一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法

本发明涉及一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法，属于快速分析检测领域。

背景技术：

1、葡萄酒香气是葡萄酒品质的重要指标，是由葡萄酒中复杂的挥发性成分所决定。优质的葡萄酒都具有自己的风格香气特征，可以体现出自身独有且令人舒适的平衡性。

2、中国的葡萄种植区域分布非常广泛，从东到西、从南到北的距离超过2000公里，由于其生态条件显著不同，也就形成了多个不同的葡萄产区，明确中国不同产区葡萄酒间的特征以及建立不同产区葡萄酒的鉴别系统，对于中国葡萄酒防伪认证体系的建立，葡萄酒等级的分类和酿造工艺的改良，具有很好的指导意义；同时也为保护不同产区葡萄酒企业的利益，可以让消费者放心安全的购买想要品尝的各个产区葡萄酒。

3、不同产区的葡萄酒，即使是相同品种的葡萄酿造，但受风土条件和酿造工艺等多种因素的影响，不同产区葡萄酒香气特征也各不相同，葡萄酒挥发性成分组成差异较大。

4、传统的葡萄酒产地鉴别方法一般都是通过感官品评来进行，此方法必须要经过训练和有经验的评酒师才能可靠的评定，并且评判结果很容易受到外界主观因素的影响。

5、目前现有技术中已有多种技术用于分析葡萄酒挥发性成分及鉴别。如目前常采用的气相色谱氢火焰离子检测器、气相色谱结合四级杆质谱和气相色谱结合飞行时间质谱等分析技术结合化学计量学方法来进行定性及定量的分析。上述技术早已证明对挥发性化合物进行定性和定量分析是可靠的，但这些检测技术手段往往样品前处理繁琐，仪器操作过程复杂，整个分析时长较长，不利于样品快速分析检测。

6、因此，探索一种快速、简便并且可靠的葡萄酒的检测方法以及鉴别方法是很有必要的。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法；本发明采用的气相-离子迁移联用技术通过检测各个产区的葡萄酒中挥发性成分，采用仪器内置差异构建指纹图谱，并采用化学计量学法对数据进行分析，明确不同产区葡萄酒标志性的挥发性成分，根据挥发性成分进而快速鉴别葡萄酒产区。

2、本发明的目的是提供一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法，所述方法包括如下步骤：

3、(1)收集葡萄酒样品

4、收集不同产区生产的葡萄酒，每个产区取m个作为检测样品；

5、(2)气相离子迁移谱检测

6、取步骤(1)各葡萄酒样品分别置于气相离子迁移谱联用仪的顶空进样瓶，于自动孵化器上静置，使得葡萄酒样品中挥发性成分扩散在样品瓶顶部空间，获得顶空气体；通过注射器将顶部空气自动注入进样器检测，获得各葡萄酒样品的三维指纹信息谱图；

7、(3)可视化指纹图谱构建

8、对步骤(2)获得的各葡萄酒样品的三维指纹信息谱图进行特征谱图标记，并通过保留时间和迁移时间鉴定标记的特征谱图代表的挥发性化合物；采用仪器内置的插件对鉴定出的挥发性化合物构建不同产区葡萄酒的可视化指纹图谱，根据挥发性化合物在指纹信息谱图中的颜色差异变化或峰强度信号，初步判断不同产区葡萄酒挥发性成分差异；

9、(4)主成分分析

10、采用r语言vegan程序软件，根据步骤(3)鉴定的挥发性化合物的峰强度对葡萄酒样品进行主成分分析，实现对不同产区葡萄酒的快速分类；

11、(5)偏最小二乘回归判别分析

12、利用simca14.1数据处理软件，通过偏最小二乘回归判别分析步骤(3)鉴定标记的挥发性化合物的峰强度，构建偏最小二乘回归模型，通过r2y和q2参数检验模型的区分能力，根据最大贡献值(vip)＞1的化合物，作为判别不同产区葡萄酒标志性的挥发性成分。

