基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的葡萄酒中銅研究進(jìn)展分析

李嘉寧，張予林，呂 毅，王家琪，馬婷婷,3，房玉林, ，孫翔宇,

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.寧夏回族自治區(qū)食品檢測研究院（國家市場監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（枸杞及葡萄酒質(zhì)量安全）），寧夏銀川 750002；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）

葡萄是世界上種植范圍最廣泛的經(jīng)濟(jì)作物之一，葡萄酒作為其深加工產(chǎn)品一直受到消費(fèi)者的喜愛[1]。大部分葡萄生產(chǎn)國氣候較為溫暖，環(huán)境較為潮濕，致使葡萄容易爆發(fā)真菌病害，對葡萄果實(shí)產(chǎn)量以及質(zhì)量造成嚴(yán)重?fù)p失[2-3]。因此，在十九世紀(jì)末，銅基殺菌劑被發(fā)明出來用以對抗葡萄真菌病害。但是長期使用銅基殺菌劑應(yīng)對葡萄真菌病害使得葡萄園土壤中的銅持續(xù)積累，顯著增加了葡萄汁及葡萄酒中的銅含量，進(jìn)而影響葡萄酒的質(zhì)量[4]。同時使用銅制釀酒設(shè)備和硫酸銅或檸檬酸銅添加劑來降低H2S 含量也可能增加葡萄汁和葡萄酒中的銅含量[2,5]。目前對葡萄與葡萄酒中銅的研究主要集中在銅的積累與遷移規(guī)律、銅脅迫對葡萄酒質(zhì)量及人體健康影響、銅含量檢測方法及降低銅脅迫方法等方面[6-8]。而國內(nèi)對于葡萄與葡萄酒中銅脅迫相關(guān)研究局限于銅積累規(guī)律及銅含量檢測[4]，對于葡萄與葡萄酒中銅脅迫的其它方向的研究較少，且尚未見到對國內(nèi)外葡萄與葡萄酒中銅脅迫相關(guān)研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析。因此，本文選用Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫作為主要數(shù)據(jù)集來源，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，探究目前葡萄與葡萄酒中銅相關(guān)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對葡萄與葡萄酒中銅相關(guān)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析，便于幫助國內(nèi)科研工作者了解目前國內(nèi)外相關(guān)主題的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，同時為未來葡萄與葡萄酒中銅的相關(guān)研究方向提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與分析

1.1 數(shù)據(jù)來源與工具

有關(guān)葡萄與葡萄酒中銅的相關(guān)研究文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來自于Web of Science（WOS），將數(shù)據(jù)庫限制在Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫利用高級檢索功能，輸入檢索式（ALL=“grape copper”O(jiān)R ALL=“wine copper”）檢索相關(guān)文獻(xiàn)，共檢索出1992 年到2022 年期間發(fā)表的1336 篇文獻(xiàn)。

以WOS 中檢索出的文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)集，利用VOSviewer 及R 語言（Bibliometric 包）等文獻(xiàn)可視化工具對所收集到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行文本挖掘和精煉處理，并通過Origin 對所獲得的關(guān)于文獻(xiàn)方向、年份、國家、作者、機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析并繪制圖表，以此來了解及分析葡萄與葡萄酒中銅研究的相關(guān)熱點(diǎn)內(nèi)容。需要注意的是若同一篇文獻(xiàn)中的作者來不同國家，則本文獻(xiàn)會重復(fù)計(jì)入不同國家的數(shù)據(jù)中，因此會在一定程度上造成數(shù)據(jù)重合。

1.2 研究發(fā)展趨勢分析

1.2.1 年代分布分析 對WOS 核心合集所檢索到的1336 篇文獻(xiàn)按照年份分類，如圖1 所示。分別展示了1992 年至2022 年以來的發(fā)文量，每五年為一個分組，共六組。隨著時間變化，每五年間相關(guān)主題文獻(xiàn)的發(fā)文量持續(xù)增長，1992～2007 年間發(fā)文增長量要遠(yuǎn)小于2008～2022 年。從2003～2007 年開始，每五年間的發(fā)文增長量以60 篇左右逐漸遞增，2018～2022年較2013～2017 增加了77 篇，其增長趨勢一直在上升，說明開展相關(guān)主題的科學(xué)研究持續(xù)在增長，不斷有科研成果產(chǎn)出。同時通過指數(shù)函數(shù)預(yù)測未來的相關(guān)主題文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量，可以看出發(fā)文量會在隨后發(fā)展中持續(xù)增長，達(dá)到更高的高度。

