基于挥发性成分分析的葡萄酒产地及品种鉴别研究进展

李叶凤，王圣仪，谭 丹，刘亚新，齐鹏宇，刘敦华，张 昂,*

（1.宁夏大学食品与葡萄酒学院，宁夏 银川 750021；2.秦皇岛海关技术中心，河北 秦皇岛 066000）

近年来，随着国内消费能力和消费需求的不断上升，加之国外葡萄酒文化和消费观念的影响，我国葡萄酒行业发展迅速，葡萄酒市场的巨大潜力渐显。对于目前市场上种类繁多、品牌林立的葡萄酒而言，打造差异化产品是提升其竞争力的重要途径，尤其是在价格折扣促销无效的情况下，而原产地和葡萄品种是使葡萄酒产品产生差异的两个重要因素。就葡萄酒而言，葡萄品种和地理来源是决定其品质和商业附加值的标准，是影响消费者购买偏好的重要因素。

人们对食物的接受度很大程度上取决于其风味特征。葡萄酒是一种复杂的基质，复杂的挥发物组成体系是葡萄酒香气呈现的最主要贡献者。而葡萄酒香气是决定葡萄酒品质和特性的重要指标，能直接影响消费者的购买意向，调查研究表明，复杂且平衡的香气决定了葡萄酒的市场接受度。葡萄酒独特的风味来自葡萄果实中的化合物组分，以及发酵、陈酿及贮藏过程中形成的挥发性化合物及化合物前体，它们对葡萄酒整体气味特征的贡献不同，主要取决于它们的气味阈值和浓度。这些挥发性化合物可根据其在葡萄酒中浓度与气味阈值的关系来分类：第一类由大多数葡萄酒中浓度超过其气味阈值的挥发物组成，这类挥发物主要为酵母代谢所形成的化合物，构成了葡萄酒的“基本香气”；第二类产生“精雅的香气”，由大多数葡萄酒中存在的挥发性物质组成，但其浓度并非总是超过它们的气味阈值，这类挥发物赋予葡萄酒不同的芳香；第三类挥发物产生“特殊香气”，由气味阈值极低、具有强烈气味的化合物组成，这些挥发物只出现在具有特殊香气特征的葡萄酒中。目前，葡萄酒中已鉴定出的挥发性化合物超1 000种，质量浓度差异较大，从ng/L到mg/L不等，其种类和浓度的差异使得葡萄酒的香气特征各具特色。但形成葡萄酒特有香气的关键气味只占葡萄酒挥发性化合物相对较小的一部分，有研究指出仅10%左右的挥发性化合物对葡萄酒的最终香气有重要贡献。

葡萄酒的挥发性成分特征是多个因素复杂交互作用的结果，包括葡萄地理来源（如土壤与气候特征）、葡萄品种、酵母菌株及酿酒工艺等。葡萄酒中典型的品种香气可归因于相应葡萄果实中的香气，由葡萄中一些典型挥发性化合物产生，这些化合物从葡萄转移到酒中不受发酵过程影响，因此可用于品种的鉴别。葡萄酒的地域性或“风土性”是某一产地地理地质、气候等赋予葡萄酒的独特特征，选取有代表性的葡萄酒样可提供特定地区葡萄酒风格的信息。因此，利用挥发性成分对葡萄酒的原产地及品种进行鉴别研究有重要意义。同时，在消费者越来越注重对葡萄酒品质与安全、风格多样化追求的大趋势下，研究葡萄酒中的挥发性成分有助于分析葡萄酒产品风格差异的形成原因，保证其品质和真实性，有利于促进葡萄酒产业健康稳定的发展。本文以挥发性化合物的分析方法为引，总结了葡萄酒挥发性成分主要检测技术的应用现状，并综述了基于挥发性成分分析的葡萄酒原产地及品种鉴别研究进展，以期促进对葡萄酒挥发性成分的综合研究和深入分析，同时为加快我国原产地域葡萄酒分类、鉴别以及保护技术的建立提供参考。

