葡萄延迟采收研究进展

杨颖琼，刘洪章，路文鹏

(1．中国农业科学院特产研究所，长春?130112；?2．吉林农业大学生命科学学院，长春?130118)

延迟采收又称自然保鲜法，是将已成熟或是即将达到采收成熟度的果实通过一定的技术处理，让其保留在植株上，继续与植株保持养料和水分的交流，达到延迟采收的目的[1]。但延迟采收并不适于所有作物，对作物的生长特性及果实品质有较高的要求。首先，要求植株具有一定的抗逆性，延长采收期不会对植株造成过大伤害性，不影响下一年的产量；此外，果实到成熟期后，若果实的内在、外在品质不降低，便可适当延迟采收时期，既可以延长果实的保鲜期、提高果实的成熟度，又可以降低果实贮藏成本。

葡萄中含有大量的多酚类物质、不饱和脂肪酸、微量元素、维生素等营养物质及活性成分，具有抗氧化、抗血栓、抗动脉硬化、抗胃溃疡、抗癌、抗菌等药用功效[2，3]，延迟采收技术由于其独特的优越性，逐渐引入葡萄果实品质的研究中，并且已有一些报道。本文就已报道的一些关于葡萄延迟采收技术的发展及对植株生理、果实品质和酿酒特性的研究作一简要概述，希望对后续的研究提供一定的理论依据。

1 葡萄延迟采收技术的发展

目前，关于延迟采收技术的报道多见于柑桔、鲜橙、葡萄等方面的研究，主要集中于延迟采收对产量和品质的影响，夏橙[4]和鳄梨[5]等也有少量的报道。

我国葡萄延迟采收技术开始于20世纪90年代。刘俊等[6]于1995年开始，对白牛奶葡萄进行了长达5年的田间延迟采收实验。结果表明，10月底以前延时采收对下年及以后几年的产量、品质等无影响，其产量并有逐年增加的趋势；其品质和外观表现均较佳，果穗整齐、含糖量高、风味独特。此外，他们还获得了优质延时采收的一整套技术成果，对大棚的建造标准和规模、葡萄植株的修剪方式、管理技术、病虫害防治、灌溉施肥方式、光照强度等各方面技术都制定了科学的标准。2008年，刘大平利用薄膜日光温室，延迟采收寒地鲜食葡萄，使其成熟期尽可能延迟到元旦前后，给生产者带来了较大的经济收入[7]。2013年，龚旭对鲜食葡萄进行延迟采收，发现留树保鲜的葡萄附加值超过冷库保鲜的5倍～7倍[8]。

新疆是我国鲜食葡萄的主要产地，近年来延迟采收技术在这里得到了迅速发展，极大地推动了葡萄产业结构的调整和优化升级，延迟采收技术示范区也由2008年的2座示范大棚扩大到现在的8个示范基地，种植品种也由最初的红地球，增加到巨峰、木纳格、克瑞森等十几个品种[9]，真正做到了葡萄果实品质的升级。

2 延迟采收对葡萄植株逆境生理的影响

鲜食与酿酒葡萄果实含糖量低是我国葡萄生产和酿酒中最为棘手的一个问题。前人通过延迟采收提升果实品质，增加浆果内总糖含量，可使我国主要葡萄产区的气候缺陷得以弥补[10]。但延迟葡萄采收期，必然会使葡萄植株遭遇低温、严寒、霜冻等一系列逆境胁迫问题，导致其生理代谢发生某些变化。

植株受到环境胁迫时，首先是细胞质膜系统功能受损或是结构遭到破坏，膜透性增大，细胞内各种水溶性物质会有不同程度地外渗[11]。Lyons等[12]认为，植株面临环境低温胁迫时，细胞质膜透性会有不同程度增大，导致电解质会不同程度外渗，电导率会不同程度地增大。曹建东等[13]研究发现，各葡萄品种砧木的相对电导率和游离脯氨酸含量随处理温度降低而升高，且葡萄品种抗寒性的强弱与外渗电导率的增幅成反比，与游离脯氨酸含量的高低成正比。由于游离脯氨酸属于细胞渗透调节物质，当植物受到低温胁迫时，为了维持渗透调节和细胞膜系统的稳定性，脯氨酸含量会明显上升，并且其上升指数与植物抗逆性有直接关系[14]。张吉立等[15]以枝条的相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛等指标判定了4种彩叶植物的抗寒性强弱。此外，在逆境胁迫下，脯氨酸对植株内源OH的清除有一定作用[16，17]，以此影响活性氧的产生及清除，其含量的积累能显著提高植株抗氧化能力[11]及逆境适应能力，从而提高植株耐受性。

