“赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后不同成熟度指標(biāo)的變化

劉 旭，陳 敏，武 軒，金小朵，張振文,*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程中心，陜西 楊凌 712100）

“赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后不同成熟度指標(biāo)的變化

劉 旭1,2，陳 敏1，武 軒1，金小朵1，張振文1,2,*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程中心，陜西 楊凌 712100）

研究釀酒葡萄轉(zhuǎn)色后不同成熟度指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。以“赤霞珠”葡萄為試材，分別測(cè)定了技術(shù)成熟度和總酚成熟度指標(biāo)，并進(jìn)行了漿果感官評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：轉(zhuǎn)色后果實(shí)物理性狀參數(shù)和糖含量迅速增加，轉(zhuǎn)色后第4周達(dá)到最大值，成熟后期略有下降。果實(shí)中總花色苷含量逐漸增加，在轉(zhuǎn)色后第6周達(dá)到最高，隨后有所降低。漿果中可提取花色苷含量持續(xù)增加。細(xì)胞成熟指數(shù)、種子成熟指數(shù)和總酚指數(shù)總體上逐漸降低。果皮單寧含量變化較小，種子單寧含量在成熟前期顯著降低（P＜0.05），后期變化較小。不同分子大小聚合色素的含量逐漸增加，轉(zhuǎn)色后第6周時(shí)達(dá)到最大值。漿果感官評(píng)價(jià)中各種成熟度的得分逐漸增加，果肉香氣成熟度和果皮成熟度得分均在轉(zhuǎn)色后第7周時(shí)最高，成熟后期變化較小。

釀酒葡萄；赤霞珠；成熟度；評(píng)價(jià)指標(biāo)

葡萄酒是以葡萄漿果為原料釀造獲得的，其質(zhì)量主要取決于原料的質(zhì)量。葡萄果實(shí)采收時(shí)漿果的成熟狀況決定了葡萄的質(zhì)量，并與后期選擇的釀造工藝密切相關(guān)。因此，果實(shí)轉(zhuǎn)色后檢測(cè)葡萄成熟度對(duì)于獲得優(yōu)質(zhì)的原料，安排葡萄園采收和指導(dǎo)酒廠生產(chǎn)具有重要意義。釀酒葡萄果實(shí)成熟度的判斷方法有多種，目前國(guó)內(nèi)外還未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。紅色釀酒葡萄果實(shí)主要有3 種類(lèi)型的成熟度：技術(shù)成熟度[1]、酚成熟度[2]和香氣成熟度[3]。生產(chǎn)上主要利用技術(shù)成熟度即果汁中糖、酸的含量及其比值等來(lái)判斷葡萄的成熟度，從而決定采收期[4-5]。一般認(rèn)為要獲得優(yōu)質(zhì)的葡萄酒，果實(shí)中糖酸比即成熟系數(shù)（M值）需要等于或大于20[6]。但是技術(shù)成熟度僅考慮了果肉中糖和酸的含量，忽略了果皮和種子的成熟程度，而果皮和種子是花色苷、單寧等與葡萄酒感官特征密切相關(guān)的酚類(lèi)物質(zhì)合成的主要部位[7-9]。由于葡萄漿果中酚類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)較多，研究人員只能選取能夠反映釀酒葡萄果實(shí)酚成熟情況的關(guān)鍵性指標(biāo)。Rolle等[10]利用不同pH值的溶劑從Nebbiolo葡萄果實(shí)中提取酚類(lèi)物質(zhì)，測(cè)定果實(shí)成熟期間花色苷、類(lèi)黃酮和總酚等含量，從而判斷酚成熟度。Rodríguez-Pulidoa等[11]采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)檢測(cè)了Graciano葡萄種子的成熟情況，發(fā)現(xiàn)種子顏色與酚類(lèi)物質(zhì)的含量呈線性關(guān)系，多重回歸分析模型能有效預(yù)測(cè)種子的酚成熟度（R2=0.97）。Chen Shanshan等[12]建立了利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合支持向量模型預(yù)測(cè)“赤霞珠”葡萄果皮中花色苷含量的方法，預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)和均方根誤差分別為0.941 4和0.004 6，能夠?qū)崿F(xiàn)快速檢測(cè)釀酒葡萄果皮中花色苷含量。

