‘西拉’葡萄轉(zhuǎn)色期疏除果穗對(duì)果實(shí)酚類物質(zhì)的影響

劉迪迪，王 珍，謝 沙，劉美迎，梁 攀，張振文,2

(1西北農(nóng)林科技大學(xué) 葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2 陜西省葡萄與葡萄酒工程中心，陜西 楊凌 712100)

葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)是影響葡萄銷售收益的兩大重要指標(biāo)，兩者之間存在一定矛盾，一般認(rèn)為高產(chǎn)園葡萄果實(shí)含糖量低，含酸量較高，影響果實(shí)酚類物質(zhì)的組成與積累，不利于漿果著色，并降低果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)含量[1-4]，從而影響葡萄品質(zhì)，因此生產(chǎn)上常采用控制產(chǎn)量來(lái)提升葡萄品質(zhì)[5]。酚類物質(zhì)對(duì)葡萄酒品質(zhì)有重大影響，在葡萄酒顏色、口感、結(jié)構(gòu)、酒體、香氣等方面發(fā)揮著不可替代的作用，但受溫度、光照、水分、栽培管理技術(shù)以及品種特性等的影響，葡萄酚類物質(zhì)的含量及組成具有很大差異[6]。保留過(guò)多果穗而片面追求產(chǎn)量會(huì)導(dǎo)致葡萄葉片葉綠素含量降低，葡萄果實(shí)糖分積累緩慢，酚類物質(zhì)成熟度差；過(guò)度疏穗又會(huì)破壞葡萄植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的平衡，不利于光合產(chǎn)物向合成酚類物質(zhì)的途徑轉(zhuǎn)變[7]，因此確定最有利于‘西拉’葡萄酚類物質(zhì)成熟的疏穗水平是提升葡萄品質(zhì)的重要因素。

山西臨汾地區(qū)‘西拉’葡萄樹(shù)體生長(zhǎng)勢(shì)極強(qiáng)，枝葉稠密、葉幕郁蔽，花前或花期疏穗會(huì)降低生殖消耗，往往導(dǎo)致枝葉繁茂，急劇降低葉幕通風(fēng)透光條件，影響葡萄開(kāi)花坐果及枝條成熟；葡萄轉(zhuǎn)色后疏穗控產(chǎn)又造成營(yíng)養(yǎng)過(guò)度浪費(fèi)，減緩果實(shí)成熟進(jìn)程并降低果實(shí)可溶性固形物含量；選擇轉(zhuǎn)色前保留全部果穗，利用葡萄膨大期大量的養(yǎng)分消耗來(lái)抑制枝條過(guò)度生長(zhǎng)，進(jìn)入轉(zhuǎn)色期后進(jìn)行疏穗，此時(shí)枝條生長(zhǎng)放緩，疏穗處理能將庫(kù)源比有效地限制在合理范圍內(nèi)，使樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)向果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)提高的方向轉(zhuǎn)移，既可避免前期枝條瘋長(zhǎng)，又利于后期果實(shí)品質(zhì)的提升。但目前有關(guān)該地區(qū)‘西拉’轉(zhuǎn)色期進(jìn)行果穗疏除以及疏除量的研究較少。為此，本試驗(yàn)在‘西拉’葡萄轉(zhuǎn)色期進(jìn)行不同程度的疏穗處理，監(jiān)測(cè)葡萄成熟度的變化趨勢(shì)，以及葡萄果皮總酚、單寧、總花色苷、單體花色苷和非花色苷單體酚類物質(zhì)的變化情況，為篩選能夠有效提升‘西拉’葡萄酚類物質(zhì)含量的最佳疏穗方式提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料來(lái)自于山西省臨汾市堯京酒莊釀酒葡萄種植基地(111.57°E，35.92°N)；葡萄品種為‘西拉’，2012年定植于山坡向陽(yáng)面，東西行向，斜拉“廠”字形單籬架，株行距1 m×3 m，嫁接砧木為5BB，園地為半機(jī)械化管理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 葡萄轉(zhuǎn)色前保留所有果穗，2016年7月15日‘西拉’葡萄進(jìn)入轉(zhuǎn)色期，手動(dòng)疏穗處理。設(shè)置3個(gè)疏穗水平：C1，不疏除果穗，留穗產(chǎn)量約15 000 kg/hm2；C2，疏除25%果穗，即每4穗果中疏除1穗果，留穗產(chǎn)量約11 250 kg/hm2；C3，疏除50%的果穗，即每2穗果中疏除1穗果，留穗產(chǎn)量約7 500 kg/hm2。疏穗后監(jiān)測(cè)果實(shí)成熟度，每次按照“Z”字型模式兼顧果穗上中下隨機(jī)采樣100粒(固定果穗)，測(cè)定還原糖含量和總酸含量。待還原糖含量不再增加時(shí)，每處理兼顧葡萄陰陽(yáng)面隨機(jī)采樣10穗果穗，置于泡沫箱內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，剪下全部果粒，混勻供后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 葡萄提取液制備 隨機(jī)取-40 ℃冰箱冷凍后的果粒200粒左右，剝?nèi)∑咸哑?，將葡萄皮用液氮冷凍，打粉后于凍干機(jī)中凍干。稱取1.000 0 g干粉于50 mL離心管中，加入20 mL鹽酸甲醇溶液(甲醇體積分?jǐn)?shù)60%，鹽酸體積分?jǐn)?shù)0.1%，其余為蒸餾水)，于水溫30 ℃，功率120 W的超聲提取器中提取30 min后離心10 min，離心溫度為4 ℃，轉(zhuǎn)速為10 000 r/min，收集上清液，向沉淀物中加入20 mL鹽酸甲醇溶液重復(fù)以上提取步驟2次，合并3次提取液混勻，于-40 ℃冰箱保存。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 還原糖和總酸含量 還原糖含量測(cè)定采用菲林滴定法，結(jié)果以葡萄糖計(jì)；總酸含量測(cè)定采用酸堿滴定法，結(jié)果以酒石酸計(jì)。

