負(fù)載量及套袋對(duì)酒用刺葡萄果實(shí)酚類物質(zhì)和香氣的影響

趙亞蒙，尹春曉，梁 攀，張振文，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）

刺葡萄（Vitis davidii）是我國(guó)特色野生葡萄種之一，在江西、湖南、廣西、四川、貴州、福建等地均有分布。其果實(shí)紫黑發(fā)亮，酷似黑珍珠，果皮厚而韌，果皮與果肉易分離，多汁多籽，具有獨(dú)特的清香。刺葡萄抗?jié)裥暂^好，近年在湖南、江西有較大面積的種植，除了鮮食，也用于研發(fā)和釀造刺葡萄酒。負(fù)載量影響葡萄樹體庫(kù)源關(guān)系，對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)有一定的調(diào)控作用。漿果的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，過大的負(fù)載量會(huì)過度消耗植株的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，減弱營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，且會(huì)導(dǎo)致果粒過小、果皮著色差、果肉風(fēng)味淡，口感不佳，而過小的負(fù)載量會(huì)刺激植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，也會(huì)降低果實(shí)品質(zhì)[1-4]，適當(dāng)?shù)呢?fù)載量不僅可提高葉片的光合作用，而且是保證樹體長(zhǎng)勢(shì)及獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要措施[5]。我國(guó)南方地區(qū)降水量大，易導(dǎo)致果實(shí)病害的發(fā)生，降低了果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，給果農(nóng)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。套袋是提高葡萄品質(zhì)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施[6]，能有效的預(yù)防果實(shí)病蟲害、減少鳥害和日灼，減輕灰塵和農(nóng)藥的污染，提高鮮食果實(shí)的外觀品質(zhì)，廣泛應(yīng)用于蘋果[7-8]、梨[9-10]、葡萄[11-12]等。關(guān)于負(fù)載量和套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)酚類物質(zhì)及香氣的影響鮮見報(bào)道。本研究通過研究不同負(fù)載量和果穗套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)酚類物質(zhì)和香氣的影響，以期為湖南懷化地區(qū)酒用刺葡萄的生產(chǎn)提供一定的理論與試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

試驗(yàn)于2014年、2015年在湖南省懷化市中方縣桐木鎮(zhèn)進(jìn)行。供試刺葡萄（Vitis davidii）品系中的甜葡萄，2008年定植，株行距為3.5 m×5.5 m，棚架，常規(guī)管理。

1.1.2 主要試劑

福林-酚試劑（分析純）：美國(guó)Sigma公司；NaCl、酒石酸、NaOH、葡萄糖、甲醇、二氯甲烷（均為分析純）：北京化學(xué)試劑公司；D-葡萄糖酸內(nèi)脂（glucono-delta-lactone，GDL）、聚乙烯聚吡咯烷酮（polyvingypyrrolidone，PVPP）：美國(guó)Sigma公司；實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

AUW220D電子天平：日本島津公司；KQ2200B型超聲波清洗器：鞏義市英峪儀器廠；GL-20G-H型高速冷凍離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；梅特勒ET18型自動(dòng)電位滴定儀：瑞士METTLER-TOLEDO公司；FD-1C-50型真空冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；Agilent 7890氣質(zhì)（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）聯(lián)用儀：美國(guó)安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

負(fù)載量設(shè)置分為高負(fù)載量（high load，HL）、中負(fù)載量（medium load，ML）、低負(fù)載量（low load，LL）。高負(fù)載量（預(yù)測(cè)2 500 kg/畝）處理植株保留全部果穗，中負(fù)載量（1 900 kg/畝）處理植株每個(gè)結(jié)果枝平均留1.5個(gè)果穗，低負(fù)載量（1 300 kg/畝）處理植株結(jié)果枝平均留1個(gè)果穗，每個(gè)處理5株，3次重復(fù)。果穗套袋設(shè)置套袋（bagging，B）和不套袋（no bagging，NB），套袋處理選擇白色標(biāo)準(zhǔn)的葡萄果袋，用殺菌劑浸果穗，待果粒表面液體蒸發(fā)后立即套袋，一般在上午10點(diǎn)以前和下午4點(diǎn)以后進(jìn)行套袋，每棵植株一半套袋、一半不套袋，3次重復(fù)。這兩種處理均在果粒發(fā)育到黃豆粒大小時(shí)進(jìn)行操作。果實(shí)成熟后分別采樣，置于-40℃的低溫冰箱待測(cè)。