1 葡萄酒挥发性成分的分析方法研究进展

对于葡萄酒中挥发性成分的研究方法可分为两种：一种是利用感官分析法揭示葡萄酒中的挥发性成分与感官特征之间的关系；另一种是利用仪器分析法对葡萄酒中的挥发性成分进行分析，然后再结合化学计量学方法筛选出能区分某一产区或某一品种葡萄酒的特征挥发性成分，进而达到鉴别目的。

1.1 感官分析法

通过感官分析可获得某一产区或某一品种葡萄酒的感官特性，再结合多元统计分析手段可达到对葡萄酒原产地及品种进行区分的目的。目前，对葡萄酒的感官研究常采用传统描述性分析技术中的定量描述分析（quantitative descriptive analysis，QDA）。Robinson等使用描述性感官分析对澳大利亚‘赤霞珠’葡萄酒的地域特征进行了表征；King等采用描述性感官分析法对阿根廷门多萨省4个地区和美国加利福尼亚州5个地区‘马尔贝克’葡萄酒的感官特性进行了探究；为探究我国和加拿大‘威代尔’冰葡萄酒的差异性及特性，Huang Ling等采用QDA对这2个产区的‘威代尔’冰葡萄酒的感官特征进行了描述。

传统描述性感官分析在葡萄酒行业虽然已经被广泛使用，但其对参评员的专业性要求高，因此存在成本较高、费时等不足。但感官分析方法也有其不可替代性，很多学者也在不断致力于开发新型高效、便捷的感官分析法。Napping法是参评员根据样品间的差异性和相似性在纸上对样品进行不同位置摆放，从而建立一种以距离远近表示样品间差异和相似程度的快速感官分析方法，Napping一般和Ultra Flash Profiling（UFP）一起使用。田欣等采用快速感官分析技术Napping结合UFP对来自中国4个产区的12 款‘赤霞珠’干红葡萄酒进行香气感官评价，并通过多元统计分析方法对感官数据进行分析，发现不同产区的葡萄酒间具有明显的产区差异性。此外，有学者还开发了一种基于自由描述的快速感官描述方法——Pivot© profile（PP）法：在待评估样品范围内选择Pivot样品，用作描述其他样品的基准，然后参评员基于未知样品与Pivot样品间的差异来生成无限数量的感官描述符。PP法是对自由描述的改进，允许以有序的方式记录参与者的自由描述，它的优点是参评者可以不受任何限制地在定性、定量层面提供精确而详细的感官描述，未经过专业训练的普通消费者均可参评，但一般建议由专业评价员进行描述，如酿酒师或评酒师，他们能给出更多、更专业的样品感官描述符。Longo等通过葡萄酒专业人员对来自澳大利亚5个产区的‘黑比诺’葡萄酒进行PP法快速感官描述分析，探究不同产区‘黑比诺’葡萄酒的感官特征；为评估来自澳大利亚主要地区的商业‘西拉’葡萄酒之间是否存在地区特定的感官差异，当地酿酒师使用PP快速感官法进行评估，地区PP评估提供了每个地区可变性的感官“指纹”，进而确定了代表每个地区葡萄酒类别的感官特征。

1.2 仪器分析法

仪器分析能准确定性、定量分析葡萄酒中的挥发性成分，而且具有较好的重现性。分析技术和仪器的快速发展使得研究目标从最初侧重于分析葡萄酒中主要挥发性化合物进展到分析质量浓度非常低（甚至低于1 ng/L，但气味阈值极低）的化合物。仪器分析法涉及样品前处理技术和挥发性成分分析技术。

1.2.1 前处理技术

葡萄酒化学组分复杂，其挥发性化合物分属于不同的化学类别，并且通常以较低的浓度存在，因此，有必要对样品进行分离、浓缩及富集等处理。样品的前处理是保证仪器分析结果准确性的关键步骤。目前，在葡萄酒的挥发性成分研究中，常见的前处理方法有液-液萃取法（liquid-liquid extraction，LLE）、静态顶空法（static headspace，SHS）、动态顶空法（dynamic headspace，DHS）、固相萃取法（solid phase extraction，SPE）、固相微萃取法（solid phase microextraction，SPME）、搅拌棒吸附萃取法（stir bar sorptive extraction，SBSE）等。

