降水對葡萄多酚類物質的影響

馬艷兒++楊麗++何玉云

摘要：釀酒葡萄的成熟度以及多酚類物質的形成，受到葡萄成熟期日照、氣溫、降水等氣候因素的影響。2014年9月陜西省楊凌地區出現持續性降水，對葡萄品質、產量造成較大影響。對比了2013、2014年楊凌地區LHN55、赤霞珠、品麗珠等3個釀酒葡萄品種（系）的成熟度指標和果皮多酚類物質含量，同時結合氣候特點，研究優選釀酒葡萄品系LHN55在楊凌地區的栽培適應性。結果表明，降水量增加會影響葡萄果實的成熟度，并造成果皮多酚類物質含量下降；在相同條件下，優選品系LHN55擁有較好的成熟度和較高的多酚類物質含量，在楊凌地區表現出更強的栽培適應性。

關鍵詞：釀酒葡萄；降水；多酚類物質；花色苷

中圖分類號： TS262.61文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0221-04

葡萄漿果中富含的多酚類物質，是葡萄重要的次生代謝產物[1]，這些成分在釀酒過程中多被溶入葡萄酒中。葡萄果實中主要含有5類多酚化合物，即黃酮醇類、黃烷醇類、黃烷酮醇類、酚酸及其衍生物、花色苷類[2]。葡萄果實中的酚類物質不但決定了葡萄、葡萄酒的澀味、苦味強弱，還影響著葡萄酒的色澤、貯藏壽命及其化學穩定性[3]。葡萄多酚類物質的種類和含量因品種、栽培條件、地域等因素而異。在不同年份下，同一葡萄品種的多酚類物質含量往往因日照、降水、溫度等氣候因素變化而表現出差異[4]。一般葡萄在營養生長階段需水量大，從果實轉色至成熟階段水分需求量逐漸減少，須要控制水分[5]。成熟期降水過多往往不利于糖分積累和多酚類物質形成，同時會增加葡萄病蟲害的感染概率，進而影響葡萄酒風格和品質[6]。因此夏季降水量是決定葡萄原料品質及生產成本的限制性因子。

目前，在影響葡萄多酚類物質形成的因素中，有關地域因素的研究較多[4，7-10]；然而在同一地區內，針對降水量對多酚物質含量影響的研究較少。2014年葡萄成熟季期間，陜西省咸陽市楊凌區出現持續性降水，為調查降水對不同釀酒葡萄品種多酚類物質的影響提供了契機。本研究以優選紅色釀酒葡萄品系LHN55為材料，以品麗珠、赤霞珠對照，對比成熟葡萄中還原性糖、總酸、可溶性固形物、pH值等理化指標和果皮多酚類化合物含量的差異，以期為研究降水對釀酒葡萄品質的影響提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料

取樣地點為位于咸陽市楊凌區的西北農林科技大學葡萄與葡萄酒示范基地。供試材料為紅色釀酒品種（系）品麗珠、赤霞珠、LHN55。

降水數據來源于楊凌區氣象局。

1.2方法

1.2.1葡萄種植管理分別于2009—2010年定植供試材料。單干雙臂籬架式栽培，株行距為1.0 m×2.5 m，正常田間管理。

1.2.2理化指標測定果實成熟期隨機采樣100顆果粒，測定百粒質量、可溶性固形物含量、還原糖含量、總酸等理化指標。使用數顯手持糖量計檢測可溶性固性物含量，用pH計檢測pH值，采用斐林試劑熱滴定法測定還原糖含量，用NaOH滴定法測定總酸（以酒石酸計）含量，計算糖酸比（M值）[11-12]。

1.2.3果實（果皮）樣品預處理參考Meng等的葡萄果皮酚類提取方法[13]，對該方法改進后的多酚提取工藝為：從不同果穗中隨機挑選100顆果粒，剝下葡萄果皮并用超純水沖洗干凈后吸干表面水分，稱質量并記錄。然后將葡萄果皮于液氮中研磨成粉并過60目篩，真空冷凍干燥后稱取0.5 g葡萄皮干粉，加入2%酸性甲醇溶液15 mL，在25 ℃、100%功率條件下避光超聲輔助提取30 min后，8 000 g超低溫離心 15 min，重復4次。合并上清液共計60 mL，于35 ℃下旋轉蒸發，殘留液用甲醇定容至50 mL，于-40 ℃下保存，用于測定酚類物質含量。

