陕西合阳地区白色酿酒葡萄果实品质调研
2021-04-04商浥郑福静张嘉璇刘汝薇李运奎
商浥,郑福静,张嘉璇,刘汝薇,李运奎,2
(1. 西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;2. 西北农林科技大学(合阳)葡萄试验示范站,陕西合阳 715301)
合阳县隶属陕西省渭南市,地形呈阶梯状,自东南向西北逐渐升高,位于暖温带半干旱气候区,被誉为中国“红地球之乡”。这里有较好的光照条件,年均日照时间可达2468.9 h,生长季(4—10月)降水占年降水量的90%,水资源充足,年平均温度11.8 ℃,无霜期长,昼夜温差大,适合葡萄生长[1-3]。
2018年合阳全县葡萄种植面积达1.1万 hm2,总产量18万 t,主要种植鲜食葡萄,以‘红地球’为主,约占总产量80%[4]。虽然葡萄种植已经成为合阳当地的支柱产业之一,但当前合阳地区的葡萄产业依然面临品种单一、产品附加值低等问题,而酿酒葡萄的种植推广和深加工为产业发展提供新思路。如今酿酒葡萄产量不足总葡萄产量的10%,有巨大的发展潜力。近年来研究人员陆续开展多个酿酒葡萄品种的适应性和酿酒特性研究。南立军等[5-7]开展栽培架势对‘爱格丽’葡萄生理代谢及酿酒特性的影响研究,结果表明,“爬地龙”架式有利于葡萄品质的提升和产量的稳定。张红娟[8]研究发现,合阳种植的酿酒葡萄成熟度好,真菌病害轻,‘赤霞珠’和‘马瑟兰’葡萄综合表现较好。侯国山等[9]调查10个酿酒葡萄品种在合阳地区的表现,发现‘赤霞珠’等品种表现出良好的成熟度和栽培品质。邢珂雪等[10]研究发现‘赤霞珠’‘美乐’和‘马瑟兰’可作为合阳地区推荐种植的红色酿酒葡萄品种。尽管在合阳地区开展的品种适应性和酿酒特性调查已基本论证该地区的适栽品种,但对白色酿酒品种的研究仍然较少。鉴于此,本文依托西北农林科技大学(合阳)葡萄试验示范站,选取‘霞多丽’‘爱格丽’‘雷司令’‘小芒森’和‘贵人香’5个白色品种,通过观测它们在成熟过程中还原糖、总酸和糖酸比的变化,进行成熟果实的理化指标测量,以更好地确定采收时间及适宜的种植品种,从而制定出最佳的酿酒工艺,提高白葡萄酒品质。研究结果将为合阳地区白色酿酒葡萄种植和推广提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
试验于2019年葡萄转色后进行。供试材料‘霞多丽’‘爱格丽’‘雷司令’‘小芒森’和‘贵人香’,2010年定植于西北农林科技大学(合阳)葡萄试验示范站。均采用单篱架架势,“爬地龙”整形方式,株行距1 m×2.5 m,常规露地栽培。
葡萄糖、福林酚、乙醇、甲醇、盐酸、氢氧化钠、硫酸铜(C u S O4·5 H2O)、酒石酸钾钠(C4H4KNaO6·4H2O)、浓硫酸、次甲基蓝、邻苯二甲酸氢钾等购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司,均为分析纯。
1.2 仪器与设备
包括干燥器、烘箱、电子天平、手持糖量计、TGL-18M台式高速冷冻离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司)和pH计等。
1.3 方法
1.3.1 果实成熟度监测
葡萄进入转色期后,从8月3日至9月10日,每隔5 d于供试葡萄园中取样[9-10]。对可溶性固形物、还原糖和总酸进行分析测定并计算糖酸比[9]。
1.3.2 成熟浆果理化指标分析
葡萄采收时,每个品种随机采100粒果,分析以下指标。采用斐林试剂热滴定法测定还原糖(以葡萄糖计)、NaOH滴定法测定总酸(以酒石酸计)、手持测糖仪测定可溶性固形物[9-10];福林-肖卡法(765 nm)测定果皮总酚[11-12];甲基纤维素沉淀法(280 nm)测定果皮单宁[13-14]。
1.3.3 数据处理
采用SPSS 22.0进行数据统计分析,Excel作图。
2 结果与分析