1.3.2 果皮總酚含量 采用福林肖卡分光光度檢測(cè)法(日本島津UV-1800分光光度計(jì))測(cè)定，即取葡萄提取液0.1 mL，福林酚0.5 mL，飽和碳酸鈉1.5 mL，蒸餾水7.9 mL混勻，2 h后于765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，根據(jù)吸光度計(jì)算總酚含量[8]。

1.3.3 果皮單寧含量 采用甲基纖維素法測(cè)定，2支試管分別加入葡萄提取液0.5 mL，飽和硫酸銨2 mL，樣品組加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04%的甲基纖維素，對(duì)照組不添加甲基纖維素，用蒸餾水定容至10 mL，之后均于10 000 r/min下離心10 min，在280 nm下測(cè)定吸光度，根據(jù)2支試管吸光度差計(jì)算單寧含量[9]。

1.3.4 果皮總花色苷含量 采用示差法測(cè)定，取2支試管分別加入葡萄提取液0.25 mL，1支加入4.75 mL pH 1.0的KCl緩沖液，另1支加入4.75 mL pH 4.5的CH3CO2Na緩沖液，并分別于520 nm和700 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，根據(jù)吸光度差值計(jì)算總花色苷含量[10]。

1.3.5 果皮單體花色苷含量 參照王貞強(qiáng)等[11]的方法測(cè)定。稱取葡萄果皮干粉0.500 0 g，放于離心管中，加入10 mL甲酸甲醇(甲酸體積分?jǐn)?shù)2%)溶液，120 W超聲10 min，搖床30 min，8 000 r/min離心5 min，轉(zhuǎn)移上清液于100 mL圓底燒瓶，重復(fù)4次，旋轉(zhuǎn)蒸干，再用流動(dòng)相按V(A相)∶V(B相)=9∶1定容至10 mL以備上樣。采用Kromasil 100-5C18色譜柱，柱溫50 ℃，流速1 mL/min，進(jìn)樣量30 μL。流動(dòng)相：A相(V(水)∶V(甲酸)∶V(乙腈)=92∶2∶6)，B相(V(水)∶V(甲酸)∶V(乙腈)=44∶2∶54)。檢測(cè)器：紫外可見(jiàn)檢測(cè)器，波長(zhǎng)525 nm。梯度洗脫程序：B相10%～25%(18 min)，B相25%(2 min),B相25%～40%(10 min)，B相40%～70%(5 min)，B相70%～100%(5 min)，運(yùn)行時(shí)間40 min。

