遮光處理對釀酒葡萄果實品質的影響

倪志婧, 馬文平, 王 薇, 宋長冰, 魏兆軍

(1.北方民族大學 生物科學與工程學院，寧夏 銀川 750021; 2.合肥工業(yè)大學 生物與食品工程學院,安徽 合肥 230009)

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遮光處理對釀酒葡萄果實品質的影響

倪志婧1,2, 馬文平1, 王 薇1,2, 宋長冰1, 魏兆軍2

(1.北方民族大學 生物科學與工程學院，寧夏 銀川 750021; 2.合肥工業(yè)大學 生物與食品工程學院,安徽 合肥 230009)

文章以“赤霞珠”葡萄品種為材料,設置不同遮光條件,調查光照條件對寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄果實品質成分的影響。結果表明:遮光處理后,葡萄的可溶性固形物、總糖、糖酸比和總花色苷的量顯著降低,但是總酸、總酚和單寧的量上升;其中遮光處理對葡萄果實中的單寧影響最大,其次為總花色苷；遮光率為40%條件下,葡萄的可溶性固形物、總糖、糖酸比和總花色苷的量分別下降了4.21%、4.07%、8.85%和13.22%,總酸、總酚和單寧的量分別上升了5.23%、8.46%和43.86%。綜合考慮釀酒工藝對葡萄原料的要求, 遮光率為40%條件下能夠在一定程度上提升釀酒葡萄品質。

光照強度;遮光;葡萄品質;賀蘭山東麓

優(yōu)質釀酒葡萄原料是釀造高質量葡萄酒的關鍵因素,釀酒用葡萄要求糖、總酸含量適中,且果實具有典型的香氣[1]。目前除了重點研究對釀酒葡萄糖、酸及糖酸比外,對影響葡萄酒的口感和香氣的酚類物質、單寧等研究也得到重視。我國釀酒葡萄栽種面積呈逐年上升趨勢,寧夏已成為國內最大的釀酒葡萄產區(qū),其中賀蘭山東麓是我國公認的最適合種植釀酒葡萄的優(yōu)質產區(qū)之一。賀蘭山東麓光照充足,滿足釀酒葡萄的生長需要。光照是葉片光合作用的能源,光照強度直接影響葡萄的產量和葡萄果實的品質;同時,光還作為環(huán)境信號起作用,對葡萄果實品質起到調控作用[2]。光照過高,葡萄光合作用旺盛,果實的糖份高,對于鮮食葡萄來說是優(yōu)點;但是,利用糖分過高的釀酒葡萄釀造的葡萄酒酒精度偏高,會在一定程度上削弱釀酒葡萄的香氣成分呈現(xiàn)。光照對葡萄的單寧、總酚等次生代謝產物的合成也有影響,影響了葡萄酒的香氣和風味的形成。本文以“赤霞珠”葡萄品種為材料,設置不同遮光條件,調查遮光處理對釀酒葡萄果實品質成分的影響,為改善葡萄生長期間的栽培管理,提高該地區(qū)釀酒葡萄成熟度控制及葡萄酒的品質提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 地理、氣候條件

賀蘭山東麓葡萄產區(qū)位于銀川平原的西部邊緣,該地區(qū)大于10 ℃的活動積溫為3 300 ℃左右,具有發(fā)展中晚熟釀酒葡萄品種的優(yōu)越條件。在8月份當?shù)厝站鶞囟容^高(23 ℃),晝夜溫差大(10～15 ℃),有利于光合產物的積累;而在8月下旬至9月底葡萄成熟期間,當?shù)靥鞖馇缋?有充足的日照,且溫度不高,有利于漿果緩慢而充分成熟。平均年大于10 ℃有效積溫為1 534.9 ℃,7～9月有效積溫為961.6 ℃,有效積溫、日照時數(shù)、光照強度均優(yōu)于國際公認的標準值[3]。

1.2 供試品種和遮陽網(wǎng)

