叶面喷施酵母多糖对美乐葡萄果实品质的影响
2017-10-09李栋梅齐慧胡宏远丁小玲马丹阳王振平
李栋梅,齐慧,胡宏远,丁小玲,马丹阳,王振平*
(宁夏大学农学院,银川 750021)
叶面喷施酵母多糖对美乐葡萄果实品质的影响
李栋梅,齐慧,胡宏远,丁小玲,马丹阳,王振平*
(宁夏大学农学院,银川 750021)
为探究不同浓度酵母多糖对美乐葡萄果实品质的影响,以6年生美乐为试材,于花后53 d和64 d在叶面喷布200倍、300倍、400倍、500倍、600倍酵母多糖稀释溶液,蒸馏水为对照,测定不同处理条件下葡萄浆果中总糖、有机酸、果皮花色苷、单宁、总酚、类黄酮等含量。结果表明:叶面喷施酵母多糖对美乐葡萄品质具有明显促进作用。与对照相比,400倍酵母多糖稀释液可明显提高葡萄果实品质,总糖提高5.98%,有机酸降低35.50%,果皮花色苷含量增加5.69%,类黄酮含量增加6.25%,单宁含量增加22.44%,总酚含量增加31.13%。因此,400倍酵母多糖处理可提高美乐葡萄的果实品质。
美乐;酵母多糖;果实品质;叶面喷施
Abstract:In order to explore the effects of different concentrations of yeast polysaccharide on Merlot berry quality,6-year-old Merlot was used as test materials. Before and after veraison, the 200 times, 300 times, 400 times, 500 times and 600 times diluted solution of yeast polysaccharide were used to spray grapevine leaves, taking the water as control, the variation of grape berry quality was analyzed during berry development. The results showed that:spraying grapevine leaves with yeast polysaccharide had a certain role to improve the quality of berry, the treatmnet with 400 times diluted solution(T3) was optimum. Compared with control, T3 treatment could obviously improved grape quality, total sugar content increased 5.98%, titratable acid content reduced 35.50%, anthocyanin enhanced 5.69%, flavonoids increased 6.25%, tannin and total phenols advanced 22.44% and 31.13% respectively. Therefore,400 times diluted solution of yeast polysaccharide could obviously improved Merlot grape quality.
Key words:Merlot; yeast polysaccharide; berry quality; leaf spraying
酿酒葡萄浆果品质对酿葡萄酒的质量起着至关重要的作用。葡萄浆果中的酸、总酚、单宁是构成葡萄酒结构的重要物质;果皮色素提供了葡萄酒的色泽,其中,浆果中含糖量的高低标志着葡萄酒潜在的酒精产量[1]。而我国北方酿酒葡萄产区冬春严寒干旱,夏秋高温多雨,导致葡萄生育期短、成熟不够、有效成分积累不足,从而影响了葡萄果实的品质。
酵母多糖又称为酵母聚糖,是从酵母细胞壁或酵母细胞中提取的一种富含葡萄糖、甘露糖的多糖物质。酵母多糖的主要成分为葡聚糖,含量为29.69%[2],主要由甘露聚糖组成并具有抗氧化等特性[3]。酵母多糖处理能显著抑制樱桃番茄冷害的发生,延缓各品质指标的下降,同时可提高整个抗氧化酶系统的活性[4]。酵母细胞壁多糖提取物可以诱导黄瓜中NO迸发,激活内源信号途径,促进次生代谢产物合成与积累,从而一定程度上减缓冷害[5]。通常,酵母多糖多用于葡萄酒发酵,为葡萄酒酵母提供营养物质,有利于酵母繁殖生长。添加酵母多糖可增加桑葚酒的色度、色调以及单宁含量,同时减弱其涩味,使其口感更加圆润,香气更加优雅、丰富,酒精发酵结束后添加酵母多糖更有利于提升桑葚酒的品质[6]。