FOOD RES INT.：解析宁夏赤霞珠类葡萄酒的植物类香气特征：从感官感知到化学分析

解析宁夏赤霞珠类葡萄酒的植物类香气特征：从感官感知到化学分析

期刊：Food Research International（8.8）

发表日期：2026年10月

 

 

研究摘要

 

“植物类”这一描述长期用于葡萄酒香气评价。它既可以指代由未成熟葡萄带来的不良生青气息，也可以代表能够体现葡萄酒典型性与风土特征的愉悦干草本香气。葡萄酒香气特征会受风土、葡萄品种、微生物活动等多重因素改变。本研究旨在解析宁夏赤霞珠类葡萄酒的植物类香气轮廓。线上专家调研结果表明，拥有10年以上酿酒从业经验的专业人员将植物类、动物类、烘焙类香气列为宁夏赤霞珠类葡萄酒的典型香气。对宁夏、加州、波尔多产区赤霞珠类葡萄酒开展感官分析发现，新鲜植物香与中草药香是宁夏赤霞珠类葡萄酒的特征描述词，能够与另外两个产区的样品明显区分开。综合运用多项感官方法（勾选‑全部适用法CATA、三点三角检验、自由选择剖析法FCP），进一步对宁夏蛇龙珠葡萄酒开展研究：未感染葡萄卷叶相关病毒3号（GLRaV‑3）的葡萄酒（NGLD）以青椒香气为显著特征，而感染GLRaV‑3的葡萄酒（GLD）则以中草药香气为主导。与此同时，NGLD葡萄酒中3‑异丁基‑2‑甲氧基吡嗪（IBMP）的浓度显著高于GLD葡萄酒。综上，本研究对宁夏赤霞珠类葡萄酒的植物类香气开展全面的感官与化学解析，为从葡萄园到酿酒车间全链条的香气调控提供重要参考。

 

 

研究背景

 

赤霞珠类葡萄，包括品丽珠、赤霞珠、卡伯内・卡罗、卡伯内・摩拉维亚以及蛇龙珠，属于世界知名酿酒葡萄品种，具备抗霜霉病、抗白粉病能力，同时拥有优秀陈酿潜力。在中国，主要的赤霞珠类品种为赤霞珠、品丽珠与蛇龙珠（CG）。尽管遗传学研究表明蛇龙珠与佳美娜属于同一基因型，但在中国一个多世纪的栽培，使其形成了独特的地域风格表现。葡萄酒行业普遍认为宁夏蛇龙珠葡萄酒嗅香带有突出、独特的干植物类香气。然而目前对于该干植物类香气，包括其感官描述特征、对应的化学物质基础、生理形成机制，依旧缺乏系统认识。

“植物类”是葡萄酒香气描述体系中的经典类别。已有文献将葡萄酒香气划分为12大类，植物类是其中重要一类，又细分为新鲜型（茎梗香、青草香、甜椒香）、罐头/烹煮型（青豆、芦笋）、干香型（干草、烟草、茶叶）。近期有研究建立适配中国本土的香气描述体系，将植物类进一步划分为中草药类（川贝枇杷膏、止咳糖浆）、树木类（甘草、松树、雪松）、真菌类（蘑菇、酵母）、蔬菜类（青椒），体现了地域风土与葡萄品种对香气特征的影响。数十年来，化学领域大量研究聚焦葡萄酒的新鲜生青香气。但针对葡萄酒干植物类香气的化学、生化层面研究十分匮乏。

葡萄卷叶相关病毒（GLRaVs）属于长线病毒科，是分布十分广泛的葡萄病原物，包含多个病毒种，全球多地区均有检出。宁夏蛇龙珠葡萄植株GLRaV‑3感染率达85.1%。如此高的病毒感染率，很可能会改变产区葡萄酒的典型香气。但现有研究大多停留在果实层面，例如GLRaV‑3侵染赤霞珠果实会影响茉莉酸（JA）信号通路，造成丙二烯氧合酶（AOS）等物质变化，或是报道国内田间病毒发生频率、病毒全基因组特征。病毒侵染如何改变葡萄酒成品香气轮廓，相关研究仍然不足。对于商业价值高、风格特征突出的蛇龙珠这类优质品种，填补该研究缺口具备重要意义。
 

材料与方法
 

2.1.线上香气调研

160名葡萄酒行业从业者（酿酒师、侍酒师、学生、爱好者），不品尝酒样，凭专业认知填写香气描述词。本次线上调查名为《宁夏葡萄酒香气感官印象调研》，收集了可能影响受试者对赤霞珠葡萄酒感官印象的基础人口统计与背景信息（年龄、葡萄酒熟悉程度、职业以及葡萄酒酿造从业年限）。随后向受试者提出两个开放式问题：“请列出若干描述世界赤霞珠葡萄酒的香气特征”以及“请列出若干描述宁夏赤霞珠葡萄酒的香气特征”。研究要求受试者写下所有即时联想到的描述词，描述词数量不设限制。之后，将从每位受试者收集到的描述词进行翻译，并依据Noble等人（1987年）的香气轮盘体系与Jin等人（2022年）建立的中国本土化香气描述体系完成分类。

