酿酒葡萄栽培
张振文 唐紫竹
在特定地区已长期栽培的葡萄品种往往表现出品种退化现象,因此需要对那些受市场欢迎的葡萄品种的营养系进行选择,以保留和强化某些具有经济特征的正突变,这种选择过程即营养系选种。营养系品种常用的评价指标包括生物因素(霜霉病、白腐病、炭疽病等)、非生物因素(霜冻耐受性、干旱耐受性等)、栽培特性(物候期、生长量、产量等)、品质特性(化学组成、感官特性)等,另外可以通过小容器酿酒实验来评价不同营养系的酿酒特性。甘肃民勤县是河西走廊葡萄酒产区的重要组成部分,黑比诺是当地主栽酿酒葡萄品种,近年来又从国外引进了多个黑比诺营养系,但尚未对其果实品质的差异进行系统研究。本研究以甘肃民勤县新引进的酿酒葡萄黑比诺PN VCR18、PN VCR9、PN VCR20、PN VCR375和PN 792等5个营养系为材料,分析了不同黑比诺营养系的果穗大小、果穗质量、果粒横纵径、果形指数、果粒质量、皮果比以及果实和葡萄酒中的还原糖、可滴定酸、总酚、单宁和花色苷等物质含量,并基于以上指标的主成分分析对营养系的综合品质进行排序,以期为筛选适宜当地及相似生态区的黑比诺营养系、酿造具有典型风格的优质葡萄酒奠定基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验地点为甘肃省夏博岚葡萄种植有限公司,葡萄园位于甘肃省河西走廊东北部民勤县内,北纬38°3′45″ ~ 39°27′37″,平均海拔1400 m,年均降水量110 mm,年均气温7.8 ℃,平均昼夜温差25.2 ℃,年光照时数3073.5 h,无霜期162 d,冬季最低气温-15 ℃,冻土深度115 cm,土壤质地以沙壤为主。
供试材料为黑比诺营养系PN VCR18、PN VCR9、PN VCR20、PN VCR375和PN 792,栽培采用单篱架架式、厂字型树形、直立叶幕形,结果部位位于第一道铁丝附近。行距2.5 m、株距0.8 m,南北行向,行间生草,田间管理参照葡萄园标准管理技术进行,采用肥水滴灌系统,人工埋土,机械修剪(夏剪和冬剪)。
1.2 研究方法
采样方法:根据成熟度检测,在果实达到最佳采收期时,除去边行,按照“S”取样法,每个营养系各取5穗果穗(取样时兼顾葡萄植株的阴面和阳面),用塑封袋带回用于果穗物理性状测定;每个营养系各取9穗果穗(取样时兼顾葡萄植株的阴面和阳面),再在每穗果实的上、中、下部各剪取20~25粒果粒(留果蒂保证果粒完好)并混合,从中随机取100粒用于果粒物理指标测定;剩余果粒由装满干冰的泡沫盒运回置于-40℃低温冰箱用于酚类指标测定;每个营养系随机采样2 kg,用于干红葡萄酒酿造。
干红葡萄酒酿造:参照李华等[5]的方法酿造干红葡萄酒。添加焦亚硫酸钾0.12 g/L、酿酒酵母CECA 0.2 g/L,于15~20℃进行小容器发酵14 d,酒液比重达0.997以下并保持不变后,分离皮渣,将自流酒和压榨酒混合,酒液澄清后取上清置于4℃环境满瓶陈酿,陈酿3个月后进行理化指标分析。
物理指标测定:用刻度尺测定果穗长度和宽度,用百分之一天平测定果穗质量,每个营养系重复3次。用多功能水果粒径测量尺测定果粒纵径和横径,用万分之一电子天平测定果粒和果皮质量,每个营养系重复3次。
基本理化指标测定:根据GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》,用斐林试剂热滴定法测还原糖含量,用酸碱滴定法测总酸含量,用密度瓶法测定酒精度和干浸出物含量。