葡萄果實(shí)中香氣物質(zhì)種類(lèi)繁多，不同品種果實(shí)中各種來(lái)源的香氣物質(zhì)含量與當(dāng)?shù)貧夂騕13]、栽培措施[14]和成熟度[15]等密切相關(guān)。香氣物質(zhì)的定量檢測(cè)一般需要較為復(fù)雜的前處理和檢測(cè)設(shè)備。葡萄漿果感官評(píng)價(jià)通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)對(duì)果實(shí)顏色、硬度、糖、酸、單寧、香氣等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能較為全面地評(píng)估果粒、果皮、果肉和種子的成熟情況[16]。le Moigne等[17]采用BSA法監(jiān)測(cè)了“品麗珠”葡萄成熟期間漿果感官質(zhì)量的變化，并發(fā)現(xiàn)果實(shí)感官特征與質(zhì)地特性和近紅外光譜特性密切相關(guān)。Rousseau等[18]在葡萄成熟期間通過(guò)對(duì)果肉、果皮、種子以及整粒漿果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，綜合評(píng)估了果實(shí)酚類(lèi)物質(zhì)、香氣、糖度、酸度和風(fēng)味等感官特征，從而確定適宜的采收期。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用技術(shù)成熟度判斷釀酒葡萄的成熟情況，針對(duì)釀酒葡萄成熟期間果實(shí)技術(shù)成熟度、酚類(lèi)物質(zhì)成熟度和漿果感官質(zhì)量研究的報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)以紅色釀酒葡萄“赤霞珠”為材料，研究了成熟期間成熟系數(shù)、酚成熟度相關(guān)指標(biāo)、漿果感官質(zhì)量特征等的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其差異，以期為制訂合理的采收計(jì)劃和釀造工藝提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“赤霞珠”葡萄采自陜西省涇陽(yáng)縣釀酒葡萄園，2014年隨機(jī)選擇葡萄園中間4 行長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株，果實(shí)轉(zhuǎn)色期進(jìn)行第1次采樣，之后按照一定的間隔時(shí)間連續(xù)采集樣品，直至漿果充分成熟。具體采樣時(shí)間以轉(zhuǎn)色后周數(shù)（weeks after veraison，WAV）計(jì)，分別為0、2、4、6、7 WAV和8 WAV。采用“Z”字形方法采樣，每次采樣時(shí)每株隨機(jī)采集1穗果，兼顧東西面果穗。每個(gè)重復(fù)采集10 穗果，3 次重復(fù)。樣品采集好后放入冷藏箱中迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，用小剪刀剪下所有果粒，剔除病蟲(chóng)果后混勻，隨機(jī)分裝，-20 ℃貯藏待用。

三氯化鐵、硫代硫酸鈉、牛血清蛋白、偏亞硫酸鉀、偏重亞硫酸鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；兒茶素、二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷 美國(guó)Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2450紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；5417R冷凍離心機(jī) 德國(guó)艾本德公司；pHS-3B型精密pH計(jì)上海梅穎浦儀器儀表公司。

1.3 方法

1.3.1 果實(shí)基本理化指標(biāo)測(cè)定

每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取20 粒漿果測(cè)定粒質(zhì)量、縱徑、橫徑，并計(jì)算漿果的表面積和體積[19]。另隨機(jī)選取100 粒漿果測(cè)定果實(shí)糖和酸含量以及pH值等[20]，并計(jì)算成熟系數(shù)（糖/酸比值）。其中可滴定酸含量以酒石酸計(jì)。

1.3.2 酚成熟度相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取200 粒漿果，勻漿，采用SO2脫色法測(cè)定總花色苷和可提取花色苷含量、總酚指數(shù)（total phenols index，TPI），TPI以提取液在280 nm波長(zhǎng)處的吸光度A280 nm×100表示。按式（1）、（2）計(jì)算細(xì)胞成熟指數(shù)（cellular maturity index，CMI）和種子成熟指數(shù)（seed maturity index，SMI）[21]。

式中：A1.0和A3.2分別為漿果中總花色苷和可提取花色苷含量/（mg/L）。

1.3.3 單寧和聚合色素含量測(cè)定

每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取20 粒漿果，分別收集其果皮和種子。采用蛋白質(zhì)沉淀法測(cè)定果皮和種子中單寧含量以及果皮中不同分子大小聚合色素的含量，均以吸光度表示[22]。

1.3.4 漿果感官評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)小組成員均來(lái)自葡萄酒品嘗小組，共10 人，男女生各5 人。正式實(shí)驗(yàn)前對(duì)小組成員進(jìn)行3～5 次的漿果感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)。采用Institut Coopératif du Vin方法分別評(píng)價(jià)漿果的技術(shù)成熟度、果肉香氣成熟度、果皮成熟度和種子成熟度[23]。具體方法為：每人從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)選取3 粒漿果，先進(jìn)行外觀分析，再將果肉、果皮和種子分開(kāi)品嘗，咀嚼次數(shù)為10～15 次，然后根據(jù)該方法的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同的成熟度指標(biāo)賦分，從而計(jì)算出每個(gè)成熟度的得分。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS（19.0）軟件進(jìn)行方差分析、多重比較（Tukey post-hoc test法，P＜0.05）和主成分分析（principal component analysis，PCA）。圖表采用SPSS 19.0和Origin 7.5軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 “赤霞珠”葡萄果實(shí)基本理化指標(biāo)的變化

表1 “赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后果實(shí)基本理化指標(biāo)變化Table1 Changesin basic physicochemical parameters of Cabernet Sauvignon grapes after veraison

