葡萄酒真偽鑒別技術研究進展

車明秀，胡明燕，劉 睿，孫德鵬，王 駿*

（山東省食品藥品檢驗研究院，山東 濟南 250103）

隨著我國葡萄酒的生產量和消費量逐年遞增，葡萄酒越來越受到人們的喜愛。同時，葡萄酒貿易全球化，消費者對葡萄酒的質量與安全的追求、葡萄酒風格多樣化的追求，使得葡萄酒的關注度越來越高。而葡萄酒行業的年份酒、產地酒概念炒作等情況很多。這些情況可能對人體健康無害，但它具有很大的欺騙性，不僅損害消費者的利益，而且對整個葡萄酒行業的健康發展起阻滯作用。因此，研究葡萄酒真偽鑒別技術顯得尤為重要。本文綜述了葡萄酒真偽鑒別技術的研究進展，并初步探討存在的問題及不足，目的在于加快我國葡萄酒真偽鑒別技術的發展，以盡可能規范我國葡萄酒消費市場，使葡萄酒行業持續健康發展。

1 感官與儀器結合應用于葡萄酒真偽鑒別

不同品種、不同產地的葡萄賦予葡萄酒獨特的風格，葡萄品種的優勢對葡萄酒的質量有很大作用，葡萄汁經過具有特色的釀造工藝，最終形成具有特點、醇香濃郁的葡萄酒。葡萄酒香氣成分復雜，種類繁多，主要成分包括醇類、酯類、酸類、酮類等[1]。但每種葡萄酒風格特征都有差別，葡萄酒香氣的種類和風格與葡萄品種、產地和土壤等生態條件、栽培方式及各具特點的釀造工藝有關[2]，即不同區域性特點賦予葡萄酒復雜的香氣特征。

色譜技術是目前葡萄酒香氣成分研究應用最好的技術，可以偶聯多種檢測器對香氣成分進行分析。GARCIAJARES C M等[3]利用氣質聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術成功鑒別出加利西亞白葡萄酒與附近地區白葡萄酒的區別。郭海霞等[4]基于可見-近紅外光譜技術（visible near-infrared spectroscopy，Vis/NIRS）對葡萄酒樣品的真偽進行鑒別，研究表明，可見-近紅外光譜結合主成分分析（principal component analysis，PCA）建立的BP神經網絡模型能為快速、無損鑒別葡萄酒的真偽提供一種準確可靠的新方法。

單純的儀器分析能檢測出上千種揮發性成分，但極其微量的對葡萄酒香氣成分有重要貢獻的難揮發性成分很難定性尤其難以定量。而單純的感官分析易受主觀性人為狀況的影響，結果難以數字化等[5]，使感官分析與儀器結合研究葡萄酒的香氣成分顯得自然而然。CAMPO E等[6]采用氣相色譜-嗅覺測量（gas chromatography-olfactometry，GC-O）技術分析馬德拉葡萄酒的香氣成分，發現其含有大量甲氧基吡嗪、焦糖內酯、苯乙醛等，但缺乏最為重要的品種香。PARRWV等[7]采用固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）-GC-MS結合感官分析研究15種新西蘭長相思葡萄酒特種香氣，感官分析香氣類型與儀器分析相吻合。VERZERA A等[8]采用感官分析結合GC-MS分析意大利白葡萄酒的香氣，發現揮發性組分與香氣的感官特性一致。將感官分析與儀器分析的優勢相結合，能篩選出同一區域、同一品種葡萄酒的特征香氣，為保護葡萄酒提供重要依據。但葡萄酒香氣中有重要貢獻的極其微量的組分，準確判定其特征組分，可能還是有一定的局限性。

2 同位素比值技術在葡萄酒真偽鑒別技術的應用

碳和氧是組成生物體含量最多的元素，葡萄酒的釀造過程是極其復雜的生物學過程，其同位素組成與葡萄品種、種植方法、釀造工藝及生長環境密切相關。同位素比值帶有葡萄酒產地的指紋信息，可進行葡萄酒產地溯源。GUYON F等[9]認為相同來源的葡萄酒中葡萄糖、果糖、酒精及丙三醇中δ13C的比值應為常數，且利用液相色譜-穩定同位素質譜儀法測定葡萄酒中葡萄糖、果糖、酒精及丙三醇的δ13C值，為葡萄酒產地溯源提供新思路，且還能分析氣相色譜-穩定同位素質譜儀不能測定的組分。李學民等[10]基于液相色譜-同位素比質譜法技術建立的分析方法，在國內首次實現同時測定葡萄酒中的甘油和乙醇δ13C值，為葡萄酒摻假檢測提供了基礎技術手段。次年，李學民等[11]對元素分析-同位素比質譜法對葡萄酒中乙醇δ13C值檢測樣品預處理條件、檢測方法的建立和實際樣品的檢測進行了詳細介紹，首次在國內實現對該檢測方法的完整闡述，也為葡萄酒摻假檢測奠定了基礎。吳浩等[12]通過分析葡萄酒中C、N穩定同位素比值，實現對有機和非有機葡萄酒進行鑒別，與其他方法相比，準確性高、穩定性好。

