德钦、沙城、烟台3个产地赤霞珠干红葡萄酒的品质分析

赵新节，李蕊蕊,2，孙玉霞

1(齐鲁工业大学，山东省微生物工程重点实验室，山东 济南, 25035)2(山东省农业科学院 农产品研究所，山东省农产品精深加工技术重点实验室，山东 济南, 250100)



德钦、沙城、烟台3个产地赤霞珠干红葡萄酒的品质分析

赵新节1，李蕊蕊1,2，孙玉霞2*

1(齐鲁工业大学，山东省微生物工程重点实验室，山东 济南, 25035)2(山东省农业科学院 农产品研究所，山东省农产品精深加工技术重点实验室，山东 济南, 250100)

摘要以云南省德钦县、河北省沙城镇和山东省烟台市3个产地的赤霞珠葡萄为原料酿造干红葡萄酒。分析了3个产地赤霞珠干红葡萄酒的滴定酸、pH值、酒精度、总酚、单宁、花青素、5种花色苷单体和11种单体酚。结果表明：3个产地赤霞珠干红葡萄酒的品质指标间存在显著性差异。就酒精度、总酚和单宁而言，烟台>德钦>沙城酒样；而聚合指数和色调也表现出相同的趋势。德钦产地葡萄酒中5种花色苷单体总量及各单体含量(矢车菊素葡萄糖苷除外)均显著高于其他2个产地。德钦和沙城两产地赤霞珠干红葡萄酒中总单体酚含量无显著性差异，但均显著高于烟台产地葡萄酒中的含量。

关键词赤霞珠；葡萄酒；花色苷；单体酚

葡萄酒中的酚类物质影响葡萄酒的感官特性，如颜色、口感、涩味和苦味[1]，主要有黄酮类和非类黄酮物质。黄酮类主要包括：花青素、黄烷-3-醇、黄酮和二氢黄酮，非类黄酮主要有羟基羧酸及其衍生物、羟基肉桂酸及其衍生物、二苯乙烯[2]。花青素是红葡萄酒中主要的色素，构成了红葡萄酒的颜色，主要包括：飞燕草素、矢车菊素、矮牵牛素、芍药花素和锦葵素的3-O-葡萄糖苷、3-O-乙酰葡萄糖苷、3-O-香豆酰葡萄糖苷和3-O-咖啡酰葡萄糖苷[3]。红葡萄酒中的花青素可以增强葡萄酒的抗氧化活性，清除自由基，预防动脉硬化和冠心病，抑制癌细胞的生长[4]。黄烷-3-醇是葡萄酒中重要的酚类物质，其单体是构成葡萄酒苦味的主要物质，低聚体和多聚体构成了葡萄酒的涩味[5]。黄烷-3-醇和羟基肉桂酸衍生物可以与黄酮醇结合作为花青素的辅助色素，对葡萄酒颜色的贡献在30%～50%之间[6]。

葡萄与葡萄酒的品质和成分在不同产区之间有所差异。张小转[7]、艾丽丽[8]和侯敏[9]对河北昌黎和沙城产区赤霞珠、品丽珠等品种葡萄与葡萄酒的品质进行了研究，发现葡萄酒品质受产地的影响。张英莉[10]等人对山东烟台、河北昌黎和新疆伊犁3个产区赤霞珠干红葡萄酒中酚类物质分析发现，尽管3个产区干红葡萄酒中总酚含量无显著性差异，且9种花色素苷物质的含量也表现出极强的相似性，但单宁含量差异显著，进而使各产区的赤霞珠干红葡萄酒有其各自的感官特性。另外，齐岩[11]对云南、烟台、沙城3个产地赤霞珠葡萄果实中多酚、原花青素进行了研究，发现不同产地赤霞珠葡萄果皮和葡萄籽中总酚、类黄酮、游离态和纤维素结合态原花青素均有显著性差异；而邵建辉[12]等人也对7个来自云南、山东、河北3个产地的赤霞珠干红葡萄酒的总酚和原花青素进行测定，发现产地对赤霞珠干红葡萄酒总酚、原花青素含量影响显著。

本文对云南省迪庆州德钦县布村、河北省张家口市怀来县沙城镇和山东省烟台市莱山区朱唐夼的赤霞珠干红葡萄酒滴定酸等基本理化指标和总酚、单宁、花青素和单体酚的研究，旨在比较3个产地赤霞珠干红葡萄酒品质的差异，为产地特色葡萄酒的酿造提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

