‘赤霞珠’與‘蜜萄思’葡萄雜交優(yōu)系的釀酒特性分析

仝亞軍，秦偉帥，張蕾，譚偉，翟衡，劉桂云*，杜遠鵬*

（1. 山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院/作物生物學國家重點實驗室，山東泰安 271018；2. 山東張裕葡萄酒有限公司，山東煙臺 265500；3. 泰山學院，山東泰安 271018；4. 煙臺市蓬萊區(qū)登州街道辦事處農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東蓬萊 265600）

葡萄是加工比例最高的果樹種類，歐美國家有85%以上的葡萄用于加工葡萄酒。紅色釀酒葡萄果皮顏色深，酚類物質(zhì)含量較高，所釀出的紅葡萄酒酒體飽滿，滋味醇厚。葡萄酒中的酚類物質(zhì)主要包括類黃酮、黃烷醇、單寧和花色苷等幾大類，是構(gòu)成葡萄酒酒體與風味的關(guān)鍵物質(zhì)，同時也賦予葡萄酒一定的抗氧化活性，有助于人體細胞和組織對抗自由基，保護血管，提高抗氧化、抗炎癥和抗內(nèi)皮細胞功能障礙的能力[1-4]。

葡萄花色苷和多酚等次生代謝產(chǎn)物的形成是碳水化合物合成與代謝的結(jié)果，與光合功能、光照強度有密切關(guān)系[5-6]。我國東部釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)屬于大陸性季風氣候，葡萄轉(zhuǎn)色成熟期間恰逢雨熱同季，歐亞種釀酒葡萄往往著色不良，多酚類物質(zhì)含量不高。德國早在1970年由Willi Steul以‘法國藍’（V. viniferacv.Blauer Limberger）為母本，‘赤霞珠’（V. viniferacv.Carbernet Sauvignon，CS）為父本，培育出了歐亞種的紅汁品種‘蜜萄思’（Carbernet Mitos）?！厶阉肌罴t，花色苷含量高，酒色深而悅目，但果穗小而緊實，在山東成熟偏早。為了進一步強化其‘赤霞珠’的優(yōu)良特色，本項目利用CS做父本進一步回交，從中選出兩個優(yōu)系MCS1、MCS2擴大種植并對其釀酒特性進行了分析，以期獲得香氣濃郁、花色苷和多酚類物質(zhì)含量高的優(yōu)良釀酒品種。

1 材料與方法

1.1 材料介紹

試驗在山東農(nóng)業(yè)大學葡萄試驗基地進行。2018年4月—12月對2013年田間定植的雜交優(yōu)系MCS1、MCS2（蜜萄思×赤霞珠）擴繁結(jié)果樹進行栽培生物學和釀酒鑒定，以6年生籬架栽培的‘赤霞珠’為對照，生長季節(jié)觀察田間葉片及枝條基本性狀；成熟期分別摘取CS、MCS1、MCS2果穗各20穗，測定其基本理化指標；摘取各品種/優(yōu)系30 kg，重復(fù)3次，除梗破碎后裝入玻璃罐，加入LALLEMAND釀酒酒酵母RC212，28 ℃下發(fā)酵，14 d后去除皮渣，終止發(fā)酵，放入4 ℃澄清處理后測定總酚、類黃酮、香氣及抗氧化性等指標。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 果實糖酸指標測定

果汁經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后用pH計測定pH值；利用酸堿中和滴定法測定總酸含量；用WYT糖度計測定可溶性固形物。

1.2.2 葡萄酒各項指標測定

酒樣常規(guī)指標酒度、總酸、揮發(fā)酸、pH值、殘?zhí)菧y定方法參見文獻[7]。

酚類物質(zhì)均采用分光光度計測定。其中，總酚含量采用福林-肖卡法，結(jié)果以每升葡萄酒含有的沒食子酸表示[8]；單寧含量采用福林-單寧法，結(jié)果以每升葡萄酒中含有的單寧酸表示[9]；總類黃酮含量采用NaNO2-Al(Cl)3法，結(jié)果以兒茶素等價表示[10]；總花色苷含量采用pH示差法。黃烷醇含量測定：吸取1 mL95%乙醇，0.5 mL提取液，加入5 mL香草醛-HCl顯色液混勻，30 ℃水浴40 min，

