酿酒葡萄品种改良岗位

  摘 要：酿酒葡萄果实香气是酿造葡萄酒风格与典型性的关键因素，研究分析果实中香气物质差异，为合理选择葡萄营养系提供理论依据。以品丽珠三个营养系为试验材料，对其果实成熟期香气物质进行分析比较。结果表明：在CF214中检测到香气种类最多，为102种，其中CF327表现为醇类、酸类、烯烃类物质含量较高；聚类热图表明CF214和CF327果实中特征香气物质香气含量丰富，CF409果实中特征香气物质与CF214和CF327差异较大，且CF214和CF327表现为较高的花果香OAVs。在黄土高原栽培条件下，CF327表现为高香气品丽珠营养系。

  葡萄酒的质量首先取决于葡萄原料，优良的酿酒品种对提高葡萄酒品质、酿造特色葡萄酒有关键作用。营养系是指果树品种进行无性繁殖时，具有保持该品种优良性状的植株群体，且如果营养系在生产中表现较原品种明显更优，可成为该品种的改良种。通过营养系选种已有许多成功的案例，E Hajdu通过对酿酒葡萄‘科维丁卡’营养系研究发现，不同的营养系在葡萄产量、抗病性、品质及发育周期等性状上存在显著差异，可为目的育种提供材料。土耳其葡萄研究站通过收集主栽鲜食葡萄品种‘西耶宝石’的变异系，建立了‘西耶宝石’葡萄营养系圃，对其产量、成熟度、感官品质及修剪后萌芽率进行分析比较，目前已选育出了5个在感官品质、产量、浆果形状方面得到显著提升的营养系。不同营养系香气物质差异明显，霞多丽76 为香气浓郁性营养系，利用香气物质差异可以有效的鉴定和区分不同酿酒葡萄营养系。品丽珠是世界上公认的重要酿酒品种，与赤霞珠、蛇龙珠合称酿酒葡萄三大珠。本研究以品丽珠三个营养系果实试验材料，鉴定成熟果实基本品质，分析品丽珠不同营养系挥发性香气物质差异，筛选品丽珠不同营养系特征香气物质，为选育的优质品丽珠品系提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 材料和试剂

  1.1.1 试验材料

  试验材料取之山西农业大学果树研究所酿酒葡萄营养系选种圃，供试品系为品丽珠(Cabernet Franc)三个营养系，分别为：CF214、CF327、CF409，均为13年生自根苗，架势为倾斜式单龙蔓“厂字形”立架栽培，株行距为0.8 m×2.5 m。

  对品丽珠葡萄三个营养系在生产成熟时进行葡萄果实采样，采样通过对角线法则选取9棵葡萄树，每棵树分别需要在阴面和阳面的叶幕外层、结果部位居中的果穗上进行采果，每穗果在果穗上中下位置各选取3粒无病虫害无霉变的果粒，利用冰盒带回实验室，将果实用蒸馏水冲洗干净并擦干后，液氮速冻保存于超低温冰箱中用于香气物质的测定。

  1.1.2 试验仪器

  50/30 μm 萃取头，生产公司：北京华尔博科技有限责任公司；7890-5975B气相色谱-质谱联用（Gas chromatography-Mass spectrometry，GC-MS），生产公司：美国安捷伦公司（Agilent）；毛细管柱，型号：HP-INNOWAX 60 m×0.25 mm×0.25μm，生产公司：美国安捷伦公司。

  1.2 试验方法

  参照SUN等方法果实去除籽梗冷冻磨粉后离心取上清液，5 ml汁液于顶空瓶中，加1 gNaCl和10μl辛醇，40℃吸附30 min。载气为高纯氦气，流速:1 ml/min；固相微萃取手动进样，采用不分流模式，进样口温度为250℃，热解析8 min。质谱接口温度为280℃，离子源温度为230℃，电离方式为EI，电离能为70 e V，质量扫描范围为20~350 u。根据GC-MS分离得到的质谱全离子扫描图谱，通过标准品对香气物质定性定量。

  1.3 统计分析

  采用Excel 2010进行各因子的数据分析，利用Origin 2019b进行显著性分析和聚类热图分析。

  2 结果分析

  2.1 品丽珠不同营养系成熟果实香气物质种类及含量比较

  品丽珠不同营养系成熟果实中香气物质种类数如表1所示，三个营养系果实中酯类香气物质种类数较多，其中在CF214果实中检测到酯类香气物质最多，为42种，且在CF214果实中检测到烯烃类香气物质种类数也高于其他2个营养系。醛酮类和酸类物质种类在品丽珠三个营养系中差异较小，种类数为7-8种。

