前言：成品葡萄酒中的金屬成分與葡萄以及葡萄栽培和葡萄酒釀造過程中引入的 金屬有關(guān) [1]。目前多數(shù)研究關(guān)注于元素含量與葡萄酒產(chǎn)地之間的潛在關(guān) 系。但在以往的研究中，葡萄園土壤中痕量元素分布與其所產(chǎn)葡萄釀造的 葡萄酒之間的相關(guān)性較差，這說明，在葡萄酒生產(chǎn)和儲存過程中元素組成 發(fā)生了明顯的改變 [2]。 此現(xiàn)象并不為奇，因為在葡萄酒制造過程中原料葡萄經(jīng)常會與各種材料進(jìn) 行長時間的接觸，比如不銹鋼、橡木、玻璃等等。有研究表明，葡萄酒在 玻璃瓶、橡木桶和不銹鋼罐中儲存時其稀土元素含量明顯不同 [3]。遺憾的 是，該作者并沒有給出所用儲存容器的進(jìn)一步相關(guān)信息（例如，玻璃瓶的 種類、桶和罐的來源和種類、清洗過程等等）。然而，這些結(jié)果說明可能存 在由于儲存容器所造成的葡萄酒中元素含量的變化。

 通過這些發(fā)現(xiàn)，人們懷疑是否還有其他因素也會引起葡 萄酒中痕量元素的變化。本應(yīng)用簡報將介紹葡萄酒包裝 材料和保存溫度對于之前已發(fā)表紅葡萄酒痕量元素分布 的影響 [1]。實驗采用 ICP-MS 分析方法測定了 20 多種痕 量金屬的含量。通過 Mass Profiler Professional 軟件進(jìn)行 的統(tǒng)計學(xué)分析揭示了特定樣品在不同包裝和儲存條件下 痕量元素濃度的分布情況。研究發(fā)現(xiàn)儲存溫度對于痕量 元素組成的影響小于包裝材料類型，而采用螺旋蓋保存 葡萄酒會提高錫的含量。

樣品 采用購買自加利福尼亞中海岸的 Cabernet Sauvignon（收 獲期為 2009 年）進(jìn)行 12 種不同的處理。處理步驟包括 3 種儲存溫度（10 °C、20 °C、40 °C）和 4 種葡萄酒包裝 類型的所有組合： 1. 0.75L 綠色玻璃瓶，配有天然軟木塞（24 × 49 mm AC-1 級，ACI Cork, Fairfield, CA） 2. 0.75L 綠色玻璃瓶，配有螺旋蓋瓶塞，兩種裝填高度 （Stelvin 鋁質(zhì)螺旋蓋 30 × 60 mm，F(xiàn)ederfin Tech S.R.L., Tromello, Italy，帶 28.6 × 2 mm 錫-聚偏二氯乙烯 (PVDC) 內(nèi)襯，Oenoseal, Chazay, France） 3. 盒裝酒（3 L DuraShield 34ES，Scholle 包裝，Northlake, IL 所有樣品在整個保存過程中（6 個月）直立保存。實驗 設(shè)計如圖 1 所示。

結(jié)果與討論 ：痕量元素的測定和定量 所有元素采用 5 個點的校準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量，校準(zhǔn)溶液 進(jìn)行基質(zhì)匹配（1% HNO3 和 4% 乙醇），濃度范圍為 0.1- 500 µg/L。校準(zhǔn)曲線示例如圖 2 所示，R2 （相關(guān)系數(shù)） 均大于 0.999。葡萄酒樣品測定 3 次，加標(biāo)的葡萄酒樣 品（Sn 的含量分別為 0.5、1、10 µg/L）作為整個樣品 序列中的質(zhì)量對照樣品進(jìn)行測定。 在進(jìn)入霧化器之前采用混合三通將內(nèi)標(biāo)溶液（采用 1% 硝酸稀釋至 1 µg/L）與樣品混合，內(nèi)標(biāo)中含有 6 Li、 45Sc、72Ge、89Y、115In、159Tb 和 209Bi。根據(jù)理論和應(yīng) 用化學(xué)聯(lián)合會 (IUPAC) 的建議，實驗通過 7 個樣品空白 測定了方法的檢測限 (LOD) 和定量限 (LOQ)。LOD、LOQ 和檢測限度 (DL) 如表 2 所示。