500 nm測定吸光度。

色度、色調(diào)測定采用分光光度法[11]，葡萄酒用相同pH的緩沖液稀釋10倍進行測定，色度＝(A420＋A520＋A620)×稀釋倍數(shù)，色調(diào)為A420/A520。

抗氧化性測定通過DPPH測定[12]和ABTS＋測定[13]評估自由基清除活性；根據(jù)Susan等[14]的方法進行鐵還原抗氧化能力的測定（FRAP測定）。

香氣測定參照Barbosa等[15]的方法，以2-辛醇為內(nèi)標利用氣象色譜氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）進行測定。

葡萄酒感官評價方法由5名有品酒師資質(zhì)的專業(yè)人員參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》進行感官評定。

2 結(jié)果分析

2.1 兩個雜交優(yōu)系簡介

2.1.1 枝葉基本性狀

兩優(yōu)系植物學性狀與母本相似度較高，葉片小而厚，裂片數(shù)均為5，均為上裂刻裂片閉合，下裂刻裂片開張，泡狀突起較弱，葉面比較平整。MCS1葉梗洼為開張，MCS2為半開張；MCS2上裂刻比MCS1深。MCS1齒形狀為兩側(cè)直，葉柄洼不受限，MCS2齒形狀為兩側(cè)直與兩側(cè)凸混合型。MCS優(yōu)系花帽呈紫紅色，幼果、果梗、葉柄及新梢枝條均為紫紅色。兩個優(yōu)系幼葉為紫紅色，成葉轉(zhuǎn)為綠色，秋葉呈紫紅色。

與‘赤霞珠’相比，2個優(yōu)系的節(jié)間較短，枝勢直立，生長勢旺，枝條粗壯。在相同栽培條件下，MCS1枝條較粗，縱、橫徑分別為10.21、8.05 mm，縱橫徑比為1.27，節(jié)間長度為9.89 cm；MCS2枝條稍細，縱橫徑分別為7.64、6.35 mm，縱橫徑比1.20，節(jié)間長度8.45 cm。MCS優(yōu)系果穗較緊實，果粒為圓形，成熟果實為紫黑色，種子無敗育現(xiàn)象。其中，MCS1粒質(zhì)量1.1 g，穗質(zhì)量135.75 g；MCS2粒質(zhì)量1.14 g，穗質(zhì)量為158.16 g，果穗比MCS1稍大。

2.1.2 優(yōu)系葡萄果實基本理化指標分析

可溶性固形物含量代表著糖、有機酸等水溶性且非揮發(fā)性化合物的多寡，其含量的高低是影響果實風味的因素之一，決定葡萄的口感和質(zhì)構(gòu)。在泰安，MCS優(yōu)系果實成熟期在8月下旬至9月上旬，較CS提前2～3周。由表1知，MCS1、MCS2果汁可溶性固形物含量和pH均高于CS，差異顯著。MCS1、MCS2果汁總酸含量顯著低于CS，且兩者之間無明顯差異。MCS優(yōu)系葡萄果實的可溶性固形物與總酸含量均可滿足釀酒要求。

2.1.3 優(yōu)系葡萄植株抗性

在統(tǒng)一病蟲害防治條件下，連續(xù)多年生長期內(nèi)觀察MCS系列抗病性類似‘蜜萄思’，而優(yōu)于CS。與CS相比，葡萄霜霉病發(fā)生晚，發(fā)病率低，從未造成早期落葉，因此秋葉能保持長期良好狀態(tài)；在果實病害方面，MCS優(yōu)系果實對白腐病及炭疽病的抗性也明顯高于CS。同樣，MCS優(yōu)系也具有良好的生態(tài)抗性，抗寒耐瘠薄，越冬性明顯好于CS，在泰安不埋土防寒的條件下枝條亦無抽干現(xiàn)象。