1.3.2 果實(shí)酚類物質(zhì)及香氣測(cè)定

果皮總酚含量采用Folin-酚法[13]測(cè)定，以沒食子酸（mg/g果皮干粉）表示，花色苷含量采用pH值示差法[14]測(cè)定，以二甲花翠素-3-葡萄糖苷（mg/g果皮干粉）表示，總黃烷-3-醇含量采用對(duì)二甲基羥基肉桂醛鹽酸法[15]進(jìn)行測(cè)定。果實(shí)揮發(fā)性香氣采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（headspace-solidphasemicroextraction-gaschromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）分析，提取方法參照張明霞[16]等的方法，使用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析軟件，通過檢索美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（national institute of standardsandtechnology，NIST）05質(zhì)譜庫(kù)，結(jié)合保留時(shí)間和文獻(xiàn)資料進(jìn)行定性分析，用已有標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007、DPS 7.55和OriginPro 2015軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 負(fù)載量及套袋對(duì)刺葡萄果皮酚類物質(zhì)含量的影響

2.1.1 負(fù)載量及套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)總酚含量的影響

由圖1可知，2014年隨著負(fù)載量的降低，刺葡萄果實(shí)總酚含量增加。不套袋處理?xiàng)l件下低、中、高三種負(fù)載量水平的刺葡萄果實(shí)總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），依次為49.05 mg/g、46.11 mg/g、41.72 mg/g，且NB-LL和NB-ML處理的刺葡萄果實(shí)總酚含量比NB-HL處理分別增加了17.6%和10.5%。進(jìn)行套袋處理的低、中、高三種負(fù)載量的刺葡萄果實(shí)總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），分別為40.82 mg/g、38.34 mg/g、32.75 mg/g，NB-LL和NB-ML處理的總酚含量比NB-HL處理分別增加了24.6%和17.1%。同一負(fù)載量水平下，2014年不套袋刺葡萄果實(shí)總酚含量比套袋處理的總酚含量高，且存在顯著性差異（P＜0.05）。

2015年的刺葡萄果實(shí)總酚含量最高的處理為NB-ML（含量為49.21mg/g），但不套袋處理?xiàng)l件下三個(gè)負(fù)載量間的果皮總酚含量差異不顯著（P＞0.05）；套袋處理?xiàng)l件下中負(fù)載量與低、高負(fù)載量果皮總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），而低、高負(fù)載量之間的差異不顯著（P＞0.05）。在同一負(fù)載量水平下不套袋刺葡萄果皮總酚含量均高于套袋處理。2014年、2015年的數(shù)據(jù)均顯示，低、中負(fù)載量水平較高負(fù)載量的刺葡萄果皮總酚含量更高，而套袋處理降低刺葡萄果實(shí)總酚的含量。

圖1 不同處理?xiàng)l件下不同年份（2014、2015）葡萄果實(shí)總酚含量Fig.1 Total phenolic content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.1.2 負(fù)載量及套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)總花色素含量的影響

如圖2所示，2014年刺葡萄果皮的總花色素含量隨著負(fù)載量的降低而增加。NB-LL處理的果皮總花色素含量比NB-ML、NB-HL處理分別高出13.1%、16.8%，而B-LL處理的果皮總花色素含量（27.89 mg/g）＞B-ML（26.88 mg/g）及B-HL（25.77 mg/g），但三者之間差異不顯著（P＞0.05）。不套袋處理下的三個(gè)負(fù)載量水平刺葡萄果皮總花色素含量比套袋處理下的總花色素含量分別高出65.6%（LL）、52.0%（ML）、53.5%（HL）。