2.1 果实成熟过程中还原糖含量的变化
从图1可以看出:各品种果实的糖含量均随葡萄的成熟而逐渐升高,但不同品种间在糖累积关键时期、最后糖度等方面存在一定的差异。总体来说,糖含量在8月上旬和8月下旬增长较快,在8月中旬部分品种受降雨的影响,光合作用受阻,糖累积速度有所放缓。从糖累积关键时期看,‘爱格丽’葡萄糖累积最快的时期出现在8月3日—17日;‘霞多丽’葡萄糖累积的关键期是8月3日—27日,其累积速率较均匀;‘贵人香’与‘霞多丽’类似,同期糖积累速率基本一致,还原糖含量基本相同;‘雷司令’葡萄糖累积关键时期出现在8月上旬和9月上旬;‘小芒森’葡萄糖累积关键时期则出现在8月下旬和9月上旬。成熟浆果的还原糖含量方面,‘小芒森’最高,‘爱格丽’次之,‘霞多丽’与‘贵人香’较接近,‘雷司令’最低,几个品种间含糖量有显著差异。糖分介于165~200 g/L,成熟的‘小芒森’比‘雷司令’葡萄含糖量高出17.7%。所有品种在采收期糖含量仍处于上升趋势,含糖量仍然有潜力发展。
2.2 果实成熟过程中总酸含量的变化
5个白色酿酒葡萄品种的浆果总酸含量如图2所示。可以看出,从8月初到9月中旬几个酿酒葡萄品种的酸度都有明显降低,并在最终趋于平稳。而在8月初以及9月中旬‘小芒森’的酸度均最高,在此期间其酸度变化幅度也最大;‘雷司令’在8月初到9月初酸度下降较为快速,其他品种在9月后的酸度变化都趋于平稳。在几个品种中‘爱格丽’和‘贵人香’的酸度相对较低,从最初的8.03 g/L和8.69 g/L分别降到了5.21 g/L和5.87 g/L。该地区‘雷司令’在7月底酸度高于‘霞多丽’,但到成熟收获时酸度已经略低于‘霞多丽’,失去了‘雷司令’高酸的特点。几个品种在8月初的酸度差异较大,而在9月中旬成熟时的酸度都介于5~9 g/L,并最终趋于稳定。酸度变化受天气影响较大,阴雨天气不仅会影响糖类积累,还会导致酸度下降缓慢。由于9月初期降雨较多,这也是各个品种酸度在8月27日以后趋于平缓的原因之一。
2.3 果实成熟过程中糖酸比的变化
5个白色酿酒葡萄品种的浆果糖酸比如图3所示。在试验品种中‘爱格丽’的成熟度最高,这是因为其糖度相对较高而酸度偏低。在8月3日—17日,‘爱格丽’浆果的糖酸比变化非常快,并在之后趋于平稳,说明其在几个品种中成熟最早,在8月中旬即已接近成熟。‘贵人香’也具有较高的成熟度,因为此品种的酸度不很高,而与‘爱格丽’不同的是,‘贵人香’的成熟期在9月,在此之前一直都有较为明显的成熟度变化。‘小芒森’的糖酸比是从8月中旬之后才有明显的上升,说明该品种成熟较晚,在8月3日时的糖酸比仅为3.32,而到9月上旬其糖酸比才能达到20以上,9月中旬‘小芒森’才能完全成熟。‘雷司令’和‘霞多丽’在8月初糖酸比在10以下,之后一直呈较快的上升趋势,进入9月后糖酸比便能达到20以上。总体来说,‘爱格丽’和‘贵人香’两品种具有较高的糖酸比,成熟浆果的糖酸比接近30,其它3个品种都能达到20以上,均能满足葡萄酒酿造对原料的要求。
图1 果实成熟过程中还原糖含量的变化Figure 1 Reducing sugar accumulation of wine grapes during maturation
图2 果实成熟过程中总酸含量的变化Figure 2 Total acid content of wine grapes during maturation
图3 果实成熟过程中糖酸比的变化Figure 3 Changes of sugar-acid ratio during maturation
2.4 成熟葡萄果实的理化指标
从表1可以看出,5个品种在可溶性固形物含量上存在显著差异,‘小芒森’的可溶性固形物含量最高而‘雷司令’最低,这与还原糖的变化规律一致。在单宁含量上,‘雷司令’和‘小芒森’无显著性差异,其余品种差异显著。单宁含量以‘贵人香’为最高,‘霞多丽’次之,‘小芒森’和‘雷司令’的单宁含量接近,‘爱格丽’的单宁含量最低。5个品种总酚都存在显著差异,以‘贵人香’最高,‘霞多丽’次之,‘爱格丽’与‘小芒森’接近,‘雷司令’最低。几个品种在单宁和总酚上差异较大,‘贵人香’的表现最突出,其单宁是‘爱格丽’的5.25倍,而总酚是‘雷司令’的2.24倍。
