威代尔葡萄及其芽变果实的品质分析

林玉友，郭印山，郭修武*，蒋春光，林则双，付庆新，曹 锐

（1.辽宁省旱地农林研究所，辽宁朝阳 122000；2.沈阳农业大学，辽宁沈阳 110866；3.辽宁省农业科学院，辽宁沈阳 110866；4.吉林农业大学，吉林长春 130118）

冰葡萄酒于17 世纪末发源于德国弗兰克地区，因其生产受自然气候条件的制约，目前世界上只有加拿大、德国、奥地利和中国等少数国家的个别地区能够在自然条件下生产出酿制冰酒的冰葡萄。辽宁省是我国环渤海湾酿酒葡萄主要产区之一，其冰酒发展迅速，2012 年辽宁省的冰葡萄酒产量约占世界总产量的47%[1]。冰葡萄酒因果香浓郁，口感甘甜醇厚，深受消费者喜爱。然而，不同年份、产地、样品处理方法及检测手段均能造成香气成分的差异。而果实主要成分构成对酒质影响尤为重要，糖、酸和香气则是主成分之一。杨晓[2]研究发现，威代尔葡萄特征性香气成分2-苯乙醇合成和含量的变化与产地气温的骤降有关。2009 年，王春梅[3]研究发现，威代尔葡萄果实在成熟期和冰冻期葡萄汁中均检测到较高含量的糠醛；2010年，马玥[4]采用GC-O 结合GC-MS 等先进检测手段寻找到威代尔冰酒中63 种香气活性化合物，确定了β-大马酮是冰酒中的关键香气化合物，3-甲硫基丙醛及菠萝酮也对冰酒香气感知有显著影响。2016 年，笔者对威代尔葡萄果实品质进行了研究，发现不同负载量对果实的蔗糖、葡萄糖、果糖、苹果酸、酒石酸和2-苯乙醇含量均有影响，随着负载量的增加，蔗糖、葡萄糖、果糖、总糖和2-苯乙醇含量均呈下降趋势，苹果酸、酒石酸和总酸含量均呈升高趋势[11]。

国际通用冰酒葡萄品种为威代尔、雷司令等。国内外通过芽变选种培育出许多优秀的葡萄品种[5]。并采用分子手段进行分析与利用[6]。我国在长期栽培和实生繁殖过程中，形成了丰富的变异类型资源。为了寻找特异种质资源，笔者于2007 年开始，通过秋水仙素和自然选择芽变等方法，对3.3 hm2示范园内酿酒葡萄威代尔葡萄进行按株观察，2008 年发现了一个威代尔芽变，表现为花序大、单果重和单穗重高等表型变化，然而威代尔芽变果实成分的变化尚不清楚，为了探索挖掘资源的生态型优势特征特性，笔者进行了一系列观察研究，以期更好地研究与利用。该文就威代尔葡萄及其芽变果实的品质进行测定分析，以期为酿制生产高品质的冰酒原料提供新种质。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在辽宁省旱地农林研究所试验农场酿酒葡萄示范园内进行。该地年降雨量450～550 mm，无霜期140～160 d，年平均气温8.3℃，≥10℃有效积温1 793.5℃，年日照时数2 752～2 950 h，气候干旱，昼夜温差较大[7]。土壤有机质含量10.58 g/kg，速效氮41.83 mg/kg，速效磷7.56 mg/kg，速效钾137.33 mg/kg，pH 7.80，土质为河滩地粉砂土。在2015年4 月下旬，选择健壮的威代尔及芽变苗木各100 株，定植于试验区。以示范园4 年生酒用葡萄品种威代尔和威代尔芽变为试材，单株为一个小区，30 次重复。苗木为贝达砧木嫁接苗，株行距0.5 m×3.0 m，南北行向，栽培架式为小棚架，独龙干整形，其他田间管理一致。

1.2 方法

2016 年9 月下旬，选取6 年生树体相似植株上的果实，用榨汁机榨取果汁，用定量滤纸过滤，具体参照Gomez[8]的方法。调查研究项目如下：

1.2.1 糖的测定。糖的测定采用高效液相色谱法。色谱柱为Agilent Zorbax NH2（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相为乙腈∶水=75∶25，流速1.0 mL/min，进样量10 μL。检测器为示差检测器（Agilent RID G1362A），柱温30℃[9]。

1.2.2 有机酸的测定。有机酸的测定采用高效液相色谱法。色谱柱为Agilent SB—AQ（4.6 mm×250.0 mm，5 μm），流动相为甲醇—20 mM KH2PO4（5∶95）溶液，用磷酸调节pH 2.6，流速为0.7 mL/min，进样量10 μL。检测器为可变波长紫外检测器（Agilent VWD G1314B），检测波长210 nm，柱温25℃。

1.2.3 香气成分的测定。香气成分采用气相色谱-质谱联用仪测定。色谱柱为DB-5 质谱柱（30.00 m×0.25 mm×0.25μm）EI电离源，电子能量为70eV，扫描范围45～300 AMU，质谱接口温度为250℃，离子源温度230℃。载气为He，流量1.1 mL/min。程序升温为：60℃保持3 min，以2℃/min的速率升至100℃保留20 min，然后以3℃/min 升至160℃保持20 min；进样口温度250℃。采取HS-SPME 萃取法，分析结果运用NIST11 标准谱库进行检索。