1.2.4總酚含量測定采用福林肖卡法[14]測定總酚含量。分別配制0、20、40、60、80、100 mg/L濃度梯度的沒食子酸標準溶液。分別取各標準溶液0.1 mL于試管中并編號，加5.9 mL 超純水搖勻后，加0.2 mL福林肖卡試劑，反應2 min；加入10%碳酸鈉溶液2.0 mL，混勻，避光反應1 h，于765 nm波長下比色，記錄吸光度，繪制標準曲線。測定樣品多酚含量，每個處理重復3次，用蒸餾水替代樣品作為空白，結果以沒食子酸等價值表示。

1.2.5總黃烷-3-醇含量測定使用p-DMACA-鹽酸法[15]測定總黃烷-3-醇含量。分別配制0、10、20、40、60、80 mg/L 的（+）-兒茶素標準溶液。分別取各標準溶液 0.1 mL 與p-DMACA（含0.1% 1 mol/L鹽酸甲醇溶液）3.0 mL 于試管中并編號，振蕩混勻后反應10 min，在640 nm波長處測定吸光度，繪制標準曲線。同樣對葡萄果皮提取液進行測定。每個處理重復3次，結果以（+）-兒茶素等價值表示。

1.2.6總類黃酮含量測定采用NaNO2-AlCl3法[16]測定總類黃酮含量。分別配制0、100、200、300、400、500、600 mg/L的蕓香苷甲醇標準溶液。分別取各標準溶液0.1 mL并編號，依次加入30%甲醇2.7 mL、0.5 mol/L NaNO2溶液0.2 mL、0.3 mol/L AlCl3溶液0.2 mL。振蕩搖勻并靜置5 min后，加入1 mol/L氫氧化鈉溶液1 mL，靜置反應10 min，在510 nm波長處測定吸光度，并繪制標準曲線。同樣對葡萄果皮提取液進行測定。每個處理重復3次，結果以蕓香苷甲醇等價值表示。

1.2.7單寧含量測定采用蛋白-沉淀法[17]測定單寧含量。配制1 g/L的（+）-兒茶素酚母液。分別吸取兒茶素酚母液0、50、100、150、200、250、300 μL于離心管中，加入buffer C定容至875 μL，再加入125 μL FeCl3溶液，迅速混勻，室溫靜置10 min后，在510 nm波長下測定吸光度，并繪制標準曲線。

取500 μL葡萄果皮提取液，加入1 mL蛋白緩沖液，室溫下反應15 min；超低溫離心5 min（15 000 g），倒掉上清液，加入875 μL的buffer C，室溫下再反應10 min后，渦旋振蕩使沉淀完全溶解。在510 nm波長下測定其吸光度，即為單寧的背景值，記為D1。然后在比色皿中加入125 μL FeCl3溶液，反應10 min，在510 nm波長下測定其吸光度，即為單寧的最終值，記為D2，單寧的吸光度D單寧=D2-D1，將數值代入標準曲線即可得到單寧含量。

1.2.8總花色苷含量測定采用pH值示差法[13]測定總花色苷含量。對葡萄果皮提取液分別用pH值為1.0的鹽酸-氯化鉀緩沖液及pH值為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液稀釋20倍，平衡100 min。分別在520、700 nm波長下測定以上稀釋液的吸光度。通過下式計算吸光度：

D=（D510 nm-D700 nm）pH1.0-（D510 nm-D700 nm）pH4.5。（1）

總花色苷含量用矢車菊素-3-葡萄糖苷（CGE）表示，通過下式計算：

CGE（mg/g）=（D×MW×DF×Ve×1 000）/（ε×1×M） 。 （2）

式中：MW為矢車菊素-3-葡萄糖苷相對分子量，449；DF為稀釋倍數；ε為摩爾吸光系數，29 600；Ve為提取液總體積，005 L；M為葡萄皮取樣質量，g。

2結果與分析

2.1降水對葡萄理化指標的影響

如圖1所示，2013年9月研究區降水量為68.4 mm，3個品種均正常成熟后采收。2014年9月研究區降水量為 215.1 mm，較2013年9月增長146.7 mm，比常年同期水平增加110.1 mm[18]。中晚熟品種品麗珠在9月6日降水前正常采收，而晚熟品種赤霞珠、LHN55經歷12 d的持續性降水后，于9月18日采收。

如表1所示，2013年可溶性固形物、還原糖含量最高的葡萄品種（系）是LHN55，分別為20.80、197.33 mg/g，在楊凌地區表現出了最佳成熟度。2014年9月的大量降水使得LHN55、赤霞珠的果實百粒質量有所增加，但葡萄漿果可溶性固形物、還原糖含量都有不同程度降低，其中LHN55的可溶性固形物、還原糖含量下降幅度最大，分別為25.10%、29.86%。此外，由于品麗珠在2013、2014年都是正常成熟后采收，因此其果實理化指標未受到降水量變化影響。