由表1可見(jiàn)，果實(shí)轉(zhuǎn)色后其物理性狀參數(shù)的變化在成熟前期（0～4 WAV）和成熟后期（6～8 WAV）不同。漿果表面積、體積和粒質(zhì)量在果實(shí)轉(zhuǎn)色后均迅速增加，于4 WAV達(dá)到最大值。在成熟后期略有下降，且不同時(shí)期間差異不顯著（P＜0.05）。果實(shí)還原糖含量和可溶性固形物含量的變化與物理性狀參數(shù)相似，轉(zhuǎn)色期糖含量較低，隨著果實(shí)的成熟而迅速增加，并于4 WAV達(dá)到最大值，果實(shí)成熟后期略有下降。果實(shí)可滴定酸含量在轉(zhuǎn)色期顯著高于其他各個(gè)時(shí)期（P＜0.05），但隨后迅速下降，果實(shí)發(fā)育后期可滴定酸含量較為穩(wěn)定，變化較小。成熟系數(shù)即糖酸比在果實(shí)成熟期間不斷上升，尤其在果實(shí)成熟前期顯著增加（P ＜0.05），后期變化不明顯。綜合來(lái)看，果實(shí)主要理化指標(biāo)在4 WAV達(dá)到最大值，隨后略有下降。

2.2 “赤霞珠”葡萄果實(shí)酚成熟度指標(biāo)的變化

圖1 “赤霞珠”葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色后酚成熟度指標(biāo)的變化Fig.1 Changes in phenolic maturity indices of Cabernet Sauvignon grapes after veraison

圖1A顯示，果實(shí)轉(zhuǎn)色期漿果中總花色苷含量較低，但在轉(zhuǎn)色后2 周（2 WAV）總花色苷含量顯著增加（P＜0.05），并于6 WAV達(dá)到最大值（257.21 mg/L），隨后逐漸降低。漿果中可提取花色苷含量在果實(shí)成熟期間不斷增加，8 WAV含量最高（84.13 mg/L）。CMI是漿果中難提取部分花色苷與總花色苷含量的比值，用來(lái)表示葡萄漿果中花色苷的可提取能力。圖1B顯示，果實(shí)轉(zhuǎn)色時(shí)CMI較低，然后顯著增加（P＜0.05），2 WAV后總體上呈逐漸下降的趨勢(shì)，果實(shí)采收時(shí)降至最低，為43.6%。尤其是在果實(shí)成熟后期（6～8 WAV）漿果中難提取部分花色苷的比例顯著降低（P＜0.05）。SMI表

示種子中單寧占整個(gè)葡萄漿果可提取酚類(lèi)物質(zhì)含量的比例。由圖1B可見(jiàn)，SMI在轉(zhuǎn)色期最高，隨著果實(shí)成熟逐漸下降，但變化幅度較小。在8 WAV時(shí)降至最低，為79.0%。漿果TPI表示葡萄果實(shí)中所有酚類(lèi)物質(zhì)的含量水平，由圖1B可見(jiàn)，TPI的變化與SMI相似，總體上隨著果實(shí)成熟逐漸降低，果實(shí)采收時(shí)降至最低，為53.3%。上述3 個(gè)指標(biāo)主要用來(lái)反映釀酒葡萄轉(zhuǎn)色后果實(shí)中花色苷、單寧和總酚含量的變化情況，可以看出“赤霞珠”葡萄成熟期間種子單寧（tannins in seed，Ts）和總酚含量略有下降，而果皮中可提取的花色苷含量在果實(shí)成熟后期逐漸增加。

由圖1C可見(jiàn)，Ts含量在轉(zhuǎn)色期最高，為32.23 mg/g。果實(shí)成熟前期顯著下降（P＜0.05），6 WAV后變幅較小，且不同時(shí)期間Ts含量差異不顯著（P＜0.05）。在8 WAV降到最低，為8.60 mg/g種子。果實(shí)成熟期間各個(gè)時(shí)期果皮中單寧含量較種子低，且整個(gè)成熟期間變化較小。果實(shí)采收時(shí)含量最低，為0.52 mg/g。圖1D顯示，果實(shí)轉(zhuǎn)色后果皮中總色素（total pigments at pH4.9，TP）含量顯著增加，在6 WAV達(dá)到最大值，為0.199 1。果實(shí)成熟后期略有降低。果皮中單聚體色素（monomeric pigments，MP）含量和TP變化相似，6 WAV時(shí)達(dá)到最高，為0.107 1。果皮中小分子聚合色素（small polymeric pigments，SPP）含量在果實(shí)成熟期間總體上呈上升趨勢(shì)，果實(shí)采收時(shí)達(dá)到最大值，為0.050 2。果皮中大分子聚合色素（large polymeric pigments，LPP）含量在果實(shí)轉(zhuǎn)色期較低，隨著果實(shí)成熟不斷增加，在6 WAV達(dá)到最高，為0.055 4。隨后略有下降，但不同時(shí)期間無(wú)顯著性差異（P＜0.05）?？傮w而言，“赤霞珠”葡萄果實(shí)成熟期間各個(gè)時(shí)期MP含量高于SPP和LPP，果實(shí)成熟前期SPP含量高于LPP，而果實(shí)成熟后期LPP含量略高于SPP，采收時(shí)兩者含量接近。