2.2 MCS優(yōu)系釀酒品質(zhì)分析

2.2.1 MCS優(yōu)系葡萄酒基礎(chǔ)指標

經(jīng)分析，供試酒樣的常規(guī)理化指標，酒精度、總酸、揮發(fā)酸、pH、殘?zhí)堑臄?shù)值符合GB 15037-2006標準（表2），說明采集酒樣均是合格的葡萄酒樣品。

2.2.2 MCS優(yōu)系葡萄酒酚類物質(zhì)分析

酚類物質(zhì)是葡萄次生代謝的產(chǎn)物，包含單寧、花色苷、黃烷醇和黃酮類化合物，主要決定葡萄的澀感、苦味、顏色和抗氧化性能等。由表3可以看出，雜交后代的葡萄酒中酚類物質(zhì)顯著高于CS葡萄酒，而MCS2酒中的酚類物質(zhì)含量又明顯高于MCS1。兩優(yōu)系葡萄酒的總酚含量分別為CS的4.26倍、4.65倍，單寧含量分是其4.75倍、5.23倍，類黃酮含量分別是其3倍、3.18倍，黃烷醇含量分是其4.25倍、2.3倍，花色苷含量也有顯著提高，分別是CS的2.29倍、2.45倍。酚類物質(zhì)含量的增加能夠提高葡萄酒品質(zhì)，增加酒體的厚重感。

表1 MCS株系葡萄果實總糖、總酸及pH分析Table 1 Analysis of total soluble solids, total acid and pH value of MCS

表2 葡萄酒基礎(chǔ)指標分析Table2 Analysis of wine basic indicators

表3 不同品種葡萄酒酚類物質(zhì)分析Table3 Analysis of phenolic compounds of different wines/(mg/L)

2.2.3 不同葡萄酒色度、色調(diào)分析

顏色是葡萄酒的重要質(zhì)量指標之一。由表4可以看出，雜交后代葡萄酒的色度顯著提高，MCS1、MCS2色度分別是CS的8.57倍、8.69倍，但三者的色調(diào)無明顯差異。

2.2.4 各優(yōu)系葡萄酒的抗氧化能力比較

MCS優(yōu)系抗氧化能力較CS顯著提高（表5），其中CS對DPPH自由基清除率為16%，MCS1、MCS2分別是其3.5倍、3.37倍；清除ABTS＋自由基活力的能力CSM1、CSM2分別是其2.06倍、2.21倍，而鐵還原抗氧化能力分別是其4.0倍、4.5倍。

2.2.5 各優(yōu)系葡萄酒香氣物質(zhì)分析

在3個酒樣中共檢測到43種香氣成分，包括8種醇類，23種酯類，3種醛類，4種酸類，3種羰基化合物，2種萜烯類化合物（表6）。葡萄酒中香氣物質(zhì)含量MCS2＞CS＞MCS1。

酯類物質(zhì)通常是在酒精發(fā)酵的過程中形成，一般賦予葡萄酒水果類物質(zhì)香氣。CS酒中酯類物質(zhì)總量最高，其次是MCS1，MCS2最低。其中乙酸乙酯含量CS最低，MCS1、MCS2分別是其1.82倍、1.37倍；CS中乙酸異戊酯含量最高，MCS2與其無明顯差異，MCS1含量僅為CS的37.89%；乙酸異丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、庚酸乙酯、肉豆蔻酸異丙酯含量均為MCS2最高，其次為CS，MCS1含量最低。

3個酒樣中醇類物質(zhì)總量順序是MCS2＞MCS1＞CS。其中CS酒中異辛醇含量為7.01 mg/L，MCS2為其1.45倍，MCS1為其59.62%；正辛醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-癸醇含量均為CS最低，MCS1、MCS2均顯著高于CS。