  不同类香气物质在葡萄果实中含量差异明显，如图1所示，为品丽珠不同营养系成熟果实不同类香气物质总含量，挥发性酸类物质在果实中含量较高，三个营养系挥发性酸类物质含量均高于6.85 mg/L。CF327果实中检测到的醇类物质含量分别比CF214和CF409高19.27%（P<0.05）和17.42%（P<0.05）。烯烃类物质为葡萄果实主要呈香物质，在品丽珠果实中种类较多，其中CF327中含量为573.86 μg/L，显著高于CF409。醛酮类物质在品丽珠果实中含量较低，分别为CF409（P<0.05）>CF214（P＞0.05）>CF327。其他类香气物质主要为酚类、萘类等物质，且在品丽珠三个营养系中均检测到了具有生青味的2-甲氧基-3-异丁基吡嗪物质。

  2.2 品丽珠不同营养系成熟果实特征香气物质分析

  利用主成分分析法对品丽珠三个营养系果实中特征香气进行提取，如图2为三个营养系果实中特征香气物质聚类热图，在三个营养系中共有58种特征香气物质，其中CF214和CF327聚为一类，醛、醇类香气物质在CF214和CF327果实中表现较高，香叶酸甲酯、乳酸乙酯、橙花醇、水杨酸甲酯、壬醛等花果香物质在CF214果实中含量高于其他两个营养系，CF327果实中金合欢醇、α-萜品醇、苯乙烯等烯烃类香气物含量较高；在CF409中检查到香茅醇等19中特征香气物质含量高，但检测D-柠檬烯等21种特征香气物质在CF409中含量明显较低。CF214和CF327果实中特征香气物质含量丰富，CF409表现为特征香气物质含量与CF214和CF327差异较大。

  2.3 品丽珠不同营养系成熟果实中不同香型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3所示为品丽珠三个营养系果实中不同香型OAVs值，品丽珠成熟果实主要香气类型为花香、果香、青草香，其中CF214和CF327花香OAVs均显著高于CF409；在CF327果实中检测到水果香OAV总值分别比CF214和CF409高8.71（P<0.05）和11.30（P<0.05）。三个营养系果实青草香OAVs差异不显著，介于58.10-61.65。脂肪香OAVs在三个营养系中表现较低，均低于3.48。

  3 讨论与结论

  同一果树品种不同的营养系在生长习性、果实品质、抗性等方面均存在显著差异，李红娟等研究表明蛇龙珠不同品系在果实特性、产量以及酿酒特性等方法均存在差异。不同品种营养系差异特点不同，牟德生等对多个酿酒葡萄营养系的果实基本品质进行调查表明，黑比诺营养系果粒大小存在显著差异、美乐营养系果实可滴定酸含量差异显著。

  不同酿酒葡萄品种果实中香气组成的种类、含量及比例存在明显差异，张云峰等对‘威代尔’果实定性到87种香气物质，本研究在品丽珠三个营养系检测到香气物质共有107种，不同营养系非共有香气物质种类多。对西班牙主栽酿酒品种葡萄酒测定表明，红葡萄酒中醇类香气物质含量高，品丽珠三个营养系果实中醇类和酸类香气物质较高，果实中香气对葡萄酒香气起决定作用。主成分分析品种差异表明，萜烯类香气物质是三个白色品种间最主要的差异组分，本研究中品丽珠三个营养系差异组分主要为萜烯类和酯类物质，这与品系香气特性相关。根据香气描述值，大多数香气物质具有果香和花香，SUN等对美洲本土葡萄测定发现一些酿酒品种中具有生青味的3-异丁基-2-甲氧基吡嗪（IBMP）和3-异丙基-2-甲氧基吡嗪（IPMP）浓度均远高于感官阈值，本研究中品丽珠三个营养系中均检测IBMP物质，这与栽培环境和品种特性有密切关系。Genovese等]测定艾格尼科和黑托雅果实OAV表明两个品种以青草香和花卉香为主，其中黑托雅花香OAVs是艾格尼科的两倍，品丽珠品种果实OAV以花果香和青草香为主,其中CF214和CF327果实花果香OAVs表现较高。

  品丽珠葡萄CF214和CF327香气物质种类多且含量丰富，不同营养系香气品质特征不同，作为酿酒葡萄可利用品系间香气的差异进行混酿，以期提高葡萄酒的品质，通过各营养系风味物质特性进行营养系引种和葡萄育种亲本的选择，为选育出适宜地域特色的酿酒葡萄品系/品种提供材料依据。