圖1 年均發(fā)文量與指數(shù)預(yù)測線Fig.1 Annual average publication and index forecast line

1.2.2 期刊分布分析 對WOS 核心合集中關(guān)于葡萄與葡萄酒中銅相關(guān)研究進(jìn)行出版期刊分析，共有518 種期刊刊登過相關(guān)文獻(xiàn)，參考檢索結(jié)果中的文獻(xiàn)數(shù)量及分析結(jié)果，對其中刊登數(shù)量大于10 篇以上期刊進(jìn)行分析比較，表1 展示了刊登相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量在10 篇以上的期刊。Journal of Agricultural and Food Chemistry 以及Food Chemistry 為發(fā)表最大的兩個期刊，分別發(fā)表了73 和63 篇，在所有發(fā)表文獻(xiàn)中的占比為5.50%和4.74%。隨后American Journal of Enology and Viticulture、Talanta 和Analytica Chimica Acta 三種期刊相關(guān)文獻(xiàn)刊登數(shù)量在三十篇左右，在所有文獻(xiàn)占比中大于2%。綜上所述，從出版期刊分布來看，主要以食品化學(xué)分析，環(huán)境科學(xué)分析及農(nóng)業(yè)科學(xué)等相關(guān)期刊是此類文獻(xiàn)的主要刊登期刊，但是期刊分布還是較為分散，發(fā)表量最多的Journal of Agricultural and Food Chemistry 的文獻(xiàn)出版數(shù)占全部出版文獻(xiàn)的比例僅為5.50%。

表1 主要期刊發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量情況Table 1 Number of publications in major journals

1.2.3 國家共現(xiàn)分析 通過對檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行國家共現(xiàn)分析，不同國家的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量及國家間合作關(guān)系分析，如圖2、圖3 所示。通過分析可以發(fā)現(xiàn)從1992 年到2022 年，有76 個不同的國家致力于相關(guān)研究。本部分著重對相關(guān)文獻(xiàn)出版數(shù)量最多的10 個國家進(jìn)行分析，主要有中國（302）、巴西（289）、澳大利亞（284）、意大利（249）、美國（242）、西班牙（239）、法國（175）、葡萄牙（110）、土耳其（83）及德國（75）進(jìn)行分析。從發(fā)展趨勢來看美國開展相關(guān)研究較早，其次歐洲的法國，意大利與西班牙也開展了相同的研究，隨后作為葡萄酒行業(yè)的新興國家澳大利亞與巴西相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量超過老牌葡萄酒國家。中國作為近幾年來發(fā)文量較高的新興國家之一，具有更好的發(fā)展趨勢。在國家間合作關(guān)系分析下可以發(fā)現(xiàn)（圖3），美國是與其它國家聯(lián)系最多的國家，其次是澳大利亞與意大利。同時澳大利亞、中國和意大利是與美國聯(lián)系最緊密的三個國家。中國作為近期發(fā)文量最大的國家，但是與其它國家間的合作較少，僅僅與美國和澳大利亞等國家合作較多，而其他國家與中國的合作就更少了。中國作為目前該領(lǐng)域發(fā)文量較多的國家之一，應(yīng)該多和其他國家進(jìn)行合作，進(jìn)行更多的研究，拓寬研究領(lǐng)域。

圖2 歷年國家發(fā)文數(shù)量變化圖Fig.2 Chart of changes in the number of national issuances over the years

圖3 國家共現(xiàn)及發(fā)展趨勢圖（A）與國家間合作關(guān)系分布圖（B）Fig.3 Country co-occurrence and development trend map (A) and distribution map of cooperation among countries (B)

同時通過對國家共現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)針對葡萄與葡萄酒中銅脅迫研究的國家大多為世界上的主要葡萄酒生產(chǎn)國。伴隨著銅基殺菌劑的廣泛使用，葡萄園土壤中的銅含量積累過量，對葡萄與葡萄酒品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，首先是地中海周圍的傳統(tǒng)老牌葡萄酒生產(chǎn)國，開展相關(guān)研究以解決銅脅迫相關(guān)影響。其次是美國，中國及澳大利亞等新興葡萄酒生產(chǎn)國開展相關(guān)研究，由于科研實(shí)力較強(qiáng)，在相關(guān)研究中取得了更多的研究成果，成為了相關(guān)研究領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。

