烟台产区‘蛇龙珠’与‘马瑟兰’果实酚类物质的对比分析

王瑜，于素珍，肖慧琳，郑秋玲，刘万好，唐美玲*

（1. 烟台大学生命科学学院，山东烟台 264005；2. 山东省烟台市农业科学研究院，山东烟台 265500）

蛇龙珠是我国第二大酿酒葡萄品种，在烟台地区的种植面积占全国的70%。‘蛇龙珠’抗逆性强，品质优良，比较适应雨热同季的气候环境，在我国其他产区也广泛种植，其中烟台产区[1]和甘肃河西走廊地区[2]的‘蛇龙珠’品质较好。‘马瑟兰’在近年来得到国内各新兴产区和酒商的特别关注，种植面积逐年扩大。据报道，‘马瑟兰’在陕西、河北和新疆等地均有引进，并且在当地表现突出，河北怀来甚至将‘马瑟兰’列为招牌酿酒葡萄品种[3-5]。酚类物质主要存在于葡萄果皮中，是评价葡萄及葡萄酒品质的主要指标，因此，调查‘马瑟兰’果实成熟过程中酚类物质的形成累积和动态变化规律，并与主栽品种‘蛇龙珠’进行对照分析，对‘马瑟兰’在烟台地区的推广利用及酿造个性化葡萄酒提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地点：山东烟台产区蓬莱龙湖酒庄。属暖温带海洋季风气候，年平均气温为12.8 ℃，年日照时数为2511.4 h，其中在葡萄生长期（从4月中旬到10月上旬）日照时数为1622 h，降雨量为583.5 mm。土壤为棕壤土，肥力中等，排水良好。

试验品种：‘马瑟兰’和‘蛇龙珠’，2014年定植，南北行向，行距2 m，株距1 m，SO4砧木嫁接苗，单干单臂+直立叶幕整形。每个品种选择长势一致的10株树为一个处理，重复3次，各处理随机排列。

采样时间：2018年7月（果实转色期）开始每隔7～10 d采一次样，共取样11次。

采样原则：当天上午10—11时采样，分为上中下三部分平均采样，随机取样500粒浆果，样品采集后放入冰盒带回实验室，一部分直接放入-40 ℃冰箱内备用，测定还原糖和可滴定酸含量；一部分剥取果皮放入液氮中速冻，然后用研钵磨成粉末放入真空冷冻干燥机-40 ℃下冷冻干燥24 h，果皮粉保存在-40 ℃冰箱内备用。

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄可滴定酸和还原糖测定方法

还原糖采用直接滴定的方法，可滴定酸量采用电位滴定法测定[6]。

1.2.2 总酚的提取和测定

采用福林-肖卡[7]的测定方法。称取葡萄皮样品1 g加入盐酸甲醇进行避光24 h提取处理，离心后取上层清液待测，加入福林-肖卡和碳酸钠水浴2 h后使用紫外分光亮度计于765 nm处比色记录吸光值。

1.2.3 单宁的提取和测定

采用福林-丹尼斯[6]的测定方法。称取葡萄皮样品1 g加入乙醇溶液密封震荡1 h，取滤后清液加入F-D试剂和碳酸钠溶液稀释后放置30 min，使用紫外分光亮度计于760 nm处比色记录吸光值。

1.2.4 花色苷的提取和测定

采用pH示差法[8]。称取葡萄皮样品1 g加入盐酸甲醇浸提震荡2 h，取上清液，配制pH1.0和pH4.5溶液定容提取液后，使用紫外分光亮度计分别于520 nm和700 nm处比色记录吸光值。

1.2.5 花色苷单体的提取和测定

采用HPLC[9]方法提取和测定。提取样品果皮0.2 g加入1.5 mL甲酸甲醇提取液，研磨震荡10 min，离心后取上清液1 mL，用0.2 μm滤膜过滤，用高效液相色谱仪进行检测。

2 结果与分析

2.1 两个品种果实中糖和酸含量动态累积规律

从图1能看出，自6月27日采样开始到8月29日之间，‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’还原性糖含量增加很快，之后缓慢增加，两个品种表现出相同的趋势。8月29日之前，两个品种含糖量没有规律可言。自8月29日之后，‘马瑟兰’含糖量一直高于‘蛇龙珠’，但差别不显著。

自6月27日开始到8月21日，‘蛇龙珠’可滴定酸含量直线下降，尤其是7月27日到8月21日下降最快，由17.76 g/L降到4.94 g/L，之后又缓慢下降。而‘马瑟兰’6月27日至7月27日缓慢下降，自7月27日到8月21日之间下降较快，之后缓慢降低。7月27日之前，‘蛇龙珠’含酸量高于‘马瑟兰’，但7月27日之后一直低于‘马瑟兰’。

