论文部分内容阅读
氨基酸、有机酸、酚类物质是葡萄酒中重要的不挥发风味成分，对于葡萄酒的感官特性（味道，色泽和香气）、稳定性和微生物控制都起着至关重要的作用。葡萄酒中不挥发风味成分的剖析工作和研究方法的建立始终是葡萄酒研究的中心和重心，对于研究葡萄酒的风格特征，质量评价体系的建立和酿造工艺的改良具有重大的理论和实际指导意义。本课题以张裕集团2010和2011年主产的106款葡萄酒为实验样本，建立和完善了一整套葡萄酒中氨基酸、有机酸、黄烷-3-醇、酚酸、黄酮醇的简便、准确的（超）高效液相色谱检测方法；并通过单因素方差分析（One-way ANOVA）、判别分析（DA)、人工神经网络分析（ANN）和偏最小二乘回归预测（PLSR）等多元统计分析方法对数据进行处理，分析产区、品种间不挥发性物质种类、含量及组成特征；建立中国不同产地，不同品种间葡萄酒的判别模型；同时探讨葡萄酒收敛性与主要不挥发风味物质之间的关系，主要得到以下结论。（1）通过反相高效液相色谱（RP-HPLC）对葡萄酒样品中的17种主要游离氨基酸进行了定性定量分析。结果表明，脯氨酸为葡萄酒中含量最为丰富的游离氨基酸；精氨酸、丙氨酸、谷氨酸、缬氨酸含量也比较丰富；丝氨酸、半胱氨酸含量极少。单因素方差分析（One-wayANOVA）结果显示：7种游离氨基酸的含量在不同产地间的葡萄酒中存在显著性差异，11种游离氨基酸的含量在不同品种间的葡萄酒中存在显著性差异。基于游离氨基酸含量水平对产地、品种进行判别分析，初始正确分类结果分别为92%、100%，留一法交叉验证正确率分别为72%、75%，实现了对中国葡萄酒产地、品种间的较好判别，证明了中国葡萄酒基于游离氨基酸的种类和含量具有较好的产地、品种特征性。（2）超高效液相色谱（UPLC-DAD）检测方法的建立，使得11种有机酸、13种酚酸、5种黄烷-3-醇及12种黄酮醇均能在8min内得到良好的分离，峰型尖锐、线性相关度高、检测限低、回收率均在90%以上，色谱稳定性良好。与HPLC方法相比，分析时间快了6倍，流动相节约90%以上，并且分离效果也显著提高。（3）UPLC检测分析结果表明：酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸是葡萄酒中主要的有机酸。红葡萄酒中，没食子酸是含量最丰富的酚酸，CAT是含量最多的黄烷-3-醇，芦丁是含量最丰富的黄酮醇。白葡萄酒中除EGC含量较为丰富外，其他酚类物质含量很少。单因素方差分析（One-way ANOVA）结果显示，不同产地、品种的葡萄酒中有机酸和酚类物质的含量是有差异的。红葡萄酒于烟台、宁夏、新疆3个产区间具有27种物质的含量存在显著性差异，包括8种有机酸、10种酚酸、3种黄烷-3-醇和6种黄酮醇；白葡萄酒于烟台、宁夏、新疆三个产区间，存在10种物质的含量具有显著性差异，包括3种有机酸、3种酚酸和1种黄烷-3-醇；蛇龙珠、赤霞珠、梅鹿辄、霞多丽和贵人香葡萄酒间，具有26种物质的含量存在显著性差异，包括5种有机酸、12种酚酸、2种黄烷-3-醇和7种黄酮醇。（4）基于方差分析中含量具有显著性差异的有机酸及酚类物质进行红葡萄酒、白葡萄酒产地和葡萄品种间判别分析（DA），得到了良好的判别结果。初始正确预测率分别为100%、91%和96%，留一法交叉验证正确率分别为90%、86%和94%，应用有机酸及酚类物质能够将不同产区、不同品种的葡萄酒区分开，实现对葡萄酒样品在产地和品种间的有效识别，证明了中国葡萄酒基于有机酸和酚类物质的种类和含量具有良好产地和品种间的特征性。（5）人工神经网络分析（ANN）结果显示，对于红葡萄酒、白葡萄酒产地间和葡萄品种间的分类正确率分别为98%、98%和96%，与判别分析的正确预测率结果接近。其测试的正确率分别为100%、83%、81%，与判别分析的留一法交叉验证正确率相近。上述结果再次补充证明了中国葡萄酒在产地和品种间均有显著的特点。（6）PLSR分析结果显示了收敛性的预测值与真实值之间的偏差很小。利用PLSR分析方法得到了基于葡萄酒中有机酸及酚类物质对于收敛性的良好线性关系。回归方程的R2为0.95，验证方程R2为0.90。此外，PLSR结果还表明大部分有机酸的含量对于收敛性强弱是正相关的，但酚类物质仍是引起葡萄酒中收敛性的主要贡献物质。