1.2.4 作者共現(xiàn)及研究機(jī)構(gòu)分析 通過對WOS 檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行研究機(jī)構(gòu)及文獻(xiàn)作者進(jìn)行分析。圖4（A）為文獻(xiàn)作者共現(xiàn)圖，如圖所示查爾斯特大學(xué)的A. C. CLARK 作為發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量最多達(dá)到了29 篇，同時澳大利亞葡萄酒研究中心的G. R.SCOLLARY（26 篇）、P. A. SMITH（10 篇）及E. N.WILKES（9 篇）也在該領(lǐng)域發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)較多，與A.C. CLARK 合作較為密切。除此之外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的HUANG W D（黃衛(wèi)東），ZHAN J C（戰(zhàn)吉宬）及西北農(nóng)林科技大學(xué)的SUN X Y（孫翔宇）是國內(nèi)發(fā)表相關(guān)較多，合作較為密切的專家學(xué)者。

圖4 作者共現(xiàn)圖及發(fā)展趨勢圖（A）與研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)及發(fā)展趨勢圖（B）Fig.4 Author co-occurrence and development trend map (A) and research institutions co-occurrence and development trend map (B)

發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)及發(fā)展趨勢如圖4（B）所示，通過共現(xiàn)分析可以觀察發(fā)現(xiàn)在不同研究機(jī)構(gòu)中還是更加傾向于相同地域的研究機(jī)構(gòu)聚集在一起，例如澳大利亞的阿德萊德大學(xué)，查爾斯特大學(xué)及澳大利亞葡萄酒研究中心聯(lián)系更加緊密，中國的西北農(nóng)林科技大學(xué)與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)合作更緊密，巴西的圣保羅大學(xué)與圣瑪麗亞聯(lián)邦大學(xué)聯(lián)系更加緊密。同時目前澳大利亞與中國在近幾年相關(guān)主題文獻(xiàn)發(fā)表量更多。表2 展示了相關(guān)主題文獻(xiàn)發(fā)表量排前20 位的研究機(jī)構(gòu)，阿德萊德大學(xué)以82 篇的發(fā)表量位居第一，占全部刊登文獻(xiàn)的6.17%，隨后有美國，加拿大及歐洲部分國家的研究機(jī)構(gòu)。共有3 個中國的研究機(jī)構(gòu)上榜，分別是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽藥科大學(xué)及西北農(nóng)林科技大學(xué)。

1.2.5 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析 對WOS 核心合集中檢索到的文獻(xiàn)，通過VOSviewer 和Bibliometric 進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)及發(fā)展趨勢分析，對檢索到的文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行篩選與匯總（圖5、圖6）。除葡萄、葡萄酒及銅3 個搜索關(guān)鍵詞之外，發(fā)現(xiàn)歷年來出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞主要有：Heavy metals、Iron、Polyphenols、Metals、Zinc、Oxidation、Lead、Red wine、Resveratrol、Antioxidant、Browning、Soil、White wine、Oxidative stress、Oxygen 等。因此，目前對葡萄與葡萄酒中銅的研究主要聚集在葡萄與葡萄酒中重金屬元素檢測分析、銅與葡萄及葡萄酒中酚類物質(zhì)的交互作用、銅對葡萄酒發(fā)酵進(jìn)程的影響、葡萄酒對銅存在的氧化應(yīng)激反應(yīng)、銅基殺菌劑長久使用對葡萄園土壤的影響。除此之外，目前對于降低葡萄園土壤，葡萄及葡萄酒中銅含量的方法的研究也越來越多。

圖5 關(guān)鍵詞共現(xiàn)及發(fā)展趨勢圖Fig.5 Keyword co-occurrence and development trend chart

圖6 歷年關(guān)鍵詞數(shù)量變化圖Fig.6 Chart of changes in the number of keywords over the years

