負載量對赤霞珠葡萄酒揮發性物質的影響

張峰瑋，張軍翔，2

(1.寧夏大學農學院，寧夏銀川 750021；2.寧夏大學葡萄酒學院，寧夏銀川 750021)

揮發性物質的豐富性和多樣性對葡萄酒的質量以及區域特點起著決定性的作用，是衡量葡萄酒感官品質的主要指標[1-2]。葡萄果實中的揮發性物質受產地、氣候、品種、栽培方式等因素的影響[3]，不同品種葡萄酒揮發性成分和含量都不同，但品種特有的香氣特點均可在葡萄酒中表現出來，因此對于某一特定產區而言，在合適的釀酒葡萄品種基礎上，優化葡萄的栽培管理技術才是提高葡萄品質的關鍵所在。負載量的調控是提高釀酒葡萄果實品質與葡萄酒量的一項重要的栽培措施[4-7]，為了增加葡萄酒的風味，酒莊莊主們紛紛降低釀酒葡萄果實的負載量。對此，在花后不同程度的疏果調控負載量下，研究其對赤霞珠葡萄酒品質及揮發性物質的影響，以期為賀蘭山東麓釀酒葡萄栽培穩產情況下的合理負載量提供一定的理論或技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及設計

本試驗在寧夏賀蘭山東麓禹皇酒莊有限公司釀酒葡萄種植基地進行，供試材料為9年生赤霞珠(Cabernet Sauvignon)，南北行向栽植，株行距為0.8 m×3.5 m，“廠”字形整形，葉幕高度1.2 m，葉幕寬度0.4 m。在花后選取生長勢相似的葡萄植株，設定負載量分別為不疏果(CK)、1枝1穗(A1)、1枝 1.5 穗(A2)、1枝2穗(A3)，試驗采用隨機區組，每個處理50株，重復3次。表1為不同負載量參考指標的轉換。

1.2 葡萄酒理化指標的測定

測定酒精發酵結束后葡萄酒樣品的酒精度、殘糖、干浸出物、總酸、pH值；分光光度法測定色度色調[8]。

表1 試驗處理

1.3 葡萄酒揮發性物質的測定

采用頂空固相微萃取方法提取葡萄酒揮發性物質：準確稱取1.500 g NaCl于20 mL的頂空瓶中，依次加入待測酒樣3 mL、20 μL濃度為3 g/L的內標使用液(2-辛醇)，密封。插入在270 ℃老化1 h后的規格為DVB/CAR/PDMS(灰色)、50/30 μm的萃取頭，纖維頭置于距離酒樣表面約20 mm的上部空間，頂空瓶于45 ℃水浴溫度下萃取30 min后，取出手柄，直接進樣分析，并解析5 min。萃取頭每次使用前都要活化3 min。

GC-MS條件：DB-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.5 μm；Agilent Technologies)，載氣為氦氣，流速為 3.0 mL/min，分流比為20 ∶1；將進樣口溫度和FID檢測器溫度都設為250 ℃，起始柱溫為40 ℃，保持2 min，以15 ℃/min升溫到100 ℃，然后再以5 ℃/min升溫到220 ℃，保持 10 min，最后以5 ℃/min升溫到250 ℃。接口溫度為250 ℃，質量范圍為30～450 u。

1.4 葡萄酒釀造基本工藝

待試驗地葡萄完全成熟時采收，不同處理葡萄隨機采收，帶回實驗室進行葡萄酒釀造。釀造結束后，對各項指標進行測定分析，具體工藝流程見圖1：葡萄原料除梗破碎入罐，添加果膠酶FEC(40 mg/L)、偏重亞硫酸鉀(100 mg/L)，于13～15 ℃條件下浸漬1 d；添加酵母卓越XR(200 mg/L)、安酵粉(300 mg/L)，于25～28 ℃條件下進行酒精發酵，其間定時測定葡萄酒溫度、比重，并壓帽；當比重均小于0.996，還原糖含量在4 g/L以下時進行皮渣分離，倒罐澄清，終止發酵，裝瓶貯藏備用。

2 結果與分析

2.1 不同負載量赤霞珠葡萄酒理化指標的比較

赤霞珠葡萄酒不同酒精發酵都比較徹底，殘糖均在4 g/L以下，干浸出物均在20 g/L以上(表2)，在謝花后疏果明顯影響采收時所釀葡萄酒的理化指標，A1處理葡萄酒酒精度、干浸出物、色度最高，總酸含量最低，其次是A2，CK最高。