硼、鍶等其他元素經過不同地球化學過程，可能引起相應同位素的分餾或放射衰變等，在地殼中逐步積累。葡萄通過根系的吸收，最終存在于葡萄酒中。COETZEE PP等[13]通過測定比較了南非、法國及意大利地區的硼同位素值，不同產地葡萄酒硼同位素之間的差異為0.5%～1.5%，而相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）為0.10%～0.25%，可以用來區分產地。CMR A等[14]研究發現，葡萄酒中鍶同位素比值與原產地土壤中鍶同位素比值沒有統計差異，說明葡萄種植及發酵過程中不會引起鍶同位素比值的改變，對于區分產地具有很好的應用前景。

穩定同位素技術在葡萄酒產地溯源方面雖然具有非常好的應用前景。江偉等[15]收集了2010-2012年四大產區的60個樣品，分別采用C、H、O單同位素和三種同位素組合分析的方式對產區鑒別為準確性進行了比較，結果發現采用三種同位素相結合的方式可以100%的鑒別出四大產區的葡萄酒，同時還實現了對產區內葡萄酒真假的鑒別。但有研究表明C、N、O或是其他同位素在實際應用中還是存在一定的局限性。葡萄采摘時氣候、地質條件等的變化都會造成同一產區不同年份葡萄酒之間差異很大，導致鑒定的準確性和有效性降低，使小產區葡萄酒產品準確鑒定的難度增加[16]。因此，需要探索一種受氣候、地質等影響小的特異性高的指示物，將提高同一產區不同年份葡萄酒鑒定的準確率。

3 代謝組學在葡萄酒真偽鑒別技術的應用

葡萄酒在酒精發酵和乳酸過程中從葡萄中獲得大量代謝產物，從而使葡萄酒具有不同的風格和特點。代謝組學研究根據研究對象與目的的不同，將代謝產物分為代謝物靶標分析、代謝輪廓分析、代謝組學及代謝物指紋分析。目前，利用代謝組學的方法對葡萄酒的研究較多。

SON H S等[17]利用代謝組學技術對康拜爾、赤霞珠、西拉等品種葡萄酒與澳大利亞、法國、加州等產地葡萄酒進行研究，發現其差異的主要貢獻化合物是2,3-丁二醇、乳酸、醋酸、脯氨酸、琥珀酸、蘋果酸等及酚類化合物。ROBINSON A L等[18]利用色譜與質譜技術對來自澳大利亞產區的赤霞珠葡萄酒中350余種代謝物進行定量及定性分析，結果表明，利用代謝物的差異可以區分不同產地的赤霞珠葡萄酒。GODELMANN R等[19-21]均利用核磁共振氫譜（H-nuclear magnetic resonance，H-NMR）結合主成分分析等統計方法，分析產區及年份酒，均能達到分析產地及品種的目的。沈曉驊[22]通過氣相色譜質譜聯用儀對揮發性組分檢測，建立了代謝組學的研究方法，同時采用電感耦合等離子體質譜儀和液相色譜四級桿飛行時間質譜聯用儀對鑭系元素、中等質量數組分建立了檢測方法，綜合考量3種方法實現后可以實現對葡萄酒原產地信息及摻假葡萄酒的鑒別。因此，通過代謝組學方法，可以對產地、品種及年份葡萄酒進行區分。

