利用矿质元素“指纹”识别葡萄酒原产地

综述了目前葡萄酒矿质元素的分析测定方法及在原产地"指纹"识别方面的研究现状,介绍了多元素组成和同位素比值在葡萄酒原产地识别上的研究实例,预测和展望了该领域可能的研究趋势及国内相关研究的前景.     

葡萄酒中主要矿质元素的研究

对葡萄酒酿造过程中的矿质元素进行了系统的研究.结果表明,果皮中矿质元素的含量要高于果肉中的.在酿酒过程中,所有矿质元素的含量都在发生变化:K、Ca、Na、Mg、Fe的含量有所上升,但是Cu、Zn含量稍有下降.不同矿质元素的含量因产区、种类及年份而不同.     

基于稀土元素指纹分析识别葡萄酒原产地

本研究为探讨稀土元素指纹分析对于葡萄酒原产地判别的可行性,采用电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)测定了三个原产地228个葡萄酒中的15种稀土元素含量,并对数据进行相关性分析、方差分析和判别分析。葡萄酒原产地和稀土元素含量间显著相关(p0.01),不同原产地间存在显著性差异(p0.001),沙城葡萄酒中稀土元素含量最低,通化最高,贺兰山东麓居中。Fisher线性判别分析(fisher linear discriminant analysis,FLD)模型对沙城、贺兰山东麓、通化三产地的交叉验证判别率分别为92.98%、98.25%、100.00%,外部验证判别率分别为84.21%、89.47%、100.00%;偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)模型判别能力略差,三个产地的交叉验证判别率分别为82.46%、98.25%、91.23%,外部验证判别率仅为73.68%、84.21%、100.00%。说明稀土元素含量结合多元统计分析可以应用于葡萄酒原产地的鉴别。     

ICP-OES法测定葡萄酒中的矿质元素

利用微波消解仪消化葡萄酒样品,然后用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)快速测定葡萄酒中的矿质元素K、Na、Ca、Mg等的含量,其相对标准偏差为0.2%～4.5%,回收率为88%～105%。此法简便、快速、准确度高、精密度好。     

矿质元素指纹技术结合化学计量学分析对中国葡萄酒原产地的判别研究

采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS),对来自东北、贺兰山东麓、黄土高原、新疆及西南高山5个产区的共205款原产地葡萄酒样品,测定包括碱金属Li、Rb、Cs和碱土金属Be、Mg、Sr、Ba在内的共28种矿质元素,其中Mg、Al、Cu、Mn、Sr、Rb元素在5个产区葡萄酒中的含量较高。采用线性判别分析(LDA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对葡萄酒样品进行产区分类。方差分析(ANOVA)结果表明,除U元素外,其余元素在不同产地间均存在显著性差异。采用LDA模型对葡萄酒样品进行判别的整体准确率为87.3%,以东北产区的判别效果最好,模型外样品验证准确率为100%。采用PLS-DA模型判别的整体准确率可达80%以上,并筛选出对产地差异贡献率较大的6种元素,包括Li、Rb、Sr、Mg、Ti及Cd。综上所述,矿质元素指纹技术结合化学计量学分析方法有助于对中国葡萄酒的原产地进行判别。     

葡萄酒中元素分布与其原产地关系的分类模型

为了解决进口葡萄酒来源复杂,原产地难鉴别的问题,使用电感耦合等离子体质谱检测葡萄酒中的元素含 量,采用偏最小二乘法建立聚类分类模型用于原产地鉴别。电感耦合等离子体质谱检测了澳大利亚、智利、法国、 意大利和西班牙5 个国家的100 份葡萄酒中的41 种元素,通过变量两两相乘进行扩维,偏最小二乘法变量筛选方法 对扩维后的大量变量进行处理,删除冗余变量和影响不显著的变量,建立了聚类分析模型,模型可以很好地将各国 葡萄酒样品区分,分辨准确率在96%以上。将来自5 个国家的99 份和南非的11 份葡萄酒样品检测数据代入模型,判别结果令人满意。     