表2 葡萄酒常規理化指標

2.2 不同負載量赤霞珠葡萄酒揮發性物質的比較

赤霞珠葡萄酒中的揮發性物質GC-MS分析結果見表3。通過內標法共定量分析出了111種物質，其中A1和A2處理揮發性物質59種，A3是56種，CK是47種，總相對含量在4個處理中依次是A1為134 655.3 μg/L，A2為 127 913.8 μg/L，A3為119 612.0 μg/L，CK 為 106 252.7 μg/L。主要成分是酯類物質(92.42%～97.21%)、醇類物質(0.49%～1.66%)、酸類物質(0.29%～0.52%)、烴類物質(0.82%～2.01%)、醛酮類物質(0.08%～0.30%)和其他呋喃、吡嗪及含硫化合物等(0.28%～1.35%)。

葡萄酒中大多數酯類物質是在發酵期間產生的，表現出花果的香氣，本研究中所檢出的酯類物質是赤霞珠葡萄酒中種類最多和相對含量最高的揮發性成分，4個處理中含量最高的是辛酸乙酯，在葡萄酒中表現出果香味、茴香味以及伴有甜味，其次是癸酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、乙基癸-9-烯酸乙酯以及酞酸二乙酯，其他含量較小，且3個疏果處理葡萄酒中酯類物質的相對含量都高于CK，A1處理和A2處理最為顯著。

葡萄酒中的醇類物質來源于酵母通過氨基酸代謝或糖降解途徑產生的副產物，也是葡萄酒中重要的呈香物質，4個處理中共檢測到13種醇類物質，A1、A2、A3處理葡萄酒中醇類物質都高于CK，A2處理最高，共有的物質為苯乙醇和四氫薰衣草醇。

