负载量及套袋对酒用刺葡萄果实酚类物质和香气的影响

赵亚蒙，尹春晓，梁 攀，张振文，2*

（1.西北农林科技大学 葡萄酒学院，陕西 杨凌 712100；2.陕西省葡萄与葡萄酒工程中心，陕西 杨凌 712100）

刺葡萄（Vitis davidii）是我国特色野生葡萄种之一，在江西、湖南、广西、四川、贵州、福建等地均有分布。其果实紫黑发亮，酷似黑珍珠，果皮厚而韧，果皮与果肉易分离，多汁多籽，具有独特的清香。刺葡萄抗湿性较好，近年在湖南、江西有较大面积的种植，除了鲜食，也用于研发和酿造刺葡萄酒。负载量影响葡萄树体库源关系，对营养生长和生殖生长有一定的调控作用。浆果的生长发育过程中，过大的负载量会过度消耗植株的营养物质，减弱营养生长，且会导致果粒过小、果皮着色差、果肉风味淡，口感不佳，而过小的负载量会刺激植株的营养生长，也会降低果实品质[1-4]，适当的负载量不仅可提高叶片的光合作用，而且是保证树体长势及获得高产、稳产、优质的重要措施[5]。我国南方地区降水量大，易导致果实病害的发生，降低了果实品质和产量，给果农造成较大的经济损失。套袋是提高葡萄品质的一项重要技术措施[6]，能有效的预防果实病虫害、减少鸟害和日灼，减轻灰尘和农药的污染，提高鲜食果实的外观品质，广泛应用于苹果[7-8]、梨[9-10]、葡萄[11-12]等。关于负载量和套袋对刺葡萄果实酚类物质及香气的影响鲜见报道。本研究通过研究不同负载量和果穗套袋对刺葡萄果实酚类物质和香气的影响，以期为湖南怀化地区酒用刺葡萄的生产提供一定的理论与试验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

试验于2014年、2015年在湖南省怀化市中方县桐木镇进行。供试刺葡萄（Vitis davidii）品系中的甜葡萄，2008年定植，株行距为3.5 m×5.5 m，棚架，常规管理。

1.1.2 主要试剂

福林-酚试剂（分析纯）：美国Sigma公司；NaCl、酒石酸、NaOH、葡萄糖、甲醇、二氯甲烷（均为分析纯）：北京化学试剂公司；D-葡萄糖酸内脂（glucono-delta-lactone，GDL）、聚乙烯聚吡咯烷酮（polyvingypyrrolidone，PVPP）：美国Sigma公司；实验用水均为去离子水。

1.2 仪器与设备

AUW220D电子天平：日本岛津公司；KQ2200B型超声波清洗器：巩义市英峪仪器厂；GL-20G-H型高速冷冻离心机：上海安亭科学仪器厂；梅特勒ET18型自动电位滴定仪：瑞士METTLER-TOLEDO公司；FD-1C-50型真空冷冻干燥机：北京博医康实验仪器有限公司；Agilent 7890气质（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）联用仪：美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计

负载量设置分为高负载量（high load，HL）、中负载量（medium load，ML）、低负载量（low load，LL）。高负载量（预测2 500 kg/亩）处理植株保留全部果穗，中负载量（1 900 kg/亩）处理植株每个结果枝平均留1.5个果穗，低负载量（1 300 kg/亩）处理植株结果枝平均留1个果穗，每个处理5株，3次重复。果穗套袋设置套袋（bagging，B）和不套袋（no bagging，NB），套袋处理选择白色标准的葡萄果袋，用杀菌剂浸果穗，待果粒表面液体蒸发后立即套袋，一般在上午10点以前和下午4点以后进行套袋，每棵植株一半套袋、一半不套袋，3次重复。这两种处理均在果粒发育到黄豆粒大小时进行操作。果实成熟后分别采样，置于-40℃的低温冰箱待测。

1.3.2 果实酚类物质及香气测定

果皮总酚含量采用Folin-酚法[13]测定，以没食子酸（mg/g果皮干粉）表示，花色苷含量采用pH值示差法[14]测定，以二甲花翠素-3-葡萄糖苷（mg/g果皮干粉）表示，总黄烷-3-醇含量采用对二甲基羟基肉桂醛盐酸法[15]进行测定。果实挥发性香气采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（headspace-solidphasemicroextraction-gaschromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）分析，提取方法参照张明霞[16]等的方法，使用气相色谱-质谱（GC-MS）分析软件，通过检索美国国家标准与技术研究院（national institute of standardsandtechnology，NIST）05质谱库，结合保留时间和文献资料进行定性分析，用已有标样的标准曲线进行定量分析。

