不同葡萄品種果實品質與葡萄酒香氣成分的比較分析*

孫 薇，劉成敏，單守明，王佳薇，金 悅

（寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021）

葡萄（Vitis viniferaL.）屬于葡萄科（Vitaceae）葡萄屬（VitisL.），落葉藤本植物[1-2]。葡萄是世界上廣泛種植的水果之一，是世界上的重要經濟作物，除可以鮮食外，還可以釀酒、制干、制汁及釀果醋等，經濟價值極高，在世界果樹生產中占據重要位置[3]。葡萄果實品質是影響葡萄酒品質和口感的決定指標，高品質葡萄酒來源于優質的葡萄原料，葡萄品質好壞直接關系到葡萄酒質量的優劣[4-5]。香氣是葡萄酒的重要感官質量指標之一，構成物質十分復雜，直接決定著葡萄酒的感官品質[6-7]。不同品種的葡萄所含有的香氣物質的種類和含量不同，導致葡萄及葡萄酒的風味和典型特征也呈現很大差異。常見的香氣化合物按化學類別主要分為酯類、醇類、有機酸類、烷類等幾大類[8-9]。寧夏的葡萄種植面積達到46 萬畝，是我國最大的釀酒葡萄集中連片產區，占全國釀酒葡萄面積的四分之一[8-9]。

近年來，寧夏釀酒葡萄栽培面積快速擴大，寧夏葡萄酒名氣越來越大，推動當地經濟快速提升，但有利也有弊，較為盲目地發展、品種區域布局不規范、栽培設施不先進，使葡萄果實品質達不到預期，因此有必要對寧夏地區葡萄品質進行研究，從而提高品質葡萄酒的產量并促進該地區釀酒葡萄產業健康發展[10-11]。本試驗對寧夏市6種釀酒葡萄的主要理化品質指標進行研究，優選釀酒葡萄的品種，為提高該產區的葡萄果實和葡萄酒的品質提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用單品種葡萄均來自寧夏賀蘭山東麓金山小產區同一產區釀酒葡萄園內，選擇5 年生“桑嬌維塞”（Vitis viniferaL.Sangiovese）、“西拉”（Vitis viniferaL.Syrah）、“小味爾多”（Vitis viniferaL.Petit Verdot）、“巴貝拉”（Vitis viniferaL.Barbera）、“佳麗釀”（Vitis viniferaL.Cabernet Franc）、“摩爾多瓦”（Vitis viniferaL.Moldova）。葡萄年份為2019—2020年。試驗期間對供試植株進行常規管理（肥水管理和病蟲害防治與常規一致）。“廠”字架形，1.5 m 高葉幕；株行距1.0 m×3.0 m；基本相似的單株負載量；南北行向，單籬架、無主干多主蔓整形，灌溉方式為溝灌。

1.2 試驗地概況

試驗基地位于寧夏賀蘭山東麓產區平吉堡釀酒葡萄園內，該試驗基地位于北緯38°38′～38°26′，東經105°49′～106°22′，是溫帶干旱氣候區，晝夜溫差大，干燥少雨，十分干旱，蟲害較少，日照充足，葡萄生長周期長。該地區年平均氣溫8.7 ℃，無霜期平均167 d，年平均降水量201.4 mm，十分適合釀酒葡萄的生長發育[12-13]。

1.3 試驗方法

1.3.1 葡萄酒的釀造

干型紅葡萄酒釀造工藝參考小容器釀造法[14]，具體工藝流程如下：葡萄原料→果實分選→除梗破碎→浸漬發酵→發酵啟動→倒罐→皮渣分離（比重1.010）→酒精發酵監控→測殘糖（＜2 g/L）→終止發酵（比重0.992）→自然澄清→倒罐→低溫冷藏→裝瓶。

1.3.2 理化指標的測定

外觀品質指標測定方法：粒質量測定，每個處理隨機選取葡萄果粒20 粒，并用電子天平稱取其重量，重復3 次，求得平均單粒重。內在品質指標測定方法：可溶性固形物采用PAL-1 型數顯手持糖度計測定；可滴定酸采用0.1 mol/L的NaOH進行滴定；可溶性總糖采用蒽酮硫酸比色法測定；還原糖采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；總花色苷采用鹽酸甲醇比色法測定；總酚采用福林酚法測定；單寧采用福林丹尼斯法測定。

1.3.3 香氣成分的測定

葡萄酒中香氣物質的萃取采用頂空-固相微萃取法（headspace-solid phase microextraction,HSSPME）[15]。稱取2 g NaCl 于20 mL 樣品瓶中，準確量取8 mL 葡萄酒樣品加入頂空瓶中，同時添加394.08 μg/L 的內標物4-甲基-1-戊醇10 μL，加蓋密封，常溫放置20 min，振蕩混勻。插入CAR/DVB/PDMS 萃取纖維，45 ℃下吸附30 min，將萃取纖維在GC 進樣口于250 ℃下解吸3 min，進行GC-MS分析。

