果穗日光暴露对葡萄酒酚类物质和感官品质的影响

宋建强，梁海忠，姜文广，栾丽英，沈志毅，段长青，李记明*

1(鲁东大学 生命科学学院，山东 烟台, 264025) 2(烟台张裕集团有限公司，山东省葡萄酒微生物发酵技术重点实验室，山东 烟台, 264001) 3(中国农业大学 食品科学与营养工程学院/葡萄与葡萄酒研究中心，北京, 100083)

酿酒葡萄叶的幕层管理中，摘叶处理作为酿酒葡萄叶幕层管理的重要措施之一，通过选择性去除果穗周围叶片，改变葡萄果穗微环境，增加葡萄果穗光照条件[1-4]。这种操作不仅可以促进葡萄风味成分的积累，促进果实成熟度的提高[5]，还可以降低总酸含量，尤其是苹果酸的含量[6]，同时降低病虫害的发生率[7]。但是，葡萄栽培区的气候条件会影响摘叶处理的效果。冷凉地区，增加葡萄果皮光照有利于提高红葡萄果实中花色苷、黄酮等酚类物质的含量[8-9]。FENG等[10]研究表明，摘叶处理可提高黑比诺葡萄酒花色苷的含量；SONG等[11]研究认为，光照处理可提高葡萄酒中酚类物质含量，紫外光起重要作用。但是，在高温气候条件下，日光暴露可能增加葡萄果实温度，导致葡萄果实遭受日灼，甚至影响葡萄果实的成熟度。葡萄果穗过多的日光暴露，会抑制花色素合成酶的形成或者导致花色素的降解[8]。此外，摘叶处理的效果受栽培管理措施如产量的影响[12]，且存在品种间的差异[13]。

摘叶处理在国内外葡萄园的研究相对较多，但国内相关研究主要针对赤霞珠葡萄果实，而对其他红葡萄及葡萄酒的研究相对较少[12, 14-15]。本项目以烟台蛇龙珠、赤霞珠葡萄为研究对象，研究控制产量下，摘叶处理对葡萄酒理化指标和感官品质的影响，以期为酿酒葡萄的科学管理提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在山东省蓬莱市大柳行镇酿酒葡萄基地进行，供试葡萄品种为蛇龙珠和赤霞珠。

1.2 试验方法

1.2.1 摘叶处理

按参考文献[11]的方法，于葡萄转色期(2016年8月5日)，以果实自然遮光处理(未进行摘叶处理，Bunch shading, BS)作为对照，对葡萄果穗区域进行摘叶处理(Bunch exposure, BE)。每个处理选择长势一致的30株葡萄。摘去每个结果枝果穗下部所有叶片及上部1～2片叶(共计5～6片叶)，保证果穗附近的光照不受叶片阻挡。于果实采收期，可溶性固形物为20%时，分别采集不同处理的葡萄样品。每个处理采收葡萄果穗25 kg，带回实验室。随机选取10串葡萄进行果实成分分析，剩余葡萄用于酿酒试验。

1.2.2 葡萄酒的酿造

新鲜葡萄样品→分选→除梗、破碎→成分调整(加糖使潜在乙醇体积分数达到13%)→发酵→分离压榨→低温贮存→分离→过滤→装瓶。

1.3试剂

没食子酸、香草酸、香豆酸、咖啡酸、丁香酸、芦丁、槲皮素：美国Sigma-Aldrich公司。甲醇、乙腈：色谱纯；三氯甲烷、无水乙醇、乙酸、乙酸乙酯：分析纯。

1.4仪器与设备

Millipore纯水仪，Millipore公司；RE-52A型薄膜旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂； Waters2690高效液相色谱仪，美国Waters 公司；配紫外检测器； SHB-3型循环水多用真空泵，郑州杜甫仪器厂；FA1004天平，HANGPING公司；Lambda35紫外分光光度计，PE公司；FE20K酸度计，梅特勒公司。

1.5测定项目和方法

1.5.1 葡萄指标的检测

葡萄果实可溶性固形物通过手持糖量计检测，用°Brix表示；总酸用中和滴定法测定；pH用pH计测定。每个葡萄样品重复检测3次。

1.5.2 葡萄酒指标的检测

酒精发酵结束时检测总酸、挥发酸、残糖、酒精度、单宁等指标[16]。葡萄酒中总酚含量采用分光光度计检测280 nm下的吸光值[17]。总花色苷含量采用pH示差法进行检测[18]。黄酮的测定参考KIM等[19]的方法。黄酮醇的测定参考CLIFF等[20]的方法，用360 nm下的吸光值表示。每个葡萄酒样品重复检测3次。葡萄酒中单体酚类物质采用HPLC分析[21]。按照葡萄酒分级品尝法由7名国家级评酒员对不同处理的葡萄酒的外观、香气、口感、典型性进行感官质量品评分析[22]。

