酿酒葡萄品种改良岗位

 

  摘  要：酿酒葡萄果实的品质决定酿造葡萄酒的风格与典型性，以山西地区5个主栽白色酿酒品种为试验材料，对成熟果实的基本品质、不同部位酚类物质含量、香气物质含量进行比较分析。结果表明：5个酿酒品种果形指数间于0.89~1.02，其中‘威代尔’葡萄单粒质量最大，且出汁率显著最高（P<0.05）；‘小芒森’葡萄可溶性固形物含量为23.62%，显著高于其他4个品种，‘霞多丽’可溶性固形物含量也较高。显著高于其他3个品种；‘小芒森’果皮中总酚含量最高，显著高于‘霞多丽’、‘贵人香’、‘雷司令’（P<0.05），与‘威代尔’果皮中总酚含量差异不显著（P＞0.05）。‘小芒森’和‘威代尔’葡萄果肉中总酚含量差异不显著，分别为10.46 mg/g、12.20 mg/g，显著高于其他3个酿酒品种（P<0.05）。在‘霞多丽’葡萄中检测出香气种类最多为88种，‘小芒森’葡萄果实中烯烃类香气物质含量显著高于‘霞多丽’、‘贵人香’、‘威代尔’；‘小芒森’葡萄水果香OAVs（气味活力值，odor activity value）最高，‘霞多丽’果实中水果香OAVs也较高，显著高于其他3个品种。‘雷司令’和‘贵人香’果实中花香OAVs总值较高，显著高于其他3个葡萄品种。综合分析，在黄土高原产区‘霞多丽’葡萄适合酿造干白葡萄酒，‘小芒森’高糖高酸，总酚含量较高，水果香突出，适合酿造优质半甜或甜型白葡萄酒；‘威代尔’葡萄可溶性固形物含量较低，但果实出汁率高，酚类物质含量丰富，可用来酿造冰葡萄酒。

 

  关键词：山西；白色酿酒葡萄；酚类；香气

 

  酿酒葡萄（Vitis vinifera）为多年生藤蔓植物，在我国有着悠久的种植历史，我国酿酒葡萄产区生态条件非常有特色，从东到西，从南到北，相距都是200公里以上，不同的产区可以生产不同风格、不同种类、不同风味的葡萄酒。山西晋中地区位于黄土高原东部，夏天炎热，光照充足，昼夜温差大，土质为沙壤土，且土层深厚富含矿物质，有利于葡萄根的深扎固定，适合种植酿酒葡萄，是我国十大优质酿酒葡萄产区之一。葡萄酒的品质主要是由葡萄果实的品质决定的，而葡萄果实的品质又是由葡萄种植的地理位置、土壤、气候等条件决定的。酿酒葡萄果实品质主要包括糖酸含量、果形指数、出汁率、酚类物质和香气物质。其中酚类物质是葡萄酒中重要的风味物质之一，具有丰富的生物活性功能。对品丽珠营养系葡萄酒品鉴发现，葡萄酒中多酚类、醛类、酯类等物质含量高，葡萄酒口感评分高。尹海宁等研究表明‘赤霞珠’葡萄在中海拔葡萄园(2208 m)非花色苷酚类物质总量显著高于低海拔（2047 m）和高海拔（2387 m）。葡萄果实中香气物质主要包括醛、芳香化合物、萜、酯类等，共同作用下形成葡萄果实的香气，其中葡萄栽培地海拔高度、生长季平均温度都极显著影响葡萄果实香气物质的积累，且研究表明在意大利较高海拔处的葡萄果实香气更浓郁。管敬喜等对广西地区3个酿酒葡萄果实的香气物质组成及含量分析表明，同一地区不同品种间香气含量和组分存在显著差异。产区是影响葡萄果实品质的关键因素，而品种的基因型对品质影响超越任何环境因素，选择优质的酿酒品种对提高产区葡萄酒的品质非常重要。‘霞多丽’、‘雷司令’、‘贵人香’是优质的酿造干白葡萄酒品种，果实口味丰富，具有特征香气，是全球比受欢迎的白色酿酒葡萄品种。‘小芒森’葡萄是一个晚熟品种，成熟果实具有较高的含糖量，酿造的葡萄酒果香浓郁。‘威代尔’葡萄是‘白玉霓’和‘赛必尔’的杂交后代，抗寒性强，常用来酿造冰葡萄酒。葡萄果实品质是决定酿造葡萄酒品质的关键因素，分析比较5个主栽白色酿酒品种在山西地区的基本品质表现，评价果实不同部位酚类物质含量和香气物质种类及含量差异，为指导酒庄生产种植酿酒葡萄品种提供材料依据，对提升当地葡萄酒品质和影响力具有重要生产意义。