香氣成分的測定色譜條件：GC-MS 的檢測條件參照王華等的方法，有所改動[16]。Inert Cap WAX極性色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm），升溫程序：40 ℃保持5 min，以3 ℃/min升至120 ℃，再以8 ℃/min升至230 ℃，保持10 min；載氣（He）流速0.8 mL/min，不分流。質譜條件：電子轟擊離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度275 ℃；離子源溫度230 ℃；激活電壓1.5 V；燈絲流量0.25 mA；質量掃描范圍33 m/z～450 m/z。定性定量方法定性分析：以正構烷烴（C6-C32）為標準采用Kovats 法測定了所有組分的保留指數。通過與標準物質保留時間、保留指數、自建庫以及NIST 14 譜庫檢索進行化合物的定性分析，并結合相關文獻對化合物定性結果進一步驗證。定量分析：有標準品的化合物采用外標定量法進行化合物定量分析，沒有標準品的化合物以4-甲基-1-戊醇為內標物質，進行半定量分析。

1.4 數據分析

所有樣品均分別平行測定3 次，取平均值。采用Excel 2019軟件進行數據整理；采用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析，比較不同處理間的差異顯著性（P ＜0.05）、相關分析和多元線性回歸分析；采用Origin 2018a軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同品種釀酒葡萄果實常規品質指標品質分析

由表1 可以得出，不同品種釀酒葡萄果實基本物理指標之間存在顯著性差異。所有品種單粒質量在26.26 g～48.88 g范圍內，最大單粒質量為“佳麗釀”，達48.88 g，“桑嬌維塞”和“摩爾多瓦”之間無顯著性差異。從可溶固形物含量來看，除“小味爾多”外，所有品種可溶性固形物含量均在22.0%以上，且顯著高于“小味爾多”，“桑嬌維塞”“西拉”“巴貝拉”“佳麗釀”“摩爾多瓦”5 個品種間無顯著性差異。可滴定酸含量在7.88 g/L～12.00 g/L范圍內，其中“小味爾多”最高，為12.00 g/L，“巴貝拉”和“佳麗釀”最低，含量僅為7.88 g/L，二者之間無顯著性差異。所有品種總糖含量范圍在185.91 g/L～218.04 g/L之間，“小味爾多”總糖含量最低，僅為185.91 g/L，其次為“桑嬌維塞”；總糖含量最高的為“佳麗釀”，高達218.04 g/L，顯著高于其他品種。6 個品種葡萄還原糖含量范圍在94.85 g/L～ 166.54 g/L之間，“佳麗釀”＞“巴貝拉”＞“摩爾多瓦”＞“西拉”＞“桑嬌維塞”＞“小味爾多”，6 個品種還原糖含量差異性明顯。

表1 不同品種釀酒葡萄果實常規品質指標品質分析

2.2 不同品種釀酒葡萄果實酚類物質分析

由表2 可以得出，不同品種釀酒葡萄的果實酚類物質含量存在顯著性差異。單寧含量都在1.0 mg/g以上，最高的為“巴貝拉”，含量高達3.93 mg/g，顯著高于其他品種，其次為“桑嬌維塞”“摩爾多瓦”，緊接著為“小味爾多”“西拉”，“桑嬌維塞”和“摩爾多瓦”之間無顯著性差異，“佳麗釀”單寧含量最低。總酚含量在1.99 mg/g～5.37 mg/g之間，含量的較高的品種為“桑嬌維塞”，其次為“小味爾多”和“巴貝拉”，接著是“西拉”和“摩爾多瓦”，且二者之間不存在顯著性差異，含量3.93 mg/g 左右，“佳麗釀”總酚含量最低，僅為1.99 mg/g，顯著低于其他品種。從總花色苷含量可以看出，“摩爾多瓦”＞“小味爾多”＞“桑嬌維塞”＞“西拉”＞“佳麗釀”＞“巴貝拉”，“桑嬌維塞”和“西拉”二者之間差異性不明顯。

表2 不同品種釀酒葡萄果實品質比較分析

2.3 不同品種葡萄釀造的葡萄酒品質比較

由表3 可以得出，不同品種葡萄釀造的葡萄酒品質指標之間存在顯著性差異。6 個品種葡萄酒酒樣揮發酸都低于0.1 g/L，其中最高為“巴貝拉”，最低為“小味爾多”，“西拉”和“佳麗釀”二者之間無顯著性差異。葡萄酒可滴定酸含量為6.188 g/L～16.875 g/L，最低為“桑嬌維塞”，其次是“巴貝拉”＜“摩爾多瓦”＜“佳麗釀”＜“小味爾多”＜“西拉”，“西拉”顯著高于其他品種。除“佳麗釀”外，總酚含量都在2.0 mg/g以上，最高是“西拉”，其次是“桑嬌維塞”“小味爾多”，接下來是“巴貝拉”“摩爾多瓦”。除“巴貝拉”以外，單寧含量都在1.0 mg/g以下，“西拉”最低，“巴貝拉”顯著高于其他品種。花色苷含量在1.25 mg/g～5.52 mg/g之間，“小味爾多”＞“巴貝拉”＞“西拉”＞“桑嬌維塞”＞“佳麗釀”＞“摩爾多瓦”，“佳麗釀”和“摩爾多瓦”差異不顯著。