矿质元素与稳定同位素结合的葡萄酒产地鉴别研究

我国西北产地具有生产优质葡萄酒的能力,但仍存在风土特征不明和监管技术缺乏等问题,影响了产业发展。本研究利用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、液相色谱同位素质谱仪（LC-IRMS）及同位素质谱仪（EQ-IRMS）分别对新疆、河西走廊和贺兰山东麓葡萄酒样品中的24种矿质元素及3种单体稳定同位素进行测定;并利用皮尔逊（Pearson）相关性分析和单因素方差分析（one-way ANOVA）明确3个产地的指纹图谱,并结合多元分析技术评估地理起源。结果显示,在不同产地9种元素和葡萄酒中水的氧同位素具有显著性差异,各元素间相关性也显示出一定差异;葡萄酒中水的氧稳定同位素比的平均值为3.06‰,甘油碳、乙醇碳稳定同位素比的平均值分别为﹣31.78‰和﹣26.53‰。在有监督学习的逐步线性判别分析中单独使用同位素的分类正确率较低,结合元素数据,分类正确率可达95.2%,交叉验证分类结果正确率可达88.7%。综上所述,矿质元素与稳定同位素构成的多元指纹图谱是一种适合西北地区葡萄酒的有效评估方法。     

基于矿质元素的赤霞珠葡萄酒产地溯源

为探讨基于矿质元素的赤霞珠葡萄酒产地溯源的可行性,分析新疆天山北麓产区与其他4 个产区（宁夏、甘肃、河北、山东）赤霞珠葡萄酒中的23 种矿质元素含量,结合多元统计方法,构建有效的葡萄酒产地溯源模型。结果表明：天山北麓与宁夏、甘肃、河北、山东产区葡萄酒中P、Mg、Sr、Ti、Al、Cu、Ba 具有显著（p<0.05）或极显著差异（p<0.01）,可以作为区分不同产区葡萄酒的特征性元素。以23 种矿质元素为依据的Fisher 判别分析,筛选出P、Sr、Al 3 种对产地判别显著的元素,建立的判别函数对天山北麓和其他4 个产区葡萄酒的初始验证和交叉验证整体正确判别率分别为96.43%和89.29%。基于矿质元素分析能够对赤霞珠葡萄酒进行产地溯源,区分新疆天山北麓与宁夏、甘肃、河北、山东产区的葡萄酒。     

基于矿质元素的我国不同产地葡萄酒的判别分析

通过分析我国不同产区葡萄酒中矿质元素含量的差异性,结合化学计量法,筛选出有效溯源指标,构建葡萄酒原产地判别模型。该研究采集了贺兰山东麓、沙城、清徐、武威、渤海湾和云南高原6个产区赤霞珠单品葡萄酒样本72份,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定了Ag、Al、As等58种矿物元素含量,结合方差分析、主成分分析和Fisher判别分析,构建了葡萄酒的产地溯源模型。结果显示,葡萄酒里58种矿质元素中有35种含量在不同产地存在显著差异。经主成分分析,从58种矿质元素中提取了14个主成分,代表了总指标85.351%的信息;建立了基于Fisher判别分析的判别模型,回代检验和交叉检验的整体正确判别率分别为98.6%和84.7%,基本可实现不同产区葡萄酒的判别。研究证明了矿物元素溯源技术可用于葡萄酒的原产地判别。     

基于ICP-MS的滩羊骨骼矿质元素溯源指纹图谱

采用电感耦合等离子质谱仪对内蒙古鄂托克前旗、宁夏盐池县、甘肃环县和陕西定边县滩羊骨骼中25 种（Ag、Ba、Be、Ca、Cd、Cu、Co、Cr、Cs、K、Fe、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、P、Rb、Sb、Se、Sn、Sr、Te、V、Zn）矿质元素含量进行测定,结果表明,不同产地滩羊骨骼的组成元素各具分布特征,且相同矿质元素在不同产地间也差异显著。进一步通过主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法,构建得到滩羊骨骼矿质元素指纹图谱为Ca、Cd、Cs、Mg、Mn、Na、P、Rb、Te、Zn,回代检验和交叉检验的整体正确判别率分别为87.50%、86.87%,说明筛选用作滩羊骨骼产地鉴别的10 种矿质元素有效,且利用该10 种元素建立的判别模型亦有效。     