 

  1 材料与方法

 

  1.1 试验材料

 

  ‘霞多丽’、‘雷司令’、‘贵人香’、‘小芒森’、‘威代尔’葡萄材料均于2020年采至山西农业大学果树研究所酿酒葡萄品种圃（N37.34°，E112.49°，海拔846±5 m），株行距为0.8×2.5 m，为倾斜式单龙蔓厂字形篱架栽培。该地区属温带大陆性季风气候，年均温10.6 ℃，无霜期160~180 d。

 

  1.2 试验试剂与仪器

 

  试验所用氢氧化钠、福林酚、碳酸钠、氯化铝、乙醇、亚硝酸钠等试剂为分析纯，4-甲基-2-戊醇、乙醇、单宁酸、儿茶素试剂为色谱纯，生产厂家均为国药集团化学试剂有限公司。

 

  试验所用SPME萃取头（PDMS/CARDVB），型号：50/30 um ，北京华尔博科技有限责任公司；气相色谱-质谱联用（GC-MS），型号：7890-5975B，美国安捷伦公司（Agilent）；毛细管柱，型号：HP-INNOWAX，美国安捷伦公司。

 

  1.3 试验方法

 

  1.3.1 果实性状调查

 

  根据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》对5个酿酒葡萄成熟果实基本品质性状进行测定。

 

  1.3.2 酚类物质含量的测定

 

  采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量，用单宁酸等价表示（mg/g·FW）。总类黄酮含量测定采用氯化铝比色法，根据儿茶素标准曲线计算总类黄酮含量。

 

  1.3.3 果实香气物质的测定

 

  参照孙磊等方法进行果实的前处理和设置顶空固相微萃取及气相色谱质谱条件。

 

  根据GC-MS分离得到的质谱全离子扫描图谱，通过标样进行香气物质定性。对于没有标样的香气物质，将其与已 有文献相似图谱进行比对，还可使用计算机检索NIST 11标准库进行半定性。

 

  根据葡萄的挥发性香气浓度高低，用目标香气的标准品制备香气物质标准曲线，根据标准曲线对果实中相应香气物质进行定量，如果香气物质没有标样，可以根据与香气化合物碳原子数接近的或者化学结构接近的标样进行半定量。

 

  1.4 统计分析

 

  利用Excel 2019进行数据分析与绘图，利用SAS 9.2进行显著性分析。

 

  2 结果与分析

 

  2.1  5个酿酒葡萄果实基本品质测定结果

 

  5个白色酿酒葡萄成熟果实基本品质如表1所示，其中‘威代尔’葡萄单粒质量最大为1.83 g，分别比‘霞多丽’高27.97%（P<0.05）、比‘雷司令’高69.44%（P<0.05）；5个酿酒品种果形指数间于0.89~1.02间，且‘霞多丽’与‘雷司令’果形指数差异不显著；‘小芒森’葡萄可溶性固形物含量最高为23.62%，显著高于其他4个品种，‘霞多丽’可溶性固形物含量也较高，显著高于其他3个品种；‘霞多丽’可滴定含量显著高于其他4个品种，‘威代尔’可滴定酸含量最低；‘雷司令’葡萄pH最低，显著低于其他4个品种；‘威代尔’葡萄出汁率最高，分别比‘贵人香’高2.37%（P<0.05），比‘小芒森’高11.19%（P<0.05）。

 

 

  2.2  5个酿酒葡萄果实酚类物质比较

 

  2.2.1  5个酿酒葡萄果皮和果肉中总酚含量比较

 