圖2 “赤霞珠”葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色后酚成熟指標(biāo)的PCAFig.2 Principal component analysis of phenolic maturity indices of Cabernet Sauvignon grapes after veraison

為更好地了解“赤霞珠”葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色后漿果酚成熟度指標(biāo)在不同成熟階段間的差異，對(duì)上述11 個(gè)表征果實(shí)酚類(lèi)物質(zhì)成熟情況的指標(biāo)進(jìn)行了PCA。由圖2A可見(jiàn)，PC1主要綜合了SMI、TPI、可提取花色苷、SPP、LPP、TP、Ts和果皮單寧（tannins in skin，Tsk）等指標(biāo)信息，包含了原有信息量的60.41%。其中可提取花色苷、SPP、LPP和TP在PC1上呈正向分布，其余指標(biāo)呈負(fù)向分布，即在PC1正坐標(biāo)方向值越大，上述4 個(gè)指標(biāo)含量越高，而SMI、TPI、Ts和Tsk值越小。綜合來(lái)看，PC1可以命名為單寧品質(zhì)因子。PC2主要綜合了總花色苷、CMI和MP等指標(biāo)信息，包含了原有信息量的18.59%。上述3 個(gè)指標(biāo)在PC2上呈正向分布，即在PC2正坐標(biāo)方向值越大，總花色苷、CMI和MP值越大。綜合來(lái)看，PC2可以命名為花色苷品質(zhì)因子。

圖2B表示了“赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后不同時(shí)期果實(shí)酚成熟情況與PC1和PC2的關(guān)系。果實(shí)成熟前期的各個(gè)時(shí)期（包括0、2、4 WAV）集中于PC1的負(fù)坐標(biāo)方向，果實(shí)成熟后期的各個(gè)時(shí)期（包括6、7、8 WAV）集中于PC1的正坐標(biāo)向?？梢?jiàn)果實(shí)成熟前期單寧含量較高，果實(shí)成熟后期與單寧品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)含量有所降低。從PC2即花色苷品質(zhì)因子來(lái)看，轉(zhuǎn)色期（0 WAV）和采收期（8 WAV）都分布在PC2的負(fù)坐標(biāo)方向，2 個(gè)時(shí)期漿果花色苷含量較低。

PC1和PC2分別從不同方面反映了不同時(shí)期“赤霞珠”葡萄果實(shí)的酚成熟情況，雖然2個(gè)主成分綜合原信息的能力比較強(qiáng)，但是單獨(dú)使用某一個(gè)主成分仍然難以對(duì)不同成熟期“赤霞珠”葡萄果實(shí)的酚成熟度做出評(píng)價(jià)。綜合2 個(gè)主成分建立主成分方程，求出各主成分的得分并計(jì)算綜合得分（表2、3）。綜合得分大于0，說(shuō)明與“赤霞珠”葡萄酚成熟度相關(guān)的整體品質(zhì)在平均水平之上，反之在平均水平之下。

表2 主因子方差分析Table2 Variance analysis of principal components

表3 不同成熟期“赤霞珠”葡萄果實(shí)酚成熟度的綜合評(píng)價(jià)Table3 Comprehensive level of phenolic maturity of Cabernet Sauvignon grapes with different ripening dates

2.3 “赤霞珠”葡萄漿果感官特性的變化

圖3 “赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后漿果感官評(píng)價(jià)得分Fig.3 Scores of berry sensory assessment of Cabernet Sauvignon grapes after veraison

由圖3可見(jiàn)，果實(shí)轉(zhuǎn)色后漿果感官評(píng)價(jià)中的4 種成熟度得分逐漸增加，但在果實(shí)成熟后期變化較小。技術(shù)成熟度和種子成熟度得分均在6 WAV達(dá)到最大值，分別為3.43、2.63 分。果肉香氣成熟度和果皮成熟度得分在7 WAV最高，分別為3.00、3.12分。果實(shí)成熟期間所有成熟度得分都沒(méi)有達(dá)到第4級(jí)即得分為4.10～4.90。另外，轉(zhuǎn)色后各個(gè)成熟時(shí)期種子成熟度得分均較低（小于3.00 分），說(shuō)明果實(shí)采收前種子的成熟度都較差。綜合來(lái)看（表4），“赤霞珠”葡萄果實(shí)在7 WAV具有較好的技術(shù)成熟度、果肉香氣成熟度和果皮成熟度。

