蘇穎玥，王 飛，溫昊松，張進杰，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 國家級進出口食品質(zhì)量安全風(fēng)險驗證評價實驗室（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實驗室，河北 秦皇島 066000）

葡萄酒是世界范圍內(nèi)被廣泛消費的酒精性飲品，具有較高的商業(yè)價值[1]。中國葡萄酒市場發(fā)展日漸繁榮，葡萄酒生產(chǎn)、消費及進口規(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)計顯示，2018年中國葡萄酒消費量達18億 L，位列世界第5，而人均消費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)保護經(jīng)驗，其中地理保護已成為歐盟各國保護本國葡萄酒真實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）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)志葡萄酒保護體系、規(guī)范葡萄酒市場及維護消費者合法權(quán)益具有重大現(xiàn)實意義。

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，缺點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。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行分類的準(zhǔn)確性可達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)地數(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)研究已有許多報道。在實際研究中由于樣品量大、變量多，需采用化學(xué)計量學(xué)方法進行數(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)計近7 年文獻發(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 個葡萄酒樣品進行鑒別，分類正確率達到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、除水后進行MS分析，若測定乙醇等有機物中的C，則需先在無分餾情況下將該有機物提取后再測定。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（-CH3和-CH2-）的H同位素，但由于儀器價格高，國內(nèi)應(yīng)用較少[41]。EQ-IRMS的原理是標(biāo)準(zhǔn)參考氣體（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)地保護地區(qū)的土壤、葡萄枝條、葡萄酒中的Sr進行系列研究，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進行分析，強調(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)過樹脂柱吸附進行Sr的純化。王琛等[68]選擇利用Dowes 50 W×8樹脂對Sr進行純化，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的比值更接近真實值。Gean?等[69]同樣利用Dowes 50 W×8樹脂對葡萄酒樣品進行陽離子吸附，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的儀器和復(fù)雜、精確的前處理，對實驗條件要求較高。實際應(yīng)用中需對Sr元素的前處理加以改進，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]，但單獨使用Pb鑒別葡萄酒產(chǎn)地仍是不現(xiàn)實的。

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，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)定性強的物質(zhì)，利用商品化譜庫對物質(zhì)進行定性定量分析，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行鑒別，但是因為葡萄酒香氣受氣候條件、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元素進行測定，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行鑒別。Karasinski等[36]利用GC-TOFMS測定硅烷化的非揮發(fā)性有機化合物，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，利用多元素分析法和IRMS法進行葡萄酒產(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)的所有元素數(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數(shù)據(jù)庫。此外，利用輕穩(wěn)定同位素進行葡萄酒產(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。