LLE又称有机溶剂萃取法，因其方法容易掌握、不需要特别的辅助设备、实验成本低且适用于葡萄酒中大部分挥发性成分的提取，在分析葡萄酒挥发性成分的样品制备中被广泛使用。该方法常用的有机溶剂有二氯甲烷、乙醚、氟利昂、乙醇等低沸点试剂。

顶空分析技术是对密闭容器中处于平衡状态时样品释放的游离组分进行分析的技术，包括SHS和DHS，SHS是对样品组分进行一次性萃取，挥发性成分不易损失，但一般萃取不完全，而DHS是进行连续萃取，顶空气体平衡状态不断变化，萃取相对完全。

SPE是一种基于液-固分离萃取的样品制备技术。SPME是在SPE基础上发展起来的一种样品预处理技术，与传统SPE相比，SPME可实现采集、萃取、浓缩、进样过程于一体，有浸入式和顶空式。其中，顶空式SPME易与气相色谱-质谱（gas chromatography-mass chromatography，GC-MS）仪联用，被认为是分析葡萄酒挥发性组分最有效、应用最广泛的前处理技术。而SBSE是一种新型SPME技术，Alves和张莉等同时采用SPME和SBSE提取葡萄酒中的挥发性成分，对比两种提取方法的提取效果，发现在相同实验条件下，采用SBSE对样品进行前处理可以捕集到更多葡萄酒中痕量及难挥发性成分，提取化合物种类更多。

挥发性成分前处理方法基本原理及优缺点如表1所示，不同的前处理技术适合不同挥发性化合物的提取，需要根据目标分析物选择合适的前处理方法。

表1 挥发性成分前处理方法基本原理及优缺点Table 1 Basic principles, advantages and disadvantages of sample pretreatment methods for volatile compound analysis

1.2.2 分析技术

色谱技术是目前葡萄酒挥发性成分研究中应用最为广泛的分析技术，可以偶联多种检测器（如氢火焰离子化检测器、质谱检测器及嗅闻仪等）对挥发性成分进行分析。此外，还有模拟人嗅觉系统的由化学传感器阵列和能从复杂信号中提取信息的模式识别系统组成的电子鼻（electronic nose，EN）技术，也广泛应用于葡萄酒中挥发性化合物的分析。

GC-MS技术通过色谱的高分离能力和质谱的高鉴别特性，可一次性完成对复杂混合样品的分离、定性和定量分析。毛建利等采用GC-MS分析技术对昌黎产区‘赤霞珠’葡萄酒样进行分析，测出40种挥发性香气物质，主体香气成分是-紫罗兰酮、辛酸乙酯、正己酸乙酯和苯乙醛；Špánik等对25个不同地理来源、加工工艺和陈酿时间的白兰地样品通过GC-MS进行挥发性成分分析，结果表明，所研究酒样间的挥发物种类和浓度均存在差异，部分特征挥发性化合物可用作确定白兰地地理来源或加工技术的特定标记。这些实验研究表明GC-MS分析挥发性成分在葡萄酒的鉴别研究中具有强大的实用性和可靠性。而GC-嗅闻（GC-olfactometry，GC-O）技术将GC的分离能力与人类鼻子的灵敏性结合起来，可对气味活性成分进行有效分析，常用于鉴定可表征不同地域或品种葡萄酒的特征气味活性化合物。Alegre等通过GC-O分析确定了在‘Verdejo’葡萄酒中，乙酸异戊酯、-大马士酮、吲哚、2-乙酸苯乙酯能产生成熟和炖煮水果气味，3-巯基己基乙酸酯、3-巯基己醇能产生热带水果香气，乙酸异丁酯、己酸乙酯、二氢月桂烯醇能产生白色水果香气，3-甲基丁酸能产生令人不愉快的气味；在‘丹魄’葡萄酒中，-3-己烯醛被鉴定为一种与青草气味有关的化合物，乙酸异戊酯、己酸乙酯、3-巯基己基乙酸酯、乙酸苯乙酯和-大马士酮被鉴定为能在红酒中产生水果香味的化合物，乙酸异丁酯、呋喃酮和-大马士酮被鉴定为能产生焦糖和红果香味的化合物。