通過歷年來關(guān)鍵詞的變化，可以看出關(guān)于葡萄與葡萄酒中銅的研究方向正在發(fā)生變化。在2010年之前的研究中，大多數(shù)研究是以葡萄園土壤，葡萄與葡萄酒中銅含量檢測為主，分析全球葡萄種植區(qū)域內(nèi)由于銅基殺菌劑長時間的使用對葡萄園土壤及葡萄與葡萄酒銅積累狀況，評價現(xiàn)有栽培措施下的不足。其次由于葡萄酒銅含量增多會加快葡萄酒的氧化并產(chǎn)生部分沉淀物質(zhì)，研究人員對銅含量增加造成葡萄酒中的氧化應(yīng)激反應(yīng)機(jī)理，以及葡萄酒中酚類物質(zhì)與銅離子的交互作用進(jìn)行研究，探究銅含量增加對葡萄與葡萄酒產(chǎn)生的具體影響。自2010 年以來，大多數(shù)研究聚集在較高含量的銅脅迫對葡萄汁發(fā)酵進(jìn)程的影響，以及對釀酒酵母生長活力的影響。并且面對銅基殺菌劑的長期使用，研究人員更加著重于食品安全方面的研究，傾向于尋找銅基殺菌劑的替代品。

目前對于葡萄與葡萄酒中銅離子去除方法的研究較為持續(xù)，多項(xiàng)研究提出了不同的銅離子去除方法，減少銅基殺菌劑的使用，利用生物及非生物吸附減少葡萄酒中銅離子的含量。所以目前銅離子的去除是目前葡萄與葡萄酒中關(guān)于銅方面的一大熱點(diǎn)研究方向。

2 熱點(diǎn)研究內(nèi)容

通過對葡萄與葡萄酒中銅脅迫相關(guān)研究進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，同時結(jié)合關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析可以看出，目前相關(guān)研究主要分為：a.銅元素在土壤-葡萄汁-葡萄酒中的積累與遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究；b.過量的銅元素對葡萄酒質(zhì)量及人體健康的影響；c.葡萄與葡萄酒中銅含量檢測方法的開發(fā)；d.葡萄與葡萄酒中銅離子的去除方法研究。接下來對熱點(diǎn)研究內(nèi)容進(jìn)行具體分析。

2.1 銅的積累與遷移

銅是大多數(shù)生物體所必需的微量營養(yǎng)素，但是有益濃度非常低[9-10]，一旦超過有益范圍，會對細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用甚至毒性[11]。在葡萄栽培中定期使用銅基殺菌劑來應(yīng)對葡萄真菌病害是常見的措施，因此導(dǎo)致銅在葡萄園土壤中長期積累。相關(guān)研究如意大利[2-3,12]、捷克[13]、西班牙[14]、土耳其[15]、烏克蘭[16]、澳大利亞[17]、巴西[18]及中國懷涿盆地[4]等主要葡萄種植栽培區(qū)域的土壤，葡萄及葡萄酒中銅含量的調(diào)查，展現(xiàn)了不同環(huán)境條件下，不同地域及不同栽培措施下全球主要葡萄栽培區(qū)域的銅含量積累狀況。長時間銅基殺菌劑的使用使得葡萄園土壤中積累了大量的銅，葡萄根系又吸附土壤中的銅離子進(jìn)入植株體內(nèi)，部分富集在葡萄果實(shí)內(nèi)，隨后被破碎壓榨進(jìn)入葡萄汁中，伴隨著發(fā)酵進(jìn)程進(jìn)行，最終出現(xiàn)在成品葡萄酒中，形成這樣一條銅遷移通路：土壤-葡萄藤-葡萄-葡萄汁-葡萄酒[10,16]。

目前對于不同葡萄栽培區(qū)域的銅含量調(diào)查，對主要葡萄栽培區(qū)內(nèi)的銅含量積累情況有了初步了解。例如SUN 等[4]對我國典型葡萄種植栽培區(qū)-懷涿盆地的研究報(bào)告詳細(xì)展現(xiàn)了不同的葡萄園、葡萄品種、葡萄樹齡和訓(xùn)練系統(tǒng)，對葡萄園土壤、葡萄和葡萄酒中銅含量的影響，進(jìn)一步的解釋了在不同葡萄園條件及不同栽培措施下銅含量的積累與遷移呈現(xiàn)出的不同規(guī)律。對于目前在葡萄園及葡萄與葡萄酒中銅含量的積累與遷移規(guī)律的研究，提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的理論研究，便于更好的進(jìn)行后續(xù)研究。