 

2.2.典型香气特征分析

（1）铺图法（napping）：38款酒（宁夏22款、加州8款、波尔多8款），20名评价员，初步筛选香气描述词；

（2）定量描述分析QDA：归纳得到14个香气属性，量化产区、年份对香气轮廓的影响；

 

2.3.葡萄采摘与葡萄酒发酵过程

试验材料来自西鸽酒庄，4株22年树龄蛇龙珠：NGLD‑1、NGLD‑2（RT‑PCR确认GLRaV‑1/‑2/‑3/‑4/‑7全部阴性）；GLD‑1、GLD‑2（仅GLRaV‑3阳性，其余卷叶病毒阴性）。采收后手工破碎、实验室标准化小容器发酵；测定葡萄酒基础理化指标（pH、总酸、酒精度、总酚、单宁、花色苷等）。

 

2.4.蛇龙珠葡萄酒植物香气的嗅觉分析

（1）勾选‑全部适用法CATA：14款宁夏商品化蛇龙珠，建立蛇龙珠植物类香气描述词库；

（2）三点三角检验：ISO4120:2021标准，判别NGLD、GLD酒样植物香气是否存在差异；

（3）自由选择剖析法FCP：量化两组酒的植物香气感官差异，结合PCA主成分分析解析感官数据。

 

2.5.植物性成分及相关芳香族挥发性化合物的分析

 

2.6.统计分析

 

结果与讨论
 

3.1.基于线上问卷的赤霞珠类葡萄酒香气特征

本研究开展线上问卷，调研行业人员对全球赤霞珠类葡萄酒以及宁夏产区赤霞珠类葡萄酒的香气认知。按照酿酒从业经验对参与者分组，参与者的年龄、熟悉程度、职业、来源地区详见表1。从业1‑5年的参与者共计65人，其中60人年龄处于18‑29岁，62人表示自己熟悉赤霞珠类葡萄酒，该组大部分为宁夏本地酿酒专业学生，宁夏地区参与者人数几乎是其他地区总和的两倍。从业6‑10年的评价员共38人，34人年龄在40岁以下，36人熟悉赤霞珠类葡萄酒，30人从事酿酒相关工作（其中酿酒师18名），22人（占57%）工作地点不在宁夏。从业10年以上的参与者共51人，大部分（50人）年龄超过30岁，40人熟悉赤霞珠类葡萄酒，该组包含34名酿酒师（占67%），专业水平高，超过半数（53%）工作地点不在宁夏，但全部表示对该类葡萄酒有充分了解。从业不足1年的参与者共6名，以30岁以下葡萄酒专业学生或爱好者为主，对赤霞珠类葡萄酒熟悉度有限，和宁夏产区关联度较低。

 

 

采用共现分析处理问卷结果，生成相似度树状图，以此反映参与者的香气认知模式。图1a、图1b分别对应全球赤霞珠类葡萄酒、宁夏赤霞珠类葡萄酒的相似度树。两张树状图中，樱桃香均处于核心极点，说明樱桃香在赤霞珠类葡萄酒香气轮廓中占据重要地位。在全球赤霞珠数据集（图1a）中，樱桃极点（出现频次42）与橡木、咖啡、李子等描述词联系紧密，与该极点关联的植物类描述词包含草本（7）、青椒（24）、雪松（5）。全球样本树的另一个突出极点是黑醋栗（32），与之关联的植物类描述词有甘草（6）、蘑菇（5）。与之对比，宁夏赤霞珠数据集（图1b）的树状结构发生改变。樱桃香依旧占有重要地位，但青椒香形成了一个新的、更为突出的极点，也是宁夏数据集当中出现频次最高的描述词。该青椒极点包含生青气息（7）、草本（11）、甘草（6）等相关植物类描述词。相较于樱桃极点，青椒极点节点规模更大，与其他描述词的连接更强，说明植物类香气在宁夏赤霞珠类葡萄酒的感官认知中处于核心位置。两组数据集的描述词关联模式同样存在区别：宁夏样本树中，草本、橡木、草莓、咖啡、果干、玫瑰，以及果酱、烟熏、黑胡椒、蓝莓、巧克力、甘草、香草等描述词均和青椒极点关联，而在全球样本树中，上述描述词主要归属于樱桃、黑醋栗极点。两张树图中青椒均与樱桃存在关联，但在宁夏数据集当中，青椒的出现频次更高、关联度更强，凸显它在产区香气特征中的标志性地位。