痕量金屬元素濃度的差異來自樣品包裝類型和儲 存溫度的不同 從表 3 可看出，由于所采用的樣品包裝類型和儲存溫度 不同，樣品中所含的 V、Cr、Pb、Cu 和 Sn 五種元素的 濃度明顯不同。顯而易見，盒裝酒所含的痕量金屬元素 濃度低。相比于盒裝酒樣品，瓶裝酒樣品含有的 Cr 濃度較高，可能是由于瓶裝酒在灌裝前需要在不銹鋼罐 中保存 2 天所致。 在較高溫度下，螺旋蓋包裝樣品中的 Sn 濃度更高，但 V 和 Cu 的濃度隨著儲存溫度的升高而降低。在所有其 他葡萄酒包裝類型（天然軟木塞和盒裝）中，同樣出現(xiàn) Cu 濃度降低的情況。在所有儲存溫度下，高位灌裝的 螺旋蓋瓶裝酒樣品中的 V、Cu 和 Sn 濃度高。所有元 素含量均低于現(xiàn)有的法定限值。 僅螺旋蓋包裝的樣品中檢測到了 Sn 含量的升高，有力 說明了 Sn 從 Sn-PVDC 內(nèi)襯浸出進(jìn)入存儲的葡萄酒中。 此影響在高 40 °C 的儲存溫度下為明顯，因為溫度 升高時，儲存的葡萄酒體積會發(fā)生膨脹，從而導(dǎo)致葡萄 酒會在儲存過程中接觸到螺旋蓋內(nèi)襯。但在儲存溫度較 低的情況下 Sn 如何浸入到葡萄酒還不是很清楚，因為 葡萄酒并未與內(nèi)襯接觸。 實驗發(fā)現(xiàn)，樣品包裝類型和儲存溫度不同的情況下，鉛 的含量明顯不同，高位灌裝的螺旋蓋瓶裝樣品在 10 °C 的條件下含鉛量高（表 3）。這些差別很可能是由不 同包裝造成的，也可能是由于溫度變化促使金屬離子與 葡萄酒中的其他成分形成金屬絡(luò)合物。

圖 3 的熱圖和圖 4 的圖表顯示了所監(jiān)測 20 種金屬元素 的差異，按不同包裝類型和儲存溫度顯示。顯然，這些 元素濃度的分布模式可用來指示葡萄酒灌裝和儲存溫度 的歷史。在所有 3 種儲存溫度條件下，盒裝樣品和高位 灌裝的螺旋蓋瓶裝樣品的熱點圖模式差異大。

主成分分析 通過五個具有顯著差異的元素，采用 Mass Profiler Professional 軟件進(jìn)行主成分分析 (PCA)，獲得樣品相似 性和差異性圖示（圖 5 和圖 6）。在初的 2 個主成分 中 (PC)，對總方差的 93.2% 進(jìn)行了詮釋，其中 76.0% 歸 為第yi維，其余 17.2% 歸為第二維。

樣品沿 PC1 軸按不同包裝類型聚類分布，PCA 二維圖 （圖 5）的左邊為盒裝樣品，旁邊是軟木塞的瓶裝樣 品。兩種螺旋蓋樣品（高位灌裝和低位灌裝的螺旋蓋樣 品）位于中間和二維圖的右側(cè)。根據(jù)樣品包裝類型，儲 存溫度沿 PC2 軸將樣品分成不同等級。因此，PCA 分析 可區(qū)分 4 種包裝類型，然后通過元素濃度分布確定葡萄 酒樣品的包裝歷史。 元素含量的差異對樣品進(jìn)行了區(qū)分，如圖 6 所示。每個 元素與圖中原點的距離是區(qū)分包裝類型和（或）儲存條 件貢獻(xiàn)大小的特征性指標(biāo)。如此看來，所有這五種元素 均扮演了主要角色。 圖 7 的文氏圖顯示，在所有包裝類型中所測 5 種元素成 分差別大，因此包裝類型是決定元素組成的重要區(qū)分 指標(biāo)，而不是儲存條件。

結(jié)論 采用ICP-MS進(jìn)行葡萄酒分析表明，外在因素（如葡萄 酒包裝和儲存條件）對葡萄酒的元素分布有明顯的影 響。包裝類型對葡萄酒的元素組成具有大的影響，而 溫度會顯著影響銅的含量。進(jìn)一步的研究密切關(guān)注了葡 萄酒釀造和儲存的不同階段，可更好地了解在葡萄酒釀 造過程中哪些元素受影響大。