酿酒葡萄品种改良岗位

  摘 要：果实品质是酿造葡萄酒风格与典型性的关键因素，研究果实中酚类物质变化规律，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’3个营养系为试材，对其果实不同时期及部位酚类含量进行分析比较。结果表明，CF214表现为小果型，且可溶性固性物含量达26.67%；CF327果皮中单宁和花色苷物质在完全成熟时显著最高；种子中不同酚类物质在转色后逐渐分解下降，CF327种子中单宁和总类黄酮物质在转色后60 d和80 d时显著高于CF214。在黄土高原栽培条件下，CF214为高糖营养系，CF327表现为高酚‘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，且如果营养系在某些方面较原品种表现出更明显的优势，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，通过对酿酒葡萄‘科维丁卡’（Kovidinka）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，可为目标育种提供材料。土耳其葡萄研究站通过收集主栽鲜食葡萄品种‘西耶宝石’（Siyah Gemre）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。葡萄果实的酚类物质是一种具有生物活性的次生代谢物，其代谢产物有总酚、黄酮醇、黄烷醇、原花色素、花色苷等，主要存在于葡萄果实表皮和种子中，对红葡萄酒的色泽、口感、抗氧化、抗菌有重要作用。通过果实酚类物质的含量可以在一定程度上反映葡萄酒的品质，通过对‘赤霞珠’营养系品种葡萄与葡萄酒品质的研究表明，‘赤霞珠’营养系98-CS-341在果实酚类物质含量均显著高于其他两个营养系。

  ‘品丽珠’（Cabernet Franc）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“三珠”。对‘品丽珠’营养系果实不同时期酚类物质含量变化的研究还尚未报道，本研究以‘品丽珠’3个营养系果实不同时期果实为试材，鉴定成熟果实基本品质，研究不同营养系转色后不同时期果皮和种子中单宁、总类黄酮、黄烷醇、花色苷含量变化，以初步明确‘品丽珠’营养系在转色后不同时期酚类代谢物含量差异，为选育优质‘品丽珠’品系提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  试材取自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’3个营养系CF214、CF327、CF409，均为12年生自根苗，架势为倾斜式单龙干“厂字形”立架栽培，株行距为0.8 m×2.5 m。

  对3个营养系分别在转色后20、40、60、80 d（生产成熟期）进行葡萄果实采样，通过对角线法则选取9株树，选取每株的阴面和阳面的叶幕外层、结果部位居中的果穗上进行采集，并在每穗果的上中下位置各选取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，液氮速冻于超低温冰箱中用于酚类物质的测定。

  1.2 试验方法

  1.2.1 果实基本品质鉴定

  粒质量：对采样后的葡萄用剪刀紧挨果粒剪下，当天采用电子天平称量法测得。

  果形指数：用游标卡测定果粒纵横径，纵径比横径为果形指数。

  可溶性固形物含量：采用Atago PAL-1数显折射仪测定。

  可滴定酸含量：将果实完全破碎后采用 NaOH 滴定法测定。

  pH：将30粒葡萄榨汁，通过 pH 计直接测得葡萄的 pH。

  出汁率：称100 g不带果蒂的果粒将其在自封袋中充分破碎，利用纱布过滤，测得的汁液重即为葡萄出汁率。

  1.2.2 酚类物质含量测定

  从超低温冰箱中取冷冻葡萄100粒，立即对果实的果皮、种子进行剥离，用滤纸将汁液吸收干净后取果皮2 g、种子2 g分别于100 mL棕色容量瓶中，设3组独立重复，用体积分数70%的乙醇于暗处浸提24 h，过滤后滤液为酚类物质提取液。采用Folin-Ciocalteu法测定单宁含量，通过氯化铝比色法测定总类黄酮含量，采用香草醛-盐酸法测定黄烷醇，采用pH值示差法测定花色苷含量。总花色苷含量（mg·g-1）=A×VF×MW×1000/(ε×C)；

  A=(A520－A700)pH1.0－(A520－A700)pH4.5

  VF：稀释倍数；MW：花青素-3-葡萄糖苷分子量(449.2)；ε：花青素-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数，为29600；C：提取液浓度（mg·mL-1）。

  1.3 统计分析

  采用Excel 2010进行各因子的数据分析及柱形图制作。

  2 结果与分析

  2.1 不同营养系成熟果实品质比较

  ‘品丽珠’不同营养系果实品质存在差异，如表1所示，CF214粒质量显著低于CF327，表现为小果型，且CF214果形指数显著高于其他两个营养系，为明显的长圆形。CF214成熟果实可溶性固性物含量达23.67%，显著高于CF409。3个营养系果实可滴定酸含量和pH差异不显著。CF214和CF327果实出汁率均超过60.00%，显著高于CF409。