基于矿质元素指纹分析技术的烟叶产区判别

目的:探讨应用矿质元素指纹分析技术进行烟叶产区判别的可行性,筛选出可判别烟叶产区的有效指标,构建烟叶产区判别模型。方法:利用电感耦合等离子体—质谱法(ICP-MS)同时测定11个产地烟叶20种矿质元素含量,并对数据进行方差分析、聚类分析、主成分分析及判别分析。结果:16种元素含量在产地间差异显著,主成分分析得到6个主成分,其累计方差贡献率超过89%;应用逐步判别筛选出K、Mn、Se及Ba 4种元素指标,建立了西南烟区和长江中上游烟区的烟叶产区判别模型,该模型可对烟叶产区进行准确判别。结论:不同产地烟叶矿质元素含量差异显著,K、Mn、Se及Ba 4种元素是烟叶产区判别的重要指标,矿质元素指纹分析技术可用于烟叶产区判别。     

应用电感耦合等离子体质谱法快速检测葡萄酒中57种矿质元素

为减少葡萄酒复杂基体对测定结果的影响,用矿质元素含量很低的玫瑰蜜(Vitis vinifera,L.Rose Honey)葡萄酒做溶剂配置标准溶液,样品直接用5%(v/v)硝酸稀释,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)快速检测葡萄酒中57种矿质元素的方法。该方法中各元素的检出限在0.002(硼)～23.10ng/L(硒)之间,相对标准偏差5.00%,加标回收率为81.15%～108.6%,能够满足多元素同时分析的要求。应用该法检测了酒精发酵结束后的霞多丽、西拉和美乐3个单品种酒中矿质元素含量,结果显示,3个单品种酒中均可检测到上述57种元素,不同品种酒之间锂(Li),铝(Al),钪(Sc),钒(V),镍(Ni),锗(Ge),钇(Y),钼(Mo),锑(Sb),镱(Yb),钨(W),铅(Pb)和铀(U)含量有显著性差异,葡萄酒中主要的重金属锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)均低于OIV的限量。     

葡萄酒原产地鉴别研究进展

加强对我国葡萄酒原产地的保护,对规范我国葡萄酒市场及提高行业竞争力的意义重大,故需要建立葡萄酒的产地鉴别“指纹”,形成系统的检测体系,从而保障地方特色葡萄酒的权益.分析了葡萄酒中与原产地相关的辨别因子,简要介绍了应用相关技术对葡萄酒的原产地加以鉴定和保护的研究进展.     

应用电感耦合等离子体质谱法快速检澳葡萄酒中57种矿质元素

为减少葡萄酒复杂基体对测定结果的影响,用矿质元素含量很低的玫瑰蜜（Vitis vinifera,L．Rose Honey）葡萄酒做溶剂配置标准溶液,样品直接用5％（v／v）硝酸稀释,建立了电感耦合等离子体质谱法（ICP—MS）快速检测葡萄酒中57种矿质元素的方法。该方法中各元素的检出限在0．002（硼）～23．10ng／L（硒）之间,相对标准偏差〈5．00％,加标回收率为81．15％～108．6％,能够满足多元素同时分析的要求。应用该法检测了酒精发酵结束后的霞多丽、西拉和美乐3个单品种酒中矿质元素含量,结果显示,3个单品种酒中均可检测到上述57种元素,不同品种酒之间锂（Li）,铝（Al）,钪（Sc）,钒（V）,镍（Ni）,锗（Ge）,钇（Y）,钼（Mo）,锑（Sb）,镱（Yb）,鸽（W）,铅（Pb）和铀（U）含量有显著性差异,葡萄酒中主要的重金属锌（Zn）、砷（As）、铅（Pb）、镉（Cd）均低于OIV的限量。     

丹阳黄酒矿质元素指纹图谱建立方法的研究

研究建立基于原子吸收的丹阳黄酒矿质元素指纹图谱方法.采用火焰原子吸收光谱法测定黄酒中的Cu、Ca、Fe、Mg、Mn和Zn;石墨炉原子吸收法测定黄酒中的Se、As、Cr、Cd和Pb.建立丹阳黄酒矿质元素指纹图谱,并采用向量相似法检验建立的矿质元素图谱的有效性.结果表明,所选用构建丹阳黄酒矿质元素指纹图谱的方法是可靠且可行的,可用于黄酒的指标检测与产品质量的控制.     