1.6统计分析

采用Microsoft office2007处理数据，应用SPSS 18.0统计分析软件(SPSS Inc., Chicago, Illinois)对葡萄与葡萄酒指标进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1摘叶处理对葡萄果实指标的影响

摘叶处理是一种提高果树光合能力和果实品质的管理方法,可以在葡萄开花期到果实完全转色期进行[23]。但是，一般认为，酿酒葡萄花期摘叶会降低果穗质量、单果质量和果实产量[24-25]，而坐果后果穗周围摘叶处理对产量有影响，转色期摘叶处理对葡萄产量无显著影响[26]。另外，GATTI等[27]指出，过早摘叶处理可能导致果实遭受日灼。本研究选择葡萄转色期进行摘叶处理。由表1可知，蛇龙珠葡萄果穗质量、单果质量分别比赤霞珠葡萄显著高20.3%和76.9%，但是摘叶处理对葡萄果穗和单果质量的影响没有显著差异，这与 MIJOWSKA等[1]的研究结果相一致。年份间气候因素和葡萄品种的差异对果穗大小的影响比摘叶处理的影响更大[1,28]。

摘叶处理对赤霞珠葡萄果实可溶性固形物无显著影响，而使蛇龙珠葡萄果实可溶性固形物增加6.2%(p<0.05)，分别使2种酿酒葡萄果汁总酸含量降低8.5%和4.8%(p<0.05)(见表1)，这与BAIANO等[29]的结果一致。但是也有研究认为，转色期摘叶对葡萄果实成熟度指标如可溶性固形物、总酸等无显著影响[30]。摘叶处理对葡萄成熟度的影响可能受栽培区气候条件的影响，且存在品种间差异[1]，对含酸量的影响可能与摘叶处理引起的苹果酸的降解有关[5,31]。此外，摘叶处理对葡萄果汁pH值的影响不显著，这与MIJOWSKA等[1]的结果相一致。

表1摘叶处理对赤霞珠和蛇龙珠葡萄果实指标的影响
Table1InfluenceofleafremovalonthephysicochemicalindexofCabernetSauvignonandCabernetGernischtberries

试验处理果穗质量/g单果质量/g可溶性固形物/%总酸/(g·L-1)pH赤霞珠BS160．9a1．17a22．1a5．9b3．22aBE170．6a1．15a22．1a5．4a3．22a蛇龙珠BS208．2a1．95a19．4a4．2b3．57aBE190．6a2．19a20．6b4．0a3．62a

注：不同字母表示差异显著(p<0.05)，下同。

2.2摘叶处理对葡萄酒指标的影响

葡萄酒基本理化指标见表2。不同处理葡萄所酿葡萄酒乙醇体积分数近13%，残糖低于4 g/L，挥发酸含量低于0.6 g/L，满足葡萄酒国家标准GB 15037—2006。摘叶处理使赤霞珠和蛇龙珠葡萄酒总酸含量略降低，pH值略提高，但是并没有达到显著性水平。

表2摘叶处理对赤霞珠和蛇龙珠葡萄酒理化指标的影响
Table2InfluenceofleafremovalonphysiochemicalindicesofCabernetSauvignonandCabernetGernischtwines

试验处理酒精度/%残糖/(g·L-1)总酸/(g·L-1)挥发酸/(g·L-1)pH赤霞珠BS12．99a2．85a8．12a0．52a3．38aBE13．17a2．80a7．96a0．50a3．40a蛇龙珠BS12．73a2．95b5．61a0．55a3．54aBE12．79a2．70a5．53a0．54a3．65b

2.3摘叶处理对葡萄酒酚类物质的影响

葡萄生长期摘叶处理调节葡萄果实接受光照，影响酚类物质的代谢[25]，最终影响葡萄酒中酚类物质的含量。由表3可知，摘叶处理分别使赤霞珠葡萄酒中总酚、丹宁、黄酮和黄酮醇的含量增加13.1%～15.8%，但是对色素含量影响较小。同样，摘叶处理分别使蛇龙珠葡萄酒中总酚、丹宁、色素、黄酮和黄酮醇的含量增加24.1%～37.8%。摘叶处理提高葡萄酒中酚类物质的含量，增加葡萄酒的色度[9,11,32]。增加果穗周围光照可能直接影响酚类物质代谢的关键酶——苯丙氨酸氨裂解酶的活性，从而促进酚类物质的积累[33]。MATUS等[34]研究发现，转色期后摘叶处理促进葡萄果实花色苷代谢相关基因的表达，从而促进花色苷的积累。此外，尽管OSRECAK等[9]研究认为，黄酮醇代谢在葡萄转色期已经完成，转色期摘叶处理对其没有显著影响，但是本研究发现，摘叶处理显著增加葡萄酒中黄酮醇的含量。