圖2 不同處理?xiàng)l件下不同年份（2014、2015）葡萄果實(shí)總花色素含量Fig.2 Total anthocyanin content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2015年，不套袋處理下的刺葡萄果皮總花色素含量為：NB-ML＞NB-LL＞NB-HL，且三個(gè)負(fù)載量水平的總花色素含量之間存在顯著差異（P＜0.05）。套袋處理下刺葡萄的果皮總花色素含量為：B-LL＞B-ML＞B-HL。不套袋處理下三個(gè)負(fù)載量水平刺葡萄果皮的總花色素含量均比套袋處理下相應(yīng)負(fù)載量水平下的果皮總花色素含量高，且分別高出19.1%（LL）、28.3%（ML）、9.9%（HL）。2014年、2015年的數(shù)據(jù)均顯示，低、中負(fù)載量水平較高負(fù)載水平的刺葡萄果皮總花色素含量更高，而套袋處理能降低刺葡萄果實(shí)總花色素的含量。

2.1.3 負(fù)載量及套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)總黃烷醇含量的影響

由圖3可知，與總酚、總花色素的趨勢(shì)一樣，兩年的刺葡萄果皮總黃烷醇含量均隨著負(fù)載量的降低而增加。2014年，NB-LL處理的刺葡萄果皮總黃烷醇含量為1.96 mg/g，比NB-ML（1.76 mg/g）和NB-HL處理（1.53 mg/g）的總黃烷醇含量分別增加了28.1%和15.0%。而B-LL、B-ML、B-HL的刺葡萄果皮總黃烷醇含量依次為1.83mg/g、1.74mg/g、1.31mg/g，且B-LL的總黃烷醇含量比B-ML、B-HL分別增加了40.0%和32.8%；2015年，不套袋處理下的總黃烷醇含量為NB-LL（1.85 mg/g）＞NB-ML（1.76 mg/g）＞NB-HL（1.57 mg/g），套袋處理下的總黃烷醇含量為B-LL（1.93 mg/g）＞B-ML（1.77 mg/g）＞B-HL（1.34 mg/g）。兩年的數(shù)據(jù)均顯示，在高負(fù)載量水平下，不套袋處理的總黃烷醇含量顯著高于套袋的（P＜0.05），套袋降低了總黃烷醇的含量。

圖3 不同處理?xiàng)l件下不同年份（2014、2015）的葡萄果實(shí)總黃烷醇含量Fig.3 Total flavanol content of grapes fruit of different years(2014,2015)with different treatments

2.2 負(fù)載量及套袋對(duì)刺葡萄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的影響

通過對(duì)2015年不同處理刺葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣的GC/MS分析可知（見表2），減少負(fù)載量可增加香氣的總量及種類。NB-LL、NB-ML、NB-HL三種處理的刺葡萄果實(shí)中分別檢測(cè)出24、22、21種揮發(fā)性香氣組分，香氣物質(zhì)總量為NB-LL（2 248.38 μg/L）＞NB-ML（1 421.04 μg/L）＞NB-HL（1 369.86 μg/L）；B-LL、B-ML及B-HL處理的刺葡萄果實(shí)中分別檢測(cè)出20、19、19種揮發(fā)性香氣組分，香氣物質(zhì)總量為B-LL（1 445.58 μg/L）＞B-ML（1 126.30 μg/L）＞B-HL（866.61 μg/L）。不同處理的揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量存在顯著差異（P＜0.05），隨著負(fù)載量的降低，刺葡萄揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量增加，且在同一負(fù)載量水平下，不套袋刺葡萄揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量顯著高于套袋刺葡萄（P＜0.05）。

刺葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣物質(zhì)中醛、酮類物質(zhì)含量占香氣物質(zhì)總量的比例最高，達(dá)53%以上，且在相同負(fù)載量水平下，不套袋處理的比例要高于套袋處理，在相同套袋水平下，隨負(fù)載量的降低而增加。揮發(fā)性苯類衍生物是除醛、酮類物質(zhì)以外最多的物質(zhì)，其次分別是高級(jí)醇和脂肪酸，在相同負(fù)載量水平下，這3種物質(zhì)的含量在香氣物質(zhì)總量中所占比均為套袋處理大于不套袋處理，在同一套袋水平下，揮發(fā)性苯類物質(zhì)總量和脂肪酸總量所占比，均隨著負(fù)載量的降低而減少；而高級(jí)醇在香氣物質(zhì)總量中所占比則是在中負(fù)載量水平下最高（不套袋：13.84%、套袋：16.71%）。揮發(fā)性苯類衍生物是葡萄酒中重要的香氣物質(zhì)，不同處理的刺葡萄果實(shí)中均檢測(cè)出5種揮發(fā)性苯類衍生物。高級(jí)醇在香氣物質(zhì)中種類最多，不套袋刺葡萄檢測(cè)出的高級(jí)醇種類比套袋多。