河西走廊张掖地区土壤、葡萄及葡萄酒矿质元素特征分析

采用火焰原子吸收光谱（FAAS）法测定河西走廊张掖地区葡萄园土壤、赤霞珠葡萄及其葡萄酒中Fe、Cd、Na、K、Zn、Mn、Mg、Pb、Ni、Cu、Ca共11种金属元素,并对葡萄原料、土壤及葡萄酒中的矿质元素特征和相关性进行了分析。结果显示：赤霞珠植株对土壤中Ca、K、Mg及Na的吸收较好,其中果皮果肉、果籽中含量最多的为K和Ca,而果梗中为K和Mg,土壤中矿质元素与葡萄原料中矿质元素呈显著正相关（P＜0.05）。同批次的葡萄原酒中K、Ca、Mg三种矿质元素含量较高,这与葡萄原料中矿质元素的含量分布相一致,两者之间呈极显著正相关（P＜0.01）。河西走廊张掖地区葡萄园土壤矿质元素丰富、分布合理,且可将K、Ca和Mg元素作为特征元素,应用于该产区的赤霞珠葡萄酒的原产地保护措施中来。     

稳定同位素和矿质元素指纹在蜂蜜产地溯源中的发展与应用

我国是世界养蜂大国,同时也是蜂蜜生产、消费和出口大国,蜂蜜的消费潜力巨大,蜂蜜市场也在不断扩大。近年来,一些不法商人利用名优标签,通过以假乱真、以次充好等手段生产假冒伪劣的蜂蜜及制品牟取暴利,导致蜂蜜的产品混乱,蜂蜜信息标示错误,严重影响了蜂蜜市场的秩序和蜂产品的商业价值。因此需要加大对蜂蜜产品的检测力度,深入探究蜂蜜的内在成分,开发有效的蜂蜜真假鉴别手段,打击掺假造假行为。本文围绕稳定同位素和矿质元素指纹在当前蜂蜜产地鉴别中的发展与应用进行讨论,以期为我国蜂蜜产地溯源提供参考。     

光谱技术在葡萄酒原产地识别中的应用进展

对葡萄酒进行产地识别有助于保护地理标志葡萄酒。应用光谱技术追溯葡萄酒原产地,可以简化样品前处理步骤,减少分析时间。光谱技术通过测定葡萄酒中的微量元素、同位素含量与比率、芳香化合物等物质,与化学计量学方法相结合,达到鉴别葡萄酒原产地的目的,建立产地的特征指纹图谱。该文综述了近年来国内外应用光谱技术进行葡萄酒产地溯源的研究进展,并展望了我国今后葡萄酒原产地溯源的发展方向和重点。     

葡萄酒原产地判定技术研究进展

本文针对葡萄酒产品质量鱼龙混杂、价格混乱而我国的原产地命名及其保护制度力度不强的现象,把现有的葡萄酒原产地判定技术分成了三大类,并介绍和分析了这些技术各自的优势和不足,对满足我国葡萄酒产品的真伪鉴别和日常监管具有重要的参考价值.     

SNIF-NMR和IRMS技术在原产地葡萄酒鉴定中的应用

利用点特异性天然同位素分馏核磁共振技术(SNIF-NMR)和同位素比质谱仪(IRMS)技术测定葡萄酒中稳定性同位素D/H、18O/16O和13C/12C的比值,结果表明(D/H)Ⅱ、R、δ18O‰对产地的鉴别提供着主要信息,而(D/H)Ⅰ与δ13C‰提供了较次要的信息,单独使用SNIF-NMR结果只能区别开环境差异很大的地区,加上δ13C‰后,可将温差大的地区区别开,但对环境相似的地区仍无法有效鉴别,最后将(D/H)Ⅱ、R、δ13C‰、δ18O‰同时考虑,对于环境相似的地区也可以有效鉴别。研究结果为中国葡萄酒原产地鉴别提供了一种新的技术手段。