赤霞珠葡萄漿果質(zhì)量對(duì)釀酒品質(zhì)的影響

吳明輝，陳為凱，何非，王羽西，劉鑫，楊哲，朱燕溶，石英，段長青，王軍*

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院/葡萄與葡萄酒研究中心，北京 100083）

赤霞珠葡萄漿果質(zhì)量對(duì)釀酒品質(zhì)的影響

吳明輝，陳為凱，何非，王羽西，劉鑫，楊哲，朱燕溶，石英，段長青，王軍*

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院/葡萄與葡萄酒研究中心，北京 100083）

為了明晰葡萄漿果質(zhì)量對(duì)其構(gòu)成和釀酒品質(zhì)的影響，連續(xù)兩年將采收期的赤霞珠葡萄漿果稱重并測(cè)量漿果直徑，分析漿果質(zhì)量分布與漿果體積和密度的關(guān)系；將漿果按照質(zhì)量分成6個(gè)級(jí)次，分析各質(zhì)量級(jí)次漿果的組織構(gòu)成、可滴定酸、可溶性固形物及酚類物質(zhì)和香味物質(zhì)的變化。結(jié)果表明：有59%（2013年）～64%（2012年）的漿果質(zhì)量分布在0.76～1.25 g之間；漿果體積與質(zhì)量呈正相關(guān)；漿果質(zhì)量對(duì)漿果密度無影響；漿果質(zhì)量與果皮質(zhì)量、種子數(shù)量、單粒種子質(zhì)量、種子總質(zhì)量呈正相關(guān)；質(zhì)量較小的漿果，其相對(duì)果皮質(zhì)量較高、相對(duì)種子質(zhì)量較低；隨著漿果增大，其果汁的可溶性固形物含量下降，果皮的總酚、花色苷、黃酮醇及黃烷醇含量下降；漿果大小對(duì)蘋果酸、酒石酸也有影響；漿果大小對(duì)檢測(cè)的香氣物質(zhì)含量影響不明顯。

漿果大小；果實(shí)構(gòu)成；釀酒品質(zhì)；有機(jī)酸；酚類化合物；香味化合物

葡萄酒品質(zhì)的差異很大程度上取決于釀酒葡萄漿果品質(zhì)（成熟度、大小）的一致性[1-3]。優(yōu)質(zhì)葡萄酒的原料首要的是具有均一的成熟度和合適的漿果大小。成熟不充分的葡萄漿果帶給葡萄酒的是生青味，而過熟的葡萄漿果帶給葡萄酒的是果醬味[4]；小粒漿果的果皮薄[5]、種子少，不耐浸漬；而大粒漿果的成熟度差、果皮相對(duì)質(zhì)量小，影響葡萄酒質(zhì)量的風(fēng)味物質(zhì)含量低。因此，大小和成熟度相對(duì)均一的葡萄漿果對(duì)葡萄酒的質(zhì)量、風(fēng)格影響極大。

葡萄漿果的一致性包括其成熟度的一致性、著色及大小的一致性，果皮厚度、種子大小及數(shù)量等因素，這些因素的差異性可以概括為葡萄漿果成熟的一致性和構(gòu)成的一致性[6]。漿果的異質(zhì)性最主要體現(xiàn)在漿果大小和成熟度的差異上。

決定紅葡萄酒顏色、酒體和香味的化合物主要存在于漿果的果皮中。葡萄酒的呈色物質(zhì)主要來自葡萄果皮中的花色苷，而且葡萄酒的顏色還與葡萄酒的pH、輔色作用、單體黃烷-3-醇、黃酮醇和羥基肉桂酸等有關(guān)[7-8]；葡萄酒的苦味和收斂性則與葡萄果皮和種子中的單寧有關(guān)[9]。如果將葡萄漿果視為一個(gè)完美的球體，則果皮質(zhì)量與其表面積（4πr2）呈正相關(guān)，漿果質(zhì)量與其體積（4πr3/3）呈正相關(guān)，果皮/漿果質(zhì)量比與漿果直徑呈負(fù)相關(guān)。因此，小粒漿果的果皮與漿果質(zhì)量比更大，葡萄漿果和葡萄酒中的酚類化合物含量更多[10-12]。小粒漿果的比表面積較大，有利于果皮中酚類化合物的浸出[13]。此外，漿果大小對(duì)種子與漿果質(zhì)量比也有影響，從而影響葡萄酒中的酚類化合物含量與構(gòu)成[10,14]。所以在釀酒生產(chǎn)實(shí)踐中，有目的的增加漿果均一性的穗選和粒選工藝，提高溶質(zhì)含量的抽汁和添加白葡萄皮渣工藝[15-16]，均有助于釀酒質(zhì)量的提高。

釀酒葡萄漿果含糖量、花色苷、多酚類物質(zhì)的增加有利于其釀酒品質(zhì)，漿果成熟的一致性也是釀造優(yōu)質(zhì)葡萄酒的前提。前人研究表明，赤霞珠葡萄的漿果越小，其釀造的葡萄酒顏色越好，可滴定酸、總酚和單體黃烷-3-醇的濃度都高于較大漿果釀造的葡萄酒[17]；而在西拉葡萄中，小粒漿果中花色苷和酚類化合物的提取率高于其他大小的漿果，但中等大小的葡萄漿果釀造的葡萄酒品質(zhì)最佳[18]。