1.3.6 果皮非花色苷單體酚類物質(zhì)含量 參照孫建平[12]的方法測(cè)定。稱取葡萄果皮干粉2.000 0 g，加入5 mL蒸餾水和45 mL乙酸乙酯于錐形瓶中搖床30 min，轉(zhuǎn)移上清液于250 mL圓底燒瓶，重復(fù)4次，旋轉(zhuǎn)蒸干(溫度33 ℃)，之后用色譜甲醇定容至2 mL以備上樣。采用20rbax SB-C18色譜柱，柱溫50 ℃，流速1 mL/min，進(jìn)樣量2 μL。流動(dòng)相：A相(體積分?jǐn)?shù)1%乙酸水溶液)，B相(體積分?jǐn)?shù)1%乙酸乙腈水溶液)。檢測(cè)器：紫外可見(jiàn)檢測(cè)器，波長(zhǎng)280 nm。梯度洗脫程序：B相0%～5%(1 min)，B相5%～8%(9 min)，B相8%～10%(8 min)，B相10%～15%(22 min)，B相15%～20%(10 min)，B相20%～30%(3 min)，B相30%～50%(5 min)，B相50%～100%(4 min)，運(yùn)行時(shí)間62 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2013對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，用SPSS 20.0進(jìn)行方差和顯著性分析(Duncan新復(fù)極差法)，用Origin 2016制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同疏穗方式下葡萄果實(shí)成熟度變化趨勢(shì)

不同疏穗方式對(duì)葡萄還原糖及總酸含量變化的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同疏穗方式對(duì)葡萄還原糖及總酸含量變化的影響Fig.1 Effect of different cluster thinning levels on reducing sugar and total acid contents of grape

不同疏穗方式下，成熟初期C3處理葡萄成熟速度最快，成熟后期所有處理成熟速度趨于一致，但C3處理8月中旬以后果實(shí)有較高的還原糖含量和較低的總酸含量；C1和C2處理在葡萄成熟過(guò)程中果實(shí)成熟度差異不大，但C2成熟度略高于C1。圖1顯示，葡萄采收時(shí)，3個(gè)處理果實(shí)的還原糖含量表現(xiàn)為C1(213.01 g/L)C2(5.98 g/L)>C3(5.81 g/L)，最高處理C1與最低處理C3相差0.38 g/L。疏除25%果穗的處理對(duì)葡萄還原糖含量無(wú)較大提升，而疏除50%果穗的處理使果實(shí)還原糖含量增加幅度高達(dá)14.14 g/L，有效促進(jìn)了還原糖積累。