2.2 两个品种果皮中总酚含量动态累积规律

对转色中后期的‘马瑟兰’和‘蛇龙珠’进行取样检测其总酚含量，检测结果见图2。从动态趋势来看，二者变化规律不同。‘蛇龙珠’品种是从8月21日上升到8月29日达到最大值8.37 g/kg，开始呈现整体降低的趋势，从9月9日至17日下降速度较快，降至5.73 g/kg，随后缓慢下降，至采收时含量为5.51 g/kg。‘马瑟兰’品种则是先升高再降低、再升高的趋势，并且含量最大值在10月8日达到4.95 g/kg。整体上，‘蛇龙珠’的总酚含量一直是比‘马瑟兰’高，尤其是8月29日，‘蛇龙珠’的总酚含量是‘马瑟兰’的4.16倍。

图1 不同时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’总酸和还原糖含量的对比Figure 1 Comparison of total acid and reducing sugar content between 'Cabernet Gernischt' and 'Marselan' in different periods

图2 不同时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’总酚含量的对比Figure 2 Comparison of total phenol content between 'Cabernet Gernischt' and 'Marselan' in different periods

2.3 两个品种果皮中单宁含量动态累积规律

从图3上来看，‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’的果实成熟过程中，单宁变化趋势基本相同，都呈现先升高再降低再升高的趋势，但是转折点出现的时间不同。‘马瑟兰’在7月17日开始降低，单宁含量由1.55 g/kg降至8月21日的1.10 g/kg，随后一直到9月25日均处于平稳期，9月25日到10月8日开始升高；而‘蛇龙珠’自8月21日单宁含量开始降低到8月29日之后一直到采收期都是缓慢升高。在8月21日之后，‘蛇龙珠’的单宁含量始终高于‘马瑟兰’，并且二者的最大值都在采摘时（10月8号），分别为1.99 g/kg和1.77 g/kg。

图3 不同时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’单宁含量的对比Figure 3 Comparison of tannin content between 'Cabernet Gernischt' and 'Marselan' in different period

2.4 两个品种果皮中总花色苷含量对比

从图4上观察到，‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’的花色苷的变化趋势都是逐渐增高，‘蛇龙珠’在8月29日之前，花色苷含量增加比较快，之后一直到采收增加缓慢；‘马瑟兰’在9月18日之前增加较快，之后到采收增加平缓。在9月18号之前‘蛇龙珠’的花色苷含量一直高于‘马瑟兰’，9月18号之后‘马瑟兰’花色苷含量开始高于‘蛇龙珠’，并且在采摘时二者均达到最高值并且相差不大。‘蛇龙珠’最大值为4.81 g/kg，‘马瑟兰’为5.02 g/kg。

2.5 采收时两个品种果皮中花色苷单体组分的对比

由表1、表2得知，通过液相分析，‘马瑟兰’果皮中共检测出14种花色苷单体，而‘蛇龙珠’检测出13种，其中共有的单体有12种，‘马瑟兰’中特有的是花翠素-3-O-葡萄糖苷-乙酸酯和甲基花青素-3-O-葡糖苷-5-O-葡萄糖苷-咖啡酸酯，而‘蛇龙珠’中特有的是花青素-3-O-葡糖苷-5-O-对香豆酸。

表1 成熟时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’花色苷单体数量和相对含量的对比Table 1 Comparison of the number and relative content of anthocyanin between 'Cabernet Gernischt' and'Marselan' in mature period

表2 成熟时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’花色苷单体相对含量的对比Table 2 Comparison of the relative content of anthocyanin between 'Cabernet Gernischt' and 'Marselan' in mature period (Unit: %)

‘马瑟兰’的单葡萄糖苷花色苷数量为11种，‘蛇龙珠’为10种，双葡萄糖苷花色苷均检测出了3种。其中‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’均检测到的双糖苷花色苷种类是花翠素-3-O-葡萄糖苷-5-O-葡萄糖苷-对香豆酸、二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷-5-葡萄糖苷-咖啡酸酯，‘蛇龙珠’中特有的双糖苷花色苷是花青素-3-O-葡糖苷-5-O-对香豆酸，而‘马瑟兰’则为甲基花青素-3-O-葡糖苷-5-O-葡萄糖苷-咖啡酸酯。虽然大多数的研究表明，欧亚种葡萄中仅存在单葡萄糖苷花色苷，但近几年欧亚种也有检测到双葡萄糖苷的研究[10-11]。