本试验所用赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄样品分别来自于云南省迪庆州德钦县布村葡萄基地(YN-98°48′ E，28°28′ N，海拔2080 m，东西行向，单干双臂，株行距1.0 m×1.8 m，于2001年定植，正常生产管理水平。)、河北省张家口市怀来县沙城镇(HB-40°25′ E，115°34′ N，海拔790 m，南北行向，单干双臂，株行距1.0 m×2.0 m，于2004年定植，正常生产管理水平。)和山东省烟台市莱山区朱唐夼葡萄园(YT-121°24′ E，37°18′ N，海拔48 m，南北行向，单干双臂，株行距1.0 m×2.0 m，于2004年定植，正常生产管理水平。)。3个产地的年活动积温均在3 200 ℃以上，全年无霜期均大于200天。根据葡萄果实的糖酸比确定其最佳成熟度，于糖酸比在35～40之间进行采收。

葡萄酒酿造方法：3个产地葡萄果实经分选、除梗后，称取10 kg果粒手工破碎，添加亚硫酸(60 mg/L，SO2)，24 h后添加酵母(RC212，添加量为0.2 g/kg)，25～28 ℃恒温发酵。待酒精发酵结束后皮渣分离取样待测。

1.2试剂与仪器

主要试剂及药品：3, 5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠、无水乙醇、NaOH、HCl、NaHCO3均为分析纯；乙腈、甲醇、甲酸均为色谱纯；Folin-Ciocalteu试剂和及标准品(纯度为99%)：儿茶素(Catechin)、表儿茶素(Epicatechin)、没食子酸(Gallic acid)、原儿茶酸(Protocatechuic acid)、绿原酸(Chlorogenic acid)、咖啡酸(Caffeic acid)、香豆酸(Coumaric acid)、鞣花酸(Ellagic acid)、芦丁(Rutin)、邻香草酸(Vanillic acid)、槲皮素(Quercetin)、矮牵牛素葡萄糖苷(Petunidin-3-Glucoside)、芍药素葡萄糖苷(Peonidin-3-O-Glucoside Chloride),购自于美国 Sigma-Aldrich公司；锦葵色素葡萄糖苷(Malvidin-3-O-Glucoside)、飞燕草素葡萄糖苷(Delphinidin-3-O-Glucoside Chloride)、矢车菊素葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-Glucoside Chloride),购自于美ChromaDex(Irvine, CA 92618USA)公司。

主要仪器：紫外可见分光光度计(UV-1750)，日本岛津)；高效液相色谱仪(1260)，Agilent；其他均为实验室常用仪器。

1.3测定指标与方法

葡萄酒样品的pH值、滴定酸和酒精度的测定参照GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法；色度、色调采用分光光度计法测定[13]；总酚采用F-C法进行测定[14]；花色苷采用pH示差法[15]；单宁采用盐酸-香草醛法测定[16]；聚合指数参照文献GAGON等人的方法[17]。

酒样经过0.22 μm有机微孔滤膜后，用高效液相色谱仪对花色素苷和单体酚含量进行测定。5种花色苷单体含量测定方法：采用YMC-Triart C18柱(4.6 mm× 250 mm，5 μm)；流动相A：水-甲酸(90∶10，v/v),流动相B：甲酸-乙腈(10∶90，v/v)；流速：1.0 mL/min；柱温：35 ℃；检测波长：525 nm；进样量：10 μL。洗脱程序为：0～1 min，3% B；1～12 min，3%～15% B；12～24 min，15%～25% B；24～28 min，25%～30% B；28～32 min，30%～3% B；32～50min，3% B。

11种单体酚含量测定方法：采用Agilent 5 TC-C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相A：水-甲酸(90∶10，v/v)；流动相B：甲酸-乙腈(10∶90，v/v)；流速：0.8 mL/min；柱温：30 ℃；检测波长：280 nm；进样量：10 μL。洗脱程序为：0～30 min，5%～15% B；30～35 min，15%～20% B；35～40 min，20% B；40～45 min，20%～30% B；45～50 min，30% B；50～51 min，30%～40% B；51～55 min，40% B；55～60 min，40%～5% B；60～80 min，5% B。

1.4数据处理

所有数据均测3个平行，其平均值被用来进行进一步的数据分析，所有图表采用Excel 2007制作，采用PASW Statistics 17.0(SPSS, USA)数据处理，各产区之间用One-Way ANONA进行方差分析(P< 0.05)。