4 微量元素技術分析在葡萄酒真偽鑒別技術的應用

目前，通過集中區分能力強的典型元素進行多元分析，最終發現一些關鍵性元素含量的差異可以分辨不同產地的葡萄酒。沈曉驊等[23]以La系元素為化學標記，通過電感耦合等離子體質譜儀檢測，可以實現大多數葡萄酒國別的鑒別。KOREN姚OVSK魣M等[24]通過檢測葡萄酒中的Ba、Ca、Co、Li等8種元素含量值區分斯洛伐克與歐盟的葡萄酒。THIEL G等[25-26]也發現，通過分析葡萄酒中Li等元素的含量差異可以分辨不同產區的葡萄酒。但KMENT P等[27]認為環境的污染也可能會導致葡萄酒中的Sr等一些元素含量值的增加。因此，通過微量元素的分析鑒別產地的可靠性有待進一步研究。

5 花色苷及酚類物質在葡萄酒真偽鑒別技術的應用

紅葡萄酒中主要的呈色物質是花色苷，是決定紅葡萄酒色澤的主要因素，其在新鮮紅葡萄酒中含量約為200～500 mg/L[28]。歐洲種與雜交種葡萄酒的各種花色素比例存在顯著性差異[29]，同一品種葡萄酒的花色素種類非常相似，歐洲種葡萄釀制的葡萄酒中已經能檢測并且能鑒定到8種色素[30]。MAZZA G等[31-32]認為花色苷含量與葡萄的品種及地理位置相關。葡萄酒花色素反映出了品種的特性，通過花色素可以成功的將品種進行區分。NU′N姚EZ V等[33]分析研究赤霞珠、Graciano和Tempranillo三個品種中的花色素，發現花色素品種含量的比例能成功區分品種葡萄酒。但在發酵、陳釀、貯存等過程中相應的工藝過程可能會改變花色苷，進而改變葡萄酒的顏色[34-37]。

酚類物質在紅葡萄酒中起“骨架作用”，對葡萄酒的口感、風味及顏色均起決定性作用。研究表面，不同品種葡萄釀造葡萄酒中酚類物質含量不同，而同一品種葡萄酒分類物質的構成及含量也會受地域、氣候條件等因素的影響[38-39]。BERENTE B等[40]研究發現，同一品種葡萄酒，酚酸、黃烷-3-醇和黃酮醇含量存在明顯差異。張莉[41]通過分析Frankland River、Geographe及Margaret River三個產地的赤霞珠葡萄酒和Frankland River、Margaret River兩個產地的西拉葡萄酒，研究產地對葡萄酒中花色素苷、黃烷醇、酚酸、黃烷酮、白藜蘆醇及香氣成分的影響。產地對葡萄酒中3種花色素苷無顯著影響（P＞0.05），而對非花色素苷單體酚有顯著影響（P＜0.05）。酚酸、白藜蘆醇、楊梅素、表兒茶素的含量均存在顯著性差異（P＜0.05），可以作為鑒別西拉和赤霞珠不同產地葡萄酒的指標。

6 指紋圖譜在葡萄酒真偽鑒別技術的應用

葡萄酒指紋圖譜是利用圖譜技術，對葡萄酒的信息進行描述，從而對葡萄酒的品種、產地等進行鑒別。目前，生成指紋圖譜的方法主要液相色譜法和液-質聯用法[42-44]、氣相色譜法和氣-質聯用法[45-47]和核磁共振氫譜技術等[48]。基于指紋圖譜技術結合多元統計分析方法主成分分析和聚類分析的葡萄酒，避免對葡萄酒中上千種香氣物質復雜的定性和定量研究，是判別年份酒、產地酒等一種可行、簡便、有效的方法。

李維新等[42]利用液相色譜法建立了葡萄酒單體酚指紋圖譜區分不同品種、年份的南方山葡萄酒，是一種有效的南方山葡萄酒產品的質量評價和真偽鑒別方法。樊雙喜等[48]利用一維核磁共振氫譜技術，對沙城、昌黎和昌吉三大特色產區的224種葡萄酒進行分析后建立模型，實現對沙城、昌黎和昌吉葡萄酒原產地樣品準確識別率分別為92%，73%和68%。

7 結語

通過研究表明，應用感官與儀器相結合分析技術、同位素比值技術、微量元素技術等在葡萄酒的真偽鑒別技術方面存在一定的局限性。代謝組學和指紋圖譜技術相比其他技術有一定的優越性，但目前代謝組學在葡萄酒方面的研究還處于起步階段，尚未建立代謝產物標準數據庫，而代謝產物多樣性及復雜性，采集足夠量的有代表性樣品，減少樣品個體差異，對于建代謝產物標準數據庫首先需要克服的難題。為保證葡萄酒真偽鑒別技術的精準，需要繼續加強對葡萄酒代謝產物和指紋圖譜的研究。