為此，本研究于2012年和2013年調(diào)查了河北省懷來縣的赤霞珠葡萄，在漿果質(zhì)量分級(jí)的基礎(chǔ)上，測(cè)量了種子質(zhì)量、總酸、可溶性固形物以及酚類化合物和香味化合物。以期為減小漿果的異質(zhì)性，提高漿果品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)葡萄酒的釀造研究提供理論依據(jù)。

1 材料方法

1.1 標(biāo)準(zhǔn)品和試劑

色譜級(jí)的甲醇、甲酸、乙酸和乙腈，購自Fisher公司（Fairlawn，NJ，USA）；銠元素（Rh）、福林酚試劑、二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷、(+)-兒茶素、槲皮素、沒食子酸、酒石酸、蘋果酸和香氣標(biāo)準(zhǔn)品，購自Sigma公司（St. Louis，MO，USA）。硝酸、雙氧水和氫氟酸，購自Merck KGaA公司（Darmstadt，Germany）；去離子水（＜18 MΩ電阻）由Milli-Q超純水凈化系統(tǒng)（Millipore，Bedford，MA，USA）制備。

1.2 儀器設(shè)備

低溫離心機(jī)（TDL-5-A，上海飛鴿儀器有限公司）；超聲波清洗機(jī)（SG3200HBT，上海冠特超聲儀器有限公司）；紫外分光光度計(jì)（T6，上海普析通用儀器公司）；冷凍干燥機(jī)（FD-1A-50，北京必瑞克生物科技有限公司）；Agilent 1100系列LC/MSD Trap-VL液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；Agilent 1200系列LC/ MSD Trap-VL高效液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；0.22 μm微孔濾膜；Agilent 6890 GC和Agilent 5975 MS（美國Agilent公司）氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），毛細(xì)管柱為HP-INNOwax 60 m×0.25 mm ×0.25 μm（美國J&W Scientif c公司）。

1.3 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為赤霞珠葡萄，連續(xù)調(diào)查兩年（2012年和2013年）。葡萄園位于河北省懷來縣十八家村（北緯40°18′48′，東經(jīng)115°46′25′），供試植株于2000年定植，自根苗，東西行向，栽植密度2.5 m×0.5 m，葡萄植株采用單蔓直立架形，常規(guī)田間管理，短梢修剪。2012-2013年懷來縣兩年氣候數(shù)據(jù)及采收日期見表1，采樣期間的氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http：//cdc.cma. gov.cn/home.do）。

1.4 樣品采集

除去外側(cè)兩行，選取長勢(shì)正常的葡萄植株，將果穗采集后混合，放入裝有冰袋的保溫箱中，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。剪下漿果，稱重并分為6個(gè)質(zhì)量級(jí)次（≤0.50 g、0.51～0.75 g、0.76～1.00 g、1.01～1.25 g、1.26～1.50 g和＞1.50 g），每個(gè)質(zhì)量級(jí)次的漿果隨機(jī)分為3份，作為3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。從每一個(gè)質(zhì)量級(jí)次的每一個(gè)生物學(xué)重復(fù)的漿果中隨機(jī)取100粒，分別測(cè)定果皮質(zhì)量、種子數(shù)和種子質(zhì)量。再隨機(jī)取100粒漿果取汁，測(cè)定其可溶性固形物（°Brix）、pH和可滴定酸。隨機(jī)取各質(zhì)量級(jí)次的每一個(gè)生物學(xué)重復(fù)的漿果200粒，液氮速凍后保存于-40 ℃，用于測(cè)定有機(jī)酸、酚類物質(zhì)和香氣物質(zhì)。

表1 2012-2013年4～10月主要?dú)夂蛑笜?biāo)和果實(shí)采收日期

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 果實(shí)基本理化指標(biāo)測(cè)定

用游標(biāo)卡尺（20±0.02）cm測(cè)量漿果縱徑，按照球體積公式（V=(4/3)πr3）計(jì)算漿果體積；根據(jù)漿果質(zhì)量/體積計(jì)算漿果密度。用解剖刀切開漿果，取出種子并去除果皮上附著的果肉，吸水紙吸去果汁，稱果皮和種子質(zhì)量。果汁的可溶性固形物含量用手持折光儀（PAL-1，Atago，日本）測(cè)定；使用pH計(jì)（PB-10，Sartorius，德國）測(cè)定果汁的pH值；使用0.05 mol的氫氧化鈉測(cè)定葡萄汁的可滴定酸質(zhì)量濃度（g/L）；使用帶VWD檢測(cè)器的HPLC（1200 Series，Agilent）檢測(cè)有機(jī)酸（酒石酸和蘋果酸）[19]。

1.5.2 酚類化合物的提取

葡萄果皮液氮速凍后，研磨成粉，真空冷凍干燥24 h后，保存于-40 ℃冰箱中，用于提取花色苷，黃烷-3-醇和黃酮醇。

花色苷提取方法參照何建軍等[20]。稱取0.5 g（0.4990～0.5010 g）葡萄果皮干粉，加入體積分?jǐn)?shù)含2%甲酸的甲醇溶液10 mL，超聲避光提取10 min，搖床30 min（轉(zhuǎn)速150 r/min，溫度25 ℃），8000 r/min離心10 min，轉(zhuǎn)移上清液于100 mL圓底燒瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，重復(fù)提取5次。圓底燒瓶中的殘留物用定容劑（A相：B相=90：10）定容至10 mL。