試驗品種為6 a生赤霞珠(Cabernetsauvignon),別名解百納。原產法國,屬西歐品種群。

供試遮陽網(wǎng)來自河北安平旭泰遮陽網(wǎng)防護網(wǎng)廠,遮光率分別為40%、50%、60%。

1.3 田間實驗方法及采樣方法

試驗區(qū)選擇在寧夏園藝所試驗田,平均地下水位為1.2～1.8 m,葡萄株行距0.5 m×3 m,單臂籬架。從葡萄果實轉色期到成熟期進行遮陽,設遮光60%、50%、40% 3個處理,每個處理重復3次,面積為300 m2,以自然光照為對照。

每個處理設置3個重復試驗小區(qū),在每個小區(qū)隨機選取生長勢一致的12棵植株,在12棵植株的上中下各選1個果穗,一共選取36穗,掛牌做標記。取樣時在這36個果穗的上中下部各取1個果粒,共108粒。采樣后放入保鮮袋,裝入低溫絕熱采樣箱,于當天檢測各項生理指標。

1.4 品質成分的測定

品質成分的測定依據(jù)文獻[4]；利用手持測糖儀測定果汁中可溶性固形物質量分數(shù);利用標準氫氧化鈉溶液滴定法測定總酸;采用斐林試劑法測定總糖的質量濃度;計算總糖(可溶性固形物)與總酸(滴定酸)質量比；采用福林-肖卡法測定總酚的質量比;采用福林-丹尼斯法測定單寧質量比(以單寧酸計)；采用pH值示差法測定總花苷的質量比。

2 結果與分析

2.1 對成熟果實可溶性固形物質量分數(shù)的影響

可溶性固形物主要指可溶性糖類物質或其他可溶物質,是衡量葡萄品質的重要因子之一。光照對葡萄可溶性固形物質量分數(shù)的影響如圖1所示。對照可溶性固形物質量分數(shù)最高(22.58%),其次為遮光率40%(21.63%),但是兩者之間并沒有顯著差異,遮光率60%的葡萄平均可溶性固形物質量分數(shù)最低(17.10%)。主要原因是光照充足時葉片產生了更多的光合產物,并經(jīng)過積累、運輸、轉化以及果實自身的光合同化作用和有機酸代謝等,漿果中可溶性固形物不斷積累。當光照不足時,葡萄形成的光合產物除被果實用作呼吸基質提供底物和能源外,還被用來合成細胞壁和原生質等,被漿果的呼吸作用和細胞的增殖與增大所消耗,所以消耗了較多的糖,導致可溶性固形物質量分數(shù)降低[2]。

圖1 不同處理葡萄果實中可溶性固形物的質量分數(shù)

2.2 遮光處理對成熟果實總酸質量濃度的影響

遮光處理對成熟果實總酸質量濃度的影響如圖2所示。從圖2可以看出,遮光率40%、50%、60%及對照平均總酸質量濃度分別為5.83、6.01、6.75、5.54 g/L。不同處理之間總酸質量濃度差異顯著,其中對照總酸質量濃度最低,遮光率為60%總酸質量濃度最高,說明隨著光照的減弱,總酸質量濃度逐漸升高。釀酒葡萄中的酸主要是蘋果酸、酒石酸和少量檸檬酸,葡萄轉色前果實含酸量可達50 g/L,轉色后酸被呼吸消耗,葡萄果實中含酸量逐漸減少[5]。同時,漿果成熟期光照嚴重不足時,漿果不僅酸高、糖低、品質次,而且易感病,風味不良,無法成為釀酒和其他加工品的好原料,故該期光照好壞對漿果品質有很大的影響[6]。釀酒葡萄的適宜酸度應為6～10 g/L,否則會使酒出現(xiàn)乏味、少筋、平淡或酸澀、粗硬[7]。

圖2 不同處理葡萄果實中總酸的質量濃度

2.3 遮光處理對成熟果實總糖質量濃度的影響

不同遮光處理對總糖質量濃度的影響如圖3所示,由圖3可知，遮光率為40%、50%、60%及對照平均總糖質量濃度分別為212.0、193.3、174.0、221.0 g/L。其中對照總糖質量濃度最高,遮光率為60%總糖質量濃度最低。主要原因可能是總糖的積累和光照關系密切,隨著光照的增強,光合作用加強,糖分積累增加。文獻[8]研究表明,隨著光照的減弱,糖分積累減少,這和本研究得出的結論是一致的。總糖是釀酒葡萄最重要的品質因子,主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖等組成。含糖量高的果實釀出的酒醇厚豐滿,但葡萄酒含糖過高也會造成酒度過高,從而掩蓋葡萄本身的果香,影響葡萄酒的感官質量。