2.2 銅脅迫對葡萄酒質(zhì)量及人體健康影響

長期使用銅基殺菌劑造成葡萄園土壤銅含量升高以及葡萄和葡萄酒中銅含量的升高，同時使用銅制釀酒設(shè)備以及添加硫酸銅去除硫化物異味也增加了葡萄酒中銅含量[2-3]。因此探明銅脅迫對葡萄酒質(zhì)量的影響是十分重要的。有研究表明在葡萄發(fā)育過程中噴施銅基殺菌劑（波爾多液），會對葡萄特定發(fā)育階段的糖，有機(jī)酸及黃烷-3-醇造成影響，并且成熟果實(shí)中游離天然氨基酸顯著降低，同時致使葡萄果實(shí)表面銅含量增加多達(dá)14 倍[19]。銅基殺菌劑的使用還會導(dǎo)致葡萄酒中高級醇及酯類揮發(fā)性化合物含量的顯著降低[20]。高濃度的銅脅迫同樣會嚴(yán)重影響葡萄汁發(fā)酵進(jìn)程中釀酒酵母的活性，使得釀酒酵母中產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，通過損害膜完整性來降低酵母的活力并影響酶活性，使得糖分利用率以及酒精產(chǎn)量降低[21]。GRANGETEAU 等[22]的研究也表明在葡萄園噴施銅基與含硫殺菌劑會使葡萄園中酵母及酵母屬真菌的多樣性顯著降低。SUN 等[23]的研究表明在低銅濃度下發(fā)酵的葡萄酒中多酚及抗氧化活性均顯著增加，當(dāng)高銅濃度下發(fā)酵的葡萄酒中的多酚含量、CIELAB顏色參數(shù)和抗氧化活性均顯著降低。同時CLARK等[24]發(fā)現(xiàn)在葡萄酒中較高的銅含量會加快葡萄酒的氧化速度，在白葡萄酒中產(chǎn)生沉淀物及增強(qiáng)色素沉著。

相關(guān)研究表明，在成年人每天飲食中銅的中位攝入量在1.0～1.6 mg/d 之間[25]，大多數(shù)成年人從日常飲食中足以獲得足夠的銅。因此葡萄酒中過量的銅殘留會對人體造成一定程度的負(fù)面影響。SUN 等[26]的研究結(jié)果表明盡管葡萄酒中酚類等功能性物質(zhì)可以很好的減輕乙醇對小鼠肝臟造成的損傷，但是當(dāng)葡萄酒銅含量在0.99 mg/L 時肝臟已經(jīng)開始出現(xiàn)損害現(xiàn)象，高濃度的銅會加劇小鼠酒精性肝損傷。并且高濃度銅脅迫會導(dǎo)致人體內(nèi)脂氧合酶（LOX）活性升高及與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的交聯(lián)，促使肺動脈硬度增加及肺動脈高壓的發(fā)展[27-28]。同時高濃度銅還可以通過參與低密度脂蛋白（LDL）攝取及參與膽固醇合成相關(guān)的蛋白質(zhì)表達(dá)促進(jìn)動脈粥樣硬化生成[29-30]。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明過量的銅可以通過多種機(jī)制導(dǎo)致人體心血管等相關(guān)疾病的發(fā)生，影響人體的健康。

綜上所述，較高銅含量會對葡萄酒質(zhì)量及人類身體健康造成不同程度影響。盡管低濃度銅含量對葡萄汁發(fā)酵有益，但是對于目前全球葡萄栽培環(huán)境來看，葡萄及葡萄酒發(fā)酵過程更多是處于較高濃度的銅脅迫下，同時葡萄酒中較高的銅殘留還會影響人類身體健康。因此研究人員需要更加精確詳細(xì)的評估高濃度的銅脅迫對葡萄及葡萄酒造成的危害，并且尋找相應(yīng)的解決辦法。

2.3 銅含量檢測方法

銅作為葡萄與葡萄酒中常見的微量金屬元素其含量必須得到控制，因此能否準(zhǔn)確測定葡萄與葡萄酒中的銅含量是非常必要的[31]。目前常見的葡萄酒中銅含量測定方法主要有分光光度法[32-33]、電化學(xué)法[31,34-35]、有機(jī)熒光探針法[36-37]、比色法[38]、原子吸收光譜法（ASS）[39-40]、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）和質(zhì)譜法（ICP-MS）[4,41]。

