負載量及套袋對酒用刺葡萄果實酚類物質和香氣的影響

趙亞蒙，尹春曉，梁 攀，張振文，2*

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

刺葡萄（Vitis davidii）是我國特色野生葡萄種之一，在江西、湖南、廣西、四川、貴州、福建等地均有分布。其果實紫黑發亮，酷似黑珍珠，果皮厚而韌，果皮與果肉易分離，多汁多籽，具有獨特的清香。刺葡萄抗濕性較好，近年在湖南、江西有較大面積的種植，除了鮮食，也用于研發和釀造刺葡萄酒。負載量影響葡萄樹體庫源關系，對營養生長和生殖生長有一定的調控作用。漿果的生長發育過程中，過大的負載量會過度消耗植株的營養物質，減弱營養生長，且會導致果粒過小、果皮著色差、果肉風味淡，口感不佳，而過小的負載量會刺激植株的營養生長，也會降低果實品質[1-4]，適當的負載量不僅可提高葉片的光合作用，而且是保證樹體長勢及獲得高產、穩產、優質的重要措施[5]。我國南方地區降水量大，易導致果實病害的發生，降低了果實品質和產量，給果農造成較大的經濟損失。套袋是提高葡萄品質的一項重要技術措施[6]，能有效的預防果實病蟲害、減少鳥害和日灼，減輕灰塵和農藥的污染，提高鮮食果實的外觀品質，廣泛應用于蘋果[7-8]、梨[9-10]、葡萄[11-12]等。關于負載量和套袋對刺葡萄果實酚類物質及香氣的影響鮮見報道。本研究通過研究不同負載量和果穗套袋對刺葡萄果實酚類物質和香氣的影響，以期為湖南懷化地區酒用刺葡萄的生產提供一定的理論與試驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

試驗于2014年、2015年在湖南省懷化市中方縣桐木鎮進行。供試刺葡萄（Vitis davidii）品系中的甜葡萄，2008年定植，株行距為3.5 m×5.5 m，棚架，常規管理。

1.1.2 主要試劑

福林-酚試劑（分析純）：美國Sigma公司；NaCl、酒石酸、NaOH、葡萄糖、甲醇、二氯甲烷（均為分析純）：北京化學試劑公司；D-葡萄糖酸內脂（glucono-delta-lactone，GDL）、聚乙烯聚吡咯烷酮（polyvingypyrrolidone，PVPP）：美國Sigma公司；實驗用水均為去離子水。

1.2 儀器與設備

AUW220D電子天平：日本島津公司；KQ2200B型超聲波清洗器：鞏義市英峪儀器廠；GL-20G-H型高速冷凍離心機：上海安亭科學儀器廠；梅特勒ET18型自動電位滴定儀：瑞士METTLER-TOLEDO公司；FD-1C-50型真空冷凍干燥機：北京博醫康實驗儀器有限公司；Agilent 7890氣質（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）聯用儀：美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計

負載量設置分為高負載量（high load，HL）、中負載量（medium load，ML）、低負載量（low load，LL）。高負載量（預測2 500 kg/畝）處理植株保留全部果穗，中負載量（1 900 kg/畝）處理植株每個結果枝平均留1.5個果穗，低負載量（1 300 kg/畝）處理植株結果枝平均留1個果穗，每個處理5株，3次重復。果穗套袋設置套袋（bagging，B）和不套袋（no bagging，NB），套袋處理選擇白色標準的葡萄果袋，用殺菌劑浸果穗，待果粒表面液體蒸發后立即套袋，一般在上午10點以前和下午4點以后進行套袋，每棵植株一半套袋、一半不套袋，3次重復。這兩種處理均在果粒發育到黃豆粒大小時進行操作。果實成熟后分別采樣，置于-40℃的低溫冰箱待測。

1.3.2 果實酚類物質及香氣測定

果皮總酚含量采用Folin-酚法[13]測定，以沒食子酸（mg/g果皮干粉）表示，花色苷含量采用pH值示差法[14]測定，以二甲花翠素-3-葡萄糖苷（mg/g果皮干粉）表示，總黃烷-3-醇含量采用對二甲基羥基肉桂醛鹽酸法[15]進行測定。果實揮發性香氣采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜（headspace-solidphasemicroextraction-gaschromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）分析，提取方法參照張明霞[16]等的方法，使用氣相色譜-質譜（GC-MS）分析軟件，通過檢索美國國家標準與技術研究院（national institute of standardsandtechnology，NIST）05質譜庫，結合保留時間和文獻資料進行定性分析，用已有標樣的標準曲線進行定量分析。