3 延迟采收对葡萄果实及酿酒品质的影响

俗话说“七分看原料，三分靠工艺”，葡萄酒质量好坏与果实品质的优劣密切相关。果实品质可分为外观品质、内在品质、贮藏品质和加工品质4大类[18]，其中，果实内在品质尤为重要，是评价商品优劣性的指标，糖、酸、多酚类物质的组成及含量均属于内在品质，不仅决定了浆果的品质和风味[19]，还对葡萄酒的色泽、酒度、口感、风味、结构等品质影响显著，是酿制优质葡萄酒的首要条件[20]。然而，果实成熟度直接关系着果实品质的优良，任何葡萄品种只有果实充分成熟时才能表现出特有的品质特性。在果实成熟过程中，浆果中的糖、酸、多酚和香气类等物质相互作用，发生着复杂的生理生化反应，对葡萄果实品质及葡萄酒质量起到决定性的作用[21]。

3.1 延迟采收对葡萄果实外观品质的影响

果实外观品质是决定果实产量的重要因素，直接决定了果实的经济效益，延迟采收对果实外观品质有重要影响。温鹏飞等[18]对优质酿酒葡萄“赤霞珠”进行了延迟采收试验，结果表明，延迟采收对赤霞珠果实品质具有明显作用，单粒质量、单粒体积均明显下降，分别降低了35.04%和32.80%。平吉成等[22]研究发现，延迟采收对红地球葡萄外观品质的提高效果显著，单粒重量和纵径明显增加，但横径和硬度变化不明显，可以挂树贮藏2个月。王宇等[23]以“梅鹿辄”葡萄果实为试材，延迟采收期间葡萄果实单粒质量和体积随着采收期的推迟呈下降趋势，浆果果皮/浆果质量比值则呈上升趋势。

3.2 糖的组成及变化

葡萄浆果的糖酸比是确定果实感官品质的重要指标，也是确立葡萄最适采收期的直接因素[24]。关于葡萄果实中的糖酸含量、组分、合成机制及积累途径已有大量报道[25～27]。大多数果实内主要糖分是葡萄糖和果糖，其比例约为1∶1，也有个别的高葡萄糖类型，比例达到1.55∶1[28]；少数品种为其他糖类型，如欧亚品种中的蜜二糖、水苏糖、棉子糖等[26]，少量的高蔗糖含量类型，如部分圆叶葡萄[29]和欧美杂交品种[30]。由于糖组分各不相同，果实在成熟过程中，其糖分积累也各有不同。

有研究认为，果实成熟前期，糖分积累比较缓慢，之后迅速增加，这一糖分极速增涨的时期称之为“跃变期”，随后含糖量不再明显变化，趋于稳定，但不同品种含糖量“跃变期”表现不同[31]。秦磊等[32]对两性花山葡萄品种“双优”和“双红”浆果中的可溶性糖含量的动态变化进行了研究，结果表明，可溶性糖含量与果实生长发育密切相关，其变化趋势均呈“S”型曲线，前期可溶性糖缓慢积累期，然后迅速增长。平吉成[22]的结果与其相似，延迟采收期间，红地球葡萄符合双“S”型果实生长发育特征，淀粉含量有不同程度地降低，总糖、还原糖和蔗糖含量不断上升，果实完全成熟期以前积累最快，且成熟时以积累还原糖为主。而宋瑾[24]则认为，浆果延迟采收后，其可溶性糖含量的变化趋势大致分为2种，一种为可溶性糖积累型，即随着采收期的延长可溶性糖含量持续升高(如京秀)；另一种为可溶性糖相对稳定类型，即可溶性糖含量随着延迟采收基本不变或略有下降(如亚历山大)。商佳胤等[33]对延迟采收的“玫瑰香”的含糖量和可溶性固形物进行了检测，结果表明，果实中总糖及可溶性固形物含量随着采收期的推迟而逐渐升高，属于可溶性糖积累型。温鹏飞等[18]的研究表明，延迟“赤霞珠”的采收时期，其总糖含量明显增加，高达35.4%。