其他微量揮發性物質雖然在葡萄酒中的含量較低，但對葡萄酒香氣的形成有著重要的貢獻，本研究中，長鏈烷烴以及呋喃等在赤霞珠葡萄酒中被檢出。

表3 赤霞珠不同處理葡萄酒香氣成分含量

續表3

物質名稱英文名稱A1(μg/L)A2(μg/L)A3(μg/L)CK(μg/L) 己酸異丁酯isobutylhexanoate— 21．3— — 丁二酸二乙酯diethylsuccinate1092．5694．9893．0857．8 順式-4-辛烯酸乙酯fthylvalerate97．9276．5323．2310．5 辛酸乙酯ethylcaprylate65922．766615．756859．254618．7 戊酸環己酯pentanoicacid，cyclohexylester140．9— — — 己酸異戊酯isopentylhexanoate292．3314．8569．3546．9 乙酸苯乙酯phenethylacetate364．3506．8268．2257．6 丁酸-1-苯乙酯butanoicacid，1-phenylethylester— 38．4— — 戊酸戊酯pentanoicacid，pentylester— 25．8— — 癸酸甲酯methyln-caprate— 52．0100．6— 丙酸香茅酯6-octen-1-ol，3，7-dimethyl，1-propanoate— 95．9— — 辛酸異丁酯octanoicacid，2-methylpropylester62．3— 34．5— 乙基癸-9-烯酸乙酯ethyldec-9-enoate5357．73992．74015．83857．5 癸酸乙酯ethylcaprate25575．018041．218225．217507．0 反式-2-癸烯酸乙酯2-decenoicacid，ethylester，(2E)73．4— 127．7— 辛酸-3-甲基丁酯octanoicacid，3-methylbutylester699．6548．0190．7183．2 異硫氰酸異丁酯propane，1-isothiocyanato-2-methyl36．9— — — 酞酸二甲酯dimethylphthalate；— — 7534．8— 酞酸二乙酯diethylphthalate4189．53332．46109．15868．4 癸酸-3-甲基丁酯decanoicacid，3-methylbutylester328．3182．7— 120．6 異戊酸丁酯butylisovalerate— 39．1— — 對甲苯磺酸正辛酯benzenesulfonicacid，4-methyl-，octylester— 186．4— — 二甘醇二苯甲酸酯diethyleneglycoldibenzoate24．8— — — 戊酸乙酯ethylvalerate63．2— — — 丁基鄰苯二甲酸二辛酯butyloctylphthalate296．5— — — 9-十六碳烯酸乙酯9-hexadecenoicacid，ethylester300．4386．8164．6158．1 棕櫚酸乙酯ethylpalmitate258．8266．7380．4365．4 棕櫚酸異丙酯isopropylpalmitate117．7121．297．293．4 巴豆酸丁酯2-butenoicacid，butylester— — 33．3— 鄰苯二甲酸二庚酯1，2-benzenedicarboxylicacid，1，2-diheptylester— — 39．537．9 硬脂酸乙酯octadecanoicacid，ethylester55．8— — — 3-乙氧基丙酸乙酯ethyl3-ethoxypropionate35．6— — — 鄰苯二甲酸二正辛酯n-dioctylphthalate162．7188．2398．7382．9 小計131715．3122194．0113881．4102037．5醇類物質 3-乙基-3-戊醇3-ethyl-3-Pentanol— 35．9— — 3-甲基-2-戊醇2-pentanol，3-methyl— 89．1— — (1A，3A，5A)-1，3，5-環己三醇cis，cis-1，3，5-cyclohexanetrioldihydrate— 36．6— — 1-異丙-2-丙醇2-propanol，1-isopropoxy— 8．61— — (±)-1-苯基-2-丙醇benzeneethanol，a-methyl— 558．9307．2— 3，3-二甲基環己醇cyclohexanol，3，3-dimethyl39．5— — — 苯乙醇phenethylalcohol429．61315．4287．7276．4 四氫薰衣草醇1-hexanol，5-methyl-2-(1-methylethyl)54．432．439．037．5 2-甲基-2，4-戊二醇2-methyl-2，4-pentanediol— 54．4— 60．5 2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇2-methyl-2-propyl-1，3-propanediol72．6— — — 1，2，6-己三醇1，2，6-hexanetriol42．8— — — 肉桂醇cinnamylalcohol— — 275．9203．6 2-(十二烷)乙醇2-(dodecyloxy)ethanol— — 32．3— 小計638．92131．3942．1578．0酸類物質 正丁酯硫代乙醇酸aceticacid，2-mercapto-，butylester— 15．8— — L-丙氨酸L-alanine25．9— — —

續表3

物質名稱英文名稱A1(μg/L)A2(μg/L)A3(μg/L)CK(μg/L) 己酸hexanoicacid29．1— — — 辛酸octanoicacid335．6176．7320．5365．5 壬酸nonanoicacid— — 102．898．7 4-甲基壬酸nonanoicacid，4-methyl327．0— — — 5-己炔酸5-hexynoicacid— 226．5— 198．6 3-羥基丁酸butanoicacid，3-hydroxy— — — — 十一酸undecanoicacid— 14．5— — 小計717．6433．5423．3662．8烴類物質 2，4-二甲基己烷2，4-dimethylhexane46．8— 35．434．0 2，3-二甲基戊烷2，3-dimethyl-Pentane— — 36．2— 2，3，5-三甲基癸烷decane，2，3，5-trimethyl— — 51．7— 3，4-二乙基己烷hexane，3，4-diethyl41．1— — 45．6 十七烷heptadecane272．0267．96959．3921．5 十六烷hexadecane— — 154．8148．7 萘嵌戊烷1，2-dihydroacenaphthene101．081．0— — 4，5-二甲基辛烷octane，4，5-dimethy— — 247．6— 3-乙基-5-甲基庚烷heptane，3-ethyl-5-methyl— — — 29．2 氯代十六烷1-chlorohexadecane— — 39．137．6 十四烷tetradecane— — 169．6— 十九烷nonadecane75．139．645．944．1 3，8-二甲基十一烷undecane，3，8-dimethyl119．56— — — 3，4-二甲基庚烷heptane，3，4-dimethyl— 78．9— — 3，7-二甲基壬烷nonane，3，7-dimethyl— 123．2— — 1，3-二甲基萘naphthalene，1，3-dimethyl59．7276．6382．9— 1，7-二甲基萘naphthalene，1，7-dimethyl45．4191．2107．7— 5-甲基-1-庚烯5-methyl-1-heptene— — 35．8— 5，5-二甲基-1-己烯1-hexene，5，5-dimethyl25．9— — — 苯乙烯phenylethylene78．2— — 69．5 二環庚二烯2，5-norbornadiene— — 55．953．7 6-甲基-1，3-辛二烯6-methylene-1，3-cyclooctadiene— — 94．590．8 3，3-二甲氧基-1-丙烯acroleindimethylacetal— 48．2— — 反式角鯊烯(E，E，E，E)-squalene256．6— — 246．5 異長葉烯isolongifolene— 792．8— — 小計1121．41899．42416．41721．2醛酮類物質 四氫-2，2-二甲基-5-苯基 呋喃-3-酮furan-3-one，tetrahydro-2，2-dimethyl-5-phenyl— — 114．0— 2-甲基-4-辛酮4-octanone，2-methyl— — 98．5— 4-羥基環己酮cyclohexanone，4-hydroxy-— — 88．489．6 3-羥基丁醛3-hydroxy-Butanal— — 41．1— 4-甲基二氫-2(3H)-呋喃酮4-methyldihydro-2(3H)-furanone— 24．8— — 壬醛1-nonanal38．932．431．630．5 十一醛undecanal— 143．8— 120．5 異戊醛isovaleraldehyde21．8— — — 3-羥基-2-甲基戊醛pentanal，3-hydroxy-2-methyl30．1— — — 小計90．8201．0259．6240．6其他物質 芐甲醚benzylmethylether— — 545．6— 2-甲基萘2-methylnaphthalene— — 32．5— 正丁基縮水甘油醚butylglycidylether— 20．3— 15．6 烯丙基醚allylether— 24．570．7— 正己基正辛醚n-hexyln-octylether— 167．5— —