。

2013年品麗珠、赤霞珠、LHN55的成熟系數分別為 26.25、23.06、26.24；2014年3個品種的成熟系數分別為 25.41、17.64、16.11。其中，品麗珠連續2年都保持良好的成熟度，而2014年赤霞珠、LHN55的成熟系數大幅下降，表明果實成熟度受持續性降水天氣影響嚴重。

2.2不同葡萄品種多酚類物質含量的差異

圖2中，各標準曲線的r2均不低于0.997 3，說明相關性較高。利用標準曲線分別對2013年品麗珠、赤霞珠、LHN55成熟期果皮的多酚類物質含量進行檢測。

如圖3所示，總酚含量最高的品種（系）是LHN55，為142.21 mg/g，其次分別是赤霞珠、品麗珠，分別為107.57、60.41 mg/g。3個葡萄品種的總類黃酮、總黃烷-3-醇類含量差異不大。LHN55的花色苷總量高達91.25 mg/g，分別是品麗珠（3.57 mg/g）、赤霞珠（19.45 mg/g）的25.56、4.69倍。赤霞珠的單寧含量最高，為50.14 mg/g，LHN55的單寧含量最低，為20.55 mg/g。可以看出，總酚含量高并不意味著各項多酚類物質含量均較高，如LHN55的總類黃酮、單寧含量較低。以上結果表明，葡萄果皮多酚類物質種類和含量存在品種特異性，赤霞珠是單寧、類黃酮含量高的釀酒品種；LHN55是總酚含量高、花色苷含量高、單寧含量低的釀酒品系；而品麗珠的多酚類物質含量較以上2個品種都低。

2.3降水對葡萄多酚類物質形成的影響

由圖4-a可見，2013、2014年品麗珠的酚類物質含量變化幅度不大，總酚含量在60 mg/g左右，總類黃酮含量約 14 mg/g，總花色苷含量約3.5 mg/g，總黃烷-3-醇含量約 7.5 mg/g，單寧含量約為30 mg/g。因其在降水前采收，酚類物質含量未受到較大影響。

由圖4-b可見，2014年赤霞珠果皮中總酚、總花色苷、總類黃酮、總黃烷-3-醇、單寧含量都因為持續性降水影響而不同程度下降。總酚含量由2013年的107.57 mg/g下降為2014年的83.32 mg/g，總花色苷含量由2013年的 19.45 mg/g 下降為2014年的10.36 mg/g，總黃烷-3-醇含量由2013年的14.85 mg/g下降為2014年的8.76 mg/g，降幅分別為22.54%、46.74%、41.01%。

由圖4-c可見，同赤霞珠一樣，2014年LHN55的多酚類物質含量都分別有所下降，但其總酚、花色苷總量仍然比赤霞珠、品麗珠高，分別達到111.91、75.96 mg/g；總類黃酮含量為15.84 mg/g，與同年其他品種無明顯差異；總黃烷-3-醇含量為11.64 mg/g，高于品麗珠（7.97 mg/g）、赤霞珠（8.76 mg/g）；LHN55的單寧含量最低，僅為16.90 mg/g，分別為品麗珠29.29 mg/g、赤霞珠44.58 mg/g的57.7%、379%。即使受長降水天氣影響，但LHN55的花色苷總量仍分別是品麗珠3.05 mg/g、赤霞珠10.36 mg/g的24.90、733倍。

3結論與討論

楊凌地區2013年降水量為486.0 mm，2014年降水量為683.7 mm，增加的197.7 mm降水主要集中在4月的葡萄生長期和9月的漿果成熟期[18]。降水量增加會影響葡萄園光照，阻礙光合作用和果實成熟，表現為2014年LHN55、赤霞珠果實含糖量不足，總酸升高，使得M值較2013年有所降低。同時，葡萄成熟期吸水過多會使風味物質濃度降低，也影響到LHN55、赤霞珠葡萄果皮多酚類物質的形成。

