低温静置24 h，取上清，按0.3 g/L添加活化酵母，20-25℃控温发酵，待比重降至1.00以下且不再发生变化后酒精发酵结束，皮渣分离，取上清调硫待测。

  1.2.2 挥发性香气成分测定

  称取5g葡萄酒样品置于装有1gNaCl的20mL顶空瓶中，加入20μL浓度为50 μg/mL的3-壬酮作为内标，用50/30 μm DVB/CAR/PDMS 纤维萃取头（萃取前按照说明进行老化处理）40℃萃取30分钟后，进样。载气为高纯氦气，流速1.6 mL/min；升温程序为40℃保持2min，以4℃/min升温至180℃保持1min，再以15℃/min升温至250℃，保持1min，进样口温度为250℃；不分流进样，电离模式为电子轰击离子源（EI），电子能量70 eV，离子源温度250℃，传输线温度250℃，质量扫描范围为45~600 amu。根据美国国家标准技术研究所标准谱库的保留指数和质谱信息定性，根据相似结构的标准品的标准曲线进行定量。

  1.2.3 葡萄酒矿质元素分析

  1.2.3.1 葡萄酒样消解

  将葡萄酒原液震荡1 min，摇匀后使用移液枪准确移取5 mL至消解罐中，置于赶酸板上赶至剩余溶液体积为1~2 mL后冷却，加入硝酸5 mL及双氧水3 mL，待黄色烟雾反应完全，消解罐内溶液呈现平静状态后，加盖置于微波消解仪中消解，消解程序如下表；消解完成后，置于赶酸板上将消解罐内溶液体积赶至1~2 mL后，冷却，定容至25 mL，摇匀，上机待测。

  1.2.3.2仪器操作参数

  1.3 数据统计分析

  数据处理采用Excel 2010，用SPSS 19.0、SIMCA14.1进行显著性、相关性和主成分分析（p<0.05）。

  2.结果与分析

  2.1 马瑟兰葡萄酒香气成分分析

  香气是葡萄酒的重要感官质量指标之一。构成葡萄酒香气的物质1 300余种，它们在葡萄酒中的种类、含量、性质及相互之间的平衡，对葡萄酒的风格和典型性具有决定性作用。葡萄酒中香气物质主要受葡萄品种、生态条件、果实成熟质量及酿造工艺技术等因素影响。直接来源于葡萄果实的香气物质，对葡萄酒的品种典型性和产地风格起决定性的作用；酿造过程中产生的香气物质对品种香气起到补充和修饰的作用。

  不同基地马瑟兰葡萄酒香气成分种类如表3所示，各基地马瑟兰葡萄酒香气种类均以酯类为主，各基地检测到的香气种类差异不明显，玛茜最多45种，海阳金鼎最少41种。

  图1为不同基地马瑟兰葡萄酒香气分类含量和比例，香气总含量上，海阳金鼎马瑟兰葡萄酒香气总含量（2307.04 μg/L）显著高于其他四个基地，其次是玛茜（1959.94 μg/L），仙人岭最低1508.21 μg/L。分类含量上，玛茜和金鼎酒庄马瑟兰葡萄酒酯类香气含量显著高于其他三个基地，含量显著高于其他基地的主要成分为：辛酸乙酯和己酸乙酯，均为发酵过程中产生的直链脂肪酸乙酯，主要呈现青苹果、梨和桃等果香，海阳金鼎马瑟兰葡萄酒的辛酸乙酯含量达到龙亭的3.5倍，玛茜马瑟兰葡萄酒的己酸乙酯含量达到龙亭的2.5倍，金鼎酒庄和玛茜酒庄分别位于海阳和栖霞，而其他三个基地均位于蓬莱，这两个香气成分含量差异不显著，可能由于产地气候条件差异较大引起；海阳金鼎和龙亭马瑟兰葡萄酒醇类含量显著高于其他三个基地（P＜0.05），主要由于正戊醇、2-甲基丁醇和苯乙醇含量较高；其他类主要包括酸类、醛类和萜烯类，仙人岭马瑟兰葡萄酒其他类含量显著高于其他四个基地，主要由大马士酮含量较高引起，主要呈现花香，萜烯类含量虽然低，但由于其阈值低，在葡萄酒呈香中有较大贡献。