BAI 等[32]研究開發(fā)了一種基于表面活性劑CTAB，利用3,5-二甲氧基-4-羥基苯甲醛苯甲酰腙（DMBBH）的分光光度法測定葡萄酒中銅（II）的方法；ZENGIN 等[33]研究合成了一種新型功能納米復(fù)合材料吸收富集葡萄酒中的銅離子同時開發(fā)一種超微量紫外-可見分光光度法檢測葡萄酒中銅離子的形態(tài)和含量的方法；DA COSTA 等[31]的研究通過基于電位化學(xué)傳感器的電子舌研究了葡萄酒中鐵、銅、鉛、鎘等金屬的定量檢測方法，證明了電子舌檢測葡萄酒微量金屬元素的能力；DUGANDZIC 等[35]基于表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）開發(fā)了一種新型分子傳感器，用于檢測和定量Cu2+，具有非常好的特異性和選擇性，作為控制葡萄酒生產(chǎn)過程中和最終產(chǎn)品中Cu2+含量的常規(guī)測試具有重要的意義；WU 等[36]研究了一種新型香豆素?zé)晒馓结槼晒τ糜谄咸丫浦蠧u2+的定性和定量檢測；GU 等[37]研究開發(fā)了一種比色近紅外熒光探針DCM-P，對Cu2+具有高選擇性并且可以快速方便的通過顏色變化檢測樣品中的Cu2+含量；FIGUEIREDO 等[38]通過由淀粉和聚乙烯醇組成薄膜為載體固定花青素作為傳感器，快速檢測酒類樣品中的銅離子含量，該傳感器通過顏色從紅色變?yōu)榫G色實(shí)現(xiàn)Cu2+檢測，簡單廉價具有選擇性。ASS，ICP-OES 和ICP-MS 作為最常用檢測葡萄酒中銅含量的檢測儀器，具有極高的精度和選擇性、以及非常低的檢測限，但是這類儀器成本高，檢測方法建立成本也高，并且對于樣品前處理過程復(fù)雜，費(fèi)時費(fèi)力，通常需要合格的人員才能使用它們[4,39-41]。

對于葡萄酒中銅含量的檢測方法大致可以分為兩個方向，一種是高精度、高準(zhǔn)確性以及低檢測限，另一種是樣品處理簡單，檢測快速，降低檢測成本的方向。兩個方向都代表了研究人員不同的檢測要求，向著更高精度，更高準(zhǔn)確定，更佳快速及更低檢測成本的方向發(fā)展。

2.4 降低銅脅迫方法

雖然銅作為生物所必須的微量金屬元素，對維持正常生長、調(diào)節(jié)新陳代謝和保護(hù)免受氧化應(yīng)激很重要，但目前大多數(shù)的研究表明由于葡萄園中長期使用銅基殺菌劑使得葡萄與葡萄酒中具有較高的銅含量，造成的消極影響更多。因此目前在葡萄栽培措施及葡萄汁和葡萄酒處理方法選擇上更加傾向于減少產(chǎn)品中的銅。在降低葡萄與葡萄酒中銅含量的研究中，主要有以下幾個方面來減少銅含量。

2.4.1 開發(fā)抗真菌葡萄品種 目前在主要釀酒葡萄栽培區(qū)域有傾向于使用抗真菌葡萄品種作為有機(jī)葡萄栽培中的主要品種趨勢，特別是在葡萄真菌病害嚴(yán)重的地區(qū)[8]?？拐婢咸哑贩N有助于改善有機(jī)和傳統(tǒng)葡萄栽培的病害管理，特別是在減少銅基殺菌劑的使用方面，可以有效降低葡萄生產(chǎn)成本并減少土壤中的銅積累，以此來減少葡萄酒中的銅殘留。

2.4.2 減少銅基殺菌劑的使用 尋找銅基殺菌劑的代替品也是目前的研究熱點(diǎn)問題。例如MA 等[42]通過銅基殺菌劑與螯合鐵的復(fù)合使用增強(qiáng)葡萄葉片光合作用并提高葡萄果實(shí)質(zhì)量，減少了植物和土壤中過量的銅積累。GARDE-CERDAN 等[43]研究表明單獨(dú)使用殼聚糖和海帶多糖，以及與銅基殺菌劑交替使用控制葡萄霜霉病對葡萄果實(shí)質(zhì)量的影響要小于單獨(dú)使銅基殺菌劑，殼聚糖和海帶多糖可以很好的作為銅基殺菌劑的一種替代品。CALZARANO 等[44-45]研究將銅與意大利一種沸石（構(gòu)造硅酸鹽，包括52 種不同的礦物種類）相結(jié)合，構(gòu)成銅沸石取代銅基殺菌劑應(yīng)對葡萄霜霉病、灰霉病及酸腐病，結(jié)果表明銅沸石的使用可以有效減少銅的使用量，還可以使葡萄果實(shí)中的多酚含量增加和加深果皮顏色。因此尋找合理有效的銅基殺菌劑的替代品，在有效控制真菌病害的前提下，顯著減少銅基殺菌劑的使用，減少土壤中的銅積累。