  5个酿酒葡萄果皮和果肉中总酚含量如图1所示，其中‘小芒森’果皮中总酚含量最高为17.29 mg/g，分别比霞多丽葡萄果皮中总酚含量高66.41%（P<0.05），比‘贵人香’葡萄高132.08%（P<0.05），比‘雷司令’葡萄高193.55%（P<0.05），与‘威代尔’葡萄差异不显著。‘小芒森’和‘威代尔’葡萄果肉中总酚含量差异不显著，分别为10.46 mg/g、12.20 mg/g，显著高于其他3个酿酒品种。霞多丽和雷司令葡萄果肉中总酚含量差异不显著，都显著高于‘贵人香’葡萄。

 

 

  2.2.2  5个酿酒葡萄果皮和果肉中总类黄酮含量比较

 

  5个酿酒葡萄果皮和果肉中总类黄酮含量如图2所示，从图可以看出‘威代尔’葡萄果皮中总类黄酮含量最高为5.22 mg/g，显著高于其他4个酿酒品种；‘霞多丽’葡萄果皮中总类黄酮含量为3.62 mg/g，分别比‘贵人香’高10.23%（P＞0.05），‘小芒森’高24.39%（P<0.05），比‘雷司令’高135.06%（P<0.05）。‘小芒森’葡萄果肉中总类黄酮含量最高为0.41 mg/g，显著高于其他4个酿酒品种。‘霞多丽’、‘雷司令’、‘贵人香’、‘威代尔’果肉中总类黄酮含量为0.09 mg/g~0.24 mg/g，且差异不显著。

 

 

  2.3  5个酿酒葡萄果实中香气物质比较

 

  2.3.1  5个酿酒葡萄果实中香气种类及含量

 

  如表2所示为5个酿酒葡萄成熟果实中香气种类数，在5个酿酒葡萄中共检测出97种香气物质，其中在‘霞多丽’葡萄中检测出香气种类最多为88种，酯类物质在5个酿酒葡萄中检测到种类数最多，烯烃类香气物质大多具有怡人的果香、花香，是葡萄品种香的主要组分，其对葡萄酒的香气有着很大的奉献，在5个酿酒葡萄中检测到香气种类仅次于酯类香气物质。

 

  如图3为5个酿酒葡萄成熟果实中香气种类含量，由图可知，香气含量中醇类物质含量占比较高，其中‘雷司令’和‘威代尔’葡萄中醇类香气物质含量分别占总香气含量的69.21%、66.58%。‘贵人香’和‘威代尔’葡萄中酯类香气物质含量显著高于其他3个葡萄品种，醛酮类香气物质在‘雷司令’和‘贵人香’葡萄中含量较高，显著高于其他3个品种。‘小芒森’葡萄果实中烯烃类香气物质含量最高，分别比‘霞多丽’葡萄高50.02%（P<0.05），比‘雷司令’葡萄高15.65%（P＞0.05），比‘贵人香’葡萄高7.83%（P＞0.05），比‘威代尔’葡萄高91.77%（P<0.05）；‘雷司令’葡萄酸类香气物质含量最高为664.96 μg/L。5个酿酒葡萄其他香气物质含量均低于60 μg/L，且差异不显著。

 

 

  2.3.2  5个酿酒葡萄果实中不同香型OAVs比较

 

  气味活力值（OAV）是香气物质浓度与其嗅觉阈值的比值，是用来描述香气物质在香气体系中的贡献度，各香气物质之间存在累加、协同等作用，根据香气特征将香气物质进行分组，计算一类香气特征的OAV总值。如图4所示为5个酿酒葡萄不同香气类别OAV总值，由图可知，5个酿酒葡萄间水果香OAVs差异显著，其中‘小芒森’葡萄水果香OAVs最高，‘霞多丽’葡萄中水果香OAVs分别比‘雷司令’高27.20%，比‘贵人香’高12.16%，比‘威代尔’高33.33%。‘雷司令’和‘贵人香’葡萄中花香OAVs总值较高，显著高于其他3个葡萄品种。在‘雷司令’葡萄中检测到植物香OAVs值最高为73.55，其他4个葡萄品种植物香OAVs值间于61.24~63.96。脂肪香OAVs值在5个酿酒葡萄中较低，均低于2，且相互之间差异不显著。

 

 

  3 讨论

 