飞行时间质谱（time of flight-MS，TOF-MS）因其在单位时间给出的样品信息量大逐渐被应用于葡萄酒挥发性成分的分析。Setkova等采用顶空（headspace，HS）-SPME-GC-TOF-MS法对加拿大（安大略省、不列颠哥伦比亚省）和捷克冰酒进行了表征和分类研究，发现与加拿大冰酒相比，捷克冰酒中的糠醛含量要低得多，因此糠醛可作为指示性香气成分之一来区分捷克与加拿大冰酒，而-壬内酯可作为区分安大略省和不列颠哥伦比亚省冰酒的特征香气成分，在不列颠哥伦比亚省的酒样中没有检测到-壬内酯。传统的一维色谱分析得到的部分色谱峰是两个或以上化合物共洗脱的结果，容易丢失很多关键信息。为满足对葡萄酒中挥发性化合物高分离要求，有学者开发了多维气相色谱（multidimensional GC，MDGC）技术，如中心切割二维气相色谱、全二维气相色谱（comprehensive two-dimensional GC，GC×GC），有助于分离共洗脱化合物并检测一些对葡萄酒香气有重要贡献的痕量化合物。二维色谱技术联用嗅闻仪可识别葡萄酒中低气味阈值、低浓度且不易分离的气味成分，在Pinar等的研究中，利用中心切割二维气相色谱联用嗅闻仪成功鉴定出葡萄酒样中GC-O未分离出的-癸内酯、-壬内酯、2,3-丁二酮、异丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯和4-乙烯基愈创木酚6种挥发性化合物。由于葡萄酒挥发性组分数量庞大、分布复杂，识别和定量低浓度挥发性化合物具有严峻的挑战，而二维色谱的高分离能力，加上使用TOF-MS获得的反卷积质谱图，使得能观察到更多在一维色谱中被共洗脱的新化合物，进而可以更有效地对不同品种或原产地的葡萄酒进行区分。Welke等采用HS-SPME-GC×GC-TOF-MS对5种单一品种葡萄酒中的挥发性成分进行了分析，发现12种挥发性化合物可以对不同品种葡萄酒进行区分和分类，对5种不同品种葡萄酒的鉴别率均为100%，同时对比一维色谱与二维色谱分离的化合物信息，发现这12种化合物中部分化合物会与其他组分一起被洗脱。

基于多传感器阵列系统结合模式识别技术的电子鼻，能获得样品独特的整体模式或“指纹”，进而建立判别或分类程序。电子鼻技术在早期常用于检测不合格样品，现在被广泛应用于葡萄酒香气质量评估。Martínez-García等通过挥发性化合物的定量指纹图谱和电子鼻响应数据区分在不同温度、陈酿时间和酵母条件下获得的起泡葡萄酒，建立了基于电子鼻数据集的判别模型，对样本的分类正确率为100%，可看出电子鼻在鉴别葡萄酒原产地及品种的研究中有良好应用前景。电子鼻多与质谱检测器结合使用对葡萄酒挥发性成分进行分析，MS-EN技术不是对样品中的单一组分进行表征，而是分析样品的整体挥发性成分“指纹”图谱。对于许多样品的常规监测和筛选，通过MS-EN技术得到总挥发性图谱通常比鉴定和定量分析单个化合物更适用，因MS-EN技术具有样品制备简单、分析速度快、成本低等优点，也被广泛应用于葡萄酒原产地、品种、陈酿时间等的鉴别研究。Cozzolino等采用MS-EN技术成功对澳大利亚两种白葡萄酒进行了区分；Cynkar等同样采用MS-EN技术对澳大利亚和西班牙‘丹魄’葡萄酒进行了可靠的正确分类；Ziółkowska等应用MS-EN技术并结合多元分析，建立了一个对红葡萄酒和白葡萄酒分类和预测能力均达100%的模型。