酚类物质测定:每个营养系取100粒葡萄在冷冻状态下剥皮,葡萄皮冷冻干燥36 h,液氮保护下研磨成粉,随机称取0.5 g干粉,用10 mL甲酸-甲醇溶液(2%)溶解,避光超声10 min后25℃摇床振荡提取30 min,在4℃、8000 r/min 条件下离心5 min,取上清液,以上提取步骤重复4次,合并上清液于旋转蒸发仪 31℃蒸干,残渣用流动相溶解并定容至10 mL,用福林肖卡法测定总酚含量,用甲基纤维素沉淀法(MCP法)测定单宁含量,用pH示差法测定总花色苷含量。
2 结果与分析
2.1 不同营养系果实物理性状
由表2可知,不同黑比诺营养系的果穗大小差异不大,但果穗质量和果穗松紧度存在一定差异。其中PN VCR9果穗质量和果穗长显著高于其他营养系,PN 792的果穗松紧度显著低于其他营养系,说明其果穗更加松散。
由表3可知,不同黑比诺营养系果粒的果形指数差异不大,果粒纵横径、果粒质量和皮果比均存在显著差异。PN VCR18和PN 375的果粒纵径和横径较小。所有营养系的果形指数均在0.9 ~ 1.1范围内,说明果粒形状均为近圆形,其中PN 792的果形指数显著高于与其他营养系,说明其果粒形状更接近椭圆形[9]。果皮质量和皮果比的变化趋势相似,果皮质量和皮果比最大的营养系是PN VCR9,最小的是PN VCR20。
2.2 不同营养系果实基本化学性状
由表4可知,不同黑比诺营养系果实还原糖和可滴定酸含量存在显著差异,但都能满足干葡萄酒酿造的需要。PN VCR18和PN VCR9的还原糖含量显著高于其他营养系,含量分别为265.40g/L和256.17g/L;可滴定酸含量也显著高于其他营养系,含量分别为9.16g/L和7.12g/L。其他营养系的还原糖含量和可滴定酸含量都较低,其中PN VCR20的还原糖和可滴定酸含量最低。不同黑比诺营养系果实的成熟度存在显著差异,除PN VCR18的M值为28.96之外,其他营养系M值均大于30,说明能够达到酿造优质干红葡萄酒的成熟度[10]。
2.3 不同营养系果皮酚类物质含量
由图1可知,不同黑比诺营养系果皮的总酚、单宁和花色苷含量均存在显著差异。PNVCR20的总酚含量最高,为52.57 mg/L;PN VCR18的总酚含量最低,为44.29 mg/L;PN VCR9、PN VCR375和PN 792的总酚含量中等且之间没有显著差异。PN VCR20的单宁含量显著高于其他营养系,PN375次之;PN VCR18的单宁含量为PN VCR20单宁含量的62.98%,显著低于其他营养系;PN VCR9和PN 792单宁含量次低且之间没有显著差异。PN 375和PN 792的花色苷含量显著高于其他营养系,PN VCR20的花色苷含量中等,PN VCR9的花色苷含量显著低于其他营养系。
综上可知,PN VCR20是高酚高单宁营养系,PN VCR18是低酚低单宁营养系,PN 375和PN 792是高花色苷营养系,PNVCR9是低花色苷营养系。
2.4 不同营养系葡萄酒基本理化指标
由表5可知,不同黑比诺营养系干红葡萄酒的基本理化指标存在一定差异,残糖含量低于4g/L,干浸出物含量高于19g/L,酒精度高于12%vol,挥发酸含量低于1.2g/L,均符合国家标准GB15037—2006《葡萄酒》的要求[7]。
2.5 不同营养系葡萄酒酚类物质含量
由图2可知,不同黑比诺营养系干红葡萄酒中的总酚和单宁含量均存在显著差异,而花色苷含量差异较小。PN VCR20葡萄酒中的总酚含量最高,为1497.96 mg/L,其次是PN 375,而PN VCR18的总酚含量最低,为1105.49 mg/L,其次是PN VCR9。不同黑比诺营养系葡萄酒和葡萄果皮中的总酚含量有相似的变异特征。PN VCR20葡萄酒和葡萄果皮中的总酚含量均达到最高,PN VCR18葡萄酒和葡萄果皮中的总酚含量均最低。