3.3 酸的组成及变化

葡萄浆果中总酸含量及比例是评价葡萄风味的一项重要指标。它主要包括无机酸和有机酸，无机酸主要由硫酸、盐酸、磷酸及其盐类组成，是葡萄根系从土壤中吸收获得，总含量约为0.1g/L～1.0g/L；有机酸主要由酒石酸、苹果酸、柠檬酸组成，其它有机酸含量很少，仅占总酸含量的3%～4%，是在叶片光合作用过程中形成的[34]。

有机酸的组成和比例对果实口感影响很大。苹果酸与酒石酸的酸度存在明显差异，适量的苹果酸，口感清爽，酸味绵软细腻、持续时间长，过量则口感尖酸、生涩；而酒石酸口感粗糙、尖酸生硬、易引起不适感[24]。葡萄品种不同，含酸量及组成不同，对果实酸度要求也不同，通常鲜食葡萄苹果酸含量适度、酒石酸含量低，增加适口性；而酿酒葡萄，尤其是我国东北的山葡萄，酒石酸/苹果酸比例较高，以增加葡萄与葡萄酒的稳定性，抑制微生物的繁殖[35，36]。虽然品种有所差异，果实成熟期间酸的变化规律有所不同，但大致的变化趋势相差不多。

大量研究表明，在果实始熟期前苹果酸与酒石酸含量很高，且苹果酸含量高于酒石酸；随着果实的成熟，苹果酸与酒石酸含量迅速下降，含糖量快速增加[37，38]。Hardy[39]报道，在未成熟的果实中苹果酸与酒石酸主要是由葡萄糖和果糖转化而来，而果实开始成熟后，果实糖分快速增加，葡萄糖和果糖不断积累，但转化为有机酸的速率迅速下降，酸度也就快速下降，还可能存在苹果酸向糖的逆向转化。温鹏飞等[18]研究证实了这点，随着采收期延迟，果实成熟度增加，果实可溶性固形物不断增长，但有机酸含量明显下降。商佳胤等[33]也证实了该结果，10月10日采收的葡萄有机酸含量较8月、9月采收的含量达到最低，仅为0.32%。

3.4 多酚类物质组成与变化

多酚是多羟基酚类化合物的总称，是构成葡萄与葡萄酒多种保健功能的主要成分。主要存在于果皮和种子中，果肉、果汁中含量甚微。在浸渍发酵过程中，多酚类物质逐渐溶入葡萄醪液中，赋予葡萄酒特有的色泽、口感和香气，直接决定葡萄酒的特有风味与典型品质。常见的黄酮类和非黄酮类化合物均属于多酚类化合物[27]，如羟基苯甲酸及其衍生物、没食子酸、香草酸、咖啡酸、阿魏酸等有机酸，白藜芦醇、花色苷、儿茶素、单宁等重要的药用成分。