2.2 疏穗方式對(duì)葡萄果皮總酚、單寧和花色苷含量的影響

圖2所示為3種疏穗方式下葡萄果皮中總酚、單寧和總花色苷含量的變化。

由圖2可知，C1處理葡萄果皮總酚含量(39.61 mg/g)和C2處理葡萄果皮總酚含量(42.52 mg/g)無(wú)顯著差異，C3處理葡萄果皮總酚含量(48.95 mg/g)顯著高于C1和C2，說(shuō)明疏除25%的果穗對(duì)葡萄果皮總酚含量的增加影響不大，而疏穗量達(dá)到50%時(shí)對(duì)葡萄果皮總酚含量有明顯的提升效果，總酚含量決定葡萄酒的陳年能力，需要陳年能力更強(qiáng)的葡萄酒可適當(dāng)多疏果穗。C2處理葡萄果皮單寧含量(23.46 mg/g)較C1處理葡萄果皮單寧含量(21.91 mg/g)顯著增加，但疏除50%果穗的C3處理葡萄果皮單寧含量(21.44 mg/g)卻顯著低于C2處理，說(shuō)明單寧含量并不隨疏穗量的增加而增加，過(guò)多疏穗反而會(huì)降低單寧含量。C1、C2、C3處理葡萄果皮花色苷總量分別為12.80，13.64 和14.62 mg/g，表現(xiàn)出隨著疏穗量增加而增加的趨勢(shì)，在葡萄果實(shí)著色較差的地區(qū)，可適當(dāng)疏除果穗提升葡萄著色。

2.3 疏穗方式對(duì)葡萄果皮單體花色苷含量的影響

3種疏穗方式下葡萄果皮單體花色苷含量的變化見(jiàn)表1。由表1可知，從‘西拉’成熟葡萄果皮中共檢測(cè)出18種花色苷，包括5種基本花色苷，5種乙?；ㄉ眨?種咖啡?；ㄉ蘸?種香豆?；ㄉ?，其中二甲花翠素葡萄糖苷及其?；苌锖孔罡?，其次為甲基花青素葡萄糖苷及其?；苌?，花青素葡萄糖苷及其衍生物含量最低，甲基花青素咖啡?；咸烟擒帐俏ㄒ怀霈F(xiàn)的咖啡?；ㄉ铡；净ㄉ蘸鸵阴；?、咖啡?；⑾愣辊；ㄉ蘸吭诟魈幚碇兴急壤裏o(wú)較大差異，但含量存在顯著差異，表現(xiàn)為C1(17 816.87 μg/g)

表1 不同疏穗方式對(duì)葡萄果皮單體花色苷含量的影響Table 1 Effects of different cluster thinning levels on monomer anthocyanin content sof grape

表1(續(xù)) Contiued table 1

注：數(shù)值為3個(gè)重復(fù)的平均值，同行數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示在P<0.05水平差異顯著。下同。

Note：Values are the averages of three replicates.Different lowercase letters in each line represent significant difference atP<0.05 level.The same below.

2.4 疏穗方式對(duì)葡萄果皮非花色苷單體酚類物質(zhì)含量的影響

表2為不同疏穗方式下葡萄果皮非花色苷單體酚類物質(zhì)(單體酚)含量的變化。由表2可知，從‘西拉’成熟葡萄果皮中共檢測(cè)到25種單體酚，包括黃烷醇類7種，羥基苯甲酸類2種，黃酮醇類16種，處理方式并未改變單體酚的種類，但對(duì)其含量有較大影響。3個(gè)處理中，單體酚類物質(zhì)總量存在顯著差異，含量排序?yàn)镃1(899.60 μg/g)

表2 不同疏穗方式對(duì)葡萄果皮非花色苷單體酚類物質(zhì)含量的影響Table 2 Effect of different cluster thinning levels on monomer phenolic content of grape

