降水對葡萄多酚類物質(zhì)的影響

馬艷兒++楊麗++何玉云

摘要：釀酒葡萄的成熟度以及多酚類物質(zhì)的形成，受到葡萄成熟期日照、氣溫、降水等氣候因素的影響。2014年9月陜西省楊凌地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)性降水，對葡萄品質(zhì)、產(chǎn)量造成較大影響。對比了2013、2014年楊凌地區(qū)LHN55、赤霞珠、品麗珠等3個(gè)釀酒葡萄品種（系）的成熟度指標(biāo)和果皮多酚類物質(zhì)含量，同時(shí)結(jié)合氣候特點(diǎn)，研究優(yōu)選釀酒葡萄品系LHN55在楊凌地區(qū)的栽培適應(yīng)性。結(jié)果表明，降水量增加會影響葡萄果實(shí)的成熟度，并造成果皮多酚類物質(zhì)含量下降；在相同條件下，優(yōu)選品系LHN55擁有較好的成熟度和較高的多酚類物質(zhì)含量，在楊凌地區(qū)表現(xiàn)出更強(qiáng)的栽培適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：釀酒葡萄；降水；多酚類物質(zhì)；花色苷

中圖分類號： TS262.61文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0221-04

葡萄漿果中富含的多酚類物質(zhì)，是葡萄重要的次生代謝產(chǎn)物[1]，這些成分在釀酒過程中多被溶入葡萄酒中。葡萄果實(shí)中主要含有5類多酚化合物，即黃酮醇類、黃烷醇類、黃烷酮醇類、酚酸及其衍生物、花色苷類[2]。葡萄果實(shí)中的酚類物質(zhì)不但決定了葡萄、葡萄酒的澀味、苦味強(qiáng)弱，還影響著葡萄酒的色澤、貯藏壽命及其化學(xué)穩(wěn)定性[3]。葡萄多酚類物質(zhì)的種類和含量因品種、栽培條件、地域等因素而異。在不同年份下，同一葡萄品種的多酚類物質(zhì)含量往往因日照、降水、溫度等氣候因素變化而表現(xiàn)出差異[4]。一般葡萄在營養(yǎng)生長階段需水量大，從果實(shí)轉(zhuǎn)色至成熟階段水分需求量逐漸減少，須要控制水分[5]。成熟期降水過多往往不利于糖分積累和多酚類物質(zhì)形成，同時(shí)會增加葡萄病蟲害的感染概率，進(jìn)而影響葡萄酒風(fēng)格和品質(zhì)[6]。因此夏季降水量是決定葡萄原料品質(zhì)及生產(chǎn)成本的限制性因子。

目前，在影響葡萄多酚類物質(zhì)形成的因素中，有關(guān)地域因素的研究較多[4，7-10]；然而在同一地區(qū)內(nèi)，針對降水量對多酚物質(zhì)含量影響的研究較少。2014年葡萄成熟季期間，陜西省咸陽市楊凌區(qū)出現(xiàn)持續(xù)性降水，為調(diào)查降水對不同釀酒葡萄品種多酚類物質(zhì)的影響提供了契機(jī)。本研究以優(yōu)選紅色釀酒葡萄品系LHN55為材料，以品麗珠、赤霞珠對照，對比成熟葡萄中還原性糖、總酸、可溶性固形物、pH值等理化指標(biāo)和果皮多酚類化合物含量的差異，以期為研究降水對釀酒葡萄品質(zhì)的影響提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

取樣地點(diǎn)為位于咸陽市楊凌區(qū)的西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄與葡萄酒示范基地。供試材料為紅色釀酒品種（系）品麗珠、赤霞珠、LHN55。

降水?dāng)?shù)據(jù)來源于楊凌區(qū)氣象局。

1.2方法

1.2.1葡萄種植管理分別于2009—2010年定植供試材料。單干雙臂籬架式栽培，株行距為1.0 m×2.5 m，正常田間管理。

1.2.2理化指標(biāo)測定果實(shí)成熟期隨機(jī)采樣100顆果粒，測定百粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、還原糖含量、總酸等理化指標(biāo)。使用數(shù)顯手持糖量計(jì)檢測可溶性固性物含量，用pH計(jì)檢測pH值，采用斐林試劑熱滴定法測定還原糖含量，用NaOH滴定法測定總酸（以酒石酸計(jì)）含量，計(jì)算糖酸比（M值）[11-12]。

