葡萄酒是人和自然关系的产物,是人在一定的气候、土壤等生态条件下,采用相应的栽培技术,种植某一些葡萄品种,并通过相应的工艺进行酿造的结果。所以,原产地特定的地理环境(如气候环境、土壤条件、地质情况)、葡萄品种以及当地人们所采用的栽培、采收、酿造方式等,必然决定了葡萄酒的质量和风格。由于葡萄酒的地域性具有很强的市场效应,近年来世界主要葡萄酒生产国都纷纷利用葡萄酒、葡萄果实、葡萄叶片、产区土壤等样品,根据多酚、香气、矿质元素等指标,建立本地区或本企业的葡萄酒产区及品种鉴别系统。但我国在这方面仍未见系统研究。本研究以酿酒葡萄叶片和果实为试材,分析、比较不同产区及不同品种酿酒葡萄叶片和果实矿质元素的组成和含量特征,以揭示地域和品种对葡萄矿质元素构成的影响,为基于矿质元素的葡萄酒产品的产区和品种鉴别奠定基础。
本研究首先采用电热板消解法处理样品,通过加标回收实验、国家标准物质验证试验、计算方法检出限与相对标准偏差等分别建立了酿酒葡萄叶片和果实的58种矿质元素的电热板消解/ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)的测定方法。在此基础上,以采自我国7个产区(河北昌黎、河北怀来、山东蓬莱、甘肃祁连、宁夏贺兰山、新疆石河子、云南弥勒)、6个酿酒葡萄品种(赤霞珠(V.vinifera,Cabernet Sauvignon)、蛇龙珠(V.vinifera,Cabernet Gernischt)、霞多丽(V.vinifera,Chardonnay)、品丽珠(V.vinifera,Cabernet Franc)、美乐(V.vinifera,Merlot)、贵人香(V.vinifera,Italian Riesling)的叶片和果实为试料,分析了30个不同产区、不同品种的酿酒葡萄叶片样品和26个不同产区、不同品种的酿酒葡萄果实样品中的矿质元素,并对数据进行聚类分析和主成分分析,以探明产区间和品种间的相似性与特异性。结果如下:
从葡萄的功能叶片中可检测到58种矿质元素,其中3种大量元素、16种稀土元素和39种微量元素。聚类分析显示:河北怀来、河北昌黎、山东蓬莱这三个产区矿质元素含量特性具有一定相似性,新疆石河子、宁夏贺兰山、甘肃祁连这三个产区矿质元素含量特性具有一定的相似性,云南弥勒产区与其他产区无相似性;表明以葡萄叶片中的矿质元素含量为指标进行产区鉴别是可行的。主成分分析表明:河北昌黎产区的葡萄叶片中稀土元素含量较其他产区的高,且新疆石河子、甘肃祁连产区的葡萄叶片中稀土元素含量比河北怀来、山东蓬莱产区的含量高;新疆石河子产区的Zr、Fe、V、Al、Nb等元素的含量比较高,而云南弥勒、山东蓬莱这几个元素的含量较少;甘肃祁连、宁夏贺兰山产区的Au元素的含量比较高,而新疆Au的含量较少;云南弥勒Ba、Ga这两个元素含量比河北怀来和山东蓬莱的含量高。
从葡萄的成熟果实中亦可检测到58种矿质元素,聚类分析显示:河北怀来、山东蓬莱、云南弥勒这三个产区矿质元素含量特性具有一定相似性,宁夏贺兰山、甘肃祁连这两个产区矿质元素含量特性具有一定的相似性;表明以葡萄果实中的矿质元素含量为指标进行产区鉴别也是可行的。主成分分析表明:河北昌黎产区的葡萄果实中稀土元素含量较其他产区的高;宁夏贺兰山和甘肃祁连产区的葡萄果实中Li、Sr、Na、U的含量比山东蓬莱、河北怀来、云南弥勒产区的含量高;宁夏贺兰山产区的葡萄果实中Mg、Ca元素的含量比甘肃祁连产区的高;云南弥勒、河北怀来产区的葡萄果实中Mg、Ca的含量要比山东蓬莱产区的含量高。
对不同产区不同品种和同一产区不同品种的酿酒葡萄叶片和果实样品进行分析,结果显示:不同品种酿酒葡萄叶片或果实之间矿质元素特性有较高的相似度,无法通过数据分析得出其品种的特征性元素。
以上结果表明:酿酒葡萄叶片和果实矿质元素的构成均主要受产区的影响,而与品种无关,因此,矿质元素可用于酿酒葡萄的产区鉴别,但不适合于品种的鉴别。