黃烷-3-醇的提取按照梁娜娜等的方法[21]，稍作修改。稱取0.1 g（0.0950～0.1050 g）葡萄果皮干粉，置于10 mL離心管中，加入1 mL間苯三酚（含0.3 mol/L HCL、50 g/L的間苯三酚以及0.5%的VC甲醇溶液），50 ℃水浴20 min，取出后加入1 mL的乙酸鈉水溶液（200 mmol）終止反應(yīng)，混勻后8000 r/min離心15 min，取出上清液，重復(fù)上述步驟3次，合并上清液。

黃酮醇的提取方法：稱取0.5 g（0.4990～0.5010 g）葡萄果皮干粉，用提取液（乙醇：水：乙酸=50：49：1，v/v/ v）提取4次（15 mL，15 mL，10 mL，10 mL），每次超聲提取35 min，8000 r/min離心10 min，合并上清液于分液漏斗中；在分液漏斗中加入50 mL蒸餾水和40 mL乙酸乙酯，萃取，重復(fù)3次。收集乙酸乙酯于40 ℃下旋蒸至干，用2 mL 25%的甲醇水溶液溶解。

1.5.3 酚類化合物的檢測(cè)

酚類物質(zhì)的分析和檢測(cè)分別使用配備VWD檢測(cè)器（黃酮醇）和配備DAD檢測(cè)器（黃烷-3-醇和花色苷）的Agilent 1200系列HPLC-MSD Trap-VL液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀。

質(zhì)譜采用電噴霧離子源（ESI）；離子掃描范圍：100～1000 m/z，正離子模式；霧化氣壓力為35 psi；干燥氣（N2）流速10 L/min，干燥氣溫度350 ℃；最大累計(jì)時(shí)間300 ms；Trap ICC：30000 units；CID的MS/MS誘導(dǎo)碰撞能量為1.0 V?；ㄉ仗崛∥锸褂?.22 μm水系膜過濾，黃烷-3-醇和黃酮醇提取物使用0.22 μm的有機(jī)相膜過濾。

黃烷-3-醇的色譜條件：色譜柱為Zorbax SB C-18（250 mm×4.6 mm，5 μm）。流動(dòng)相A：0.2%醋酸水溶液，流動(dòng)相B：乙腈：0.2%醋酸水溶液（4：1，v/v）。梯度洗脫程序：0～20 min，10%B；20～30 min，10%～15%B；30～40 min，15%～20%B；40～50 min，20%～33%B；50～55 min，33%～40%B；55～58 min，40%～100%B；58～63 min，100%B；63～64 min，10%B。流速為1.0 mL/min，柱溫25 ℃，檢測(cè)波長280 nm，進(jìn)樣量25 μL。

花色苷的色譜條件：色譜柱為Kromasil100-5 C18柱（250 mm×4.6 mm，6.5 μm，美國安捷倫公司）。實(shí)驗(yàn)的流動(dòng)相A：水：甲酸：乙腈=92：2：6（v/v/v）；流動(dòng)相B：水：甲酸：乙腈=44：2：54（v/v/v）。洗脫程序：0～18 min，10%～25%B；18～20 min，25%B；20～30 min，25%～40%B；30～35 min，40%～70%B；35～40 min，70%～100%B。流速為1.0 mL/min，柱溫50 ℃，檢測(cè)波長525 nm，進(jìn)樣量30 μL。

黃酮醇的色譜條件：色譜柱為Zorbax SB C-18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量50 μL；檢測(cè)波長360 nm；流速為0.63 mL/min。流動(dòng)相A：乙腈：甲酸：水 = 5：8.5：86.5（v/v/v）；流動(dòng)相B：乙腈：甲醇：甲酸：水=25：45：8.5：21.5（v/v/v/v）。洗脫程序：0～7 min，0%B；7～24.2 min，0%～14.2%B；24.2～27 min，14.2%～15.7%B；27～27.4 min，15.7%～16.3%B；27.4～33.4 min，16.3%～18.8%B；33.4～39 min，18.8%～23.5%B；39～45 min，23.5%～26%B；45～47 min，26%～27.4%B；47～51.6 min，27.4%～32%B；54～61.8 min，33.4%～40%B；61.8～67.8 min，40%～100%B；67.8～78.4 min，100%～0%B。

1.5.4 游離態(tài)香氣物質(zhì)的檢測(cè)

葡萄漿果從-40 ℃冰箱中取出后稱取約60 g，用液氮速凍，破碎后挑出種子，加入1 g PVPP（去除多酚、防止樣品氧化）和0.5 g G-葡萄糖酸內(nèi)酯（D-gluconic acid lactone，抑制糖苷酶活性）后低溫下迅速破碎成粉末狀，4 ℃冰箱靜置4 h，迅速在4 ℃、8000 r/min離心10 min，得到澄清葡萄汁，上機(jī)檢測(cè)。