表4 “赤霞珠”葡萄漿果感官分析結(jié)果Table4 Interpretation scale of berry sensory assessment

3 討論與結(jié)論

紅葡萄酒消費(fèi)者越來(lái)越喜歡具有較深的紅色、柔和的單寧和一定果香的產(chǎn)品，這就要求葡萄果實(shí)在采收時(shí)已經(jīng)充分成熟。從和葡萄酒質(zhì)量的關(guān)系來(lái)看，果實(shí)含糖量和葡萄酒的關(guān)系最為密切，因此往往首先作為葡萄的成熟指標(biāo)[24]。果實(shí)轉(zhuǎn)色后可溶性固形物含量的變化和糖含量邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線也常用于釀酒葡萄成熟度判斷和采收期預(yù)測(cè)[4]。另外，為了保證葡萄酒的結(jié)構(gòu)平衡，漿果中的酸含量需要控制在一定范圍內(nèi)，適宜的糖酸比是釀造優(yōu)質(zhì)葡萄酒的重要基礎(chǔ)。因此，糖酸比即成熟系數(shù)常作為釀酒葡萄成熟度的指標(biāo)。鄭瑜琬等[25]發(fā)現(xiàn)干熱地區(qū)“霞多麗”葡萄成熟期間成熟系數(shù)為23.0～44.2，且葡萄酒中各種酚類(lèi)物質(zhì)含量和抗氧化活性與果實(shí)中可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)。牛立新等[26]研究認(rèn)為我國(guó)中部或氣候類(lèi)似產(chǎn)區(qū)采用葡萄果實(shí)含糖量躍變期結(jié)束時(shí)間的相對(duì)指標(biāo)作為采收期更加客觀合理，并能有效減少降雨對(duì)葡萄質(zhì)量的危害。也有研究采用果實(shí)糖含量結(jié)合成熟系數(shù)共同評(píng)價(jià)釀酒葡萄果實(shí)的成熟度，并以此確定該產(chǎn)區(qū)的適宜采收期[24,27-28]。本研究中結(jié)合成熟系數(shù)和果實(shí)中還原糖含量的變化來(lái)看，“赤霞珠”葡萄在轉(zhuǎn)色后第4周（4 WAV）已經(jīng)達(dá)到技術(shù)成熟度。我國(guó)渭北旱塬地區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候，葡萄成熟期間降雨較多，果實(shí)糖含量相對(duì)較低，且容易發(fā)生果實(shí)病害。尤其是2014年“赤霞珠”葡萄成熟后期降雨密集，導(dǎo)致果實(shí)糖含量在轉(zhuǎn)色后第4周達(dá)到高峰后有所降低。葡萄轉(zhuǎn)色后的天氣特別是降雨情況是我國(guó)雨熱同季氣候條件下大部分釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)成熟度監(jiān)測(cè)和確定采收期時(shí)需要考慮的重要因素之一。

葡萄與葡萄酒中的酚類(lèi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類(lèi)較多，其中花色苷和單寧直接影響葡萄酒的顏色、收斂性和風(fēng)味等。目前釀酒葡萄酚成熟度的測(cè)定主要采用基于酚類(lèi)物質(zhì)提取率的CMI和SMI即Glories指數(shù)的方法[29]。一般認(rèn)為葡萄成熟期間當(dāng)CMI和SMI均降至30%左右時(shí)漿果具有較好的酚成熟度[30]。但各個(gè)產(chǎn)區(qū)測(cè)得值往往高于該值[10,21]。本研究中“赤霞珠”葡萄CMI和SMI總體上隨著果實(shí)成熟逐漸降低，但兩個(gè)指數(shù)值仍然較高。這與產(chǎn)區(qū)氣候、土壤條件、品種特性等有關(guān)。葡萄果實(shí)中花色苷主要位于漿果表皮下3～4 層細(xì)胞的液泡里，因此花色苷的提取效率與果皮顯微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。試驗(yàn)葡萄園地處我國(guó)渭北旱塬，葡萄成熟期間熱量和水分充足，果皮較厚，花色苷提取較難，CMI值較高。如果葡萄采收時(shí)CMI和SMI較高，一般在發(fā)酵初期采用較低的浸漬溫度，并避免過(guò)長(zhǎng)的浸漬以提高所釀酒中花色苷的含量，同時(shí)減少來(lái)自于種子的單寧含量。本研究中“赤霞珠”葡萄成熟期間漿果中總花色苷和可提取花色苷含量的變化規(guī)律與前人研究基本一致，但是其含量值相對(duì)較低。這可能與采用的分析方法和2014年的氣候有關(guān)。目前CMI和SMI主要采用SO2脫色法進(jìn)行測(cè)定，所測(cè)得的花色苷含量一般較pH示差法和高效液相色譜法的值低[31]。另外，花色苷是花色素和糖相結(jié)合的一種糖苷化合物。本實(shí)驗(yàn)中葡萄成熟后期較多的降雨導(dǎo)致果實(shí)糖含量下降，漿果受光量降低，花色素合成受阻，因此花色苷含量有所下降。