  2.2 不同营养系转色后不同时期酚类变化比较

  2.2.1 不同营养系转色后果皮和种子中单宁含量变化

  ‘品丽珠’葡萄转色后果实中单宁含量存在动态变化如图1，在转色初期，3个营养系果皮中单宁含量差异不显著；在转色40 d和60 d时，CF214和CF327果皮中单宁含量显著高于CF409；在转色后80 d时，CF327果皮中单宁含量为7.5 mg·g-1，显著高于其他两个营养系。3个营养系种子中单宁含量在转色后呈下降趋势；在转色后60 d时，CF327种子中单宁含量显著高于CF214；在转色后80 d时积累到最大值，此时‘品丽珠’3个营养系种子中单宁含量依次是CF327＞CF409＞CF214。

  2.2.2 不同营养系转色后果皮和种子中总类黄酮含量变化

  由图2所示，转色后中期3个营养系果皮中总类黄酮含量差异不显著，在果实采收成熟时（转色后80 d），CF409果皮中总类黄酮含量较高，分别比CF214和CF327高10.14%和9.54%。3个营养系种子中总类黄酮含量在果实转色后20 d时含量最高，随着成熟度增加含量降低；在转色后60 d和80 d时，CF327和CF409种子中总类黄酮含量均显著高于CF214。

  2.2.3 不同营养系转色后果皮和种子中黄烷醇含量变化

  由图3所示，‘品丽珠’3个营养系在转色后果皮中黄烷醇含量逐渐积累，在转色后80 d时达到最高值，在转色后60 d和80 d时，3个营养系果皮中黄烷醇含量差异不显著。葡萄种子中黄烷醇含量在转色后呈下降趋势，在转色后20 d时，CF409和CF327种子中黄烷醇含量显著高于CF214，在转色后40 d和转色后80 d时，3个营养系种子中黄烷醇含量差异不显著。由此可见，黄烷醇物质在‘品丽珠’3个营养系果皮和种子中含量差异均不明显。

  2.2.4 不同营养系转色后花色苷含量变化

  如图4所示，在转色初期，3个营养系花色苷含量差异不显著，在转色后40 d和60 d时，CF327果皮中花色苷含量显著高于CF214；在转色80 d时，CF327果皮中花色苷含量为12.72 mg·g-1，分别比CF214和CF327高6.71%、6.27%。

  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、抗性等方面均存在差异。李红娟等研究表明，‘蛇龙珠’不同品系在果实品质、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，‘品丽珠’营养系可溶性糖存在显著差异。而本研究中‘品丽珠’3个营养系的粒质量、果形指数、出汁率等存在显著差异。

  果实中酚类物质含量是酿酒葡萄品种的主要特征，对葡萄果实不同组织的酚类物质含量进行测定，以便更好的分析不同品种的酿酒品质，其中酚类物质在果皮中含量最高，种子中含量次之，果肉中含量最少，对酒体中酚类物质贡献也比较少。酿酒葡萄‘品丽珠’营养系随着果实的成熟，果皮和种子中酚类物质发生一系列复杂的变化，其中果皮中单宁、总类黄酮、黄烷醇、花色苷含量在转色后20 d后逐渐积累，这与此时的酚类物质大量向果皮运输有关，与对‘赤霞珠’不同时期整果破碎测得酚类物质含量变化的结果相反，这与果肉在整果中所占比例较大，使得果肉中酚类物质含量变化影响整果的酚类变化。对不同颜色刺葡萄花色苷合成相关基因的表达分析中发现，色素葡萄糖苷仅在黑色果实转色后被检测到，且发现F3′5′H、GST及OMT等结构基因也在黑色果实成熟期表达上调，验证了品丽珠3个营养系在转色开始出现花色苷的积累，及在转色后60 d至80 d得到大量积累的结论。3个营养系果皮中单宁、总类黄酮、黄烷醇物质在转色后20 d至完全成熟呈逐渐积累，并在转色后80 d时达到最大值，与对‘赤霞珠’不同时期总类黄酮含量变化结论相符。

  ‘品丽珠’葡萄3个营养系果实大小存在明显差异，且在不同时期果皮和种子的酚类物质含量存在明显差异，其中CF327葡萄果实酚类物质含量丰富，不同营养系品质特征不同，作为酿酒葡萄可利用品系间酚类和香气的差异进行混酿，以提高葡萄酒的品质。