1.3.3 数据处理

使用Excel 2007、DPS 7.55和OriginPro 2015软件处理试验数据。

2 结果与分析

2.1 负载量及套袋对刺葡萄果皮酚类物质含量的影响

2.1.1 负载量及套袋对刺葡萄果实总酚含量的影响

由图1可知，2014年随着负载量的降低，刺葡萄果实总酚含量增加。不套袋处理条件下低、中、高三种负载量水平的刺葡萄果实总酚含量存在显著差异（P＜0.05），依次为49.05 mg/g、46.11 mg/g、41.72 mg/g，且NB-LL和NB-ML处理的刺葡萄果实总酚含量比NB-HL处理分别增加了17.6%和10.5%。进行套袋处理的低、中、高三种负载量的刺葡萄果实总酚含量存在显著差异（P＜0.05），分别为40.82 mg/g、38.34 mg/g、32.75 mg/g，NB-LL和NB-ML处理的总酚含量比NB-HL处理分别增加了24.6%和17.1%。同一负载量水平下，2014年不套袋刺葡萄果实总酚含量比套袋处理的总酚含量高，且存在显著性差异（P＜0.05）。

2015年的刺葡萄果实总酚含量最高的处理为NB-ML（含量为49.21mg/g），但不套袋处理条件下三个负载量间的果皮总酚含量差异不显著（P＞0.05）；套袋处理条件下中负载量与低、高负载量果皮总酚含量存在显著差异（P＜0.05），而低、高负载量之间的差异不显著（P＞0.05）。在同一负载量水平下不套袋刺葡萄果皮总酚含量均高于套袋处理。2014年、2015年的数据均显示，低、中负载量水平较高负载量的刺葡萄果皮总酚含量更高，而套袋处理降低刺葡萄果实总酚的含量。

图1 不同处理条件下不同年份（2014、2015）葡萄果实总酚含量Fig.1 Total phenolic content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.1.2 负载量及套袋对刺葡萄果实总花色素含量的影响

如图2所示，2014年刺葡萄果皮的总花色素含量随着负载量的降低而增加。NB-LL处理的果皮总花色素含量比NB-ML、NB-HL处理分别高出13.1%、16.8%，而B-LL处理的果皮总花色素含量（27.89 mg/g）＞B-ML（26.88 mg/g）及B-HL（25.77 mg/g），但三者之间差异不显著（P＞0.05）。不套袋处理下的三个负载量水平刺葡萄果皮总花色素含量比套袋处理下的总花色素含量分别高出65.6%（LL）、52.0%（ML）、53.5%（HL）。

图2 不同处理条件下不同年份（2014、2015）葡萄果实总花色素含量Fig.2 Total anthocyanin content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2015年，不套袋处理下的刺葡萄果皮总花色素含量为：NB-ML＞NB-LL＞NB-HL，且三个负载量水平的总花色素含量之间存在显著差异（P＜0.05）。套袋处理下刺葡萄的果皮总花色素含量为：B-LL＞B-ML＞B-HL。不套袋处理下三个负载量水平刺葡萄果皮的总花色素含量均比套袋处理下相应负载量水平下的果皮总花色素含量高，且分别高出19.1%（LL）、28.3%（ML）、9.9%（HL）。2014年、2015年的数据均显示，低、中负载量水平较高负载水平的刺葡萄果皮总花色素含量更高，而套袋处理能降低刺葡萄果实总花色素的含量。

2.1.3 负载量及套袋对刺葡萄果实总黄烷醇含量的影响

由图3可知，与总酚、总花色素的趋势一样，两年的刺葡萄果皮总黄烷醇含量均随着负载量的降低而增加。2014年，NB-LL处理的刺葡萄果皮总黄烷醇含量为1.96 mg/g，比NB-ML（1.76 mg/g）和NB-HL处理（1.53 mg/g）的总黄烷醇含量分别增加了28.1%和15.0%。而B-LL、B-ML、B-HL的刺葡萄果皮总黄烷醇含量依次为1.83mg/g、1.74mg/g、1.31mg/g，且B-LL的总黄烷醇含量比B-ML、B-HL分别增加了40.0%和32.8%；2015年，不套袋处理下的总黄烷醇含量为NB-LL（1.85 mg/g）＞NB-ML（1.76 mg/g）＞NB-HL（1.57 mg/g），套袋处理下的总黄烷醇含量为B-LL（1.93 mg/g）＞B-ML（1.77 mg/g）＞B-HL（1.34 mg/g）。两年的数据均显示，在高负载量水平下，不套袋处理的总黄烷醇含量显著高于套袋的（P＜0.05），套袋降低了总黄烷醇的含量。