1.3.3 數據處理

使用Excel 2007、DPS 7.55和OriginPro 2015軟件處理試驗數據。

2 結果與分析

2.1 負載量及套袋對刺葡萄果皮酚類物質含量的影響

2.1.1 負載量及套袋對刺葡萄果實總酚含量的影響

由圖1可知，2014年隨著負載量的降低，刺葡萄果實總酚含量增加。不套袋處理條件下低、中、高三種負載量水平的刺葡萄果實總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），依次為49.05 mg/g、46.11 mg/g、41.72 mg/g，且NB-LL和NB-ML處理的刺葡萄果實總酚含量比NB-HL處理分別增加了17.6%和10.5%。進行套袋處理的低、中、高三種負載量的刺葡萄果實總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），分別為40.82 mg/g、38.34 mg/g、32.75 mg/g，NB-LL和NB-ML處理的總酚含量比NB-HL處理分別增加了24.6%和17.1%。同一負載量水平下，2014年不套袋刺葡萄果實總酚含量比套袋處理的總酚含量高，且存在顯著性差異（P＜0.05）。

2015年的刺葡萄果實總酚含量最高的處理為NB-ML（含量為49.21mg/g），但不套袋處理條件下三個負載量間的果皮總酚含量差異不顯著（P＞0.05）；套袋處理條件下中負載量與低、高負載量果皮總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），而低、高負載量之間的差異不顯著（P＞0.05）。在同一負載量水平下不套袋刺葡萄果皮總酚含量均高于套袋處理。2014年、2015年的數據均顯示，低、中負載量水平較高負載量的刺葡萄果皮總酚含量更高，而套袋處理降低刺葡萄果實總酚的含量。

圖1 不同處理條件下不同年份（2014、2015）葡萄果實總酚含量Fig.1 Total phenolic content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.1.2 負載量及套袋對刺葡萄果實總花色素含量的影響

如圖2所示，2014年刺葡萄果皮的總花色素含量隨著負載量的降低而增加。NB-LL處理的果皮總花色素含量比NB-ML、NB-HL處理分別高出13.1%、16.8%，而B-LL處理的果皮總花色素含量（27.89 mg/g）＞B-ML（26.88 mg/g）及B-HL（25.77 mg/g），但三者之間差異不顯著（P＞0.05）。不套袋處理下的三個負載量水平刺葡萄果皮總花色素含量比套袋處理下的總花色素含量分別高出65.6%（LL）、52.0%（ML）、53.5%（HL）。

圖2 不同處理條件下不同年份（2014、2015）葡萄果實總花色素含量Fig.2 Total anthocyanin content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2015年，不套袋處理下的刺葡萄果皮總花色素含量為：NB-ML＞NB-LL＞NB-HL，且三個負載量水平的總花色素含量之間存在顯著差異（P＜0.05）。套袋處理下刺葡萄的果皮總花色素含量為：B-LL＞B-ML＞B-HL。不套袋處理下三個負載量水平刺葡萄果皮的總花色素含量均比套袋處理下相應負載量水平下的果皮總花色素含量高，且分別高出19.1%（LL）、28.3%（ML）、9.9%（HL）。2014年、2015年的數據均顯示，低、中負載量水平較高負載水平的刺葡萄果皮總花色素含量更高，而套袋處理能降低刺葡萄果實總花色素的含量。

2.1.3 負載量及套袋對刺葡萄果實總黃烷醇含量的影響

由圖3可知，與總酚、總花色素的趨勢一樣，兩年的刺葡萄果皮總黃烷醇含量均隨著負載量的降低而增加。2014年，NB-LL處理的刺葡萄果皮總黃烷醇含量為1.96 mg/g，比NB-ML（1.76 mg/g）和NB-HL處理（1.53 mg/g）的總黃烷醇含量分別增加了28.1%和15.0%。而B-LL、B-ML、B-HL的刺葡萄果皮總黃烷醇含量依次為1.83mg/g、1.74mg/g、1.31mg/g，且B-LL的總黃烷醇含量比B-ML、B-HL分別增加了40.0%和32.8%；2015年，不套袋處理下的總黃烷醇含量為NB-LL（1.85 mg/g）＞NB-ML（1.76 mg/g）＞NB-HL（1.57 mg/g），套袋處理下的總黃烷醇含量為B-LL（1.93 mg/g）＞B-ML（1.77 mg/g）＞B-HL（1.34 mg/g）。兩年的數據均顯示，在高負載量水平下，不套袋處理的總黃烷醇含量顯著高于套袋的（P＜0.05），套袋降低了總黃烷醇的含量。