2结果与讨论

2.1三个产地赤霞珠干红葡萄酒基本理化指标比较与分析

由表1可知，3个产地赤霞珠干红葡萄酒的滴定酸、pH值、酒精度均存在显著性差异。德钦酒样的滴定酸和酒精度含量显著高于沙城和烟台的酒样，同时pH值显著低于其他2个产地。滴定酸含量和pH值无直接相关性，只能大致认为可滴定酸越高，pH值就越低[18]。

表1　三个产地赤霞珠干红葡萄酒基本理化指标

注：同一列不同字母表示样品在不同产地存在显著性差异(P<0.05)水平差异显著，下同。

2.2三个产地赤霞珠葡萄酒总酚和单宁含量比较与分析

3个产地赤霞珠干红葡萄酒中总酚和单宁含量存在显著性差异(图1)。德钦产地的葡萄酒中总酚、单宁含量均显著高于其他2个产地，其中沙城酒样的总酚和单宁含量最低，这与邵建辉[12]等人研究结果一致。可能原因是德钦地区海拔(2 080 m)较高，紫外线较强，有利于葡萄中酚类物质的积累，进而使得该产地葡萄酒中总酚和单宁含量较高。

图1　3个产地赤霞珠干红葡萄酒中总酚及单宁含量Fig.1　The content of total phenolics and tannins in wine

2.3三个产地赤霞珠干红葡萄酒花色苷类物质比较与分析

色度被定义为A420+A520+A620(即吸光值在420、520、620 nm下的总和)，色调即A420/A520(即吸光值在420 nm和520 nm下的比值)，是葡萄酒“色彩”的定量或红色程度[19]。色度的高低受葡萄酒中花色苷、单宁和酚类物质影响，且其含量越高，色度值越高。色调表示向橘黄色变化的趋势，新鲜葡萄酒在0.5～0.7之间，随着陈酿时间的延长，逐渐变大，最后达到1.2～1.3。聚合指数是指聚合态花色苷在红酒色素中所占的比例，聚合态花色苷在陈酿红葡萄酒的颜色中起主要作用。3个产地赤霞珠干红葡萄酒中总花青素、聚合指数和色度、色调的结果见表2。就总花青素含量和色度而言，德钦>沙城>烟台；而聚合指数和色调，则是烟台>德钦>沙城。

表2　三个产地赤霞珠干红葡萄酒总花青素、聚合

2.4三个产地赤霞珠干红葡萄酒5种基本花色苷单体含量比较与分析

3个产地赤霞珠干红葡萄酒5种基本花色苷单体的含量如表3所示。其中，花色苷单体含量最高的是锦葵色素葡萄糖苷，依次分别为矮牵牛素葡萄糖苷、飞燕草素葡萄糖苷、芍药素葡萄糖苷和矢车菊素葡萄糖苷。德钦酒样中各单体含量(矢车菊素葡萄糖苷除外)均显著高于其他2个产地(表3)。锦葵花素葡萄糖苷具有最红的颜色，是红葡萄果实中含量最高的花色苷单体[20]，而德钦酒样中锦葵色素葡萄糖苷含量最高，依次是沙城和烟台，这与酒样中总花色苷含量和色度结果一致(表2)。矮牵牛素葡萄糖苷和飞燕草素葡萄糖苷的含量在3个产地葡萄酒中趋势一样，都是德钦最高，沙城和烟台无显著差异；对于芍药素葡萄糖苷含量，德钦>烟台>沙城；3个产地矢车菊素葡萄糖苷无显著性差异。

表3　三个产地赤霞珠干红葡萄酒五种基本花色

酿造方式相同的葡萄酒，其花色苷含量主要受葡萄原料的影响，而葡萄浆果是红葡萄酒花色苷的主要来源[21]。研究表明，葡萄果实中花色苷具有光保护作用[22]，它可以防止或减轻UV-B和低温造成的直接或间接损伤[23]。本研究中所选取的3个产地中，德钦海拔最高(2 080 m)，而紫外线(主要是UV-B)的辐射强度随着海拔高度的增加而增加，较强的紫外线可以促进葡萄中某些控制花色苷合成的基因表达，从而产生更多的能够吸收紫外线的次生代谢产物，进而保护植株和果实免受UV-B伤害[24-25]。