表3 不同品種葡萄釀造的葡萄酒品質比較分析

2.4 葡萄果實品質與葡萄酒品質的相關性

為探究葡萄果實品質與釀成的葡萄酒品質之間的相關性，課題組選取不同品種葡萄的單寧含量、總酚含量、總糖含量、還原糖含量、花色苷含量、可溶性固形物、可滴定酸、單果重等果實品質指標，以及不同品種葡萄制成的葡萄酒的揮發酸、可滴定酸、單寧、總酚、花色苷等品質指標進行相關性分析，如圖1 所示。其中，葡萄酒單寧含量與果實總酚含量呈極顯著性正相關，與果實總糖含量呈顯著性負相關，與單果重、還原糖含量呈極顯著性負相關，與果實可滴定酸含量呈顯著正相關；葡萄酒總酚含量與果實總酚含量、花色苷含量呈極顯著負相關，與果實還原糖含量呈極顯著正相關，與單果重呈顯著性正相關，與果實可滴定酸呈顯著性負相關；葡萄酒花色苷與果實總糖含量呈顯著性負相關，與果實可滴定酸含量呈極顯著性正相關；葡萄酒揮發酸含量與果實單寧含量呈顯著性負相關，與果實總糖含量呈顯著性正相關。

圖1 不同品種葡萄的果實品質及葡萄酒品質的相關性分析

2.5 不同品種葡萄酒的隸屬函數值分析

平均隸屬函數值按照如下公式計算：F(X)=(XXmin)/(Xmax-Xmin)或F(X)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)。其中，F(X)為該品系x 指標的隸屬函數值，X 為該品系指標的測量值，Xmax、Xmin分別為該品系指標的測量值的最大值和最小值。如表4 所示，結合不同種葡萄的單寧含量、總酚含量、總糖含量、還原糖含量、花色苷含量、可溶性固形物、可滴定酸、單果重等果實品質及不同種葡萄制成的酒的揮發酸、可滴定酸、單寧、總酚、花色苷等品質進行綜合評價，得出“巴貝拉”總體狀況最為良好，其次為“西拉”。

表4 6 種葡萄的果實品質及釀成的葡萄酒品質綜合評價

2.6 不同品種葡萄酒的香氣

2.6.1 酯類物質

6 種酒中酯類物質檢測結果如表5 所示。共檢測酯類物質共10 種，“桑嬌維塞”含8 種、“西拉”含7種、“小味爾多”含9 種、“巴貝拉”含10 種、“佳麗釀”含6種、“摩爾多瓦”含5 種。

表5 不同品種酒中酯類成分GC-MS 分析結果

2.6.2 醇類物質

6 種酒中醇類物質檢測結果如表6 所示。共檢測醇類物質9 種，“桑嬌維塞”含8 種、“西拉”含6 種、“小味爾多”含7 種、“巴貝拉”含9 種、“佳麗釀”含5種、“摩爾多瓦”含7 種。

表6 不同品種酒中醇類成分GC-MS 分析結果

2.6.3 有機酸類物質

6 種酒中有機酸類物質檢測結果如表7 所示。共檢測有機酸類物質4 種，“桑嬌維塞”含3 種、“西拉”含4 種、“小味爾多”含3 種、“巴貝拉”含3 種、“佳麗釀”含4種、“摩爾多瓦”含4種。

表7 不同品種酒中有機酸類成分GC-MS 分析結果

2.6.4 烷類化合物

6 種酒中烷類物質檢測結果如表8 所示。共檢測有烷類物質3 種，“桑嬌維塞”含2 種、“西拉”含3 種、“小味爾多”含2 種、“巴貝拉”含2 種、“佳麗釀”含3種、“摩爾多瓦”含3 種。

表8 不同品種酒中烷類成分GC-MS 分析結果

3 討論

試驗結果表明，不同品種葡萄果實品質（果實單粒質量、可溶性固形物、總糖、還原糖、可滴定酸、總酚、單寧和總花色苷）之間存在顯著性差異。不同品種葡萄制成的葡萄酒酒樣品質（揮發酸、可滴定酸、總酚、單寧和總花色苷）之間存在顯著性差異。葡萄果實品質及釀造成酒品質之間存在一定的正負相關性。6 個品種葡萄釀造成酒品質綜合評價比較分析得出，“巴貝拉”總體狀況最為良好，其次為“西拉”。不同品種葡萄酒酒樣的香氣檢測出各類物質種類和相對含量不同。