本研究进一步开展对应分析（CA），探究宁夏葡萄酒问卷描述词与参与者之间的关联关系（图1c）。将问卷描述词划分为六大类别：果香（112）、植物香（73）、辛香（17）、烘焙香（63）、花香（12）、动物香（7）。从业不足1年的参与者描述词总使用频次不足3次，予以剔除。第一主成分、第二主成分分别可以解释57.85%、42.15%的总方差。从业10年以上的参与者以酿酒师为主，样本点更靠近植物香、辛香、动物香、烘焙香描述词，经验较浅的参与者则更多和果香、橡木香相关。

 

 

3.2.感官分析筛选宁夏赤霞珠类葡萄酒植物类香气描述术语

为解析宁夏（NX）、加州（CA）、波尔多（BO）三个风土产区赤霞珠类葡萄酒的植物类香气特征，20名评价员采用铺图法（napping test）对38款酒样开展评价（表S2）。napping test结果（图S3）显示：宁夏酒样关联干草、甘草、青草、雪松、蘑菇、青椒等描述词，波尔多酒样带有草莓、生青、丁香花香，加州酒样表现出奶油、松树、蓝莓香气。三个产区的酒样能够被明显区分。宁夏样本聚类周边聚集数量最多的植物类描述词，说明宁夏葡萄酒具备更加丰富多元的植物类香气。

napping test共得到57个描述词，评价员经过集体讨论，将其归并整理为14个核心描述类别：黑果、红果、蜜饯与果酱、新鲜植物香、中草药香、辛香、橡木香、烘烤香、花香、咖啡香、柑橘与核果香、真菌香、动物香、烟熏香。使用以上类别开展定量描述分析（QDA），量化产区、年份对葡萄酒香气轮廓的影响。2014、2015年加州、波尔多酒样分别以烘烤香、动物香为主要特征，2016、2017年宁夏酒样稳定表现出突出的新鲜植物香与中草药香，同时兼具蜜饯果酱香、柑橘核果香、咖啡香。总体来看，宁夏、加州、波尔多三地赤霞珠类葡萄酒香气轮廓存在显著的产区分化。

3.3.蛇龙珠葡萄中葡萄卷叶相关病毒的鉴定

考虑到宁夏蛇龙珠植株中GLRaV‑3病毒感染现象十分普遍，本研究提出假设：该独特植物香气或许受到生物胁迫的影响。因此挑选试验葡萄植株开展RT‑PCR检测，后续完成酿酒、理化指标测定以及感官评价，以此验证上述假设。为区分不同病毒对香气轮廓造成的影响，选取4株蛇龙珠葡萄植株：NGLD‑1、NGLD‑2（图S1a）、GLD‑1、GLD‑2（图S1b），检测5种葡萄卷叶相关病毒：GLRaV‑1、‑2、‑3、‑4、‑7。如图2a所示，NGLD‑1、NGLD‑2没有扩增出目标PCR条带，证实两株植株均未感染上述5种待测病毒。与之相反，图2b结果显示GLD‑1、GLD‑2仅检出GLRaV‑3，GLRaV‑1、‑2、‑4、‑7均为阴性。基于以上检测结果，分别使用NGLD、GLD两组葡萄果实酿酒，用于后续试验与分析。

为明确生物胁迫对葡萄酒组分的影响，在确认葡萄植株GLRaV‑3感染状态后，分别使用NGLD、GLD组葡萄进行酿酒。关键酿酒理化指标对比分析表明，病毒侵染会显著改变葡萄酒的组分（图S5）。两组酒样pH没有明显差异，但NGLD酒样总酸度显著更高（图S5a、b）。GLD酒样酸度偏低，这是GLRaV‑3引发多重生理代谢紊乱所造成。该病毒既会延缓糖分积累与果实成熟，也会直接扰乱葡萄果实初级代谢，最终造成葡萄酒酒精度、花色苷含量下降。因此，GLD酒酸度降低，是果实发育受阻加上直接代谢缺陷共同导致，并非仅仅由成熟推迟引起。病毒还会对葡萄酒其他基础组分指标产生影响。如图S5所示，GLD植株所酿葡萄酒的挥发酸、酒精度、总浸出物、酚类物质、单宁、花色苷含量均全面更低。

 

 

