我国不同产区赤霞珠葡萄酒花色苷成分的HPLC-MS 分析

蒋 宝，罗美娟

（渭南职业技术学院，陕西 渭南 714026）

0 引言

酚类物质是一类重要的次生代谢物质，作为葡萄与葡萄酒中的功能物质，决定着葡萄和葡萄酒的质量；同时，花色苷又是葡萄与葡萄酒中最重要的酚类物质之一，是红葡萄酒的主要呈色物质，也是决定葡萄酒感官品质的重要因素[1-2]。葡萄酒中的花色苷源于葡萄果实，除个别品种（如烟73、烟74 和紫北赛等品种）外，葡萄果实中的花色苷主要存在于果皮中。花色苷在葡萄转色时开始出现，随着果实的逐渐成熟，花色苷含量不断增加。通常酿酒葡萄花色苷含量为500～1 000 mg/kg[3]，刚发酵完的葡萄酒中花色素苷含量为200～500 mg/L[4]。花色苷具有类黄酮的基本化学结构，主要以花色素糖苷及酰基化衍生物形式存在。在已经鉴定的五大类花色苷组成中，二甲花翠素葡萄糖苷及其衍生物的含量和所占比例最大[5]。

花色苷在葡萄植株中的合成受诸多因素影响，其中葡萄种和品种（基因控制）是决定性因素（如欧亚种葡萄仅含单葡萄糖苷，美洲圆叶葡萄几乎全为双葡萄糖苷）；除此之外，还受温度[6]、光照[6-8]、土壤[9-10]和栽培管理[11]等生态因素和人为因素的影响。甘肃武威、宁夏玉泉营、陕西泾阳、河北昌黎与山东烟台等5 个地区均为我国葡萄酒产业的重要产区。5 个产区的气候、土壤条件各不相同。对上述5 个产区的赤霞珠酒的花色苷构成和浓度进行检测和分析，旨在为5 个产区赤霞珠酒的产区指纹图谱研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

酿酒原料：赤霞珠（Cabernet sauvignon）葡萄于2018 年9—10 月份分别采自我国5 个主要葡萄酒产区（即甘肃武威、宁夏玉泉营、陕西泾阳、河北昌黎及山东烟台）；甲酸、乙酸、甲醇、乙腈（均为色谱纯），Fisher 公司提供；乙酸乙酯（分析纯），北京化学试剂公司提供。

1.1.2 主要仪器设备

紫外可见光分光光度计，日本岛津管理有限公司产品；pH 计，德国赛多利斯有限公司产品；Agilent 1100 型液相色谱仪-质谱（HPLC-MS），美国安捷伦公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 葡萄酒酿制

选取5 个产区栽培管理措施一致的赤霞珠果实。赤霞珠酒采用小容器法进行酿制[12]。

1.2.2 葡萄酒常规指标检测

采用菲林试剂滴定法测定残糖[13]，采用指示剂法测定总酸[13]，采用pH 计法测定pH 值[13]，采用酒精计法测定酒度[13]，采用福林-肖卡法测定总酚[13]，采用pH 值示差法测定总花色苷[14]。

1.2.3 葡萄酒花色苷测定

选用高效液相色谱-质谱联用仪（HPLC-MS）测定葡萄酒中花色苷构成和浓度，具体方法参照文献[15]，HPLC-ESI-MS 分析条件[16]。样品用0.45 μm滤膜过滤后直接进样分析[17]。

2 结果与分析

2.1 5 个产区葡萄酒理化指标分析

试验酒样均经相同的工艺酿制而成，5 个产区葡萄酒的基本理化指标，如残糖、总酸、酒精度和pH值均符合国标GB 15037—2006 的要求[18]。葡萄酒的涩味和色泽等特征与葡萄酒中多酚类物质组成和浓度直接相关。