續表3

物質名稱英文名稱A1(μg/L)A2(μg/L)A3(μg/L)CK(μg/L) 二苯并呋喃dibenzofuran291．5236．8557．5535．6 3，4-環氧四氫呋喃1，2-benzenedicarboxylicacid，1-butyl2-(2-ethylhex?yl)ester— 605．5422．9410．8 2-甲基四氫呋喃2-methoxytetrahydrofuran32．1— — — 4，6-二叔丁基間苯二酚1，3-benzenediol，4，6-bis(1，1-dimethylethyl)47．7— — 50．6 小計371．31054．61629．21012．6總計134655．3127913．8119612．0106252．7

3 結論與討論

本試驗結果表明，在花后進行疏果調控負載量有利于葡萄果實品質的提高，增加葡萄酒的糖度，從而提高酒精度，降低總酸含量。對葡萄酒的揮發性物質進行檢測發現，疏果有利于葡萄果實芳香物質的積累，提高葡萄酒中的揮發性物質總量，試驗中定性出的物質主要有酯類物質、醇類物質、酸類物質、烴類物質、醛酮類物質以及其他物質，其中酯類物質是赤霞珠葡萄酒中主要的香氣成分，相對含量最高，占總組分90%以上，其他物質含量較少，但這些物質共同構成了赤霞珠葡萄酒獨有的香氣特點。

葡萄酒中的揮發性物質主要是由原料的質量決定的，果實的成熟度和品質都對葡萄酒的香氣有影響，負載量對葡萄酒品質的影響主要通過影響果實的品質，但負載量對葡萄酒品質影響方面的觀點有分歧，有前人研究證明，果實負載量的高低對于葡萄酒的感官評分影響不大，也有一些研究證明，通過疏果調控負載量所釀造的葡萄酒更加得到品評人員青睞。疏果處理可以降低樹體的負載量，調整庫源關系，從而影響葡萄果實香氣物質的形成轉化[9]，國外更多的學者研究發現，果實負載量對葡萄酒的感官香氣有較大影響，如Naor等對不同負載量長相思果實所釀葡萄酒的感官進行評價，結果表明低負載量葡萄酒感官評價更高[10]；Diago等的研究表明，經機械疏穗處理的“添普尼洛”葡萄所釀葡萄酒的香氣更加柔和、更趨成熟水果氣息[11]；Reynolds等認為低產量雷司令葡萄所釀葡萄酒在陳釀后更富有成熟水果風味[12-13]。

疏果處理可以改變庫源關系進而影響香氣物質的形成，但不同疏果方式及疏果時期與葡萄果實香氣形成的相互關系還需進一步研究。

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