研究表明,酵母多糖能明显提高葡萄酒的香气成分复杂度,并能使葡萄酒香气成分贡献最大的酯类物质含量增加,但酵母多糖对干白葡萄酒感官品质的影响差别不大[7]。添加酵母多糖可有效提高干白葡萄酒的酒石稳定性,提高干红葡萄酒的蛋白稳定性,显著改善酒的口感[8]。在葡萄酒酿造过程中,添加酵母多糖不仅可增强酒石和蛋白稳定性,而且还能均衡葡萄酒各个组分,增加葡萄酒的圆润感和后味,增强香气的复杂度[9],但未见其在葡萄栽培中使用的相关报道。为此,本研究以6年生美乐葡萄为试材,研究叶面喷施不同浓度酵母多糖对其果实品质的影响,为提高酿酒葡萄品质提供新的技术途径与支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2015年在宁夏农垦集团玉泉营农场,国家葡萄产业技术体系栽培生理与调控岗位试验基地进行。该地区气候干旱,年均温度7~9 ℃,年均降水量200 mm。试验材料为6年生酿酒葡萄美乐,东西行向定植,厂字形整形,株行距0.5 m×3 m,产量为6000~7500 kg/hm2。
酵母多糖,法国拉曼公司提供,型号MATURE。
1.2 试验设计
试验共设6个处理,在花后53 d(转色前)和花后64 d(转色后)分别于叶面喷施200倍(T1)、300倍(T2)、400倍(T3)、500倍(T4)和600倍(T5)酵母多糖稀释液,以蒸馏水为对照(CK),每小区66.7 m2,重复3次,每次各处理喷施1.5 L。
1.3 项目测定及方法
果实有机酸含量测定参照张志良等[10]方法;单宁含量和总酚含量参照王华等[11-12]方法;总糖参照邹琦[13]的方法;果实花色苷参照周丹蓉等[14]方法;果实类黄酮参照郭香风等[15-16]方法;果皮花色素测定采用Reynolds等[17]的葡萄色素提取方法。
1.4 数据处理
使用Microsoft Excel 2003和DPS v7.05软件进行数据的处理与分析。
2 结果与分析
2.1 对美乐葡萄果实总糖含量的影响
由图1可知,随着处理的进行美乐果实总糖含量整体呈现上升趋势。其中,花后85~95 d糖分增加最快,随后又趋于平缓。在花后115 d,果实总糖含量次序为T4>T3>T1>T2>T5>CK,说明不同浓度酵母多糖均能显著促进美乐葡萄总糖的积累。T4处理含糖量最高为269.2 g/L,比CK增加7.68%;T3处理含糖量较高,为259.4 g/L,比对照增加5.98%。
2.2 对美乐葡萄果实有机酸含量的影响
由图2可知,随着葡萄果实的成熟,美乐葡萄有机酸含量整体呈现下降趋势,其中,在花后85~95 d下降幅度最大,花后95~115 d趋于稳定。对照的有机酸含量除了花后95 d低于T1,其余时期均高于处理。说明叶面喷施酵母多糖能促进后期美乐葡萄有机酸的分解。在花后115 d,美乐葡萄有机酸含量次序为CK>T1>T5>T4>T2>T3,T3处理美乐葡萄有机酸最低为5.35 g/L,与CK相比,浆果有机酸显著降低了35.50%。
2.3 对美乐葡萄果皮花色苷含量的影响
图1 不同处理对美乐葡萄总糖含量的影响
由图3可知,美乐葡萄果皮花色苷含量基本呈先上升后基本不变,后下降再上升的趋势。花后75~85 d花色苷积累的速度最快,且各处理果皮花色苷含量均高于对照。花后85~105 d,各处理间花色苷含量差异不大。花后115 d,果皮花色苷含量次序为T3>T2>T1>T5>T4>CK,其中,T3处理花色苷含量最高为2.23 mg/g,比CK增加5.69%。
2.4 对美乐葡萄果实类黄酮含量的影响
由图4可知,从花后75~85 d,美乐葡萄果实类黄酮含量增长最快,且各处理含量均高于对照。花后85~115 d,各处理间类黄酮含量差异不明显。花后115 d,各处理果实类黄酮含量次序为T4>T2>T5>T3>T1>CK。T4处理类黄酮含量最高1.68 mg/g,较CK增加14.86%,T3处理类黄酮含量为1.53 mg/g,较CK增加6.25%。
图2 不同处理对美乐葡萄有机酸含量的影响
2.5 对美乐葡萄果实单宁含量的影响
由图5可知,处理期间美乐果实单宁含量均呈先下降再上升趋势。其中,在花后95 d,单宁含量最低,随后又开始增加,说明在果实发育初期,果实中含有大量劣质单宁,随着果实发育劣质单宁逐步水解,含量下降,花后95 d后,优质单宁逐渐合成,果实单宁含量逐渐增加。花后115 d,不同处理葡萄果实单宁含量为T3>T2>T5>T1>T4>CK,T3处理单宁含量最高为4.31 mg/g,比CK增加22.44%,说明叶面喷施酵母多糖可有效提高果实单宁含量。
2.6 对美乐葡萄果实总酚含量的影响
由图6可知,美乐葡萄果实总酚含量基本呈先下降后上升趋势,其变化趋势与果实单宁含量变化相似。花后115 d,各处理果实总酚含量为T3>T5>T4>T2>T1>CK,与CK相比,T3处理总酚含量增加31.13%,说明400倍酵母多糖处理能显著提高葡萄果实总酚含量。