  各基地马瑟兰葡萄酒香气含量比例上，不同基地组成比例差异较大，龙亭马瑟兰葡萄酒的醇类比例最高，达到70%，玛茜最低38%，酯类比例玛茜最高62%，萜烯等其他类仙人岭最高1.1%，海阳金鼎马瑟兰葡萄酒香气比例相对均衡。

  图2和图3是不同基地马瑟兰葡萄酒香气主成分分析得分图和载荷图，得分图中蓬莱3个基地距离相对较近，尤其是龙亭和龙脊园马瑟兰葡萄酒香气主成分得分较相近，说明这两个基地香气组成和含量有一定相似性，栖霞玛茜酒庄、海阳金鼎酒庄分别和蓬莱3个基地区分较明显，说明马瑟兰葡萄酒香气组分相差较大，产地对马瑟兰葡萄酒香气影响较大，葡萄酒风格不同。综合主成分得分图和载荷图，正癸醇、辛酸异丁酯、辛酸异戊酯、十一酸乙酯、辛酸庚酯、反式-2-己烯酸、反式金合欢醇等是海阳金鼎马瑟兰葡萄酒和其他4个基地的差异，主要呈现新鲜果香；辛酸正丁酯、甲酸辛酯、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醇、3-甲基丁酸酯、反-2-己烯酸等是龙脊园和其他4个基地的差异，主要呈现果香、花香等；丙酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸戊酯、柠檬烯等是龙亭和其他4个基地的差异，主要呈现果香和花香等；3-甲基-2-己醇、乙酸异戊酯、乳酸异戊酯、戊酸戊酯、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、甲酸异戊酯、丙酸芳樟酯和甲酸香茅酯等是玛茜和其他4个基地的差异，主要呈现果香、酒香；苯甲醇、十一醇、香茅醇和紫罗兰酮是仙人岭主要区别于其他4个基地的差异，主要呈现花香、甜香。

  3.3 马瑟兰葡萄酒矿质元素分析

  葡萄中矿质元素的含量与其生长的环境（如水、大气或土壤）密切相关，环境中矿质元素的含量与其在植物中的累积程度往往呈一定的相关性，这导致来源于不同产地的葡萄所酿造的在矿质元素的含量上会存在差异。因此，通过对葡萄酒中矿质元素的分析可以对其产地进行归属。

  图4为不同基地马瑟兰葡萄酒矿质元素主成分分析得分图，和香气成分主成分分析不同，蓬莱产区相对区分较明显，而栖霞玛茜酒庄和蓬莱龙脊园酒庄马瑟兰葡萄酒的矿质元素比较相似，通过分析不同基地马瑟兰葡萄酒矿质元素，大致可以区分不同产地。在葡萄品种和酿造条件、工艺一致的情况下，葡萄酒中矿质元素的含量受下列几方面因素的影响：（1）葡萄园的土壤特性：不同产区土壤特性不同，所含的矿物营养则不同，所种植的葡萄和酿制的葡萄酒中矿质元素也会有差异；（2）葡萄园的管理：不同种类或数量的有机肥、矿质肥、无机杀虫剂等的使用，会导致葡萄果实中矿质的组成和含量不同，从而显著地影响葡萄酒的矿质元素；如磷肥的施用会导致较高的镉（Cd），杀虫剂的使用可能提高Cu、As和Zn的含量；（3）葡萄砧木的年龄：砧木越老，根系深入土壤的深度和广度增加，所吸取的矿质养分也不同，本研究中具体哪几方面因素影响玛茜酒庄和龙脊园酒庄马瑟兰葡萄酒矿质元素相似有待进一步研究。

  3.结论

  （1）不同产地马瑟兰葡萄酒香气主成分分析结果表明，产地对葡萄酒香气成分影响较大，与地理位置的远近有一定关系，可能是气候条件差异较大引起的葡萄酒香气风格不同。

  （2）通过分析不同基地马瑟兰葡萄酒矿质元素，大致可以区分不同产地。但蓬莱产区相对区分较明显，而栖霞玛茜酒庄和蓬莱龙脊园酒庄马瑟兰葡萄酒的矿质元素比较相似，相似原因有待进一步研究。