3 討 論

還原糖含量增加能有效提高葡萄酒的酒精度，增加葡萄酒的醇厚感。葡萄總酸含量降低能有效減弱葡萄酒高酸度帶來(lái)的刺激感，使葡萄酒更加平衡。本研究結(jié)果表明，疏穗25%和疏穗50%處理對(duì)葡萄果實(shí)還原糖含量有不同程度提升，同時(shí)也降低了葡萄果實(shí)總酸含量，說(shuō)明葡萄果實(shí)成熟較差的地區(qū)，可以于葡萄轉(zhuǎn)色期適當(dāng)疏除部分果穗來(lái)提高葡萄成熟度。酚類物質(zhì)是葡萄酒的重要組分，其含量高低對(duì)葡萄酒的顏色、澀感、澄清度和穩(wěn)定性有較大影響，同時(shí)酚類物質(zhì)也是葡萄酒中的重要保健成分[13-14]?；ㄉ帐瞧咸丫频某噬镔|(zhì)，其含量和組成決定了葡萄酒的色澤，也是葡萄酒中的重要保健成分[15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，疏穗處理對(duì)葡萄果皮總酚和總花色苷含量均有較大提升，這與Condurso等[16]、Silva等[17]的研究結(jié)果一致。單寧為葡萄酒提供澀感，建立起葡萄酒的骨架，是葡萄酒陳年能力的重要決定物，豐富優(yōu)質(zhì)的單寧使葡萄酒更加圓潤(rùn)淳厚，更具有層次性，單寧含量低會(huì)使葡萄酒單調(diào)乏味，影響葡萄酒口感[18]，此外單寧還與葡萄酒酸度和酒精的甜度建立起葡萄酒的口感平衡，因此高品質(zhì)的單寧是葡萄酒品質(zhì)的重要決定物質(zhì)。一些研究顯示產(chǎn)量降低對(duì)單寧含量有提升作用[19-20]，但也有研究指出產(chǎn)量水平對(duì)此類物質(zhì)并無(wú)顯著影響[21]。本試驗(yàn)中單寧含量不隨疏穗量增加而增加，其中疏除25%果穗對(duì)單寧含量有較大提升，而疏除50%果穗單寧含量有所降低，說(shuō)明過(guò)多疏穗會(huì)導(dǎo)致單寧含量的降低，也會(huì)影響葡萄酒的口感平衡，在生產(chǎn)上并不可取。

花色苷是葡萄酒的顏色來(lái)源，由花色素與糖苷相結(jié)合形成，是葡萄酒的主要呈色物質(zhì)?；ㄉ胀ǔ?huì)在C6位與乙酸、香豆酸、咖啡酸發(fā)生酰化反應(yīng)，酰化花色苷有助于增加葡萄酒顏色的穩(wěn)定性[22]。由花葵素(4-羥基)、花青素(5-羥基)到花翠素(6-羥基)，葡萄酒的藍(lán)色調(diào)逐漸加深；而花色苷甲基化則能加強(qiáng)葡萄酒的紅色色調(diào)[23]。本試驗(yàn)中疏穗處理的葡萄果皮?；ㄉ蘸坑休^大提升，說(shuō)明疏穗處理對(duì)葡萄酒顏色的穩(wěn)定性具有明顯的提升作用。黃烷醇類具有苦味和澀感，對(duì)葡萄酒結(jié)構(gòu)和層次感有較大影響[24]，同時(shí)還具有降低膽固醇、活血、降血壓等功效。本研究中適度疏穗能有效提升黃烷醇類含量，但疏穗量過(guò)大反而會(huì)降低其含量，可見(jiàn)過(guò)多疏穗對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)及保健都會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。黃酮醇類對(duì)酒的澀感也有一定影響，同時(shí)具有保護(hù)皮膚免受紫外線傷害和消除人體自由基的功能，是葡萄酒的重要保健成分[25]。本研究中疏穗能有效提升葡萄果皮黃酮醇類物質(zhì)的含量，而且C2處理效果優(yōu)于C3處理，因此就葡萄酒的保健功能方面考慮，也建議少量疏穗。

4 結(jié) 論

不同疏穗方式對(duì)‘西拉’葡萄品質(zhì)指標(biāo)影響顯著，葡萄轉(zhuǎn)色期疏除25%的果穗能促使提高‘西拉’葡萄的成熟度及總酚含量，并顯著提升單寧和總花色苷含量，促進(jìn)葡萄單體花色苷總量和單體酚類總量的積累；疏除50%果穗能明顯提高‘西拉’葡萄成熟度、總酚及總花色苷含量，但單寧含量有所降低，較疏穗25%處理單體花色苷總量略有提升、單體酚總量有所下降，不利于葡萄酒口感平衡。因此，建議山西臨汾地區(qū)‘西拉’葡萄生產(chǎn)中于轉(zhuǎn)色期疏除25%果穗為宜。