图3 不同处理对美乐葡萄果皮花色苷含量的影响
图4 不同处理对美乐葡萄类黄酮含量的影响
图5 不同处理对美乐葡萄果实单宁含量的影响
图6 不同处理对美乐葡萄果实总酚含量的影响
表1 不同浓度酵母多糖处理对美乐葡萄采收期果实品质的影响
2.7 对美乐葡萄采收期果实品质的影响
由表1可知,400倍酵母多糖处理下,美乐葡萄果实中的总糖、单宁、总酚含量均显著高于CK,分别比CK提高5.98%、22.44%、31.13%;果实中还原谷胱甘肽比CK显著提高5.1倍,游离氨基酸增加8%;类黄酮、花色苷含量均高于CK,但未达到显著水平,分别比对照提高6.25%、5.69%;CK处理下有机酸含量显著高于各处理。
3 讨论
葡萄果实中糖分、有机酸、酚类物质及花青素含量是评价酿酒葡萄品质的重要指标[18]。葡萄果实中丰富的糖分能使酒体圆润醇厚,而含糖量在170 g/L以上时是酿造高品质葡萄酒的保障[19]。浆果中有机酸含量的高低直接影响葡萄酒的口感和平衡感,适宜酸度应保持在6~10 g/L,过高或过低都会影响葡萄酒的整体口感。酚类包括单宁、花色苷、类黄酮等对葡萄酒的颜色、香气、结构、口感及陈酿特性等起决定作用。还原谷胱甘肽(GSH)在香味开发以及稳定中发挥重要的作用[20]。在葡萄醪中添加谷胱甘肽可抑制硫化物的生成,改善葡萄酒的风味[21]。氨基酸作为香气物质合成前体物质,既是酿酒酵母的氮源,也是葡萄酒主要发酵香气物质——高级醇和酯类物质合成的底物[22],同时也是微生物合成生物胺和氨基甲酸乙酯的前体物[23],其含量的高低与葡萄酒品质密切相关,是发酵调控葡萄酒质量与安全性的关键指标之一[24]。水分胁迫、土壤类型、整形方式、植物生长调节剂、生物有机肥[25-29]等栽培技术措施均可提高酿酒葡萄中总糖、酚类、花色苷等物质含量,可有效提高酿酒葡萄品质。近年来,在生产实践中,喷施多糖也可提高果实品质及抗性。研究表明,酵母多糖处理后的樱桃番茄抗冷性增加、提高果实SOD、CAT、POD等抗氧化酶的活性,使得整个抗氧化酶系统发挥协同作用,氧自由基的清除能力增强,延缓各品质指标的下降[30]。此外,酵母多糖处理可提高草坪草的POD、SOD、SS活性;细菌多糖处理可提高CAT、Pro、SP活性;真菌多糖能显著降低MDA含量,因此微生物多糖物质可提高植株的抗旱性能[31-32]。岳东霞等[33-34]研究发现,多糖处理在提高黄瓜植株抗灰霉病的同时提高果实糖含量、维生素C及酚类物质含量,降低粗纤维含量,对蛋白质和游离氨基酸含量的影响不明显,与本研究结果存在一定的差异。本研究发现叶面喷施酵母多糖可显著提高果实总糖、单宁、总酚、游离氨基酸的含量,可能是由于黄瓜和葡萄的氨基酸合成过程之间的差异,其机理有待进一步研究。金海红等[35]研究表明,多糖诱导处理的杭白菊叶的总酚、总类黄酮含量显著提高,其研究结果与本研究一致。由于葡萄果实含糖量较高,酵母多糖处理可能是通过提高酚类代谢相关酶活性,促使酚类物质合成,说明多糖与酚类物质的积累存在协同关系。目前,对于酵母多糖在果树栽培中提高果实品质的研究甚少,因此,后期需进一步的研究,作为一种新的栽培技术的补充措施,为生产优质葡萄酒提供优质酿酒葡萄原料。
4 结论
在花后53 d(转色前)和花后64 d(转色后)叶片喷施酵母多糖可有效提高美乐葡萄果实中总糖、单宁、总酚、花色苷、类黄酮、游离氨基酸及还原谷胱甘肽的含量,促进有机酸的分解,且以叶面喷施400倍酵母多糖效果较理想。
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Effects of leaf spraying different concentrations of yeast polysaccharide on the quality of Merlot berry
LI Dongmei, QI Hui, HU Hongyuan, DING Xiaoling, MA Danyang, WANG Zhenping*
(School of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)
S663.1
A
10.13414/j.cnki.zwpp.2017.05.004
2017-04-27
国家现代农业产业技术体系项目(CARS-30-zp-8);国家自然基金(31360463)
李栋梅(1991-),女,硕士研究生,主要从事葡萄逆境生理与分子生物学。E-mail: 244410995@qq.com
*通讯作者:王振平(1965-),男,陕西绥德人,研究员,博士,主要从事葡萄栽培与酿造。E-mail: dr.wangzhp@163.com