1.2.3果實(shí)（果皮）樣品預(yù)處理參考Meng等的葡萄果皮酚類提取方法[13]，對該方法改進(jìn)后的多酚提取工藝為：從不同果穗中隨機(jī)挑選100顆果粒，剝下葡萄果皮并用超純水沖洗干凈后吸干表面水分，稱質(zhì)量并記錄。然后將葡萄果皮于液氮中研磨成粉并過60目篩，真空冷凍干燥后稱取0.5 g葡萄皮干粉，加入2%酸性甲醇溶液15 mL，在25 ℃、100%功率條件下避光超聲輔助提取30 min后，8 000 g超低溫離心 15 min，重復(fù)4次。合并上清液共計(jì)60 mL，于35 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，殘留液用甲醇定容至50 mL，于-40 ℃下保存，用于測定酚類物質(zhì)含量。

1.2.4總酚含量測定采用福林肖卡法[14]測定總酚含量。分別配制0、20、40、60、80、100 mg/L濃度梯度的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取各標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL于試管中并編號，加5.9 mL 超純水搖勻后，加0.2 mL福林肖卡試劑，反應(yīng)2 min；加入10%碳酸鈉溶液2.0 mL，混勻，避光反應(yīng)1 h，于765 nm波長下比色，記錄吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定樣品多酚含量，每個(gè)處理重復(fù)3次，用蒸餾水替代樣品作為空白，結(jié)果以沒食子酸等價(jià)值表示。

1.2.5總黃烷-3-醇含量測定使用p-DMACA-鹽酸法[15]測定總黃烷-3-醇含量。分別配制0、10、20、40、60、80 mg/L 的（+）-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取各標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.1 mL 與p-DMACA（含0.1% 1 mol/L鹽酸甲醇溶液）3.0 mL 于試管中并編號，振蕩混勻后反應(yīng)10 min，在640 nm波長處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同樣對葡萄果皮提取液進(jìn)行測定。每個(gè)處理重復(fù)3次，結(jié)果以（+）-兒茶素等價(jià)值表示。

1.2.6總類黃酮含量測定采用NaNO2-AlCl3法[16]測定總類黃酮含量。分別配制0、100、200、300、400、500、600 mg/L的蕓香苷甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取各標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL并編號，依次加入30%甲醇2.7 mL、0.5 mol/L NaNO2溶液0.2 mL、0.3 mol/L AlCl3溶液0.2 mL。振蕩搖勻并靜置5 min后，加入1 mol/L氫氧化鈉溶液1 mL，靜置反應(yīng)10 min，在510 nm波長處測定吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同樣對葡萄果皮提取液進(jìn)行測定。每個(gè)處理重復(fù)3次，結(jié)果以蕓香苷甲醇等價(jià)值表示。

1.2.7單寧含量測定采用蛋白-沉淀法[17]測定單寧含量。配制1 g/L的（+）-兒茶素酚母液。分別吸取兒茶素酚母液0、50、100、150、200、250、300 μL于離心管中，加入buffer C定容至875 μL，再加入125 μL FeCl3溶液，迅速混勻，室溫靜置10 min后，在510 nm波長下測定吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取500 μL葡萄果皮提取液，加入1 mL蛋白緩沖液，室溫下反應(yīng)15 min；超低溫離心5 min（15 000 g），倒掉上清液，加入875 μL的buffer C，室溫下再反應(yīng)10 min后，渦旋振蕩使沉淀完全溶解。在510 nm波長下測定其吸光度，即為單寧的背景值，記為D1。然后在比色皿中加入125 μL FeCl3溶液，反應(yīng)10 min，在510 nm波長下測定其吸光度，即為單寧的最終值，記為D2，單寧的吸光度D單寧=D2-D1，將數(shù)值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線即可得到單寧含量。