烟台产区‘马瑟兰’和‘蛇龙珠’果实中的花色苷均以未酰化、香豆酰化、咖啡酰化和乙酰化4种形态存在。‘马瑟兰’果皮中未酰化花色苷含量较高，为51.47%，而‘蛇龙珠’为38.79%。两个品种中花色苷都以香豆酰化含量最高，‘蛇龙珠’果皮中香豆酰化含量为41.97%，而‘马瑟兰’为28.27%。

从表2来看，‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’检测到的花色苷分为呈现蓝色的花翠素类花色苷、红色的花青素类花色苷、紫色的甲基花翠素类花色苷、红色的甲基花青素类花色苷以及紫红色的二甲基花翠素类花色苷。其中二甲基花翠素类花色苷的相对含量最高，高达80%以上，并且‘马瑟兰’的相对含量高达87.24%，高于‘蛇龙珠’，这与前人研究的欧亚种的二甲基花翠素类花色苷是最主要的类型一致[12]。

从表3上看，‘马瑟兰’和‘蛇龙珠’均检测出4类花色苷分别是花翠素-3-O-葡萄糖苷、甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷、甲基花青素-3-O-葡萄糖苷和二甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷，两品种均没有检测到花青素-3-O-葡萄糖苷，并且检测到‘马瑟兰’中四类花色苷单体总量高于‘蛇龙珠’。四类花色苷中含量最高的是二甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷，其中‘马瑟兰’的二甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷含量高达898.55 mg/kg，是‘蛇龙珠’的1.33倍。对于花翠素-3-O-葡萄糖苷、甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷以及甲基花青素-3-O-葡萄糖苷的含量，均是‘蛇龙珠’高于‘马瑟兰’，其中花翠素-3-O-葡萄糖苷是‘马瑟兰’的1.5倍。

表3 成熟时期‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’五大类基本花色苷单体含量的对比Table 3 Comparison of five basic anthocyanins between 'Cabernet Gernischt' and 'Marselan' in mature period (Unit: mg/kg)

3 讨论与结论

糖酸含量对酿酒葡萄果实成熟度及酿酒的口感起着非常重要的作用。经研究表明，糖的含量达到了170 g/L以上并且酸的含量适中才能够丰富酒的口感从而提高酒的品质[13]，因此研究同一产区不同酿酒葡萄品种的糖酸含量对于选择优质酿酒葡萄提供了支持。本研究发现，在整个生长时期，‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’的糖酸动态积累规律基本相同，在转色后期‘马瑟兰’果实中糖酸含量持续高于‘蛇龙珠’，且二者在成熟采摘时期的糖含量均高于190 g/L。这表明在糖酸含量方面，‘马瑟兰’优于‘蛇龙珠’，对‘马瑟兰’后期酿酒有很积极的作用。

酚类物质是葡萄次生代谢的产物，包括单宁、花色苷、酚酸和黄酮类化合物。其中总酚对葡萄果实和葡萄酒的色泽、风味和口感都具有重要的作用[14]。本研究发现，烟台产区的‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’在转色期至成熟期总酚含量的积累规律差异很大，并且‘蛇龙珠’中的总酚含量一直高于‘马瑟兰’。

单宁是一类比较特殊的、复杂的酚类代谢物，单宁的含量决定着葡萄酒的颜色稳定性及风味口感，是决定酒优劣程度的重要因素[15-16]。本研究中发现两个品种的单宁含量变化趋势基本相同，只是积累的转折点不太相同，从转色期至采收期‘蛇龙珠’的单宁含量持续高于‘马瑟兰’且差异较大，这与葛玉香等[17]的单宁含量取决于品种的结果相一致。

花色苷是酿酒葡萄品种中呈现酒完美色泽的重要成分，色泽度是评价酒品质的重要指标[18-19]，因此研究花色苷含量对于保证最好色泽的采摘时间具有重要意义。本研究表明，烟台产区‘蛇龙珠’和‘马瑟兰’花色苷的含量动态变化趋势是相同的，在转色后期至采收期时‘马瑟兰’的花色苷含量高于‘蛇龙珠’。而从检测到二者的花色苷单体对比中发现，‘蛇龙珠’的已酰化程度明显高于‘马瑟兰’，表明酰化后的花色苷性质比未酰化稳定[20]，因此相比较而言，烟台产区‘蛇龙珠’花色苷总含量不如‘马瑟兰’，但花色苷性质稳定，这对酿酒后保持酒的颜色稳定有积极影响。

总而言之，对比了烟台产区两大主栽品种的各种成分含量及变化趋势发现，并不是一个品种的糖、酸、酚类物质显著优于另一品种，因此在后期生产中一定要针对品种的特性改善某些特定指标来进行栽培措施调控，才能达到预期结果。