除了PN VCR18和 PN VCR9的单宁含量不存在显著差异且都低于400mg/L,其他营养系的单宁含量都较高;其中PN VCR20的单宁含量高达684.84mg/L,分别为PN VCR18和PN VCR9含量的2.3和2.2倍。不同黑比诺营养系葡萄酒和葡萄果皮中的单宁含量也有相似的变异特征。PN VCR20和PN 375葡萄酒和葡萄果皮中的单宁含量都很高,PN VCR18和PN VCR9葡萄酒和葡萄果皮中的单宁含量均较低。PN VCR18的花色苷含量显著低于其他营养系,其他营养系之间没有显著差异;这与葡萄果皮中花色苷的结论不同。
综上可知,PN VCR20和PN 375是高酚高单宁营养系,PN VCR18和PN VCR9是低酚低单宁营养系,其中PN VCR18花色苷含量也很低,PN 792的三类酚类物质含量均处于中等水平。
2.6 主成分分析
如表6所示,对葡萄果皮和葡萄酒中的总酚、单宁和花色苷含量等6个品质指标进行主成分分析,提取特征值大于1的2个主成分,累计贡献率为93.448%,第1主成分贡献率为73.429%,第2主成分贡献率为20.018%。根据各指标的因子载荷量和各主成分特征值得到特征向量,建立2个主成分的得分系数模型。主成分得分模型方程式为Y1=0.398 X1+0.449 X2+0.272 X3+0.470 X4+0.460 X5+0.366 X6,Y2=-0.445 X1-0.276 X2+0.729 X3-0.110 X4-0.004 X5+0.426 X6,依据Y=Y1 × λ1 / (λ1+λ2) + Y2 × λ2 / (λ1+λ2)得到不同黑比诺营养系的综合排名。
3 讨论
既往研究对赤霞珠、品丽珠、梅洛等酿酒葡萄品种的不同营养系的品质差异进行了大量报道。一些研究也对黑比诺不同营养系的物理性状、果实化学物质含量和单营养系葡萄酒质量差异进行了报道。尹春丽比较了陕西杨凌地区4个黑比诺营养系PN 115、PN 292、PN 375和PN 521的物理指标、糖酸比和酿酒特性,筛选出最优系PN 375。本实验发现PN 375在甘肃民勤地区生态环境下的综合表现也较好。赵旗峰等对3个黑比诺营养系酚类物质含量进行分析,结果表明PN 115果皮和果肉中酚类物质含量较高。Cuadros等对3个黑比诺单营养系葡萄酒的田间生长状况和葡萄酒代谢组进行分析,研究表明不同黑比诺营养系显示出果穗形状的差异,且不同营养系的穗形差异能解释葡萄酒酚类物质含量、挥发性物质特征和感官质量方面的差异。本实验中同一营养系在葡萄果皮和葡萄酒中的酚类含量表现类似。Živković研究发现当地酿酒葡萄品种不同营养系之间果穗和形态特征存在差异,且果穗和果粒的形态属性特征对葡萄酒质量参数有影响。本实验发现果穗更加松散的营养系PN 792其果皮和葡萄酒中的酚类物质都区别于其他营养系,这与上述报道结果一致。董良等报道了不同营养系中大小浆果所占比例的差异,表明果实化学物质含量与小果粒比例相关。本实验中没有发现不同黑比诺营养系果粒大小的明显差异,这可能是由于研究的葡萄品种不同以及引种地栽培环境影响。此外,本实验所选取的黑比诺营养系中,PN VCR20、PN VCR9和PN VCR18果实和葡萄酒的香气特征和酚类组成差异目前没有报道,有待进一步研究。
4 结论
在甘肃民勤地区,不同黑比诺营养系的果穗和果粒物理性状、基本理化指标以及葡萄果皮和葡萄酒中的酚类物质含量存在差异。依据葡萄果皮和葡萄酒酚类物质含量进行排名,营养系的综合品质从高到低依次为PN VCR20 >PN 375>PN 792>PN VCR9>PN VCR18,PN VCR20、PN 375和PN 792更适宜酿造风味较浓的葡萄酒,PN VCR9和PN VCR18更适宜酿造口感柔和型的葡萄酒。