2014年品麗珠成熟度較赤霞珠、LHN55更好，但品麗珠各酚類物質含量卻最低，說明葡萄中多酚類物質含量因品種不同而存在差異。Zhao等分析了7個山葡萄品種果皮中的花色苷含量，結果表明花色苷含量最高的山葡萄品種為左山二號（14.677 mg/g）[20]。李小龍等分析了山西省鄉寧地區馬瑟蘭、赤霞珠、梅鹿輒等3個釀酒葡萄品種的花色苷含量，結果表明，其含量從高到低依次為馬瑟蘭（47.51 mg/g）、梅鹿輒（31.10 mg/g）、赤霞珠（29.93 mg/g）[21]。本研究中花色苷含量最高的葡萄品種是紅色釀酒葡萄LHN55，花色苷總量高達75.96 mg/g，遠高于一般釀酒葡萄。LHN55果皮顏色較深，總酸、總酚、花色苷含量高于其他釀酒葡萄品種，而單寧含量較對照更低，建議可將其作為壓榨不浸漬桃紅葡萄酒的原料，可減少桃紅葡萄酒中浸漬環節，降低工藝難度。雖然2014年葡萄成熟期遇持續性降水，阻滯了赤霞珠、LHN55的成熟，但LHN55仍然積累了較高的總酚、花色苷含量，在楊凌地區有較強的適應性，有重要的研究推廣意義。

參考文獻：

[1]史明科，郭金英，任國艷，等. 葡萄酒酚類物質研究進展[J]. 釀酒科技，2012，4（4）：17-20.

[2]賀晉瑜. 酚類物質對葡萄酒品質的影響[J]. 山西農業科學，2012，40（10）：1118-1120.

[3]郝笑云，王宏，張軍翔. 酚類物質對紅葡萄酒顏色影響的研究進展[J]. 現代食品科技，2013，5（5）：1192-1197.

[4]王秀芹，張慶華，戰吉成，等. 產地與品種對葡萄酒中酚類物質含量的影響[J]. 食品科學，2009，30（21）：113-118.

[5]周萍. 北京地區葡萄品種生態區劃研究[D]. 烏魯木齊：新疆農業大學，2004：2-7.

[6]張曉煜，劉玉蘭，張磊，等. 氣象條件對釀酒葡萄若干品質因子的影響[J]. 中國農業氣象，2007，28（3）：326-330.

[7]陳奕霖. 天津產區釀酒葡萄品質與葡萄酒質量的研究[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2013：30-43.

[8]孫翔宇. 單品種葡萄酒、商業葡萄酒酚類物質分析及發酵時去籽時間對葡萄酒中酚類物質含量影響[D]. 西安：陜西師范大學，2013：28-30.

[9]孟江飛. 山西鄉寧地區葡萄采收時間對葡萄及葡萄酒酚類物質與抗氧化活性影響[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2011：15-26.

[10]艾麗麗. 沙城產區釀酒葡萄品質與葡萄酒質量的研究[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2011：24-39.

[11]王華. 葡萄酒分析檢驗[M]. 北京：中國農業出版社，2011：125-133.

[12]中國國家標準化管理委員會. GB/T15038-2006，葡萄酒果酒通用分析方法[S]. 北京：中國標準出版社，2006.

[13]Meng J F，Fang Y L，Qin M Y，et al. Varietal differences among the phenolic profiles and antioxidant properties of four cultivars of spine grape（Vitis davidii Foex） in Chongyi County（China）[J]. Food Chemistry，2012，134（4）：2049-2056.

[14]Jayaprakasha G K，Singh R P，Sakariah K K. Antioxidant activity of grape seed（Vitis vinifera） extracts on peroxidation models in vitro[J]. Food Chemistry，2001，73（3）：285-290.

[15]Arnous A，Makris D P，Kefalas P. Correlation of pigment and flavanol content with antioxidant properties in selected aged regional wines from Greece[J]. Journal of Food Composition and Analysis，2002，15（6）：655-665.

[16]Peinado J，Lopez de Lerma N，Moreno J，et al. Antioxidant activity of different phenolics fractions isolated in must from Pedro Ximenez grapes at different stages of the off-vine drying process[J]. Food Chemistry，2009，114（3）：1050-1055.

[17]Rajkovic' M B，Sredovic' I D. The determination of titratable acidity and total tannins in red wine[J]. Journal of Agricultural Sciences，2009，54（3）：223-246.

[18]楊凌氣象局. 楊凌氣候月報[EB/OL].（2015-01-04）[2015-04-10]. http：//www.ylnyqx.com/sort.php？sortid=17.

[19]李華，王華、袁春龍，等. 葡萄酒工藝學[M]. 北京：科學出版社，2007：41-46.

[20]Zhao Q，Duan C Q，Wang J. Anthocyanins profile of grape berries of Vitis amurensis，its hybrids and their wines[J]. International Journal of Molecular Sciences，2010，11（5）：2212-2228.

[21]李小龍，張振文. 不同釀酒葡萄品種果實成熟過程中花色苷含量變化[J]. 北方園藝，2014（22）：13-17.時佩佩，孫凱文，周運來，等. 粉煤灰、奶牛墊料復配基質對白菜幼苗生長的影響[J]. 江蘇農業科學，2016，44（5）：225-227.