2.5三个产地赤霞珠干红葡萄酒中单体酚含量比较与分析

多酚类物质在葡萄酒酿造中极为重要，赋予红葡萄酒颜色、风味和口感，具有抗氧化、抑菌和澄清的作用[26]。如儿茶素是单宁的主要单体，具有苦味和收敛性[27]；咖啡酸可以防止氧化，有助于葡萄酒颜色的稳定；槲皮素能抑制动脉硬化、冠心病，消除自由基，抗炎症和抗癌的作用[28]。本试验对3个产地赤霞珠干红葡萄酒中11种单体酚进行检测，中性酚有5种，为儿茶素、原儿茶素、表儿茶素、芦丁和槲皮素；酸性酚有6种，分别为没食子酸、绿原酸、咖啡酸、香豆酸、鞣花酸和邻香草酸(表4)。

表4　三个产地赤霞珠干红葡萄酒11种单体酚的含量　单位：mg/L

由表4可知，3个产地赤霞珠干红葡萄酒中5种中性酚含量具有显著性差异，德钦产地含量最高的单体酚为表儿茶素，沙城和烟台产地含量最高的单体酚为儿茶素，与张瑛莉等人研究结果一致[10]，原儿茶素和芦丁为含量较少的2种中性酚。德钦产地葡萄酒中含有较多的原儿茶素、表儿茶素和芦丁，烟台产地葡萄酒中儿茶素含量显著高于其他两地，沙城产地葡萄酒中槲皮素含量最高。

3个产地葡萄酒中酸性酚含量也存在显著性差异(表4)。就总量而言，德钦>烟台>沙城。没食子酸、绿原酸和咖啡酸为3个产地赤霞珠葡萄酒中含量较高的3种酸性酚，且德钦产地赤霞珠干红葡萄酒中含量最高，其次为烟台产地，沙城产地含量最低；邻香草酸含量在16.94～20.75 mg/L之间，3个产地间无显著性差异；6种酸性酚中含量最低的为香豆酸，烟台产地葡萄酒中含量显著高于德钦和沙城两地酒中的含量。

3结论

3个产地赤霞珠干红葡萄酒的pH值、滴定酸、酒精度、总酚、单宁、花色苷及花色苷单体和单体酚之间均存在显著性差异。就滴定酸、总花青素含量和色度而言，德钦>沙城>烟台；就酒精度、总酚和单宁而言，烟台>德钦>沙城；比较聚合指数和色调发现，烟台>德钦>沙城。对于花色苷单体而言，德钦酒样各单体含量(矢车菊素葡萄糖苷除外)均显著高于其他2个产地。德钦和沙城两产地赤霞珠干红葡萄酒中总单体酚含量显著高于烟台产地；其中葡萄酒的中性酚含量沙城产地最高，依次是德钦和烟台；而干红葡萄酒中酸性酚含量则是德钦>烟台>沙城。

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Analysis on the quality of Cabernet Sauvignon dry red wines from Deqin,Shacheng and Yantai

ZHAO Xin-jie1,LI Rui-rui1,2,SUN Yu-xia2*

1(Shandong Key Lab of Microbial Engineering, Qilu University of Technology, Jinan, Shandong 250353,China)2(Institute of Agro-food Science and Technology, SAAS, Jinan 250100,China)

ABSTRACTThe titrable acid, pH, alcoholic strength, total phenolics, tannins, anthocyanins, 5 kinds of anthocyanin monomer and 11 kinds of phenolic monomer in dry red wines made from the berries of Cabernet Sauvignon, grown in three different regions of Deqin, Shacheng, Yantai, were analyzed and compared. The results showed that the quality of the dry red wine was significant different among these three regions. The contents of alcohol, total phenol and tannin in the dry red wine of Yantai were the highest, following by Deqin and Shacheng, while the color index and tonal presented the same trend. However, the total anthocyanins monomer content and the contents of five monomers (except Cyanidin-3-O-Glucoside Chloride) in the dry red wine from Deqin were significantly higher than those from the other two regions. The total mono-phenols contents in dry red wines from Deqin and Shacheng were similar and higher than that from Yantai.

Key wordsCabernet Sauvigon; wine; anthocyanin; mono-phenols

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201606030

基金项目：山东省重点研发计划项目(2015GNC113010)；山东省农业重大应用技术创新课题(2013)；山东省现代农业产业技术体系专项基金(SDAIT-03-021-12)；泰山学者工程专项经费；云南省建立农科教相结合新型农业社会化服务体系试点项目(2014NG005)

收稿日期：2015-12-30，改回日期：2016-03-09

第一作者：硕士研究生(孙玉霞副研究员为通讯作者,E-mail：sunyuxia1230@163.com)。