1.2.8總花色苷含量測定采用pH值示差法[13]測定總花色苷含量。對葡萄果皮提取液分別用pH值為1.0的鹽酸-氯化鉀緩沖液及pH值為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液稀釋20倍，平衡100 min。分別在520、700 nm波長下測定以上稀釋液的吸光度。通過下式計(jì)算吸光度：

D=（D510 nm-D700 nm）pH1.0-（D510 nm-D700 nm）pH4.5。（1）

總花色苷含量用矢車菊素-3-葡萄糖苷（CGE）表示，通過下式計(jì)算：

CGE（mg/g）=（D×MW×DF×Ve×1 000）/（ε×1×M） 。 （2）

式中：MW為矢車菊素-3-葡萄糖苷相對分子量，449；DF為稀釋倍數(shù)；ε為摩爾吸光系數(shù)，29 600；Ve為提取液總體積，005 L；M為葡萄皮取樣質(zhì)量，g。

2結(jié)果與分析

2.1降水對葡萄理化指標(biāo)的影響

如圖1所示，2013年9月研究區(qū)降水量為68.4 mm，3個(gè)品種均正常成熟后采收。2014年9月研究區(qū)降水量為 215.1 mm，較2013年9月增長146.7 mm，比常年同期水平增加110.1 mm[18]。中晚熟品種品麗珠在9月6日降水前正常采收，而晚熟品種赤霞珠、LHN55經(jīng)歷12 d的持續(xù)性降水后，于9月18日采收。

如表1所示，2013年可溶性固形物、還原糖含量最高的葡萄品種（系）是LHN55，分別為20.80、197.33 mg/g，在楊凌地區(qū)表現(xiàn)出了最佳成熟度。2014年9月的大量降水使得LHN55、赤霞珠的果實(shí)百粒質(zhì)量有所增加，但葡萄漿果可溶性固形物、還原糖含量都有不同程度降低，其中LHN55的可溶性固形物、還原糖含量下降幅度最大，分別為25.10%、29.86%。此外，由于品麗珠在2013、2014年都是正常成熟后采收，因此其果實(shí)理化指標(biāo)未受到降水量變化影響。

。

2013年品麗珠、赤霞珠、LHN55的成熟系數(shù)分別為 26.25、23.06、26.24；2014年3個(gè)品種的成熟系數(shù)分別為 25.41、17.64、16.11。其中，品麗珠連續(xù)2年都保持良好的成熟度，而2014年赤霞珠、LHN55的成熟系數(shù)大幅下降，表明果實(shí)成熟度受持續(xù)性降水天氣影響嚴(yán)重。

2.2不同葡萄品種多酚類物質(zhì)含量的差異

圖2中，各標(biāo)準(zhǔn)曲線的r2均不低于0.997 3，說明相關(guān)性較高。利用標(biāo)準(zhǔn)曲線分別對2013年品麗珠、赤霞珠、LHN55成熟期果皮的多酚類物質(zhì)含量進(jìn)行檢測。

如圖3所示，總酚含量最高的品種（系）是LHN55，為142.21 mg/g，其次分別是赤霞珠、品麗珠，分別為107.57、60.41 mg/g。3個(gè)葡萄品種的總類黃酮、總黃烷-3-醇類含量差異不大。LHN55的花色苷總量高達(dá)91.25 mg/g，分別是品麗珠（3.57 mg/g）、赤霞珠（19.45 mg/g）的25.56、4.69倍。赤霞珠的單寧含量最高，為50.14 mg/g，LHN55的單寧含量最低，為20.55 mg/g?？梢钥闯?，總酚含量高并不意味著各項(xiàng)多酚類物質(zhì)含量均較高，如LHN55的總類黃酮、單寧含量較低。以上結(jié)果表明，葡萄果皮多酚類物質(zhì)種類和含量存在品種特異性，赤霞珠是單寧、類黃酮含量高的釀酒品種；LHN55是總酚含量高、花色苷含量高、單寧含量低的釀酒品系；而品麗珠的多酚類物質(zhì)含量較以上2個(gè)品種都低。