在3個酒樣中檢測到乙酸、己酸、辛酸3種酸類物質(zhì)，酸類物質(zhì)總量CS＞MCS1＞MCS2。其中CS酒中乙酸含量最高，MCS1、MCS2含量分別為其90.56%、86.61%；CS酒中己酸含量最低，MCS1、MCS2分別為其1.31倍、1.79倍；CS酒中辛酸含量最高，MCS1、MCS2含量分別為其60.98%、48.1%。

表4 不同品種葡萄酒色度、色調(diào)分析Table4 Analysis of chroma and tone of different wines

表5 不同品種葡萄酒抗氧化性分析Table 5 Analysis of antioxidant properties of different wines

圖1 不同品種葡萄酒感官評價Figure 1 Sensory evaluation of different wines

2.3 優(yōu)系葡萄酒感官評價

分別對3種葡萄所釀制的葡萄酒進行感官評定，結(jié)果見圖1。CS所釀造的葡萄酒呈寶石紅色，香氣純正，口感較醇厚，后味持久性好，酒體較協(xié)調(diào)，具有一定的陳釀潛力和品種典型性； MCS優(yōu)系顏色呈紫紅色，香氣濃郁，口感醇厚，后味持久性強，酒體協(xié)調(diào)，單寧豐富，具有很好的陳釀潛力和典型性。

3 討論與結(jié)論

結(jié)果表明，MCS優(yōu)系具有極高的總酚和單寧含量。多酚物質(zhì)構(gòu)成紅葡萄酒豐富多彩的顏色，參與形成陳釀香氣，可沉淀蛋白，提高結(jié)構(gòu)感、抗氧化性及抗菌能力[16-17]。單寧可增強葡萄酒的澀感，使其具收斂性，酒體豐滿，并且單寧可與花色苷形成穩(wěn)定的復(fù)合物單寧花色素苷，可減緩顏色老化速度。另外單寧具有一定的抗菌作用，能抑制某些病害發(fā)生及發(fā)展[18-19]。

葡萄酒中已檢測出5種花色苷，因其各自的比例不同構(gòu)成了葡萄酒各種不同的色調(diào)，色澤對葡萄酒的口味和風格起重要的暗示作用[20]。MCS優(yōu)系花色苷含量極顯著高于CS，色度為其7.5倍，種植這類品種可彌補我國部分地區(qū)葡萄著色困難，葡萄酒顏色過淺的缺陷。

研究表明，黃酮類物質(zhì)含量與葡萄酒抗氧化能力正相關(guān)[21]，MCS優(yōu)系酒中具有很高的類黃酮與黃烷醇含量，有助于增強葡萄酒穩(wěn)定性。研究表明，總酚、總黃酮、黃烷醇及花色苷與葡萄酒抗氧化活性顯著相關(guān)，是葡萄酒抗氧化活性變化的物質(zhì)基礎(chǔ)，酚類物質(zhì)含量高可增強葡萄酒抗氧化能力[22]。葡萄酒在陳釀過程中需要微氧環(huán)境以緩慢成熟，然而它對氧氣及高溫非常敏感，葡萄酒氧化后酒體渾濁，顏色變黃或變?yōu)樽睾稚?。本試驗結(jié)果表明，MCS優(yōu)系的抗氧化能力較CS顯著增強，有利于維持葡萄酒顏色和香氣的純正。

表6 不同葡萄品種葡萄酒香氣物質(zhì)分析Table 6 Analysis of aroma components of different wines

MCS優(yōu)系的單寧、花色苷含量高，顏色純正，無種間雜交種的異味，可與顏色較淺的歐亞種進行混釀，增強葡萄酒的結(jié)構(gòu)感，使葡萄酒色澤更美麗，酒體更豐滿，可提高葡萄酒品質(zhì)。另外，MCS優(yōu)系單一品種釀造的葡萄酒含有豐富的酚類物質(zhì)，具有更強的清除體內(nèi)自由基和抗氧化的能力。