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葡萄酒的香气成分主要受葡萄产区的气候、土壤、地质、品种等自然因素以及栽培管理措施、葡萄酒的酿造工艺等人为因素的影响。因此只有特定的区域,才能酿造出品质优良、风味独特的葡萄酒。葡萄原料为葡萄酒的风味提供了基本骨架,因此不同品种的葡萄酒有迥异的风格特征。本课题的主要目标是运用搅拌棒吸附萃取技术(SBSE)以及液液微萃取技术(LLME)结合气相质谱联用技术(GC-MS),对烟台、宁夏、新疆、北京与陕西五大产区的赤霞珠、蛇龙珠与梅鹿辄三大品种葡萄酒的挥发性香气成分进行定量分析,应用多维统计分析方法对不同产区品种葡萄酒的定量结果深入探索,建立完善的品种葡萄酒的原产地模型,为我国葡萄酒的生产提供理论指导,也为国产葡萄酒风味的研究做贡献。主要研究内容如下:(1)建立极性搅拌棒吸附萃取方法(SBSE),比较聚二甲基硅氧烷(PDMS)搅拌棒和由聚乙二醇改良的硅胶(EG-Silicone)搅拌棒的萃取效果,并对萃取时间进行优化,最终选择EG-Silicone搅拌棒,萃取时间150min。在葡萄酒挥发性香气成分的研究中,这是首次使用EG-Silicone搅拌棒,因此极性搅拌棒吸附萃取技术的建立具有重要意义。(2)应用SBSE-TDU-GC-MS技术与LLME-GC-MS技术对五大产区三大品种两个酿造年份的61款葡萄酒的挥发性香气成分进行定量分析;共定量葡萄酒中60种香气成分,其中包括15种醇类、15种酯类、5种萜烯类、1种降异戊二烯类、7种酚类、9种酸类、7种芳香族类及1种内酯类化合物。所有化合物的线性相关系数R2都在0.99以上,回收率在80%到120%之间波动。在模拟酒和葡萄酒中的相对标准偏差均在15%以内,满足葡萄酒中微量成分定量的分析要求。(3)利用方差分析和主成分分析找出对各系统葡萄酒分类鉴别有关键影响的香气成分,用逐步判别分析方法建立各组别葡萄酒分类鉴别模型。(4)分别建立了赤霞珠与蛇龙珠葡萄酒的原产地模型,两个模型分别针对不同产区的赤霞珠与蛇龙珠葡萄酒都能正确分类,同时交叉验证的结果显示对未知样品归类的准确率到达100%,充分肯定了所建模型对赤霞珠与蛇龙珠葡萄酒原产地鉴别的能力。由判别函数,2-苯乙醇、3-甲硫基-1-丙醇、2-壬醇和乙酸2-苯乙酯对不同产区赤霞珠葡萄酒的判别贡献最大;而琥珀酸二乙酯、萘和3-甲硫基-1-丙醇对蛇龙珠葡萄酒的判别起关键作用。(5)建立的2010年份与2011年份葡萄酒原产地模型对不同产区不同品种的葡萄酒能够准确区分,对未知样品归类完全正确,充分反映了所建模型对2010与2011年份葡萄酒的预测能力。其中2011年份葡萄酒判别分类的关键化合物是4-萜品醇、香草酸乙酯、香叶醇和3-甲硫基-1-丙醇,因此2011年份葡萄酒的判别分类在很大程度上依据的是葡萄品种之间的差异。(6)分别对烟台、新疆和宁夏产区的葡萄酒建立关于酿造年份与品种分类的判别模型,三个产区的判别模型初始分类全部正确,交叉验证的结果显示预测未知样的归类准确率到100%。从判别图谱来说,葡萄酒品种模型的分类效果要好于葡萄酒的原产地模型,每个产区相同品种相同年份的葡萄酒紧密围绕在质心周围,而不同品种不同年份组别的葡萄酒界限明确,空间距离较远。(7)选取56款葡萄酒进行综合的分类鉴别,包括两个酿造年份、四大产区、三大品种的葡萄酒样。该模型包含11个判别函数,前两个函数的累积方差贡献率为79.4%。交叉验证的结果显示对未知样品归类的准确率达到96.4%,其中2010年宁夏的一款蛇龙珠葡萄酒分类到2010年烟台的蛇龙珠酒样中去,2011年新疆的一款梅鹿辄葡萄酒错误的划分到了2011年新疆赤霞珠酒样中,其余葡萄酒分类全部正确。对于56款不同年份不同产区不同品种的葡萄酒来说,此模型的分类预测能力十分值得肯定。