5 个产区赤霞珠葡萄酒理化指标分析见表1。

表1 5 个产区赤霞珠葡萄酒理化指标分析

由表1 可知，甘肃武威产区葡萄酒的总酚、总类黄酮、总黄烷醇、总花色苷含量均显著高于其他4 个产区；而河北昌黎、陕西泾阳和宁夏玉泉营产区酚类物质含量较为接近；相比之下，山东烟台产区酚类物质含量最低。在酿造工艺和原料品种相同的情况下，这种差异必然是产区原料所导致，进而影响到相应葡萄酒的质量特征。在通常情况下，酿酒葡萄原料中多酚类物质含量越丰富，其酿制高品质葡萄酒的潜力也越大。葡萄园海拔、坡度、坡向等因素对葡萄果实品质的影响主要是通过气候因子来间接、综合发生作用，其中以温度、昼夜温差、紫外线强弱及光强等的影响最大。一般情况下，葡萄园海拔越高，葡萄园的温度降低，而昼夜温差、光照强度及紫外辐射等增加越明显。

2.2 5 个产区葡萄酒花色苷组成和含量分析

在5 个产区的赤霞珠酒样中分别有37 种花色苷类物质被检出，含有5 种单体花色苷，15 种花色苷衍生物（主要包括乙酰化、咖啡酰化、阿魏酰化及香豆酰化）和17 种花色苷聚合物，与学者对欧亚种葡萄酒花色苷成分的检测结果基本相同，但组成和含量不同，尤其是含量较低的物质。

5 个产区赤霞珠葡萄酒花色苷组成和含量分析见表2。

由表2 可知，5 个产区的酒样中均检测出5 种单体花色苷，但含量有不同程度的差异。5 种单体花色苷（RT 在8.03～14.72 min）在5 个产区酒样中均被检出，但含量存在差异。5 个产区酒样的5 个单体花色苷总量在186.1～339.6 ME mg/L（平均含量是250.26 ME mg/L），其中河北昌黎产区总量最高，高出平均值约35.7%，陕西泾阳产区最低，其他3 个产区差别不大。造成花色苷总量差异的主要原因是葡萄酒中二甲花翠素葡萄糖苷含量较高导致。5 个产区的葡萄酒中检测出5 种乙酰化葡萄糖苷，总量在72.5～155.6 ME mg/L（平均含量是124.0 ME mg/L），其中甘肃武威产区含量最高，其次是山东烟台产区，其他3 个产区含量较为接近。另外，酒样中共有7 种香豆酰化花色苷，它们的含量在28.4～73.6 ME mg/L（平均含量是42.4 ME mg/L），除河北昌黎产区较高，高出平均值约73%。究其原因主要是河北昌黎产区酒中的甲基花青素反式香豆酰化葡萄糖苷（RT 为24.86 min）和二甲花翠素反式香豆酰化葡萄糖苷（RT 为25.72 min）含量明显较高所致。此外，在5 个产区的酒样中还检测出2 个咖啡酰化花色苷和1 个阿魏酰化花色苷，二者的浓度均不高。就检测出的17 个聚合花色苷而言，含量在19.3～57.6 ME mg/L（平均含量是42.78 ME mg/L），除陕西泾阳和宁夏玉泉营含量较低外，其他3 个产区含量较为接近。葡萄酒中的聚合花色苷虽然种类多，但是含量普遍较低，均低于13.2 ME mg/L。研究结果再次表明，产区生态环境能不同程度地影响到葡萄酒中花色苷物质的浓度，为后期开展产区葡萄酒特征图谱的相关研究提供了理论依据。

表2 5 个产区赤霞珠葡萄酒花色苷组成和含量分析

3 结论

在5 个产区的赤霞珠葡萄酒中，共检测出37 种花色苷类物质，各产区的总含量在311.2～542.3 ME mg/L（平均含量是434.7 ME mg/L），相比之下，河北昌黎产区花色苷总量最高，其次是甘肃武威和山东烟台，另外2 个产区总量较为接近。其中，二甲基花翠素葡萄糖苷含量最高。共有9 种花色苷物质没有被各产区同时检出，包括8 种聚合花色苷和1 种阿魏酰化葡萄糖苷。故酿酒葡萄生长的环境因素对葡萄原料及相应的酒中花色苷物质的构成与浓度产生影响，但这种影响作用在产区间表现不同。