圖3 不同處理葡萄果實中總糖的質量濃度

2.4 遮光處理對果實糖酸比的影響

糖酸比用總糖度和總酸度的比值來表示。由于隨著葡萄的不斷成熟,果漿中的糖分會不斷增加,而酸質量會不斷減少,該比值隨著葡萄的不斷成熟而增大[5]。不同處理對糖酸比的影響如圖4所示。由圖4可以看出，對照糖酸比最高,遮光率為60%糖酸比最低。研究表明,產酒用葡萄的合適糖酸比為35～45,其中糖酸比為32時最好[5]。因此,對照和遮光率為40%時糖酸比比較合適。

圖4 不同處理葡萄果實中的糖酸比

2.5 遮光處理對成熟果實總酚質量比的影響

酚類物質包括單寧、花色苷、酚酸和黃酮類化合物,是葡萄果實的重要品質成分之一,決定著葡萄及其加工品的顏色、澀感、苦味、氧化性能等;酚類物質中,以花色素苷和單寧最為豐富;單寧與葡萄的澀味、抗氧化性能有關[9]。不同遮光處理下總酚質量比如圖5所示,其中遮光率為40%總酚質量比最高,遮光率為50%總酚質量比最低,且和對照沒有顯著差異。研究表明,在強光、高溫下的葡萄漿果含有較多的槲皮素-3-葡萄糖苷和較少的二甲花翠素[10],但總酚質量比下降。這可能因為長時間的陽光直射引起溫度過高而使酚類化合物的質量比下降，但低光強處理同樣抑制了酚類物質的積累，這說明只有在一定光強和溫度范圍內酚類物質的合成才會順利進行。

圖5 不同處理葡萄果實中總酚的質量比

2.6 遮光處理對成熟果實單寧質量比的影響

單寧是一種酸性物質,主要源于葡萄皮和葡萄籽。紅葡萄酒要保留葡萄皮發(fā)酵,在發(fā)酵過程中,酒液還會從橡木中汲取一定的單寧物質[9,11]。遮光處理對葡萄果實中單寧質量比的影響如圖6所示，由圖6可知，遮光率為40%、50%、60%及對照的葡萄中單寧平均質量比分別為2 546.00、2 305.85、2 159.57、1 769.76 mg/kg;不同處理單寧質量比有顯著差異,遮光率40%分別比遮光率50%、遮光率60%及對照高出10.41%、17.89%、43.86%。說明單寧質量比和光照關系密切,光照過高或者過低都不利于單寧的積累。

圖6 不同處理葡萄果實中單寧的質量比

2.7 遮光處理對總花色苷質量比的影響

花色苷(花青素)是花色素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物,具有清除體內自由基、抗腫瘤、抗癌、抗炎、抑制脂質過氧化和血小板凝集、預防糖尿病、減肥、保護視力等功能,葡萄果實中含有豐富的花色苷。遮光處理對成熟果實總花色苷的影響如圖7所示,實驗結果表明,遮光率為40%、50%、60%及對照的葡萄中總花色苷平均質量比分別為1 944.75、1 344.75、809.57、2 241.00 mg/kg;不同處理總花色苷質量比有顯著差異,其中對照花色苷質量比最高,顯著高于其他處理,遮光率為60%花色苷質量比最低。說明光照強度對花色苷質量比有明顯影響,隨著光照的增強,花色苷質量比增高。