GC-MS條件參考吳玉文等[22]。載氣為高純氦氣（He＞99.999%），流速為1 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250 ℃，采用不分流模式，解析時(shí)間8 min；升溫程序?yàn)?0 ℃保持1 min，然后以3 ℃/min升溫到220 ℃，保持5 min。質(zhì)譜電離方式為EI，離子源溫度為230 ℃，電離能為70 ev，四級(jí)桿溫度為150 ℃，質(zhì)譜接口溫度為280 ℃，質(zhì)量掃描范圍為30～350 u。采用AMDIS技術(shù)解譜，將解出的質(zhì)譜圖和標(biāo)準(zhǔn)品與NIST 08標(biāo)準(zhǔn)譜庫對(duì)比并計(jì)算每個(gè)揮發(fā)性組分的保留指數(shù)，與標(biāo)樣保留指數(shù)以及NIST Chemical WebBook和文獻(xiàn)收錄的極性柱條件下測(cè)得的保留指數(shù)比較，將定性結(jié)果依靠可信度強(qiáng)弱分類并記錄詳細(xì)。

定量方法參考吳玉文[23]，采用內(nèi)標(biāo)法，內(nèi)標(biāo)為4-甲基-2-戊醇。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 9.0和SPSS 20對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 漿果質(zhì)量與體積和密度的關(guān)系

由圖1可以看出，對(duì)成熟期的赤霞珠漿果來說，漿果質(zhì)量與其體積成線性正相關(guān)，漿果越重其體積越大，兩個(gè)年份的相關(guān)系數(shù)均大于0.85，說明通過粒選可以將漿果按照質(zhì)量進(jìn)行分類。從漿果質(zhì)量與其密度的關(guān)系可以看出（圖1），成熟期的赤霞珠，大部分漿果的密度在1.2～1.7 g/cm3之間，但分布很不集中，說明漿果在成熟度方面存在很大差異。

2.2 漿果質(zhì)量分布

圖1 漿果質(zhì)量與體積、密度關(guān)系

圖2 2012年和2013年赤霞珠葡萄漿果的質(zhì)量分布

對(duì)兩年采收到的漿果質(zhì)量按照6個(gè)質(zhì)量級(jí)次分類，統(tǒng)計(jì)每個(gè)質(zhì)量級(jí)次漿果數(shù)量的分布頻率（圖2）。在不考慮環(huán)境因素和葡萄栽培管理措施相對(duì)一致的情況下，這種頻率分布證實(shí)，漿果大小的異質(zhì)性是真實(shí)存在的[24-25]。因此，漿果的異質(zhì)性對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響不可忽略。此外，年份對(duì)葡萄漿果大小的影響很大。2012年有64%的漿果質(zhì)量在0.51～0.75 g、0.76～1.00 g、1.01～1.25 g三個(gè)質(zhì)量級(jí)次中，其中0.76～1.00 g的漿果所占的比率最高。2013年，三個(gè)代表性的質(zhì)量級(jí)次分別為0.76～1.00 g、1.01～1.25 g和1.26～1.50 g ，相應(yīng)的漿果數(shù)量所占的百分比分別為26.9%、32.1%和19.8%。此外，從圖2還可以看出，2012年的平均粒質(zhì)量小于2013年。這些結(jié)果表明，年份影響漿果質(zhì)量的分布，因?yàn)?012年的降雨量少（表1），這可能會(huì)降低采收時(shí)葡萄漿果的大小[26-27]。

2.3 漿果的組織構(gòu)成

圖3 2012年和2013年赤霞珠葡萄漿果質(zhì)量與果皮、種子間的關(guān)系

漿果質(zhì)量與果皮質(zhì)量、每漿果種子數(shù)量、單粒種子質(zhì)量、每漿果種子總質(zhì)量呈正相關(guān)（圖3）。果皮質(zhì)量和每漿果種子總質(zhì)量隨漿果質(zhì)量的增加而增加，且增加較為穩(wěn)定，兩者的相關(guān)系數(shù)都＞0.87。每漿果的種子數(shù)量在兩年間表現(xiàn)較一致，在較小的3個(gè)質(zhì)量級(jí)次中變化不大，大部分為1粒種子，當(dāng)漿果質(zhì)量超過1.00 g后，每漿果種子數(shù)量迅速增加；每漿果種子數(shù)量在＞1.50 g級(jí)次中最多，2012年達(dá)到3.1粒，2013年則為2粒。與此相反，單粒種子質(zhì)量在較小的質(zhì)量級(jí)次中增加明顯，大漿果中較為穩(wěn)定，接近0.04 g。

表2 2012年不同質(zhì)量級(jí)次漿果的基本釀造參數(shù)的差異

表3 2013年不同質(zhì)量級(jí)次漿果的基本釀造參數(shù)的差異

果皮相對(duì)質(zhì)量和種子相對(duì)質(zhì)量呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，但是不同年份的數(shù)值明顯不同，這可能與兩年的氣候條件有關(guān)?？傮w上看，果皮相對(duì)質(zhì)量在12%～20%之間波動(dòng)，相對(duì)種子質(zhì)量則在4%～8%范圍內(nèi)變化。相對(duì)果皮質(zhì)量隨漿果質(zhì)量增加而呈下降的趨勢(shì)，這可能與漿果越小、漿果的表面積和體積比越大有關(guān)[12]。與此相反，相對(duì)種子質(zhì)量隨漿果質(zhì)量的增大而增大，一方面是由于單粒種子質(zhì)量的增加，但更多的是由于每粒漿果種子質(zhì)量的增加[14]。

2.4 漿果的釀酒品質(zhì)