在葡萄成熟期间，关于葡萄浆果中单宁和总酚含量变化的报道较多，但其研究的成果有所不同。有的研究认为在葡萄成熟过程中单宁和总酚含量持续下降[40]，也有研究认为单宁的含量是先上升到某一最高点后再逐渐下降[41]。Harbertson等[42]研究发现，单宁含量变化在赤霞珠和西拉的种子与果皮中表现有所不同，种子中单宁含量先升高再降低，在刚过转色期有一个最高点；而果皮中单宁含量从始熟期到采收基本保持稳定。但可以肯定的是，在浆果开始积累花色苷前，其他酚类化合物就已达到较高水平，在成熟的过程中不再增加或有下降的趋势。在红色葡萄品种成熟过程中，花色苷含量变化与单宁有所不同，从浆果着色开始，花色苷大量形成，其含量持续上升直到果实完全成熟并稳定在一较高水平[34]。赵权[43]也证实了这一结果，花色苷在葡萄转色期后开始积累，随着果实成熟，花色苷含量逐渐上升，成熟期含量达到最大。温鹏飞等[44]以“赤霞珠”为材料对延迟采收期间酚类物质的变化进行了较为系统地研究，其结果表明，采收期延迟至10月1日，葡萄果实内总酚、花色苷、类黄酮含量均明显升高，较正常采收期(9月11日)分别提高29%、65%和70%，但单宁含量无明显变化；当采收期延迟至10月22日，果实内单宁含量则达到最大，比正常采收提高了108%。王宇等[23]研究了2013年北京市延庆县张山营镇下营村2个地块的‘梅鹿辄’葡萄果实，分析从正常采收至延迟采收期间浆果酚类物质(包括总酚、花色苷及黄酮醇)质量分数的变化，结果表明，葡萄果实酚类物质质量分数随着采收时间的推迟均呈上升趋势，总酚、花色苷及黄酮醇质量分数显著提高。

3.5 芳香物质的组成及变化

芳香物质也是影响葡萄内在品质及葡萄酒感官质量的主要因素之一，它们常以2种不同形式存在，一为具有挥发性的游离态；二为不具有挥发性的结合态[45]。它是由不同醇类、酯类、醛类、酮类、脂肪酸类、萜烯类等大量挥发性物质构成的混合物，各物质间的种类、比例及其相互作用决定了葡萄及葡萄酒的感官质量和酒体风味。其中酯类化合物是理想的发酵香气的最主要贡献者[46]，如具有苹果香味的乙酸己酯的浓度是与优质葡萄酒相关的因素[47]，还有乙酸-3-甲基丙酯、癸酸乙酯等各种芳香物质。由于市场对果实品质要求的提高，果实的香气越来越受到消费者重视。因此，关于葡萄芳香物质的研究也就受到了品质育种学家的重视。

在葡萄、葡萄酒领域，萜醇类、醛类、酯类化合物的研究较多。有研究表明，对具有特殊香型的葡萄品种来说，随着葡萄果实的成熟，游离态和结合态单萜醇[48]总体含量逐渐升高[49]，而商佳胤等[33]研究发现，随着采收时期推迟，果实中萜醇类化合物含量先升高后降低，说明玫瑰香的采收期对萜醇类化合物的影响极为显著。此外，萜类化合物香味浓郁，感官阈值低[50]，要获得风味浓郁的果实，须在萜醇类物质较为丰富时采收。在各萜醇类物质中，里那醇、香芹醇、松油醇、桂花醇是气味较为浓郁的化合物[33]，直接影响玫瑰香葡萄果实的风味。而在Loureiro、赤霞珠、品丽珠、梅鹿辄等非玫瑰香型葡萄果实中，己醛、2-己烯醛、己醇、反-2-己烯醇等C6化合物是主要的香气物质[51]。Gomez等[52]研究发现，在葡萄成熟过程中，C6化合物含量很高，对葡萄香气构成的影响显著，可以此判断果实最佳采收期。

4 小结

综上所述，延迟采收技术对葡萄果实品质影响较大，且品种不同表现不一，因此，对各地主栽葡萄品种延迟采收的研究认真细致、因地制宜，适宜的采收期，不仅能获得优质的果实及用之酿造高档的葡萄酒，更能获取最大的经济效益，推动我国葡萄产业的稳步发展。然而，我国葡萄延迟采收技术起步较晚，理论研究相对较少，关于酿酒葡萄品种延迟采收技术的研究更加匮乏，实践应用也仅局限于部分葡萄产区的示范基地，尚未形成规模，因此，建议把酿酒葡萄延迟采收综合配套技术作为未来研究的重点之一，为当地葡萄的种植管理与适宜采收期的确定提供理论指导，并达到提高酿酒葡萄品质的目标。

[1]秦长平.延迟采收对脐橙果实品质和树体营养的影响[D].武汉:华中农业大学,2006.