圖7 不同處理葡萄果實中總花色素苷的質量比

3 討 論

本文以6 a生“赤霞珠”葡萄為材料,從葡萄果實軟化期到成熟期,對葡萄植株進行遮光,遮光率分別為60%、50%和40%,以不采用遮陽網(wǎng)為對照,在賀蘭山東麓研究了不同光照條件對釀酒葡萄品質的影響。遮光率為60%可溶性固形物及總糖的量最低,酸的量最高,糖酸比最低;光照不足影響葡萄的成熟品質,對照總糖質量濃度最高,相應的葡萄酒酒度過高,對葡萄酒的感官質量有影響,遮光率為40%葡萄在成熟度和品質指標上表現(xiàn)比較適中,不僅達到葡萄成熟所具有的糖度、酸度及合適的糖酸比,總酚和單寧質量比高,總花苷質量比適中。本研究說明賀蘭山東麓有充足的光照條件完全能滿足釀酒葡萄普通生長的需要；本實驗給予葡萄生長所需光照,適當遮光并延遲采收,使葡萄品質成分緩慢積累,在適當?shù)恼诠鈼l件下控制葡萄成熟度并在一定程度上提升葡萄的品質。

[1] 張振文,賀普超,惠竹梅,等.葡萄品種學[M].西安:西安地圖出版社,2000:34-168.

[2] 李艷春.果實成熟期光照對赤霞珠葡萄光合作用、果實品質及養(yǎng)分積累的影響[D].保定:河北農業(yè)大學,2009.

[3] 施明.賀蘭山東麓風沙土紅地球葡萄水肥耦合效應與協(xié)同管理[D].銀川:寧夏大學,2014.

[4] 全國食品工業(yè)標準化技術委員會釀酒分技術委員會.葡萄酒、果酒通用分析方法:GB/T15038—2006[S].北京：中國標準出版社，2006：2-56.

[5] 李記明.關于葡萄品質的評價指標[J].中外葡萄與葡萄酒,1999(1):54-57.

[6] COOMBE B G.Distribution of solutes with the developing grape berry in relation to its morphology [J].American Journal of Enology and Viticulture,2009,38(2):120-127.

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[8] 王秀芹，戰(zhàn)吉成，黃衛(wèi)東.植物對弱光逆境的響應[J].園藝學進展,2002(5):832-833.

[9] 李華.葡萄酒中的丹寧[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2002,30(3):137-141.

[10] 王美麗，吳魯陽，張振文，等.HPLC 法測定不同葡萄品種成熟過程中單體酚的變化[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2007,35(4):134-138.

[11] 謝兆森,曹紅梅,王世平.影響葡萄果實品質的因素分析及栽培管理[J].河南農業(yè)科學,2011,40(3):125-128.

(責任編輯 閆杏麗)

Effect of shading treatment on the quality of wine grapes

NI Zhijing1,2, MA Wenping1, WANG Wei1,2, SONG Changbing1, WEI Zhaojun2

(1.College of Biological Science and Engineering, Beifang University of Nationalities, Yinchuan 750021, China； 2.School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

In this paper, the grape variety of “Cabernet Sauvignon” was used to analyze the effect of different shading conditions on the fruit quality of wine grapes in eastern area of Helan Mountain, Ningxia. The results showed that the content of soluble solids, total sugar, sugar-acid ratio and total anthocyanins of grape grown under the shading condition decreased significantly, but the content of total acid, total phenols and tannin in fruit increased. The effect of shading treatment on the grape fruit tannin was the highest, followed by total anthocyanins. Under 40% shading condition, the content of soluble solids, total sugar, sugar-acid ratio and total anthocyanins of grape decreased about 4.21%, 4.07%, 8.85% and 13.22%, respectively, but the content of total acid, total phenols and tannin increased about 5.23%, 8.46% and 43.86%, respectively. Considering the requirements of winemaking process to grape material, the treatment of 40% shading can improve the quality of wine grape.

light intensity; shading; quality of wine grape; eastern area of Helan Mountain

2016-04-05；

2016-06-13

國家科技支撐計劃資助項目(2013BAD09B03);寧夏回族自治區(qū)自然科學基金資助項目(NZ13090)和北方民族大學校級科研資助項目(21500825)

倪志婧(1982-),女, 回族,寧夏銀川人,合肥工業(yè)大學博士生,北方民族大學講師; 魏兆軍(1970-),男,安徽合肥人,博士,合肥工業(yè)大學教授,博士生導師.

10.3969/j.issn.1003-5060.2016.11.024

TS262.7

A

1003-5060(2016)11-1563-04