表3摘叶处理对葡萄酒酚类物质的影响
Table3InfluenceofleafremovalonpolyphenolicsubstancesinCabernetSauvignonandCabernetGernischtwines

试验处理总酚(A280)丹宁/(g·L-1)色素/(mg·L-1)黄酮/(mg·L-1)黄酮醇(A360)赤霞珠BS22．2a5．62a90．7a11．56a2．03aBE25．1b6．42b96．4b13．18b2．33b蛇龙珠BS20．4a4．89a76．0a10．84a1．99aBE26．0b6．07b104．7b13．71b2．55b

2.4摘叶处理对葡萄酒单体酚类的影响

为了进一步研究摘叶处理对葡萄酒中酚类物质中单体酚酸的影响，本研究采用HPLC法对葡萄酒中主要的7种单体酚类物质进行定量分析。其中羟基苯甲酸类物质主要是没食子酸、香草酸和丁香酸。没食子酸是所检测到酚酸中含量最高的，且摘叶处理显著增加其在葡萄酒中的含量，这与OSRECAK 等对不同类型葡萄酒的研究结果相一致[9]。摘叶处理对香草酸没有显著影响，而对丁香酸的影响存在品种间的差异(见图1)。葡萄酒中检测到的羟基肉桂酸主要是咖啡酸和香豆酸。羟基肉桂酸作为苯丙氨酸的次级代谢产物，与葡萄酒氧化褐变有关，同时影响葡萄酒的苦味。尽管一些研究者发现，羟基肉桂酸含量在葡萄转色期达到顶峰，转色期摘叶处理对葡萄酒中羟基肉桂酸含量无显著影响[9]，本研究发现，摘叶处理显著增加葡萄酒中咖啡酸的含量。MIJOWSKA等认为[1]，摘叶处理对单体酚的影响受多种因素如栽培地点、行向、叶幕结构等的影响。此外，摘叶处理显著增加葡萄酒中黄酮醇类物质芦丁和槲皮素的含量。BAIANO等[29]研究也发现，转色期摘叶处理促进黄酮醇的积累。

图1 摘叶处理对赤霞珠和蛇龙珠葡萄酒中单体酚类物质的影响
Fig.1 Influence of leaf removal on the contents of mono- phenols in Cabernet Sauvignon and Cabernet Gernischt wines

2.5摘叶处理对葡萄酒感官指标的影响

对不同处理的葡萄酒进行感官品尝，结果见表4所示。摘叶处理葡萄酒感官评分显著高于对照葡萄酒。摘叶处理提高赤霞珠和蛇龙珠葡萄酒香气复杂度、浓郁度，使葡萄酒的口感更复杂、醇厚、协调。因此，摘叶处理提高葡萄酒的感官品质，这与KOZINA等[13]对赤霞珠葡萄酒的研究结果一致。

表4摘叶处理对葡萄酒感官品质的影响
Table4Sensoryevaluationofwinesasaffectedbyleafremoval

试验处理评语分级品尝等级赤霞珠BS酒体澄清有光泽，呈宝石红色；香气较浓，具果香，口感酸强，酒体醇厚、结构感较强。2BE酒体澄清有光泽，呈宝石红色；香气较浓，具黑色浆果香，复杂度较高；酒体醇厚、结构感强，较协调；品种典型性强。1蛇龙珠BS酒体澄清有光泽，呈深宝石红色；香气较浓郁，具有成熟浆果香，带青椒气味；酒体纯净、饱满，结构感较强；品种典型性强。2BE酒体澄清有光泽，呈深宝石红色；香气优雅，具有成熟果香、花香，略带青椒气味；酒体结构感强，协调；品种典型性强。1

3 结论

转色期摘叶处理对酿酒葡萄产量指标如果穗质量和单果质量无显著影响，可显著提高蛇龙珠葡萄果实可溶性固形物含量，降低总酸含量，而对赤霞珠葡萄果实可溶性固形物无显著影响。摘叶处理对葡萄成熟度的影响存在品种间的差异；显著提高2种葡萄酒中酚类物质如总酚、丹宁、色素等的含量；显著增加葡萄酒中没食子酸、咖啡酸、芦丁和槲皮素等的含量，而对香草酸和香豆酸的影响不显著，对丁香酸的影响存在品种间差异。感官分析结果表明，摘叶处理葡萄酒的外观、香气和口感质量均高于对照。摘叶处理能够显著提高葡萄酒的感官质量。