[2]姜贵全,牛佳牧,方桂.吉林地区山葡萄籽中活性成分及脂肪酸组成的比较研究[J].安徽农业科学,2006,34(23):6096-6097．

[3]焦淑萍,董丽萍,姜红.野生山葡萄多酚类物质提取实验研究[J].北华大学学报,2003,4(4): 311-313．

[4]丁志祥,黄俊良,朱世江.夏橙果实后期生长特性与采收期确定[J].福建果树,1991,(3):24-26.

[5]Whiley A W,Rasmussen TS,Saranah J B,et al.Delayed harvest effects on yield,fruit size and starch cycling in avocado(Persea Americana Mil.l ) in subtropical environments.The early- maturing cv[J].Fuerte Scientia Horticulturae,1996,66:23-34.

[6]刘俊,张宏伟,董健霖,等.白牛奶葡萄优质延迟采收技术总结[J].中外葡萄与葡萄酒,2000,(1):26-28.

[7]刘大平.寒地鲜食葡萄延迟采收栽培技术[J].北方园艺,2008,(1):104-105.

[8]龚旭,苏新宏.葡萄延迟采收栽培及管理[J].新疆农业科技,2013,(6):37.

[9]王山虎,张金枝,李秀霞,等.延迟采收技术推动新疆葡萄产业结构调整和优化升级[J].果实实用技术与信息,2013,(1):20-21.

[10]刘亮.延迟采收对红地球葡萄树体营养和果实品质的影响[D].银川:宁夏大学,2011.

[11]温鹏飞,王雪婷,牛铁泉,等.延迟采收对葡萄果实细胞质膜的影响[J].华北农学报,2013,28(1):163-166.

[12]Loyns J M.Chiling injury in plants[J].Annual Review of Plant Physiology,1937,24:445-466.

[13]曹建东,陈佰鸿,王利军,等.葡萄抗寒性生理指标筛选及其评价[J].西北植物学报,2010,30(11):2232-2239.

[14]崔方.黑龙江省主要栽培葡萄品种抗寒性研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2008.

[15]张吉立,刘振平,毕海,等.冬季自然条件下4种彩叶植物抗寒生理研究[J].山西农业科学,2009,37(7):44-47.

[16]蒋明义.水分胁迫下植物体内·OH的产生与细胞的氧化损伤[J].植物学报,1999,41(3):229-234.

[17]关军锋.Ca2+苹果果实细胞膜透性保护酶活性和保护物质含量的影响[J].植物学通报,1999,16(1):72-74.

[18]温鹏飞,郑蓉,牛铁泉,等.延迟采收对赤霞珠葡萄果实品质的影响[J].山西农业科学,2011,39(12):1281-1283,1290.

[19]陈俊伟,张良诚,张上隆.果实中的糖分积累机理[J].植物生理通讯,2000,36(6):497-503.

[20]马小河,董志刚,赵旗峰,等.酿酒葡萄阿列尼二次果栽培试验[J].山西农业科学,2011,39(8):832-833,839.

[21]曹鹏.转色前后葡萄果实糖代谢相关酶的特性研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2004.

[22]平吉成,刘亮.红地球葡萄延迟采收活体保鲜研究[J].农业科学研究,2011,32(1):23-25.

[23]王宇,兰义宾,孙亮,等.延迟采收对‘梅鹿辄’葡萄果实品质的影响[J].西北农业学报,2015,24(7):84-91.

[24]宋瑾.葡萄浆果成熟与延迟采收期间糖酸变化特点的研究[D].北京:中国科学院植物研究所,2006.

[25]Lamikanra O.,Inyang I.D.,and Leong S..Distribution and effect of grape maturity on organic acid content of red muscadine grapes[J].J Agric Food Chem,1995,43:3026-3028.

[26]Shiraishi M.Three descriptors for sugars to evaluate grape germplasm[J].Euphytica,1995,81:13-20.

[27]Kilewer W.M.Suger and organic acid of Vitis vinifera[J].Plant Physiol，1966,41:923-931.

[28]Soulis T.P.,Avgerions A.S..Changes in the glucose: fructose ratio during the growth period of the Razaki grape[J].J.Sci.Food Agric,1984,35:527-530.