3 讨论与结论
通过对5个白色酿酒葡萄品种在合阳地区的成熟表现以及果实品质发现,尽管2019年的8月至9月降雨较多,对供试葡萄的质量指标有一定程度的影响,但各品种的成熟依然不错。从成熟期来看,‘爱格丽’在8月中下旬,‘雷司令’‘贵人香’和‘霞多丽’在9月上旬,‘小芒森’在9月中旬。根据气候条件,适当延迟采收时间更有利于糖分积累。
还原糖含量是评判酿酒葡萄果实质量的重要指标,葡萄浆果的含糖量不仅决定果实的甜度与风味,而且是合成维生素、色素、芳香物质等的基础[15]。糖含量的高低甚至决定葡萄酒的酿造酒种和相关酿造工艺措施的选择。从成熟果实的糖含量来看,5个品种的糖分介于165~200 g/L,差别较大。理论上,适合采收的酿酒葡萄还原糖含量应在170 g/L以上,‘小芒森’和‘爱格丽’达到此要求,尤其是‘小芒森’糖度在200 g/L左右,对降雨表现出较好的耐受力,但略低于国内其他产区。山东蓬莱10月采收的‘小芒森’还原糖含量可达到260 g/L,新疆地区的‘小芒森’采收时可溶性固形物可达到29.6%[16-17]。说明采收时合阳地区的‘小芒森’还未到最佳成熟状态,如果栽培条件更优,降水和病害对果实品质的影响会降低,‘小芒森’的还原糖仍有提高的潜力。本文结果与前期侯国山等[9]对‘小芒森’葡萄成熟浆果理化指标的结果类似。在浆果糖累积的关键时期,如‘爱格丽’在8月3日—17日、‘霞多丽’和‘贵人香’在8月3日—27日、‘雷司令’在8月上旬和9月上旬、‘小芒森’在8月下旬和9月上旬,加强水肥和叶幕层管理,如通过疏穗降低产量、改善通风透光条件等,可有助于浆果糖含量的提高。
总酸,也称为可滴定酸,在成熟浆果中主要指酒石酸等有机酸,其含量是评判酿酒葡萄果实品质的重要依据,也是葡萄酒感官质量的重要决定因素。酿酒葡萄中的酸含量,往往在接近转色期时最高,随着葡萄浆果的成熟而迅速降低,在浆果成熟时趋于稳定。从成熟果实的总酸来看,5个品种的酸度在5~9 g/L,差别较大。‘小芒森’的酸度和可溶性固形物在几个品种中最高,分别为8.96 g/L和20.62%。而新疆地区成熟‘小芒森’的酸度和可溶性固形物则分别为6.17 g/L和29.6%[17],表现出明显的高糖低酸的特性。因此,在合阳地区推广‘小芒森’可以较好地避免这种现象的发生。‘爱格丽’的成熟表现仅次于‘小芒森’,也是很有发展潜力的品种,其糖酸比最高,但‘爱格丽’的酸含量偏低。对于酿酒葡萄来说,适宜的酸度应在6~10 g/L,过低会使葡萄酒寡淡而乏味,过高则表现酸涩、粗硬[9]。因此,对‘爱格丽’来说,需要控制采收时机,避免过熟时的低酸度,从本文‘爱格丽’酸的累积情况来看,以8月中旬采收为宜,以防酸过低对品质的不利影响。
表1 成熟葡萄果实的理化指标Table 1 Physical and chemical indexes of mature berries of wine grapes
酿酒葡萄中单宁和酚类物质是影响葡萄酒质量的重要因素,虽然在白葡萄酒中含量很低,但仍然对白葡萄酒的颜色、香气和口感等有重要影响[18-19]。供试的5个白色品种在单宁和总酚含量上差异较大,以‘贵人香’表现最好,总体处于中等水平,高于河西走廊地区(单宁208.2 mg/L,总酚219.1 mg/L),低于新疆、山东、宁夏等地区[20-21]。‘霞多丽’表现次之,而‘爱格丽’和‘雷司令’则表现较差,这应该与品种特性有一定关系。
综合来说,拟推荐‘小芒森’与‘爱格丽’作为合阳地区白色酿酒葡萄种植的首选品种,‘贵人香’与‘霞多丽’为次要品种。因此,应对‘小芒森’等优良品种加强配套栽培技术的研究,获得更多更细致的管理措施,更好的为当地葡萄产业服务。