2.4.1 基本理化指標(biāo)

葡萄成熟度是決定釀酒葡萄漿果品質(zhì)的一個(gè)重要因素。如表2、表3所示，可溶性固形物含量隨漿果質(zhì)量的增加而呈減少的趨勢(shì)，雖然2012年采收日期僅比2013年晚一天，但果汁可溶性固形物比2013年高2°Brix。隨著漿果質(zhì)量的增加，可滴定酸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。此外，質(zhì)量級(jí)次為1.01～1.25 g的漿果，其果汁可滴定酸值最大；pH值則呈現(xiàn)完全相反的趨勢(shì)。

衡量葡萄漿果成熟度的另一個(gè)特征是有機(jī)酸的組成（蘋果酸和酒石酸）。2012年，酒石酸的變化與漿果質(zhì)量級(jí)次之間關(guān)系不一致；而2013年則是隨著葡萄漿果質(zhì)量的增加，酒石酸含量減少（表2、表3）。隨著漿果質(zhì)量的增加，蘋果酸含量先上升后下降。

2.4.2 酚類化合物

葡萄酒的良好品質(zhì)與酚類化合物的組分密切相關(guān)，尤其是果皮中的花色苷、黃烷-3-醇和黃酮醇對(duì)果實(shí)的酚類成熟起著重要作用，并影響葡萄酒的顏色、口感和風(fēng)味[28]。葡萄漿果大小對(duì)酚類化合物的影響主要表現(xiàn)在果皮/果肉比的差異性和技術(shù)成熟度一致性兩個(gè)方面。

圖4 不同質(zhì)量級(jí)次漿果果皮中花色苷含量的差異同組不同字母代表差異顯著（p＜0.05），下同

小粒漿果的相對(duì)果皮重較大，與相對(duì)果皮重的結(jié)果相比較，果實(shí)大小和總花色苷的含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。2012年果實(shí)中花色苷的含量在1.74～2.46 mg/g FW間波動(dòng)，而2013年的花色苷含量則為0.82～1.42 mg/g FW（圖4），表明2012年果實(shí)的成熟度要高于2013年。但是，果實(shí)大小對(duì)花色苷組分的影響在各質(zhì)量級(jí)次之間沒有顯著性，花翠素衍生物的含量隨著果實(shí)質(zhì)量的增加而減少，而花青素衍生物的含量基本不變。葡萄汁和葡萄酒中花色苷的可萃性與pH值、發(fā)酵酒精度和果實(shí)中花色苷的比例有密切的關(guān)系。研究表明，小粒漿果中的可溶性固形物較高，葡萄酒的酒精度也大，葡萄酒釀造過程中提取出的花色苷也多[29]。

總黃烷-3-醇的含量與漿果大小呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，由漿果質(zhì)量級(jí)次≤0.50 g時(shí)的1.00 mg/g FW降低至1.01～1.25 g的0.78 mg/g FW后保持相對(duì)恒定，降低了約22%（圖5）。葡萄果皮中檢測(cè)到的黃烷-3-醇有(+)兒茶素（C），(-)表兒茶素（EC），(-)表倍兒茶素（EGC），(-)表兒茶素沒食子酸酯4類（ECG）。4類黃烷-3-醇的含量都隨著漿果的增大而降低，當(dāng)漿果質(zhì)量＞1.00 g后，黃烷-3-醇的含量保持相對(duì)恒定。其中(-)表倍兒茶素是漿果果皮中最豐富的黃烷-3-醇單體，含量在0.43 mg/g FW以上。相反，(+)兒茶素是果皮中含量最少的黃烷-3-醇，其含量只有0.02 mg/g FW，占總黃烷醇的2%～2.5%。

隨著漿果大小的增加，黃酮醇含量并沒有明顯的下降趨勢(shì)（圖6），槲皮素類、山奈酚類和楊梅酮類黃酮醇含量的變化趨勢(shì)與總黃酮醇的一致，其≤1.00 g質(zhì)量級(jí)次的漿果中的黃酮醇含量高于其它質(zhì)量級(jí)次。6個(gè)質(zhì)量級(jí)次中，0.76～1.00 g質(zhì)量級(jí)次的黃酮醇含量最高，達(dá)到112.65 μg/g FW；與其相鄰的質(zhì)量級(jí)次1.01～1.25 g的黃酮醇含量則最低，僅有79.82 μg/g FW，降低了29%。