[29]Carroll D.E.,Sistruk W.A.,and Stutte C.A..Suger and organic acid concentrations incultivars of muscadine grapes[J].J Am Soc Hort Sci,1971,96:737-740.

[30]Lott R.V.,Barrett H.C.The dextrose,levulose,sucrose,and acid content of the jujice from 39 grape clones[J].Vitis,1967,(6):257-268.

[31]张西芬,王秀梅,杨贤良,等.酿酒葡萄成熟过程糖、酸、VC变化规律研究[J].葡萄栽培与酿酒,1988,(1):9-13.

[32]秦磊,王铭,王贵生.山葡萄果实发育及营养物质含量动态的研究[J].特产研究,2008,(4):37-39.

[33]商佳胤,田淑芬,朱志强,等.采收时间对玫瑰香葡萄果实品质及芳香化合物组分的影响[J].华北农学报,2013,28(1):155-162.

[34]将志东.吉林柳河山葡萄酿酒特性及干红工艺的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2009.

[35]Winkler A.J.,Cook J.A.,Kliewer W.M.,et al.Development and composition of grapes[M].California:University of California Press,1974:138-196.

[36]Robert A.P.,Mattick L.R.,Weirs L.V.D..An acidity index for the taste of wines[J].Am J Enol Vitic,1980,31:265-268.

[37]Jesús M.,Granda G.,Morrison J.C..Solute distribution and malic enzyme activity in developing grape berries[J].Am J Enol Vitic,1992,43:323-328.

[38]Esteban M.A.,Villannueva M.J.,Lissarrgue J.R.Effect of irrigation on changes in berry composition of Tempreanillo during maturation,sugars,organic acids and mineral elements[J].Am J Enol Vitic,1999,50:418-434.

[39]Hardy P.J.Metabolism of sugar and organic acid in immature grape berries[J].Plant Physiol,1968,43:224-228.

[40]Monagas M,Bartolome B,Gomez-Cordoves C.Updated knowledge about the presence of phenolic compounds in wine[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2005,45(2):85-118.

[41]Freitas,V A P,Glories Y.Concentration and compositional changes of procyanidins in grape seeds and skin of white Vitis Vinnifera varieties[J].J.Sce.food.Agric,1999,79:1601-1606.

[42]Harbertson J F,King A,Block D E,et al.Factors that influence tannin extraction and formation of polymeric pigments during winemaking[J].Am J Enol Vitic,2002,53(3):245.

[43]赵权.山葡萄果实发育过程中花色苷含量变化研究[J].吉林农业科学,2013,38(1):54-57.

[44]温鹏飞,郑宏佳,牛铁泉,等.延迟采收对葡萄果实多酚类物质含量的影响[J].山西农业大学学报,2011,31(5):446-450.

[45]Wondra M,Berovic M.Analyses of aroma components of chardonnay wine fermented by different yeast strains[J].Food Technology and Biotechnology,2001,39(2):141-148.

[46]Rapp A,Mandery H..Wine aroma[J].Cellular and Molecular Life Sciences,1986,42(8):873-884.

[47]Wondra M,Berovic M.Analyses of aroma components of chardonnay wine fermented by different yeast strains[J].Food Technology and Biotechnology,2001,39(2):141-148.

[48]Wilson B,Strauss C R,Williams P J.The distribution of free and glycosidically bound monoterpenes among skin,juice and puip frctions of some white grape varieties[J].American Journal of Enology and Viticulture,1986,37:107-111.

[49]Ribereau-Gayon P,Glories Y,Majuean A.The chemistry of wine stabilization and treatments[M].New York:John Willey & Sons,2007.

[50]涂崔,潘秋红,朱保庆,等.葡萄与葡萄酒单萜化合物的研究进展[J].园艺学报,2011,38(7):1397-1406.

[51]康文怀,徐岩,崔彦志.不同酿酒葡萄品种C6醛、醇风味化合物的比较[J].食品科学,2010,31(8):252-256.

[52]Gomez E,Martnez A,Laencina J.Changes in volatile compounds during maturation of some grape varieties[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1995,67(2):229-233.