图3 不同处理条件下不同年份（2014、2015）的葡萄果实总黄烷醇含量Fig.3 Total flavanol content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.2 负载量及套袋对刺葡萄果实挥发性物质的影响

通过对2015年不同处理刺葡萄果实挥发性香气的GC/MS分析可知（见表2），减少负载量可增加香气的总量及种类。NB-LL、NB-ML、NB-HL三种处理的刺葡萄果实中分别检测出24、22、21种挥发性香气组分，香气物质总量为NB-LL（2 248.38 μg/L）＞NB-ML（1 421.04 μg/L）＞NB-HL（1 369.86 μg/L）；B-LL、B-ML及B-HL处理的刺葡萄果实中分别检测出20、19、19种挥发性香气组分，香气物质总量为B-LL（1 445.58 μg/L）＞B-ML（1 126.30 μg/L）＞B-HL（866.61 μg/L）。不同处理的挥发性香气物质总量存在显著差异（P＜0.05），随着负载量的降低，刺葡萄挥发性香气物质总量增加，且在同一负载量水平下，不套袋刺葡萄挥发性香气物质总量显著高于套袋刺葡萄（P＜0.05）。

刺葡萄果实挥发性香气物质中醛、酮类物质含量占香气物质总量的比例最高，达53%以上，且在相同负载量水平下，不套袋处理的比例要高于套袋处理，在相同套袋水平下，随负载量的降低而增加。挥发性苯类衍生物是除醛、酮类物质以外最多的物质，其次分别是高级醇和脂肪酸，在相同负载量水平下，这3种物质的含量在香气物质总量中所占比均为套袋处理大于不套袋处理，在同一套袋水平下，挥发性苯类物质总量和脂肪酸总量所占比，均随着负载量的降低而减少；而高级醇在香气物质总量中所占比则是在中负载量水平下最高（不套袋：13.84%、套袋：16.71%）。挥发性苯类衍生物是葡萄酒中重要的香气物质，不同处理的刺葡萄果实中均检测出5种挥发性苯类衍生物。高级醇在香气物质中种类最多，不套袋刺葡萄检测出的高级醇种类比套袋多。

表1 不同处理的葡萄果实的香气成分含量Table 1 Contents of aroma compounds from grapes fruit with different treatments

3 讨论

在葡萄的生产过程中负载量的不同会影响组成果实的化学成分发生变化。生产中主要通过修剪、疏果、疏穗来控制负载量，实践证明通过疏穗可以调控负载量，改变葡萄的叶果比，而且果实品质和风味物质受疏穗量的影响[17-18]。酚类物质是葡萄酒重要的组成成分，对葡萄酒颜色、涩感及结构层次起到关键作用。本试验研究结果表明：疏穗对刺葡萄果实中总酚、总花色素和总黄烷醇含量有不同程度的提升，这与刘迪迪等[19-20]的研究结果相一致。由于套袋改变了果实生长发育的微环境，降低光照强度，改善果实色泽[21]，所以葡萄果实品质也随之发生变化[22-24]。本试验中套袋处理降低了刺葡萄果实总酚、总花色素的含量，这与王睿等[25]在欧亚种葡萄‘赤霞珠’上的研究结果相似，认为套袋降低了果实的光合作用，减少了光合同化物的来源，从而降低果皮的总酚和总花色素含量。

果实香气挥发性化合物主要是由醇类、酯类、醛类、酮类和萜类化合物等构成[26]。果实中的香气成分对于其所酿葡萄酒品质具有重要意义。本研究发现：负载量处理显著提升了刺葡萄果实香气的种类及含量（P＜0.05），其中低负载量处理的果实香气的种类及含量显著高于中负载量及高负载量（P＜0.05），这与王咏梅等[27]在‘贵人香’葡萄上的研究相一致，其研究发现虽然负载量对香气物质的影响较为复杂，但总体来说，低负载量时香气总量最高。负载量并不是越低越好，每个品种都有其最适宜的负载量与品质比。而与不套袋相比，套袋反而降低了香气物质含量及种类，这可能是因为套袋减弱了光强，弱光会抑制醇、醛等物质的积累[28]。

4 结论

综上所述，低负载量、不套袋处理的刺葡萄果实总酚、总花色素和黄烷醇含量显著提高（P＜0.05），果实香气物质种类多、含量高，可以酿造优质刺葡萄酒。因此，甜葡萄植株结果枝平均留1个果穗且不进行套袋是生产酒用刺葡萄果实的最佳方案。

[1]雷玉娟，王 平，娄文浩，等.不同留芽量对赤霞珠葡萄产量及果实品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒，2014（1）：22-25.

[2]李秀杰，李 晨，翟 衡，等.不同负载量对夏黑葡萄果实品质的影响[J].山东农业科学，2015（8）：42-45.