2.3降水對葡萄多酚類物質(zhì)形成的影響

由圖4-a可見，2013、2014年品麗珠的酚類物質(zhì)含量變化幅度不大，總酚含量在60 mg/g左右，總類黃酮含量約 14 mg/g，總花色苷含量約3.5 mg/g，總黃烷-3-醇含量約 7.5 mg/g，單寧含量約為30 mg/g。因其在降水前采收，酚類物質(zhì)含量未受到較大影響。

由圖4-b可見，2014年赤霞珠果皮中總酚、總花色苷、總類黃酮、總黃烷-3-醇、單寧含量都因?yàn)槌掷m(xù)性降水影響而不同程度下降?？偡雍坑?013年的107.57 mg/g下降為2014年的83.32 mg/g，總花色苷含量由2013年的 19.45 mg/g 下降為2014年的10.36 mg/g，總黃烷-3-醇含量由2013年的14.85 mg/g下降為2014年的8.76 mg/g，降幅分別為22.54%、46.74%、41.01%。

由圖4-c可見，同赤霞珠一樣，2014年LHN55的多酚類物質(zhì)含量都分別有所下降，但其總酚、花色苷總量仍然比赤霞珠、品麗珠高，分別達(dá)到111.91、75.96 mg/g；總類黃酮含量為15.84 mg/g，與同年其他品種無明顯差異；總黃烷-3-醇含量為11.64 mg/g，高于品麗珠（7.97 mg/g）、赤霞珠（8.76 mg/g）；LHN55的單寧含量最低，僅為16.90 mg/g，分別為品麗珠29.29 mg/g、赤霞珠44.58 mg/g的57.7%、379%。即使受長降水天氣影響，但LHN55的花色苷總量仍分別是品麗珠3.05 mg/g、赤霞珠10.36 mg/g的24.90、733倍。

3結(jié)論與討論

楊凌地區(qū)2013年降水量為486.0 mm，2014年降水量為683.7 mm，增加的197.7 mm降水主要集中在4月的葡萄生長期和9月的漿果成熟期[18]。降水量增加會影響葡萄園光照，阻礙光合作用和果實(shí)成熟，表現(xiàn)為2014年LHN55、赤霞珠果實(shí)含糖量不足，總酸升高，使得M值較2013年有所降低。同時(shí)，葡萄成熟期吸水過多會使風(fēng)味物質(zhì)濃度降低，也影響到LHN55、赤霞珠葡萄果皮多酚類物質(zhì)的形成。

2014年品麗珠成熟度較赤霞珠、LHN55更好，但品麗珠各酚類物質(zhì)含量卻最低，說明葡萄中多酚類物質(zhì)含量因品種不同而存在差異。Zhao等分析了7個(gè)山葡萄品種果皮中的花色苷含量，結(jié)果表明花色苷含量最高的山葡萄品種為左山二號（14.677 mg/g）[20]。李小龍等分析了山西省鄉(xiāng)寧地區(qū)馬瑟蘭、赤霞珠、梅鹿輒等3個(gè)釀酒葡萄品種的花色苷含量，結(jié)果表明，其含量從高到低依次為馬瑟蘭（47.51 mg/g）、梅鹿輒（31.10 mg/g）、赤霞珠（29.93 mg/g）[21]。本研究中花色苷含量最高的葡萄品種是紅色釀酒葡萄LHN55，花色苷總量高達(dá)75.96 mg/g，遠(yuǎn)高于一般釀酒葡萄。LHN55果皮顏色較深，總酸、總酚、花色苷含量高于其他釀酒葡萄品種，而單寧含量較對照更低，建議可將其作為壓榨不浸漬桃紅葡萄酒的原料，可減少桃紅葡萄酒中浸漬環(huán)節(jié)，降低工藝難度。雖然2014年葡萄成熟期遇持續(xù)性降水，阻滯了赤霞珠、LHN55的成熟，但LHN55仍然積累了較高的總酚、花色苷含量，在楊凌地區(qū)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，有重要的研究推廣意義。

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