1.3 化学计量学方法

在利用挥发性成分鉴别葡萄酒产地及品种的实验研究中，样品数量和数据信息量庞大，很难直观地对结果进行分类，但化学计量学方法能实现对葡萄酒挥发性成分复杂信息的全面分析与整合，筛选出能有效揭示样本挥发性组分的特征模式或“指纹”信息，进而实现对原产地及品种分类的目的。因此，化学计量学方法也是葡萄酒溯源研究中一项强有力的工具。常用的化学计量学方法有主成分分析（principal components analysis，PCA）、线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）、聚类分析（cluster analysis，CA）、偏最小二乘（partial least-squares regression，PLS）、软独立建模分类（soft independent modeling of class analogy，SIMCA）等。

在各类具有识别、分类能力的数据分析方法中，应用最广泛的是PCA、LDA以及偏最小二乘判别分析（partial least-squares discrimination analysis，PLSDA）。Zhang Jian等测定了国内‘赤霞珠’‘蛇龙珠’和‘美乐’3 类葡萄酒的挥发性组分，并采用PCA和逐步线性判别分析（stepwise linear discriminant analysis，SLDA）对数据进行处理，建立判别模型，发现SLDA对样品进行了一些错误的分类，其对‘赤霞珠’和‘蛇龙珠’葡萄酒的预测能力为100%，对‘美乐’葡萄酒的预测能力仅为92.31%；但先进行PCA，然后进行SLDA，可达到100%的识别率和100%的预测能力。Sáenz等对5个不同产区西班牙葡萄酒样品中的12种挥发性化合物进行了研究，然后利用PCA和LDA对数据进行多元统计并对葡萄酒样进行分类，结果表明分类模型可正确区分不同产区的葡萄酒。Dourtoglou等对希腊2种葡萄酒中的挥发性化合物进行测定，共检测出27种挥发性化合物，通过判别分析，从中筛选出7个作为区分这2种酒样的关键化合物，再对数据进行PCA，经交叉验证建立分类模型，可对这2种葡萄酒达到很好的分类效果。

除PCA、LDA等一些常用的多元统计分析方法，还有一些其他数据处理方法，如随机森林（random forest，RF）、人工神经网络（artificial neural network，ANN）等也显示出巨大的潜力和优势。有学者采用PCA、LDA和多层感知神经网络（multi-layer perceptron-neural network，MLP-NN）作为化学计量学工具对葡萄酒挥发性组分进行分析，发现PCA和LDA判别模型均未达到100%的分类和预测能力，但构建的MLP-NN模型对目标葡萄酒样的分类及未知样的预测能力均达100%。Gómez-Meire等通过RF算法对葡萄酒中测定的所有挥发性化合物进行分析，发现在4种西班牙单一品种葡萄酒之间获得了很好的分类精度。

综上，化学计量学方法在大规模样本集、数据集的实验研究中能表现出很强的分类、预测能力。但鉴于葡萄酒挥发性组分的复杂性和多变性，仅使用单一的数据分析手段很难实现对其准确鉴别，需要多种统计方法结合使用才能达到更好的效果。

2 利用挥发性成分鉴别葡萄酒产地及品种的研究

不同原产地、不同品种葡萄酒表现出的不同挥发性成分组成特性，是利用挥发性成分对葡萄酒原产地及品种进行鉴别的关键基础。

2.1 葡萄酒品种的鉴别研究

虽然许多对葡萄酒香气有贡献的挥发性化合物是在发酵和陈酿过程中形成的，但很多葡萄果实中特有的化合物在发酵过程中基本不受影响或仅发生细微变化，得以保留于葡萄酒中，构成了葡萄酒的品种香，可用于区分品种葡萄酒。例如，赋予‘琼瑶浆’葡萄酒玫瑰花香的顺式玫瑰醚、赋予‘麝香’葡萄酒花香的芳樟醇、赋予‘赤霞珠’葡萄酒青椒味的2-甲氧基-3-异丁基吡嗪，以及赋予‘长相思’葡萄酒黄杨木气味的4-甲基-4-巯基-2-戊酮等挥发性化合物。