[3]CLAUDIO D V,CHIARA C,MARINA B,et al.Effect of interstock(M.9 and M.27)on vegetative growth and yield of apple trees[J].Sci Hortic,2009,119:270-274.

[4]RANCE S J,MYERS R J K,CAMERON D M.Dynamics of uptake,distributionandutilizationofnitrogenappliedatdifferenttimesafterplanting in aEucalyputs grandisplantation[J].Plant Soil,2009,324:241-252.

[5]丁 宁，陈建明，丰艳广，等.矮化苹果负载量对氮素吸收、分配及利用的影响[J].园艺学报，2016，43（3）：549-556.

[6]曹受金，田英翠，李润唐.套袋对葡萄果实的影响[J].经济林研究，2005，23（1）：44-46.

[7]魏树伟，王少敏，周广芳，等.套袋对皇家嘎拉苹果贮藏过程中香气成分的影响[J].果树学报，2009，26（1）：82-85.

[8]郝燕燕，任宏伟，郭平毅.苹果果实套袋对光合同化物积累与转化的影响[J].园艺学报，2011，38（2）：233-239.

[9]李永才，尹 燕，陈松江，等.采前套袋对苹果梨表皮蜡质结构和化学组分的影响[J].中国农业科学，2012，45（17）：3661-3668.

[10]李芳芳，张虎平，何子顺，等.套袋对‘库尔勒香梨’果实糖酸组分与香气成分的影响[J].园艺学报，2014，41（7）：1443-1450.

[11]张 雷，贾 玥，王继源，等.套袋对‘美人指’葡萄花色苷组分及合成相关基因表达的影响[J].果树学报，2014，31（6）：1032-1039.

[12]王海波，张克坤，冀晓昊，等.不同颜色果袋对‘巨峰’葡萄果实中挥发性成分的影响[J].应用生态学报，2017，28（4）：1274-1280.

[13]JAYAPRAKASHA G K,SINGH R P,SAKARIAH K K.Antioxidant activity of grape seed(Vitis vinifera)extracts on peroxidation modelsin vitro[J].Food Chem,2001,73:285-290.

[14]STOJANOVIC J,SILVA J L.Influence of osmotic concentration,continuous high frequency ultrasound and dehydration on antioxidants,colour and chemical properties of rabbiteye blueberries[J].Food Chem,2007,101(3):898-906.

[15]LI Y G,TANNER G,LARKIN P.The DMACA-HCl protocol and the threshold proanthocyanidin content for bloat safety in forage legumes[J].J Sci Food Agr,1996,20:89-101.

[16]张明霞.葡萄酒香气变化规律研究-着重于关键酿造工艺对葡萄酒香气的影响[D].北京：中国农业大学，2007.

[17]林玉友，郭修武，蒋春光，等.负载量对酿酒葡萄‘威代尔’光合特性及果实品质的影响[J].中国果树，2016（5）：46-50.

[18]施 明，王 佳，康 超，等.不同单株负载量对赤霞珠葡萄生长及果实品质的影响[J].经济林研究，2016，34（2）：56-61.

[19]刘迪迪，王 珍，谢 沙，等.‘西拉’葡萄转色期疏除果穗对果实酚类物质的影响[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2018.07.017.

[20]陈奕霖，赵小帆，张军贤，等.不同产量水平对“蛇龙珠”葡萄品质的影响[J].北方园艺，2012（23）：5-7.

[21]周 君，陈宗玲，张 琼，等.套袋对桃果实成熟过程中酚酸类和类黄酮类物质积累的影响[J].园艺学报，2009，36（12）：1717-1724.

[22]赵 权.套袋对山葡萄花色苷及相关品质的影响[J].中国农学通报，2012，28（4）：255-258.

[23]程建徽，魏灵珠，雷 鸣，等.不同滤光膜袋对‘红地球’葡萄果实品质的影响[J].果树学报，2015，32（1）：87-93.

[24]史祥宾，王海波，王孝娣，等.酿酒葡萄品种贵人香合理负载量研究[J].中国果树，2015（6）：43-46.

[25]王 睿，张振文.果实套袋对赤霞珠干红葡萄酒总酚和色度的影响[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2010，38（10）：152-158.

[26]SONG J,FORNEY C F.Flavour volatile production and regulation in fruit[J].Canad J Plant Sci,2008,88(8):537-550.

[27]李咏梅，张正文，宫 磊，等.不同负载量对贵人香葡萄果实香气物质的影响[J].西北园艺，2017（9）：61-64.

[28]ZHANG H H,FAN P G,LIU C X,et al.Sunlight exclusion from Muscat grape alters volatile profiles during berry development[J].Food Chem,2014,164:242-250.