2.4.3 主要香氣化合物分析

圖5 2012年不同質(zhì)量級(jí)次漿果果皮中黃烷-3-醇含量的差異

圖6 2012年不同質(zhì)量級(jí)次漿果果皮中黃酮醇含量的差異

表4 2012年不同質(zhì)量級(jí)次漿果的香味物質(zhì)游離態(tài)含量 （?g/L）

表5 2013年不同質(zhì)量級(jí)次漿果的香味物質(zhì)游離態(tài)含量 （?g/L）

本研究檢測(cè)了赤霞珠葡萄中7種典型的香味物質(zhì)并進(jìn)行分析（表4、表5）?？傮w上看，正己酸、里那醇、萜品醇和β-紫羅蘭酮隨漿果大小變化含量保持穩(wěn)定，兩年間結(jié)果相一致；而Z-3-己烯醇、苯甲醛和β-大馬士酮等物質(zhì)的含量隨漿果大小變化呈現(xiàn)“動(dòng)態(tài)波動(dòng)”。在2013年苯甲醛含量基本不隨漿果大小變化，而在2012年，在中等果粒（0.76～1.25 g）的苯甲醛含量要顯著性高于其余級(jí)別的漿果；Z-3-己烯醇含量在2012年隨漿果大小增加呈下降趨勢(shì)，而在2013年除最小級(jí)別的果粒外整體呈上升趨勢(shì)，可見年份對(duì)香味物質(zhì)的積累有很大影響；β-大馬士酮是赤霞珠葡萄果實(shí)中一種非常重要的C13降異戊二烯類物質(zhì)，由于其具有非常低的閾值，通常會(huì)賦予葡萄及葡萄酒以果香、花香及青香氣味[30]。本研究中，β-大馬士酮與漿果大小之間并未表現(xiàn)出明顯規(guī)律，但是從兩年數(shù)據(jù)分析，大果粒級(jí)別（＞1.25 g）的葡萄果實(shí)中β-大馬士酮含量顯著性偏低，這可能是由于果粒大帶來的“稀釋作用”引起的。

3 討論

對(duì)成熟的赤霞珠葡萄而言，漿果體積隨漿果質(zhì)量的增加而增加，但是漿果的密度分布卻不集中，因此，漿果在成熟度方面的差異很大。2012年和2013年的漿果質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表明，中等大小的漿果（0.76～1.25 g）所占的比例是最高的。由圖3所示，相對(duì)果皮質(zhì)量隨漿果質(zhì)量的增加而下降，其結(jié)果和球體表面積與體積之間的理論關(guān)系是相同的。但相對(duì)果皮質(zhì)量在漿果質(zhì)量級(jí)次＞1.00 g時(shí)基本不再下降，這可能與葡萄漿果不是一個(gè)規(guī)則的球體有關(guān)。隨著葡萄漿果體積的增大，漿果的果皮/果肉比值不再受漿果大小的影響，可能是表面積與體積的關(guān)系不再遵循理論關(guān)系[10]?？傮w上看，相對(duì)果皮質(zhì)量隨漿果質(zhì)量增加而下降，相對(duì)種子質(zhì)量隨漿果質(zhì)量的增大而增大。這表明小粒漿果中果皮相對(duì)于漿果的比例更大，種子相對(duì)于漿果的比例更小，這些結(jié)果與前人研究相符[10,31-32]。成熟葡萄漿果中，糖分不會(huì)在葡萄果皮中積累，而是貯存于漿果果肉中[33-34]。因此，含糖量與漿果大小有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著漿果質(zhì)量增加，可溶性固形物含量下降，這與前人研究結(jié)果一致[18,26]。

漿果大小的差異受多方面因素影響，不同因素引起的漿果大小差異對(duì)漿果品質(zhì)的影響也不同。疏穗處理導(dǎo)致的產(chǎn)量降低在使?jié){果增大的同時(shí)，還能提高葡萄漿果中的糖含量、顏色以及花色苷含量[35-36]，葡萄漿果的釀酒品質(zhì)更佳。但也有人發(fā)現(xiàn)疏穗處理不能改善葡萄漿果中對(duì)葡萄酒品質(zhì)有利物質(zhì)的含量[37-38]。水分脅迫和果穗遮光均會(huì)使葡萄漿果變小，水分脅迫能增加葡萄漿果中花色苷和多酚的含量，但對(duì)種子中多酚含量無影響；而果穗遮光則會(huì)導(dǎo)致葡萄漿果中含糖量，花色苷和多酚含量降低，但不影響其可滴定酸和pH值[26,39]。

葡萄漿果中花色苷主要存在于果皮中，而單寧通常存在于果皮和種子中。在漿果的成熟過程中，葡萄漿果和葡萄酒中酚類物質(zhì)的含量會(huì)受到栽培條件和環(huán)境因素的影響。此外，浸漬和發(fā)酵過程中的提取也會(huì)影響其在葡萄酒中的含量[40]。漿果中花色苷含量與漿果質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)（圖4），這與Roby等人[26]的研究結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)果皮中花色苷的含量與漿果質(zhì)量成反比，相對(duì)果皮質(zhì)量更大的小粒漿果中花色苷含量更多。黃烷醇含量在小漿果中的下降趨勢(shì)明顯，而黃酮醇含量則無明顯的變化趨勢(shì)（圖5和圖6），但都表現(xiàn)出其含量在小粒漿果中更高。Casassa等[41]也發(fā)現(xiàn)小粒漿果釀成的酒中，黃酮醇和黃烷醇的含量更高。在選取的香氣物質(zhì)中，正己酸、里那醇、萜品醇和β-紫羅蘭酮等香味物質(zhì)隨漿果大小變化含量保持穩(wěn)定，兩年間結(jié)果相一致；而Z-3-己烯醇、苯甲醛和β-大馬士酮等物質(zhì)的含量隨漿果大小變化呈現(xiàn)“動(dòng)態(tài)波動(dòng)”。

4 結(jié)論

隨著漿果增大，可溶性固形物含量、總酚、花色苷、黃酮醇及黃烷醇含量下降，部分香味物質(zhì)的含量隨漿果大小變化呈現(xiàn)“動(dòng)態(tài)波動(dòng)”。此外，年份對(duì)赤霞珠葡萄的漿果大小和分布也有影響。成熟的赤霞珠葡萄漿果中，有59%（2013年）～64%（2012年）的漿果質(zhì)量在0.76～1.25 g之間；中等大小的漿果組織結(jié)構(gòu)性較好，酚類物質(zhì)含量較高，其釀酒品質(zhì)更佳。

[1] GLADSTONES J. Viticulture and environment[M]. Winetitles, 1992.