葡萄中一些重要品种化合物，如萜类化合物、甲氧基吡嗪类、硫醇化合物和C-降异戊二烯类化合物等，也是葡萄酒品种香气的重要贡献者，其中萜类化合物是葡萄及葡萄酒品种相关研究中应用最广泛的一种化合物。在对巴西5 款单一品种葡萄酒（‘赤霞珠’‘美乐’‘霞多丽’‘长相思’和‘黑比诺’）的分类实验中，通过PCA和SLDA，仅利用萜烯化合物（包括橙花醇、-檀香醇和4-蒈烯）即可对50%‘霞多丽’和50%‘黑比诺’混酿葡萄酒与其他葡萄酒进行区分。此外，在萜类化合物中，单萜醇及其衍生物在葡萄酒香气表现中起到至关重要的作用，特别是在‘麝香’品种葡萄及其葡萄酒中。在葡萄酒中发现的重要单萜醇有芳樟醇、香叶醇、橙花醇、香茅醇、-松油醇及脱氢芳樟醇，它们的感官阈值均比较低，气味较浓。Vasile-Simone等测定了西班牙和意大利栽培的非芳香葡萄和芳香葡萄中的香气成分，发现大多数萜类化合物在芳香葡萄品种中以较高的浓度形式存在，而C化合物和2-甲基丁醇、3-甲基丁醇在非芳香葡萄品种中最丰富；在芳香葡萄品种中发现了非常高浓度的香叶醇、橙花醇、香叶酸和芳樟醇。因此在对品种香较突出的葡萄酒品种进行鉴别时，可优先选择特征化合物作为目标分析物对葡萄酒品种进行标记，一方面选择特征性比较强的标记化合物可更快速、明确地对样品进行鉴别；另一方面，进行目标组分分析可大大减少数据集量，更加有针对性。但“品种香”并不意味着每一品种葡萄都有各自特定的挥发性化合物，对于品种香不是太突出的“中性”葡萄酒，使用特定挥发性化合物进行分类相对困难，这种情况下，可倾向于考虑对整体挥发性成分的特征进行非靶向分析，因为更大范围的、无针对性的分析可为鉴别葡萄酒品种提供更全面的数据信息。

有研究者对不同葡萄品种酿造的葡萄酒挥发性成分进行分析比较。Culleré等对西班牙加那利群岛5种单一品种葡萄酒（‘Negramoll’‘Listán negro’‘Tin tilla’‘Vijariego negro’‘Baboso negro’）的挥发性成分进行感官分析、GC-O分析和化学定量分析，发现2,3-戊二酮和3-乙基苯酚仅存在于‘Negramoll’葡萄酒中，戊酸乙酯和3-异丙基-2-甲氧基吡嗪仅在‘Tintilla’葡萄酒中检测出，4-甲基戊酸乙酯仅在‘Vijariego negro’和‘Baboso negro’葡萄酒中检测出，这表明不同品种葡萄酒间的挥发性香气成分差异较大；另外，在5种葡萄酒样中均鉴定出赋予酒样洋葱味、肉味、烘焙味的2-甲基-3-(甲基二硫)呋喃化合物，这是首次在葡萄酒中发现该化合物，可作为鉴别西班牙加那利群岛葡萄酒的标志性化合物。通过对西班牙鲁埃达产区的‘丹魄’葡萄酒和‘Verdejo’葡萄酒进行GC-O分析，发现-3-己烯醛（青草气味）、乙酸异戊酯、己酸乙酯、3-巯基己基乙酸酯、2-乙酸苯乙酯、-大马士酮（果香气味）、乙酸异丁酯、呋喃酮（焦糖和红果香味）是‘丹魄’葡萄酒的关键气味成分；二氢月桂烯醇、芳樟醇氧化物（柚皮味、柠檬酸味）和吲哚（花香、花粉味、蜂蜜味、玫瑰香）被鉴定为‘Verdejo’葡萄酒的关键成分。其中-3-己烯醛首次在‘丹魄’葡萄酒中检测出，而二氢月桂烯醇首次在‘Verdejo’葡萄酒中检测出。另外，Welke等采用HS-SPME-GC×GC-TOF-MS技术对‘美乐’葡萄酒的挥发性成分进行了定性分析，发现‘美乐’葡萄酒的特征挥发性成分为十二酸乙酯、正己醇、壬酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、脱氢-2-甲基-3(2)噻吩酮、3-甲基丁酸、十四酸乙酯、辛酸甲酯、1,4-丁二醇和6-甲基-1-醇。综合各研究发现，每一品种葡萄酒都有各自的挥发性成分组成模式，虽然有时不同品种葡萄酒会表现出相似的气味特征，但赋予其同一气味特性的挥发性化合物也会存在差异。