1.2.4 数据分析。采用DPS v7.05 软件对试验数据进行统计分析，显著水平a=0.05。

2 结果与分析

2.1 威代尔及其芽变果实的糖酸组分差异研究

从表1 可以看出，威代尔和威代尔芽变葡萄果实的糖主要由蔗糖、葡萄糖和果糖3 种物质组成，且差异不显著。威代尔和威代尔芽变材料的酸主要组成成分均为苹果酸和酒石酸，且各组分含量差异显著，其他酸类如柠檬酸和草酸很少测到。

表1 威代尔葡萄及其芽变果实糖酸含量差异比较

2.2 威代尔及其芽变果实香气物质分析

从表2 和表3 可以看出，通过气质联机测定发现，利用NIST11 解谱，威代尔葡萄及其芽变果实香气组成成分主要有醇类、萜类、酯类、烷类、醛类、酚类、酮类和醚类8个类型。威代尔共计50 种，芽变共计23 种，其中，威代尔醇类相对含量为30.96%，主要包括2-苯乙醇、2-甲基-2-戊烯-1-醇、2，2，6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、香叶醇和甲醇，芽变醇类相对含量为42.98%，主要包括2-苯乙醇、橙花醇、2，2，6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇、香叶醇和苯甲醇。威代尔酯类相对含量为15.68%，主要包括水杨酸甲酯、3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇甲酸酯、十六酸甲酯、乙酸香叶酯、邻苯二甲酸二甲酯、十五烷基酯、邻苯二甲酸二乙酯、甲基乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、3-氧代丁酸乙酯和邻苯二甲酸二丁酯；芽变酯类相对含量为14.44%，主要包括水杨酸甲酯、十六酸甲酯、乙酸香叶酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二丁酯。威代尔烷烃类相对含量为30.6%，主要包括六乙基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、六甲基三硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、6，6-二甲基十八烷、硅烷、癸烷、苯甲烷、十八甲基环壬硅氧烷、二十四烷、二十五烷、三（戊氧基）硅烷、八甲基-3，5，5-三甲基硅烷氧基四硅氧烷、二十六烷和正三十烷；芽变烷烃类相对含量为22.8%，主要包括二十烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十八甲基环壬硅氧烷和正三十烷。威代尔酚类相对含量为3.14%，主要包括2-甲酚、苯酚和2，4-二特丁基苯酚；芽变酚类相对含量为3.51%，主要包括2-甲酚、苯酚和2，4-二特丁基苯酚；威代尔和芽变酸类主要均为辛酸；威代尔醛类主要包括苯甲醛、柠檬醛和5-羟甲基糠醛；酮类主要包括香叶基丙酮、丙酮和四氢-4H-吡喃-4-酮，还有甲酰甘氨酸、苯乙苄胺、9，9-二甲基-9-硅芴、乙酰甲基磷、萘、丁香酚苯乙醚、吡唑啉、3-甲硅烷丙烯和肟；芽变醛类、酮类和醚类各有一种，分别为柠檬醛、香叶基丙酮和丁香酚苯乙醚。

表2 威代尔葡萄及其芽变果汁不同香气种类及含量

表3 威代尔葡萄及其芽变果汁不同香气种类及含量

3 结果与讨论

酿酒葡萄的果实品质对葡萄酒的质量起着决定作用，酿酒葡萄果实的内在品质主要表现在糖、酸和香气的含量上。在不同生态区对相同品种采用一致的栽培管理方式，其果实品质仍然存在差异。王春梅等[3]研究发现，威代尔在成熟期葡萄汁中检测到27 种香气成分，醇类和酮类种类较多，相对含量以醇类和醛类较高。2-苯乙醇在成熟葡萄汁中的相对含量为0，在冰冻葡萄汁为0.396，说明其含量是动态变化的，所以，采摘时期对于果实品质是否理想是十分关键的。Ramsey[10]研究发现，延迟采摘雷司令，冰酒苯乙醇含量随时间延迟其含量有所下降，果汁与冰酒中2-苯乙醇动态含量随时间变化不一致。不同时期2-苯乙醇含量存在差异，这可能与负载量及调控酶AADC 酶有关，负载量小，发育前期2-苯乙醇调控酶AADC 酶相对表达量高，发育后期2-苯乙醇调控酶AADC 酶相对表达量低；负载量大，2-苯乙醇含量低，而发育前期2-苯乙醇调控酶AADC 酶相对表达量低，发育后期2-苯乙醇调控酶AADC 酶相对表达量高，前期正向调控作用大，后期AADC 酶相对表达量迅速增加而增加正向调控作用[11-13]。加利西亚麝香葡萄MYBA1 活性导致外观品质果皮颜色变化，苯丙酸类中间物的流入增加在其他体细胞变异中尚不明确[14]。

研究结果表明，威代尔和威代尔芽变果实糖的组分都是蔗糖、葡萄糖和果糖3 种物质，其他糖类含量较低，且威代尔的葡萄糖和果糖含量均低于威代尔芽变材料。威代尔葡萄及其芽变果实中酸的组分主要都是苹果酸和酒石酸，其他酸类如柠檬酸和草酸很少测到。威代尔的苹果酸和酒石酸含量均显著高于威代尔芽变果实，且威代尔总酸含量亦高于威代尔芽变果实。威代尔芽变特征香气物质2-苯乙醇含量动态测定各时期均高于威代尔果实，且威代尔芽变香气更突出，减少烷类等不必要物质风味。综上所述，威代尔芽变材料是优异种质资源，将为冰酒在我国生产提供原料支撑，为理论研究提供技术依据。