[2] HARDIE W J, MARTIN S R. A strategy for vine growth regulation by soil water management[C]//7th Australian wine industry technical conference, Adelaide. Winetitles, Adelaide. 1990: 251-257.

[3] MATTHEWS M A, ANDERSON M M. Reproductive development in grape (Vitis vinifera L.): responses to seasonal water deficits[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1989, 40(1): 52-60.

[4] COOMBE B G, DUNDON R J, SHORT A W S. Indices of sugar—acidity as ripeness criteria for winegrapes[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1980, 31(5): 495-502.

[5] MATTHEWS M, KRIEDEMANN P E. Water deficit, yield, and berry size as factors for composition and sensory attributes of redwine[M]. Proceedings of the Australian society of viticulture and oenology 'Finishing the Job'. 2006: 46-54.

[6] DAI Z W, OLLAT N, GOM?S E, et al. Ecophysiological, genetic, and molecular causes of variation in grape berry weight and composition: a review[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2011, 62(4): 413-425.

[7] HE F, LIANG N N, MU L, et al. Anthocyanins and their variation in red wines I. Monomeric anthocyanins and their color expression[J]. Molecules, 2012, 17(2): 1571-1601.

[8] BOULTON R. The copigmentation of anthocyanins and its role in the color of red wine: a critical review[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2001, 52(2): 67-87.

[9] LESSCHAEVE I, NOBLE A C. Polyphenols: factors influencing their sensory properties and their effects on food and beverage preferences[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2005, 81(S1): 330-335.

[10] BARBAGALLO M G, GUIDONI S, HUNTER J J. Berry size and qualitative characteristics of Vitis vinifera L. cv. Syrah[J]. S. Afr. J. Enol. Vitic, 2011, 32(1): 129-136.

[11] HOLT H E, FRANCIS I L, FIELD J, et al. Relationships between berry size, berry phenolic composition and wine quality scores for Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) from different pruning treatments and different vintages[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2008, 14(3): 191-202.

[12] MATTHEWS M A, ANDERSON M M. Fruit ripening in Vitis vinifera L.: responses to seasonal water deficits[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1988, 39(4): 313-320.

[13] MATTHEWS M A, NUZZO V. Berry size and yield paradigms on grapes and wines quality[J]. Acta Horticulturae, 2007, 754: 423-436.

[14] ROBY G, MATTHEWS M A. Relative proportions of seed, skin and flesh, in ripe berries from Cabernet Sauvignon grapevines grown in a vineyard either well irrigated or under water deficit[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2004, 10(1): 74-82.

[15] GORDILLO B, Cejudo-Bastante M J, Rodríguez-Pulido F J, et al. Impact of adding white pomace to red grapes on the phenolic composition and color stability of syrah wines from a warm climate[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62(12): 2663-2671.

[16] SINGLETON V L. Effects on red wine quality of removing juice before fermentation to simulate variation in berry size[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1972, 23(3): 106-113.

[17] GIL M, PASCUAL O, Gómez-Alonso S, et al. Influence of berry size on red wine colour and composition[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2015, 21(2): 200-212.

[18] MELO M S, SCHULTZ H R, VOLSCHENK C G, et al. Berry size variation of Vitis vinifera L. cv. Syrah: Morphological dimensions, berry composition and wine quality[J]. South African Journal of Enology and Viticulture, 2015, 36(1): 1-10.

[19] WEN Y Q, CUI J, ZHANG Y, et al. Comparison of organic acid levels and L-IdnDH expression in Chinese-type and European-type grapes[J]. Euphytica, 2014, 196(1): 63-76.

[20] HE J J, LIU Y X, PAN Q H, et al. Different anthocyanin profiles of the skin and the pulp of Yan73 (Muscat Hamburg×Alicante Bouschet) grape berries[J]. Molecules, 2010, 15(3): 1141-1153.

[21] LIANG N N, HE F, BI H Q, et al. Evolution of flavonols in berry skins of different grape cultivars during ripening and a comparison of two vintages[J]. European Food Research and Technology, 2012, 235(6): 1187-1197.

[22] WU Y, PAN Q, QU W, et al. Comparison of volatile profiles of nine litchi (Litchi chinensis Sonn.) cultivars from Southern China[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(20): 9676-9681.

[23] WU Y, ZHU B, TU C, et al. Generation of volatile compounds in litchi wine during winemaking and short-term bottle storage[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(9): 4923-4931.

[24] ROLLE L, TORCHIO F, GIACOSA S, et al. Berry density and size as factors related to the physicochemical characteristics of Muscat Hamburg table grapes (Vitis vinifera L.)[J]. Food Chemistry, 2015, 173: 105-113.

[25] KONTOUDAKIS N, ESTERUELAS M, FORT F, et al. Influence of the heterogeneity of grape phenolic maturity on wine composition and quality[J]. Food Chemistry, 2011, 124(3): 767-774.