表1 不同處理的葡萄果實(shí)的香氣成分含量Table 1 Contents of aroma compounds from grapes fruit with different treatments

3 討論

在葡萄的生產(chǎn)過程中負(fù)載量的不同會(huì)影響組成果實(shí)的化學(xué)成分發(fā)生變化。生產(chǎn)中主要通過修剪、疏果、疏穗來控制負(fù)載量，實(shí)踐證明通過疏穗可以調(diào)控負(fù)載量，改變葡萄的葉果比，而且果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)受疏穗量的影響[17-18]。酚類物質(zhì)是葡萄酒重要的組成成分，對(duì)葡萄酒顏色、澀感及結(jié)構(gòu)層次起到關(guān)鍵作用。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明：疏穗對(duì)刺葡萄果實(shí)中總酚、總花色素和總黃烷醇含量有不同程度的提升，這與劉迪迪等[19-20]的研究結(jié)果相一致。由于套袋改變了果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的微環(huán)境，降低光照強(qiáng)度，改善果實(shí)色澤[21]，所以葡萄果實(shí)品質(zhì)也隨之發(fā)生變化[22-24]。本試驗(yàn)中套袋處理降低了刺葡萄果實(shí)總酚、總花色素的含量，這與王睿等[25]在歐亞種葡萄‘赤霞珠’上的研究結(jié)果相似，認(rèn)為套袋降低了果實(shí)的光合作用，減少了光合同化物的來源，從而降低果皮的總酚和總花色素含量。

果實(shí)香氣揮發(fā)性化合物主要是由醇類、酯類、醛類、酮類和萜類化合物等構(gòu)成[26]。果實(shí)中的香氣成分對(duì)于其所釀葡萄酒品質(zhì)具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)：負(fù)載量處理顯著提升了刺葡萄果實(shí)香氣的種類及含量（P＜0.05），其中低負(fù)載量處理的果實(shí)香氣的種類及含量顯著高于中負(fù)載量及高負(fù)載量（P＜0.05），這與王詠梅等[27]在‘貴人香’葡萄上的研究相一致，其研究發(fā)現(xiàn)雖然負(fù)載量對(duì)香氣物質(zhì)的影響較為復(fù)雜，但總體來說，低負(fù)載量時(shí)香氣總量最高。負(fù)載量并不是越低越好，每個(gè)品種都有其最適宜的負(fù)載量與品質(zhì)比。而與不套袋相比，套袋反而降低了香氣物質(zhì)含量及種類，這可能是因?yàn)樘状鼫p弱了光強(qiáng)，弱光會(huì)抑制醇、醛等物質(zhì)的積累[28]。

4 結(jié)論

綜上所述，低負(fù)載量、不套袋處理的刺葡萄果實(shí)總酚、總花色素和黃烷醇含量顯著提高（P＜0.05），果實(shí)香氣物質(zhì)種類多、含量高，可以釀造優(yōu)質(zhì)刺葡萄酒。因此，甜葡萄植株結(jié)果枝平均留1個(gè)果穗且不進(jìn)行套袋是生產(chǎn)酒用刺葡萄果實(shí)的最佳方案。

[1]雷玉娟，王 平，婁文浩，等.不同留芽量對(duì)赤霞珠葡萄產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].中外葡萄與葡萄酒，2014（1）：22-25.

[2]李秀杰，李 晨，翟 衡，等.不同負(fù)載量對(duì)夏黑葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（8）：42-45.

[3]CLAUDIO D V,CHIARA C,MARINA B,et al.Effect of interstock(M.9 and M.27)on vegetative growth and yield of apple trees[J].Sci Hortic,2009,119:270-274.

[4]RANCE S J,MYERS R J K,CAMERON D M.Dynamics of uptake,distributionandutilizationofnitrogenappliedatdifferenttimesafterplanting in aEucalyputs grandisplantation[J].Plant Soil,2009,324:241-252.

[5]丁 寧，陳建明，豐艷廣，等.矮化蘋果負(fù)載量對(duì)氮素吸收、分配及利用的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2016，43（3）：549-556.