2.4.3 外源添加物緩解銅脅迫影響 目前有不少研究聚集在通過外源添加物來緩解葡萄植株及葡萄汁發(fā)酵過程銅脅迫造成的負(fù)面影響。ZHOU 等[46]研究表明使用外源性24-表油菜素內(nèi)酯可以有效緩解銅脅迫對葡萄枝條生長的消極影響，可以有效降低氧化應(yīng)激反應(yīng)，增加部分內(nèi)源性激素的水平，并且改善根系生長。JIA、ZIMDARS 等[47-48]分別在含銅葡萄汁發(fā)酵過程中添加原花青素及谷胱甘肽維持及改善酒精發(fā)酵環(huán)境，緩解銅脅迫下釀酒酵母活性降低的負(fù)面影響，并加快酒精發(fā)酵進(jìn)程并進(jìn)一步提高糖利用率。

2.4.4 生物及非生物吸附銅方法 同時對于通過生物及非生物法去除葡萄酒中銅的方法開發(fā)也是研究熱點(diǎn)。例如SUN 等[10]研究表明釀酒酵母可以對銅離子進(jìn)行生物及非生物吸附，但與生物吸附相比，非生物吸附效率更低。因此釀酒酵母對銅的吸附方式主要通過生物吸附，生物吸附銅是一個兩步過程：第一步銅吸附到細(xì)胞表面；第二步銅在細(xì)胞內(nèi)積累。SCHUT等[49]選取八種與葡萄酒相關(guān)的乳酸菌進(jìn)行葡萄汁與葡萄酒中的銅吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明乳酸菌具有很高的銅吸附能力，可以有效降低銅濃度。ZHANG 等[50]評估了膜吸附及深層過濾器對葡萄酒中銅離子的去除能力，膜過濾器更偏向于小批量吸附葡萄酒中的銅，而深層過濾器更傾向于工業(yè)規(guī)模的銅吸附處理。

3 結(jié)語

本研究通過文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法對目前葡萄與葡萄中銅相關(guān)的主題研究文獻(xiàn)進(jìn)行搜集與分析。結(jié)果表明近些年來，關(guān)于葡萄與葡萄酒中銅相關(guān)研究的文獻(xiàn)出版量持續(xù)在增加，表明科研人員對于銅和葡萄與葡萄酒的關(guān)系越來越感興趣。法國、意大利與西班牙作為歐洲傳統(tǒng)的葡萄種植與葡萄酒生產(chǎn)國，在該主題的研究中是主要的領(lǐng)導(dǎo)者之一。同時澳大利亞，美國及中國作為葡萄種植和葡萄酒生產(chǎn)的新世界國家，在進(jìn)幾年內(nèi)的相關(guān)主題研究數(shù)量持續(xù)在增長，同樣是目前的領(lǐng)導(dǎo)者之一。目前關(guān)于該主題的研究主要聚集在銅的積累與遷移規(guī)律、銅脅迫對葡萄酒質(zhì)量及人體健康影響、銅含量檢測方法及降低銅脅迫方法等方面。當(dāng)前更多的研究聚焦在葡萄與葡萄酒中新型銅含量檢測方法開發(fā)，以及如何降低或消除葡萄與葡萄酒中的銅含量。

因此，在未來對于該主題的科研人員可以傾向于新型銅含量檢測方法開發(fā)，更加方便，快速及低成本的檢測葡萄與葡萄酒中的銅含量。同時面對葡萄與葡萄酒中銅含量的日益升高，開發(fā)不同的銅離子吸附去除手段，或研究銅基殺菌劑的替代品以此來減少產(chǎn)品中銅含量的積累。同時面對不同方法，也要考慮對葡萄酒質(zhì)量的影響，不能造成葡萄酒質(zhì)量降低，要促使科學(xué)技術(shù)研究更好的為葡萄酒質(zhì)量品質(zhì)服務(wù)，促使葡萄與葡萄酒向著健康營養(yǎng)方向發(fā)展。