2.2 葡萄酒产地的鉴别研究

法语术语“terroir”（“风土性”）常被用来定义酿酒葡萄生长的地理和环境条件。也就是说，与“风土性”有关的葡萄酒成分的独特特性可能源于与自然环境相关的各种因素，如地形、地质、土壤和气候（如阳光、温度、降雨量），以及人为干预（如葡萄栽培、酿酒技术和法律法规）等。

针对气候条件对葡萄酒成分产生的影响，Mayr等分析了来自南澳大利亚气候较温暖的巴罗萨河谷产区和西澳大利亚气候相对凉爽的玛格丽特河产区的‘西拉’葡萄酒，发现玛格丽特河的‘西拉’葡萄酒中气味活性值（odor activity values，OAVs）最高的化合物与巴罗萨河谷‘西拉’葡萄酒相似，均为辛酸乙酯，其次是己酸乙酯、丙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、-大马士酮；但巴罗萨河谷‘西拉’葡萄酒中丙酸乙酯的含量要高得多，且玛格丽特河‘西拉’葡萄酒中2-甲基丁酸和3-甲基丁酸的OAVs较巴罗萨河谷‘西拉’葡萄酒的高；巴罗萨河谷‘西拉’葡萄酒中顺式橡木内酯、丁香酚、二甲硫醚的含量明显高于玛格丽特河‘西拉’葡萄酒；只在气候较凉爽的玛格丽特河产区‘西拉’葡萄酒中检测到高于阈值浓度的倍半萜莎草薁酮化合物。在Ji等的研究中，‘Traminette’葡萄在气候凉爽的地方种植会产生更高浓度的C6醛类，而在气候较暖的地方种植会产生更高浓度的单萜烯类。Perestrelo等研究也发现较高的温度能增加葡萄中单萜类化合物的浓度。对巴西‘赤霞珠’葡萄酒感官特征的研究表明，来自较高海拔地区的葡萄酒有甜椒气味，而来自较低海拔地区的葡萄酒表现出红色水果和果酱香味。而Sabon等对不同成熟期‘歌海娜’葡萄酒进行研究，发现在法国罗讷河谷最南端、气候最暖地区，使用成熟较早的‘歌海娜’葡萄酿制的葡萄酒中-大马士酮和香叶醇含量高，而用较晚成熟的‘歌海娜’葡萄酿造的葡萄酒中-大马士酮含量较低，但-紫罗兰酮含量较高。另外，对意大利西西里岛产区的‘西拉’葡萄酒进行分析，发现进行疏果处理的‘西拉’葡萄酒比未处理的‘西拉’葡萄酒，前者萜烯类（尤其是单萜和倍半萜类）挥发性组分含量高于后者，同时，疏果处理组酒样中糠醛和5-甲基糠醛含量较高，糠醛和5-甲基糠醛是杏仁和焦糖香气的来源。综合上述研究，可以推测任一特定地方种植或生产的任何葡萄酒中的挥发性成分都带有“风土性”赋予它的特点。