3.4.蛇龙珠葡萄酒植物类香气的感官评价

蛇龙珠葡萄酒以浓郁的植物类香气著称，宁夏产区的该类酒样尤其突出。为解析该香气特征，本研究采用勾选‑全部适用法（CATA）构建蛇龙珠葡萄酒的植物香气描述词库，选取宁夏贺兰山东麓14款商品化蛇龙珠葡萄酒（表S4）。如表2汇总结果，青椒、梗叶、烟草、青草、中草药香这几个描述词被评价员勾选次数均超过90次。其中青椒、梗叶、烟草、青草得到全部评价员的勾选，说明评价小组对酒样存在这些香气特征达成高度共识。保留统计学显著（p＜0.05）的描述词，最终确定宁夏蛇龙珠葡萄酒的核心植物香气描述词为：青椒、梗叶、中草药香。

 

 

基于已经建立的蛇龙珠植物香气描述词库，由经过培训的评价小组对比NGLD与GLD酒样的植物香气差异。共18名评价员开展三点三角检验，判别样品间的异同。每组测试向评价员提供三份样品，要求挑选出植物香气存在明显差异的样品（图3a）。检验结果（图3b）表明，NGLD‑1与NGLD‑2之间、GLD‑1与GLD‑2之间均无显著差异，但NGLD系列和GLD系列酒样之间存在统计学显著差异。该结果证实，葡萄植株感染GLRaV‑3会显著改变成品葡萄酒的植物香气轮廓。

 

 

鉴于NGLD与GLD酒样植物香气差异显著，本研究进一步采用自由选择剖析法（FCP）对差异进行量化。12名评价员使用FCP方法，描述并量化NGLD、GLD酒样的植物类香气。针对已确定的3个核心植物香气描述词，对实验数据开展主成分分析（PCA）。如图4a，各个香气描述词在PCA图上相互分离：青椒落在第二象限，中草药香、梗叶落在第一象限。NGLD酒样感官特征主要和青椒香气相关，而GLD酒样以中草药香为主要特征（图4b）。两组样品在图上明显分开，证明NGLD与GLD酒样植物香气轮廓存在显著区别，说明GLRaV‑3侵染会改变蛇龙珠葡萄酒的感官特征。

 

 

3.5.蛇龙珠葡萄酒挥发性物质的化学分析

为解析葡萄酒香气的物质基础，本研究对多种挥发性物质开展定性与定量分析，重点定量对植物香气有贡献的甲氧基吡嗪（MPs）以及C6醇/醛类物质。如表3所示，NGLD和GLD酒样的C6醇、C6醛含量没有显著差异，说明GLRaV‑3侵染不会改变这类物质的含量。与之相反，甲氧基吡嗪含量存在显著差异，NGLD酒中3‑异丁基‑2‑甲氧基吡嗪（IBMP）浓度远高于GLD酒，其余甲氧基吡嗪均未检出。由此确定IBMP是NGLD酒中植物香气的主要贡献物质，和FCP实验观测到的浓郁青椒香气相互印证。值得注意的是，虽然GLD酒中IBMP浓度依然高于常规感官阈值，但酒样并不表现突出的青椒香，反而以中草药香为主。

 

 

进一步对归为6个化学大类的38种主要挥发性物质分析，发现酒样之间还存在更多组分变化（表S7）。对比NGLD酒样，GLD酒样的酯类、苯类物质含量下降，挥发性酸、高级醇、萜类物质含量上升。简言之，GLRaV‑3侵染伴随着有机酸、高级醇含量升高，同时酯类物质含量降低。GLD酒样中，香茅醇、己酸、辛酸与NGLD样品相比存在显著差异。但本研究并未鉴定出能够产生中草药香的特征物质，推测存在一种或多种未知物质贡献该香气，还需要进一步开展分离与鉴定研究。
 

结论

 

本研究解析了宁夏赤霞珠类葡萄酒的植物类香气轮廓。线上专家调研表明，经验丰富的酿酒行业从业者将植物香、动物香、烘焙香列为宁夏赤霞珠类葡萄酒的关键香气特征。铺图法与定量描述分析（QDA）感官评价显示，新鲜植物香与中草药香是宁夏赤霞珠类葡萄酒区别于其他产区样品的标志性香气。基于以上结果，本研究分别使用未感染GLRaV‑3（NGLD）与感染GLRaV‑3（GLD）的蛇龙珠葡萄酿酒并开展感官测试。两组酒样感官存在显著差异，在植物香气上分别突出青椒香、中草药香。NGLD酒样IBMP含量显著更高，是青椒香气的物质基础。该结果同时表明，宁夏蛇龙珠葡萄酒标志性的中草药香应当由其他物质贡献。综上，本研究初步证实，包括GLRaV‑3病毒生物胁迫在内的产区风土因素，共同塑造了宁夏赤霞珠类葡萄酒独特的植物香气表现。后续研究应当重点鉴定中草药香气对应的特征物质，阐明当地栽培措施与环境因子如何调控该类香气物质的生成。