單寧是影響葡萄酒收斂性、顏色穩(wěn)定性等的重要因子。葡萄轉(zhuǎn)色后種子中單寧含量逐漸降低，這可能與種子中單寧的氧化并逐漸形成種衣有關(guān)，果皮中單寧含量則在轉(zhuǎn)色后略有下降或者基本保持穩(wěn)定[32]。這與本研究的結(jié)果一致。聚合色素是單聚體花色苷和單寧或黃烷-3-醇類(lèi)物質(zhì)如兒茶素、表兒茶素等聚合形成，能促進(jìn)葡萄酒顏色的穩(wěn)定。本研究中聚合色素的變化規(guī)律也與果實(shí)中總花色苷含量的變化基本一致，不同分子大小的聚合色素在果實(shí)轉(zhuǎn)色后逐漸增加，轉(zhuǎn)色后第6周達(dá)到最大

值，整個(gè)成熟期間主要以MP為主，這與Harbertson等[22]的研究結(jié)果一致。

目前釀酒葡萄酚成熟度的測(cè)定往往需要復(fù)雜的前處理和昂貴的儀器設(shè)備，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)、成本較高，難以實(shí)現(xiàn)果實(shí)轉(zhuǎn)色后快速、連續(xù)和大樣本量的監(jiān)測(cè)。因此，更多的研究集中于酚成熟度的快速檢測(cè)方法上。研究發(fā)現(xiàn)，葡萄成熟期間果皮和種子中酚類(lèi)物質(zhì)含量及其可提取率與其質(zhì)地特性[19,33-34]、光譜吸收特性[12]等具有相關(guān)性，并采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)結(jié)合逐步回歸模型建立了種子酚成熟度的預(yù)測(cè)方法[11]。這些方法具有操作簡(jiǎn)單、快速等特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)釀酒葡萄酚成熟度的連續(xù)、快速監(jiān)控提供了一定的參考，但仍需要深入研究其內(nèi)在聯(lián)系和建立可靠的數(shù)學(xué)模型。

葡萄成熟期間漿果中糖、酸、酚類(lèi)物質(zhì)和香氣物質(zhì)的種類(lèi)及比例，以及漿果硬度的變化讓葡萄果實(shí)表現(xiàn)出不同的感官特性。因此，漿果的感官特性可以反映葡萄的成熟情況[17]。Meléndeza等[35]研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)技術(shù)成熟度和酚成熟度并不能同時(shí)達(dá)到，果實(shí)采收時(shí)29 個(gè)樣本中雖然20 個(gè)樣本達(dá)到了很高的技術(shù)成熟度，但只有16、10、4 個(gè)樣本分別達(dá)到了較高的果肉香氣成熟度、果皮成熟度和單寧成熟度。本研究中“赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后各類(lèi)成熟度得分逐漸增加，轉(zhuǎn)色后第7周時(shí)技術(shù)成熟度、果肉香氣成熟度和果皮成熟度均較好。但是本實(shí)驗(yàn)中基于漿果感官評(píng)價(jià)的各種成熟度得分相對(duì)較低，主要集中于2分和3分，這可能與2014年渭北旱塬的氣候條件和葡萄園管理有關(guān)。大量的降水和較高的產(chǎn)量導(dǎo)致了成熟期間果實(shí)糖度、香氣和單寧等物質(zhì)含量下降，因此綜合得分較低。漿果感官評(píng)價(jià)具有操作簡(jiǎn)單、不需要儀器設(shè)備和化學(xué)試劑等優(yōu)點(diǎn)，但是需要提前培訓(xùn)分析人員，并盡量保持小組成員的固定，以保證結(jié)果的可靠性。

本研究采用了3 種不同的成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，發(fā)現(xiàn)釀酒葡萄“赤霞珠”果實(shí)轉(zhuǎn)色后不同成熟度類(lèi)型之間具有一定的差異性和不同步性。但是由于葡萄成熟度受品種遺傳特性、產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件和栽培管理措施等影響，以后應(yīng)加強(qiáng)不同產(chǎn)區(qū)、不同品種和不同年份的研究，以進(jìn)一步構(gòu)建合理的釀酒葡萄成熟度指標(biāo)體系及快速檢測(cè)方法。

[1] CARBONNEAU A, CHAMPAGNOL F, DELOIRE A, et al. Récolte et qualité du raisin[M]//FLANZY C. Enologie, fondements scientifiques et technologiques. Paris: Technique et Documentation Lavoisier, 1998: 649-670.

[2] KENNEDY J A, SAUCIER C, GLORIES Y. Grape and wine phenolics: history and perspectives[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2006, 57(3): 239-248.

[3] SCHNEIDER R, RAZUNGLES A, CHARRIER F, et al. Effet du site, de lamaturité et de l’éclairement des grappes sur la composition aromatique des baies de Vitis vinifera L. cv. Melon B. dans le vignoble du Muscadet[M]. Paris: Bulletin de l’OIV, 2002: 270-282.

[4] SADRAS V O, PETRIE P R. Predicting the time course of grape ripening[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2012, 18(1): 48-56. DOI:10.1111/j.1755-0238.2011.00169.x.

[5] 張福慶, 李巍, 田衛(wèi)東, 等. 天津地區(qū)赤霞珠和梅鹿特葡萄漿果發(fā)育特點(diǎn)和采收期的確定[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2003, 20(增刊1): 112-115.