[6]曹受金，田英翠，李潤(rùn)唐.套袋對(duì)葡萄果實(shí)的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2005，23（1）：44-46.

[7]魏樹偉，王少敏，周廣芳，等.套袋對(duì)皇家嘎拉蘋果貯藏過程中香氣成分的影響[J].果樹學(xué)報(bào)，2009，26（1）：82-85.

[8]郝燕燕，任宏偉，郭平毅.蘋果果實(shí)套袋對(duì)光合同化物積累與轉(zhuǎn)化的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2011，38（2）：233-239.

[9]李永才，尹 燕，陳松江，等.采前套袋對(duì)蘋果梨表皮蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（17）：3661-3668.

[10]李芳芳，張虎平，何子順，等.套袋對(duì)‘庫(kù)爾勒香梨’果實(shí)糖酸組分與香氣成分的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2014，41（7）：1443-1450.

[11]張 雷，賈 玥，王繼源，等.套袋對(duì)‘美人指’葡萄花色苷組分及合成相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].果樹學(xué)報(bào)，2014，31（6）：1032-1039.

[12]王海波，張克坤，冀曉昊，等.不同顏色果袋對(duì)‘巨峰’葡萄果實(shí)中揮發(fā)性成分的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，28（4）：1274-1280.

[13]JAYAPRAKASHA G K,SINGH R P,SAKARIAH K K.Antioxidant activity of grape seed(Vitis vinifera)extracts on peroxidation modelsin vitro[J].Food Chem,2001,73:285-290.

[14]STOJANOVIC J,SILVA J L.Influence of osmotic concentration,continuous high frequency ultrasound and dehydration on antioxidants,colour and chemical properties of rabbiteye blueberries[J].Food Chem,2007,101(3):898-906.

[15]LI Y G,TANNER G,LARKIN P.The DMACA-HCl protocol and the threshold proanthocyanidin content for bloat safety in forage legumes[J].J Sci Food Agr,1996,20:89-101.

[16]張明霞.葡萄酒香氣變化規(guī)律研究-著重于關(guān)鍵釀造工藝對(duì)葡萄酒香氣的影響[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[17]林玉友，郭修武，蔣春光，等.負(fù)載量對(duì)釀酒葡萄‘威代爾’光合特性及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)果樹，2016（5）：46-50.

[18]施 明，王 佳，康 超，等.不同單株負(fù)載量對(duì)赤霞珠葡萄生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2016，34（2）：56-61.

[19]劉迪迪，王 珍，謝 沙，等.‘西拉’葡萄轉(zhuǎn)色期疏除果穗對(duì)果實(shí)酚類物質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2018.07.017.

[20]陳奕霖，趙小帆，張軍賢，等.不同產(chǎn)量水平對(duì)“蛇龍珠”葡萄品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2012（23）：5-7.

[21]周 君，陳宗玲，張 瓊，等.套袋對(duì)桃果實(shí)成熟過程中酚酸類和類黃酮類物質(zhì)積累的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2009，36（12）：1717-1724.

[22]趙 權(quán).套袋對(duì)山葡萄花色苷及相關(guān)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（4）：255-258.

[23]程建徽，魏靈珠，雷 鳴，等.不同濾光膜袋對(duì)‘紅地球’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響[J].果樹學(xué)報(bào)，2015，32（1）：87-93.

[24]史祥賓，王海波，王孝娣，等.釀酒葡萄品種貴人香合理負(fù)載量研究[J].中國(guó)果樹，2015（6）：43-46.

[25]王 睿，張振文.果實(shí)套袋對(duì)赤霞珠干紅葡萄酒總酚和色度的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，38（10）：152-158.

[26]SONG J,FORNEY C F.Flavour volatile production and regulation in fruit[J].Canad J Plant Sci,2008,88(8):537-550.

[27]李詠梅，張正文，宮 磊，等.不同負(fù)載量對(duì)貴人香葡萄果實(shí)香氣物質(zhì)的影響[J].西北園藝，2017（9）：61-64.

[28]ZHANG H H,FAN P G,LIU C X,et al.Sunlight exclusion from Muscat grape alters volatile profiles during berry development[J].Food Chem,2014,164:242-250.