[26] ROBY G, HARBERTSON J F, ADAMS D A, et al. Berry size and vine water deficits as factors in winegrape composition: anthocyanins and tannins[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2004, 10(2): 100-107.

[27] KENNEDY J A, MATTHEWS M A, WATERHOUSE A L. Effect of maturity and vine water status on grape skin and wine flavonoids[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2002, 53(4): 268-274.

[28] MONAGAS M, Gómez-Cordovés C, Bartolomé B, et al. Monomeric, oligomeric, and polymeric flavan-3-ol composition of wines and grapes from Vitis vinifera L. Cv. Graciano, Tempranillo, and Cabernet Sauvignon[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51(22): 6475-6481.

[29] Romero-Cascales I, Ortega-Regules A, López-Roca J M, et al. Differences in anthocyanin extractability from grapes to wines according to variety[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2005, 56(3): 212-219.

[30] FLAMINI R, TRALDI P. Grape Aroma Compounds: Terpenes, C13-Norisoprenoids, Benzene Compounds, and 3-Alkyl-2-Methoxypyrazines[M]. Mass Spectrometry in Grape and Wine Chemistry, 2010: 95-116.

[31] BINDON K, MYBURGH P, OBERHOLSTER A, et al. Response of grape and wine phenolic composition in Vitis vinifera L. cv. Merlot to variation in grapevine water status[J]. S. Afr. J. Enol. Vitic, 2011, 32(1): 71-88.

[32] PONI S, LIBELLI N. Dimensione dell'acino e qualita dell'uva: una relazione non scontata[J]. Informatore Agrario, 2008, 64(17): 31.

[33] COOMBE B G. Distribution of solutes within the developing grape berry in relation to its morphology[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1987, 38(2): 120-127.

[34] POSSNER D R E, KLIEWER W M. The localization of acids, sugars, potassium and calcium in developing grape berries[J]. Vitis, 1985, 24(4): 229-240.

[35] PETRIE P R, CLINGELEFFER P R. Crop thinning (hand versus mechanical), grape maturity and anthocyanin concentration: outcomes from irrigated Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) in a warm climate[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2006, 12(1): 21-29.

[36] GUIDONI S, ALLARA P, SCHUBERT A. Effect of cluster thinning on berry skin anthocyanin composition of Vitis vinifera cv. Nebbiolo[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2002, 53(3): 224-226.

[37] KELLER M, MILLS L J, WAMPLE R L, et al. Cluster thinning effects on three deficit-irrigated Vitis vinifera cultivars[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2005, 56(2): 91-103.

[38] LAVEZZI A, RIDOMI A, PEZZA L, et al. Effects of bunch thinning on yield and quality of Sylvoz-trained cv. Prosecco (Vitis vinifera L.)[Veneto][J]. Rivista di Viticoltura e di Enologia (Italy), 1995.

[39] DOKOOZLIAN N K, KLIEWER W M. Influence of light on grape berry growth and composition varies during fruit development[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1996, 121(5): 869-874.

[40] KENNEDY J A, Ferrier J, Harbertson J F, et al. Analysis of tannins in red wine using multiple methods: Correlation with perceived astringency[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2006, 57(4): 481-485.

[41] CASASSA L F, LARSEN R C, BEAVER C W, et al. Impact of extended maceration and regulated deficit irrigation (RDI) in Cabernet Sauvignon wines: characterization of proanthocyanidin distribution, anthocyanin extraction, and chromatic properties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(26): 6446-6457.

Influences of the berry weight on wine-making qualitative characteristics of Cabernet Sauvignon

WU Minghui, CHEN Weikai, HE Fei, WANG Yuxi, LIU Xin, YANG Zhe, ZHU Yanrong, SHI Ying, DUAN Changqing, WANG Jun*
(Center for Viticulture and Enology, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China)

In order to clarify the influences of the berry weight on fruit components and wine grape quality, grape berries at harvest were sampled and detected over two consecutive years as follows: measured the diameter and weight of the berries, analyzed berry weight distribution and the relationship between berry weight and berry size and density; six classes according to berry weight were devided, and determined the changes of the tissue composition of berries, including titratable acidity, total soluble solids, phenolic compounds and aroma compounds of different weight classes. The results showed that 59%(2013)～64%(2012) berries were weighted between 0.76～1.25 g; berry size and berry weight were positively correlated; berry weight had no effect on berry density; berry weight and skin weight, seed number, a single seed weight, total seed weight were positively correlated; the smaller the berry weight, the higher the relative skin weight and the lower relative seed weight; the soluble solids content, total phenol, anthocyanins, flavonols and flavanols of skin decreased as the berry weight increased; berry size also influenced the content of malic acid and tartaric acid; the content of aroma compounds showed no consistent trend with berry size.

berry size; fruit component; wine-making qualitative characteristics; organic acid; phenolic compounds; aroma compounds

S663.1

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2017.01.001

2016-10-23

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-30）

吳明輝（1992-），男，江西吉安人，在讀碩士研究生，E-mail: 807066548@qq.com

*通訊作者：王軍（1966-），男，教授，河北赤城縣人，主要從事葡萄資源評(píng)價(jià)及鑒定、葡萄花色苷生物合成及調(diào)控、葡萄苗木生產(chǎn)等研究，E-mail: jun_wang@cau.edu.cn