  酿酒葡萄果实品质是决定葡萄酒品质的关键因素，不同品种在相同生态环境相同栽培条件下，其果实品质存在显著差异，选择适合当地栽培的酿酒品种对提升地方葡萄酒品质至关重要。酿酒葡萄果实的基本品质包括果粒重、果形指数、糖酸含量、出汁率、pH等，本研究中5个白色酿酒葡萄在果粒大小、糖酸含量、pH等指标存在明显差异，一般要求酿造葡萄酒的果实含糖量应在17.00%，本研究中5个酿酒葡萄可溶性糖含量均在18.00%以上，达到生产葡萄酒要求。钟海霞等对新疆10个酿酒葡萄品种可溶性糖含量研究表明，‘威代尔’葡萄可溶性糖含量最低，这与本研究的5个白色酿酒葡萄中‘威代尔’葡萄可溶性固形物含量最低的结论一致。商浥等对陕西合阳地区5个白色酿酒葡萄果皮品质研究发现，‘小芒森’葡萄含糖量最高，这与本研究中在黄土高原产区‘小芒森’葡萄含糖量较高结论一致，但在黄土高原产区的‘小芒森’果实中可溶性固性含量比陕西合阳地区高14.55%，这可能与当地气候环境有关。

    

  酚类物质影响葡萄酒的收敛性、苦味、澄清度和稳定性，是葡萄酒中的关键风味物质，生态环境条件能够明显影响葡萄果实中酚类物质的含量。唐永红对5个酿酒葡萄产区3个葡萄品种品质分析发现，白色酿酒品种‘霞多丽’在新疆五家渠产区表现为果粒较大，且酚类物质含量高。本研究中，‘威代尔’葡萄果粒较大，其果皮和果肉中总酚和类黄酮含量均较高，这与其品种特性相关。晚熟酿酒葡萄多酚类物质积累状况较好，葡萄酒的感官品质也优于早熟品种。对贺兰山东麓不同酿酒葡萄果实中酚类物质比较发现，在白色欧亚种葡萄果实中，‘小芒森’葡萄果实中酚类物质含量较高。这与本研究中‘小芒森’葡萄果皮果肉中酚类和类黄酮物质含量较高结论一致。

 

  同一产地酿酒葡萄品种不同，香气组成的种类、含量及比例均存在明显差异，秦欢等以重庆3个白葡萄品种成熟果实为研究材料，运用GC-MS技术测定表明3个白色酿酒葡萄中存在醇类、醛类、酮类、酯类、烯烃、烷烃及少量其他香气化合物。郑立阳等以新疆8个地区3白色酿酒品种为试材，测定发现果实香气成分中醇类香气物质含量最高。这与本研究中5个白色酿酒葡萄果实中醇类物质香气含量最高结论一致，其中‘雷司令’和‘威代尔’葡萄中醇类香气物质含量分别占总香气含量的69.21%、66.58%。。YLJ A等测定分析了刺葡萄香气中的酯类香气，为刺葡萄风味类型的分类提供依据。Ozan G等在‘美乐’和‘赤霞珠’葡萄酒中共检测到74种香气化合物，并根据香气描述符对香气化合物进行分类，包括水果香、花香、植物香等。张云峰等对‘威代尔’葡萄果实进行定性研究得到87种香气物质，且香气雷达图显示‘威代尔’葡萄果实特征香气为青草香。本试验在5个酿酒葡萄中共检测出97种香气物质，其中在‘霞多丽’葡萄中检测出香气种类最多为88种，‘威代尔’葡萄植物香OAVs值较高。Vilanova M等对西班牙主栽品种香气测定表明，‘琼瑶浆’葡萄OAVs值最高；丁燕等对蓬莱葡萄产区的3个主栽白葡萄品种的香气物质测定分析表明，‘小芒森’葡萄香气最为丰富和复杂。本研究中，‘小芒森’葡萄OAVs值最高，且主要呈水果香。

 

  ‘霞多丽’葡萄糖酸适中，且酚类物质含量丰富，香气物质种类丰富且主要呈花果香，适合酿造干白葡萄酒，‘小芒森’高糖高酸，果实中总酚含量较高，水果香突出，适合酿造优质半甜或甜型白葡萄酒；‘威代尔’葡萄可溶性固形物含量较低，但果实出汁率高，果实中总酚和总类黄酮含量高，香气适中，可在黄土高原地区用来酿造冰葡萄酒。