13、在一种实施方式中，步骤(1)所述不同产区是指产区数大于等于2个。

14、在一种实施方式中，步骤(1)所述m为大于等于3的正整数。

15、在一种实施方式中，步骤(2)所述取葡萄酒样品的体积为1～2ml。

16、在一种实施方式中，步骤(2)所述顶空进样瓶的体积为20ml。

17、在一种实施方式中，步骤(2)所述静置温度为40～50℃。

18、在一种实施方式中，步骤(2)所述静置时间为15～20min。

19、在一种实施方式中，步骤(2)所述注射器是在40～50℃加热条件下的注射器。

20、在一种实施方式中，步骤(2)所述注入的顶部空气体积为200ml。

21、在一种实施方式中，步骤(2)所述气相离子迁移谱联用仪的色谱柱为db-wax，电离源为氚(3h)，载气为高纯氮气(99.999％)，2ml/min持续2分钟，30ml/min持续8分钟，100ml/min持续10分钟，载气流速为2.0-100.0ml/min(2ml/min持续2分钟，30ml/min持续8分钟，100ml/min持续10分钟)，漂移管长度为9.8cm，漂移管温度为45℃，电压为5kv；进样器温度为80℃，不分流模式进样。

22、在一种实施方式中，步骤(2)所述进样器温度为80℃，不分流模式进样。

23、在一种实施方式中，步骤(3)所述进行特征谱图标记具体是在三维指纹信息谱图选择所有可与基线区分开的峰进行标记。

24、在一种实施方式中，步骤(3)所述仪器内置的插件为gallery plot。

25、在一种实施方式中，步骤(4)所述r语言vegan程序软件来源于http://vegan.r-forge.r-project.org。

26、本发明的另一目的是提供一种上述所述方法在葡萄酒鉴别系统中的应用。

27、本发明的有益效果：

28、本发明采用gc-ims检测葡萄酒的挥发性成分，通过顶空的直接采样方式，无需复杂的样品前处理过程，就可以直接分析葡萄酒挥发性成分，另外gc-ims将气相色谱分离技术与高分辨率离子迁移技术相结合，实现二维方法的高效二次分离，无需长时间的色谱升温程序，就可以对化合物进行准确地定性和定量，满足快速分析的同时又能保证实验结果的准确性的要求，根据gc-ims的结果可以迅速构建不同产区葡萄酒挥发性成分的指纹图谱，结合化学计量学，能够快速区分不同产区葡萄酒挥发性化合物的差异，并找到代表不同产区葡萄酒特征的挥发性化合物，以此建立不同产区葡萄酒的鉴别技术，便于快速精确预测葡萄酒的产区。该方法操作简单、样品检测时间短以及不需要复杂的样品前处理，具有较高的应用价值。

技术特征：

1.一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述不同产区是指产区数大于等于2个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述m为大于等于3的正整数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述取葡萄酒样品的体积为1～2ml。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述顶空进样瓶的体积为20ml。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述静置温度为40～50℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述静置时间为15～20min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述注射器是在40～50℃加热条件下的注射器。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述注入的顶部空气体积为200ml。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述气相离子迁移谱联用仪的色谱柱为db-wax，电离源为氚(3h)，载气为高纯氮气(99.999％)，2ml/min持续2分钟，30ml/min持续8分钟，100ml/min持续10分钟，载气流速为2.0-100.0ml/min(2ml/min持续2分钟，30ml/min持续8分钟，100ml/min持续10分钟)，漂移管长度为9.8cm，漂移管温度为45℃，电压为5kv；进样器温度为80℃，不分流模式进样。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述进样器温度为80℃，不分流模式进样。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述进行特征谱图标记具体是在三维指纹信息谱图选择所有可与基线区分开的峰进行标记。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述仪器内置的插件为galleryplot。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述r语言vegan程序软件来源于http://vegan.r-forge.r-project.org。

15.权利要求1～14任一所述的方法在葡萄酒鉴别系统中的应用。

技术总结
本发明公开了一种利用气相离子迁移谱对葡萄酒产区快速鉴别的方法，属于快速分析检测领域。本发明对来自不同产区的葡萄酒的挥发性成分进行气相离子迁移谱检测，根据检测结果对不同产区的葡萄酒的特征谱图进行选择标记，建立与每个产区相对应的特征可视化指纹图谱，通过可视化指纹图谱观察挥发性化合物在不同产区葡萄酒中的含量差异大小，进一步通过主成分分析区分不同产区葡萄酒，最后采用偏最小二乘法精准找到不同产区葡萄酒最具有代表性的挥发性化合物的标记物。相比传统的分析葡萄酒样品挥发性成分的方法，该方法无需复杂样品前处理，耗时大大缩短，结合统计学分析方法可以用于快速鉴别不同产区生产的葡萄酒，同时明确产区标记物。

技术研发人员：唐柯,吕佳恒,徐岩
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15