圖3 不同處理條件下不同年份（2014、2015）的葡萄果實總黃烷醇含量Fig.3 Total flavanol content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.2 負載量及套袋對刺葡萄果實揮發性物質的影響

通過對2015年不同處理刺葡萄果實揮發性香氣的GC/MS分析可知（見表2），減少負載量可增加香氣的總量及種類。NB-LL、NB-ML、NB-HL三種處理的刺葡萄果實中分別檢測出24、22、21種揮發性香氣組分，香氣物質總量為NB-LL（2 248.38 μg/L）＞NB-ML（1 421.04 μg/L）＞NB-HL（1 369.86 μg/L）；B-LL、B-ML及B-HL處理的刺葡萄果實中分別檢測出20、19、19種揮發性香氣組分，香氣物質總量為B-LL（1 445.58 μg/L）＞B-ML（1 126.30 μg/L）＞B-HL（866.61 μg/L）。不同處理的揮發性香氣物質總量存在顯著差異（P＜0.05），隨著負載量的降低，刺葡萄揮發性香氣物質總量增加，且在同一負載量水平下，不套袋刺葡萄揮發性香氣物質總量顯著高于套袋刺葡萄（P＜0.05）。

刺葡萄果實揮發性香氣物質中醛、酮類物質含量占香氣物質總量的比例最高，達53%以上，且在相同負載量水平下，不套袋處理的比例要高于套袋處理，在相同套袋水平下，隨負載量的降低而增加。揮發性苯類衍生物是除醛、酮類物質以外最多的物質，其次分別是高級醇和脂肪酸，在相同負載量水平下，這3種物質的含量在香氣物質總量中所占比均為套袋處理大于不套袋處理，在同一套袋水平下，揮發性苯類物質總量和脂肪酸總量所占比，均隨著負載量的降低而減少；而高級醇在香氣物質總量中所占比則是在中負載量水平下最高（不套袋：13.84%、套袋：16.71%）。揮發性苯類衍生物是葡萄酒中重要的香氣物質，不同處理的刺葡萄果實中均檢測出5種揮發性苯類衍生物。高級醇在香氣物質中種類最多，不套袋刺葡萄檢測出的高級醇種類比套袋多。

表1 不同處理的葡萄果實的香氣成分含量Table 1 Contents of aroma compounds from grapes fruit with different treatments

3 討論

在葡萄的生產過程中負載量的不同會影響組成果實的化學成分發生變化。生產中主要通過修剪、疏果、疏穗來控制負載量，實踐證明通過疏穗可以調控負載量，改變葡萄的葉果比，而且果實品質和風味物質受疏穗量的影響[17-18]。酚類物質是葡萄酒重要的組成成分，對葡萄酒顏色、澀感及結構層次起到關鍵作用。本試驗研究結果表明：疏穗對刺葡萄果實中總酚、總花色素和總黃烷醇含量有不同程度的提升，這與劉迪迪等[19-20]的研究結果相一致。由于套袋改變了果實生長發育的微環境，降低光照強度，改善果實色澤[21]，所以葡萄果實品質也隨之發生變化[22-24]。本試驗中套袋處理降低了刺葡萄果實總酚、總花色素的含量，這與王睿等[25]在歐亞種葡萄‘赤霞珠’上的研究結果相似，認為套袋降低了果實的光合作用，減少了光合同化物的來源，從而降低果皮的總酚和總花色素含量。

果實香氣揮發性化合物主要是由醇類、酯類、醛類、酮類和萜類化合物等構成[26]。果實中的香氣成分對于其所釀葡萄酒品質具有重要意義。本研究發現：負載量處理顯著提升了刺葡萄果實香氣的種類及含量（P＜0.05），其中低負載量處理的果實香氣的種類及含量顯著高于中負載量及高負載量（P＜0.05），這與王詠梅等[27]在‘貴人香’葡萄上的研究相一致，其研究發現雖然負載量對香氣物質的影響較為復雜，但總體來說，低負載量時香氣總量最高。負載量并不是越低越好，每個品種都有其最適宜的負載量與品質比。而與不套袋相比，套袋反而降低了香氣物質含量及種類，這可能是因為套袋減弱了光強，弱光會抑制醇、醛等物質的積累[28]。

4 結論

綜上所述，低負載量、不套袋處理的刺葡萄果實總酚、總花色素和黃烷醇含量顯著提高（P＜0.05），果實香氣物質種類多、含量高，可以釀造優質刺葡萄酒。因此，甜葡萄植株結果枝平均留1個果穗且不進行套袋是生產酒用刺葡萄果實的最佳方案。

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