由于“风土性”的差异，不同产区单一品种葡萄酒的挥发性成分特征总是各有不同，如对‘美乐’葡萄酒的气味成分进行分析，发现产自法国波尔多的‘美乐’葡萄酒表现出强烈的绿色草本植物气味、熟果香气，还伴有无花果的味道，经GC-O和GC-MS分析，熟果香气鉴定为来自3-甲基-2,4-壬烷二酮、-壬内酯和-癸内酯，绿色草本植物气味鉴定为来自-1,5-辛二烯-3-酮和3-异丁基-2-甲氧基吡嗪；而产自巴西南部的‘美乐’葡萄酒被鉴定出具有丰富的水果香味，并伴随甜味、草药味和脂肪味，经分析主要与异戊酸乙酯、己酸乙酯、肉桂酸乙酯、辛酸和正己醇相关。但不同产区葡萄酒挥发性成分特征也存在着一定的一致性，如通过不同挥发性化合物之间的协同或拮抗等相互作用最终赋予葡萄酒相同的气味特征。对巴西和中国的‘赤霞珠’葡萄酒进行分析，在巴西‘赤霞珠’葡萄酒中发现了26种气味挥发性化合物，其中77%对香气有正面贡献，使酒体主要表现为果味（正丙醇、己酸乙酯和辛酸乙酯）、花香（乙酸苯乙酯）；我国黄土高原地区‘赤霞珠’葡萄酒也表现出果香浓郁的特点，经鉴定主要与丁酸乙酯、甲酸异戊酯和乙酸丁酯相关。在多位学者的实验研究中也很好地体现了这一点，如King等对阿根廷门多萨和美国加利福尼亚州的‘马尔贝克’葡萄酒样中的挥发性香气成分进行测定，同时进行感官分析，发现门多萨和加利福尼亚州的‘马尔贝克’葡萄酒都表现出共有的煮熟蔬菜气味、泥土气味、大豆香气以及酸味，经鉴定，煮熟蔬菜气味主要与己醛和-3-己烯-1-醇有关，泥土气味与法呢醇和3-苯丙酸乙酯相关；但门多萨‘马尔贝克’葡萄酒的气味特征更复杂些，它还表现出由单萜类-松油烯、柠檬烯、-蒎烯赋予酒体的红色水果香气，以及干果香气、巧克力香气；而加利福尼亚州的‘马尔贝克’葡萄酒带有人工水果香气和柑橘味。李媛媛等采用HS-SPME-GC-MS法对宁夏贺兰山东麓5个不同子产区的‘赤霞珠’干红葡萄酒的挥发性物质进行了分析测定，结果表明，不同子产区的葡萄酒在挥发性物质组成上具有较好的一致性，但含量略有差异；通过对气味物质的OAVs分析，发现大马士酮对酒样香气贡献最为突出，赋予宁夏贺兰山东麓‘赤霞珠’葡萄酒丰富的花香和果香。

综上所述，有时少部分品种化合物或气味阈值极低、气味浓烈的挥发性化合物能对葡萄酒最终香气呈现起决定作用，但更多情况下，葡萄酒最终呈现出的香气特征是由葡萄酒中各类挥发性化合物及前体物质共同决定的。而“风土性”又从方方面面影响着葡萄酒中各类复杂挥发性化合物的形成。

3 结 语

对葡萄酒中挥发性成分进行分析可作为鉴别葡萄酒原产地及品种的一种有效手段，进而保证产品真实性，同时提高葡萄酒品质和市场竞争力。近些年来，国内外研究者不断开展对葡萄酒的原产地及品种等的鉴别研究，加之对葡萄酒中挥发性成分特征信息的挖掘也随着现代仪器分析技术的发展越来越深入，利用葡萄酒挥发性成分进行溯源势必也将成为未来葡萄酒研究热点与重点之一。

葡萄酒的风味模式是食品中最复杂的一种，从葡萄的栽培到成熟采摘，再到发酵、陈酿、装瓶每个过程都会对葡萄酒最终的挥发性成分组成造成影响，加之取样及测定过程也会影响最终结果，因此，对葡萄酒中特征挥发性成分的准确定性及定量极具挑战。如有些化合物的含量远低于仪器的检测灵敏度，无法用仪器检测到，然而这些化合物气味阈值极低，对葡萄酒的最终香气有重要贡献；此外，大多数实验研究中分析的葡萄酒样数量有限，且只涉及少量来自不同产区、不同品种的葡萄酒，这使得分析结果缺乏代表性，尤其是在研究大批量、商业化生产的葡萄酒时，采用固定统一的生产模式可能会导致特定地区、品种赋予葡萄酒的特征成分未被发现。

利用挥发性组分对葡萄酒进行溯源是一项信息庞杂、数据量极大、涉及多学科领域的研究，虽然目前对葡萄与葡萄酒中的挥发性物质已有所研究，但仍需进一步结合多种方法、多种技术对葡萄酒的挥发性组分进行系统深入的研究，以建立更完善的葡萄酒特征挥发性成分“指纹”图谱。