[6] 李華, 王華, 袁春龍, 等. 葡萄酒工藝學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2007: 43.

[7] PARPINELLO G P, VERSARI A, CHINNICI F, et al. Relationship among sensory descriptors, consumer preferences and color parameters of Italian Novello red wines[J]. Food Research International, 2009, 42(10): 1389-1395. DOI:10.1016/j.foodres. 2009. 07.005.

[8] VIDAL S, FRANCIS L, NOBLE A, et al. Taste and mouth-feel properties of different types of tannin-like polyphenolic compounds and anthocyanins in wine[J]. Analytica Chimica Acta, 2004, 513(1): 57-65. DOI:10.1016/j.aca.2003.10.017.

[9] ROLLE L, SIRET R, RíO SEGADE S, et al. Instrumental texture analysis parameters as markers of table-grape and winegrape quality: a review[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2012, 63(1): 11-28. DOI:10.5344/ajev.2011.11059.

[10] ROLLE L, RíO SEGADE S, TORCHIO F, et al. Influence of grape density and harvest date on changes in phenolic composition, phenol extractability indices, and instrumental texture properties during ripening[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(16): 8796-8805. DOI:10.1021/jf201318x.

[11] RODRíGUEZ-PULIDO F J, FERRER-GALLEGO R, GONZáLEZMIRET M L, et al. Preliminary study to determine the phenolic maturity stage of grape seeds by computer vision[J]. Analytica Chimica Acta, 2012, 732(Suppl 1): 78-82. DOI:10.1016/j.aca.2012.01.005

[12] CHEN Shanshan, ZHANG Fangfang, NING Jifeng, et al. Predicting the anthocyanin content of wine grapes by NIR hyperspectral imaging[J]. Food Chemistry, 2015, 172(2): 788-793. DOI:10.1016/ j.foodchem.2014.09.119.

[13] 楊曉帆, 高媛, 韓梅梅, 等. 云南高原區(qū)釀酒葡萄果實(shí)香氣物質(zhì)的積累規(guī)律[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 47(12): 2405-2416. DOI:10.3864/ j.issn.0578-1752.2014.12.013.

[14] HERNANDEZ-ORTE P, CONCEJERO B, ASTRAIN J, et al. Influence of viticulture practices on grape aroma precursors and their relation with wine aroma[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2015, 95(4): 688-701. DOI:10.1002/jsfa.6748.

[15] FANG Y, QIAN M C. Aroma potential in early- and late-maturity Pinot noir grapes evaluated by aroma extract dilution analysis[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2016, 64(2): 443-450. DOI:10.1021/ acs.jafc.5b04774.

[16] MANTILLA S M O, COLLíNS C, ILAND P G, et al. Review: berry sensory assessment: concepts and practices for assessing winegrapes’sensory attributes[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2012, 18(3): 245-255. DOI:10.1111/j.1755-0238.2012.00203.x.

[17] le MOIGNE M, MAURY C, BERTRAND D, et al. Sensory and instrumental characterisation of Cabernet Franc grapes according to ripening stages and growing location[J]. Food Quality and Preference, 2008, 19(2): 220-231. DOI:10.1016/j.foodqual.2007.03.004.

[18] ROUSSEAU J, DELTEIL D. Presentation d’une methode d’analyse sensorielle des baies de raisin. Principe, méthode, interpretation[J]. Revue Fran?aise d’Oenologie, 2000, 183(3): 10-13.

[19] RíO SEGADE S, GIACOSA S, GERBI V, et al. Berry skin thickness as main texture parameter to predict anthocyanin extractability in winegrapes[J]. LWT-Food Science and Technology, 2011, 44(2): 392-398. DOI:10.1016/j.lwt.2010.09.004.

[20] 王華. 葡萄酒分析檢驗(yàn)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2011: 57-62.

[21] CAGNASSO E, TORCHIO F, GERBI V, et al. Evolution of the phenolic content and extractability indices during ripening of Nebbiolo grapes from the piedmont growing areas over six consecutive years[J]. South African Journal of Enology and Viticulture, 2011, 32(2): 229-241.

[22] HARBERTSON J F, PICCIOTTO E A, ADAMS D O. Measurement of polymeric pigments in grape berry extract and wines using a protein precipitation assay combined with bisulfite bleaching[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2003, 54(4): 301-306.

[23] WINTER E, WHITING J, ROUEASU J. Winegrape berry sensory assessment in Australia[M]. Adelaide: Winetitles, 2004: 8-32.

[24] SADRAS V O, COLLINS M, SOAR C J . Modelling varietydependent dynamics of soluble solids and water in berries of Vitis vinifera[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2008, 14(3): 250-259. DOI:10.1111/j.1755-0238.2008.00025.x.

[25] 鄭瑜琬, 任章成, 杜展成, 等. 干熱地區(qū)葡萄成熟度對(duì)霞多麗葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)及抗氧化活性的影響[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2013, 13(11): 90-96. DOI:10.16429/j.1009-7848.2013.11.019.

[26] 牛立新, 賀普超. 釀酒葡萄的最佳采收期[J]. 果樹(shù)科學(xué), 1991, 8(4): 229-232. DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.1991.04.008.

[27] 陳代, 李德美, 戰(zhàn)吉宬, 等. 溫度和日照時(shí)間對(duì)河北懷來(lái)霞多麗葡萄成熟度指標(biāo)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 44(3): 545-551. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.03.015.

[28] 宋于洋, 王炳舉, 塔依爾. 石河子地區(qū)釀酒葡萄成熟度與葡萄酒質(zhì)量的研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2006, 15(3): 153-156.

[29] SAINT-CRIQ N, VIVAS N, GLORIES Y. Maturité phenolique: definition et contrle[J]. Revue Francaise d’Oenologie, 1998, 173(2): 22-25.

[30] ZAMORA MARíN F. Elaboración y crianza del vino tinto: aspectos científicos y prácticos[M]. Madrid: Mundi-Prensa, 2003: 23-27.

[31] 張娟, 王曉宇, 田呈瑞, 等. 基于酚類(lèi)物質(zhì)的釀酒紅葡萄品種特性分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48(7): 1370-1382. DOI:10.3864/ j.issn.0578-1752.2015.07.12.

[32] KENNEDY J A, MATTHEWS M A, WATERHOUSE A L. Changes in grape seed polyphenols during fruit ripening[J]. Phytochemistry, 2000, 55(1): 77-85. DOI:10.1016/S0031-9422(00)00196-5.

[33] ROLLE L, TORCHIO F, FERRANDINO A, et al. Influence of winegrape skin hardness on the kenetics of anthocyanin extraction[J]. International Journal of Food Properties, 2012, 15(1/2): 249-261. DOI:10.1080/10942911003778022.

[34] GARCIA-ESTEVEZ I, ANDRES-GARCIA P, ALCALDE-EON C, et al. Relationship between agronomic parameters, phenolic composition of grape skin, and texture properties of Vitis vinifera L. cv. Tempranillo[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63(35): 7663-7669. DOI:10.1021/acs.jafc.5b00275.

[35] MELéNDEZ E, ORTIZ M C, SARABIA L A, et al. Modelling phenolic and technological maturities of grapes by means of the multivariate relation between organoleptic and physicochemical properties[J]. Analytica Chimica Acta, 2013, 761(1): 53-61. DOI:10.1016/j.aca.2012.11.021.

Changes in Different Maturity Indices of Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) Grape after Veraison

LIU Xu1,2, CHEN Min1, WU Xuan1, JIN Xiaoduo1, ZHANG Zhenwen1,2,*
(1. College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. Shaanxi Engineering Research Center for Viti-Viniculture, Yangling 712100, China)

In the present study, the dynamic evolutions of different maturity indices of wine grape were determined after veraison. The technological and phenolic maturity of Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) grapes were determined. Berry sensory assessment (BSA) was also carried out to evaluate the grape maturity. The results showed that the physical properties and sugar content of grape berries increased sharply after veraison, reaching the maximum value at 4 weeks after veraison (WAV). Thereafter, these indices decreased slightly during the late ripening stages. Total anthocyanin content increased gradually after veraison, reaching the highest level at 6 WAV, and then decreased slowly. However, extracTableanthocyanin content rose continuously during ripening. Cellular maturity index, seed maturity index, and total phenol index decreased steadily during maturation, respectively. The tannin content in skin varied slightly during ripening. The content of seed-derived tannin decreased significantly during the early ripening stages; thereafter, it varied slightly during the late ripening stages. The content of polymeric pigments with different molecular weights increased gradually after veraison, reaching the maximum value at 6 WAV. As for BSA, the scores of grape berries of different maturities increased during ripening, reaching the highest level at 7 WAV for aromatic maturity of pulp and skin, respectively. Only minor changes in berry sensory quality were determined during the late maturation stages.

wine grape; Cabernet Sauvignon; maturity; evaluation index

10.7506/spkx1002-6630-201622035

S663.1

A

1002-6630（2016）22-0230-07

劉旭, 陳敏, 武軒, 等. “赤霞珠”葡萄轉(zhuǎn)色后不同成熟度指標(biāo)的變化[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(22): 230-236. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201622035. http://www.spkx.net.cn

LIU Xu, CHEN Min, WU Xuan, et al. Changes in different maturity indices of Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) grape after veraison[J]. Food Science, 2016, 37(22): 230-236. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622035. http://www.spkx.net.cn

2016-03-16

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31401819）；陜西省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2014K01-08-01）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（葡萄）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-30-02A）

劉旭（1980—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)獒劸破咸哑焚|(zhì)調(diào)控。E-mail：liuxu@nwsuaf.edu.cn

*通信作者：張振文（1960—），男，教授，碩士，研究方向?yàn)槠咸雅c葡萄酒。E-mail：zhangzhw60@nwsuaf.edu.cn