威代爾葡萄及其芽變果實(shí)的品質(zhì)分析

林玉友，郭印山，郭修武*，蔣春光，林則雙，付慶新，曹 銳

（1.遼寧省旱地農(nóng)林研究所，遼寧朝陽(yáng) 122000；2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110866；3.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110866；4.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林長(zhǎng)春 130118）

冰葡萄酒于17 世紀(jì)末發(fā)源于德國(guó)弗蘭克地區(qū)，因其生產(chǎn)受自然氣候條件的制約，目前世界上只有加拿大、德國(guó)、奧地利和中國(guó)等少數(shù)國(guó)家的個(gè)別地區(qū)能夠在自然條件下生產(chǎn)出釀制冰酒的冰葡萄。遼寧省是我國(guó)環(huán)渤海灣釀酒葡萄主要產(chǎn)區(qū)之一，其冰酒發(fā)展迅速，2012 年遼寧省的冰葡萄酒產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的47%[1]。冰葡萄酒因果香濃郁，口感甘甜醇厚，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。然而，不同年份、產(chǎn)地、樣品處理方法及檢測(cè)手段均能造成香氣成分的差異。而果實(shí)主要成分構(gòu)成對(duì)酒質(zhì)影響尤為重要，糖、酸和香氣則是主成分之一。楊曉[2]研究發(fā)現(xiàn)，威代爾葡萄特征性香氣成分2-苯乙醇合成和含量的變化與產(chǎn)地氣溫的驟降有關(guān)。2009 年，王春梅[3]研究發(fā)現(xiàn)，威代爾葡萄果實(shí)在成熟期和冰凍期葡萄汁中均檢測(cè)到較高含量的糠醛；2010年，馬玥[4]采用GC-O 結(jié)合GC-MS 等先進(jìn)檢測(cè)手段尋找到威代爾冰酒中63 種香氣活性化合物，確定了β-大馬酮是冰酒中的關(guān)鍵香氣化合物，3-甲硫基丙醛及菠蘿酮也對(duì)冰酒香氣感知有顯著影響。2016 年，筆者對(duì)威代爾葡萄果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)不同負(fù)載量對(duì)果實(shí)的蔗糖、葡萄糖、果糖、蘋果酸、酒石酸和2-苯乙醇含量均有影響，隨著負(fù)載量的增加，蔗糖、葡萄糖、果糖、總糖和2-苯乙醇含量均呈下降趨勢(shì)，蘋果酸、酒石酸和總酸含量均呈升高趨勢(shì)[11]。

國(guó)際通用冰酒葡萄品種為威代爾、雷司令等。國(guó)內(nèi)外通過(guò)芽變選種培育出許多優(yōu)秀的葡萄品種[5]。并采用分子手段進(jìn)行分析與利用[6]。我國(guó)在長(zhǎng)期栽培和實(shí)生繁殖過(guò)程中，形成了豐富的變異類型資源。為了尋找特異種質(zhì)資源，筆者于2007 年開(kāi)始，通過(guò)秋水仙素和自然選擇芽變等方法，對(duì)3.3 hm2示范園內(nèi)釀酒葡萄威代爾葡萄進(jìn)行按株觀察，2008 年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)威代爾芽變，表現(xiàn)為花序大、單果重和單穗重高等表型變化，然而威代爾芽變果實(shí)成分的變化尚不清楚，為了探索挖掘資源的生態(tài)型優(yōu)勢(shì)特征特性，筆者進(jìn)行了一系列觀察研究，以期更好地研究與利用。該文就威代爾葡萄及其芽變果實(shí)的品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定分析，以期為釀制生產(chǎn)高品質(zhì)的冰酒原料提供新種質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在遼寧省旱地農(nóng)林研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)釀酒葡萄示范園內(nèi)進(jìn)行。該地年降雨量450～550 mm，無(wú)霜期140～160 d，年平均氣溫8.3℃，≥10℃有效積溫1 793.5℃，年日照時(shí)數(shù)2 752～2 950 h，氣候干旱，晝夜溫差較大[7]。土壤有機(jī)質(zhì)含量10.58 g/kg，速效氮41.83 mg/kg，速效磷7.56 mg/kg，速效鉀137.33 mg/kg，pH 7.80，土質(zhì)為河灘地粉砂土。在2015年4 月下旬，選擇健壯的威代爾及芽變苗木各100 株，定植于試驗(yàn)區(qū)。以示范園4 年生酒用葡萄品種威代爾和威代爾芽變?yōu)樵嚥?，單株為一個(gè)小區(qū)，30 次重復(fù)。苗木為貝達(dá)砧木嫁接苗，株行距0.5 m×3.0 m，南北行向，栽培架式為小棚架，獨(dú)龍干整形，其他田間管理一致。

1.2 方法

2016 年9 月下旬，選取6 年生樹(shù)體相似植株上的果實(shí)，用榨汁機(jī)榨取果汁，用定量濾紙過(guò)濾，具體參照Gomez[8]的方法。調(diào)查研究項(xiàng)目如下：

1.2.1 糖的測(cè)定。糖的測(cè)定采用高效液相色譜法。色譜柱為Agilent Zorbax NH2（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動(dòng)相為乙腈∶水=75∶25，流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量10 μL。檢測(cè)器為示差檢測(cè)器（Agilent RID G1362A），柱溫30℃[9]。

1.2.2 有機(jī)酸的測(cè)定。有機(jī)酸的測(cè)定采用高效液相色譜法。色譜柱為Agilent SB—AQ（4.6 mm×250.0 mm，5 μm），流動(dòng)相為甲醇—20 mM KH2PO4（5∶95）溶液，用磷酸調(diào)節(jié)pH 2.6，流速為0.7 mL/min，進(jìn)樣量10 μL。檢測(cè)器為可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器（Agilent VWD G1314B），檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，柱溫25℃。

1.2.3 香氣成分的測(cè)定。香氣成分采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。色譜柱為DB-5 質(zhì)譜柱（30.00 m×0.25 mm×0.25μm）EI電離源，電子能量為70eV，掃描范圍45～300 AMU，質(zhì)譜接口溫度為250℃，離子源溫度230℃。載氣為He，流量1.1 mL/min。程序升溫為：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；進(jìn)樣口溫度250℃。采取HS-SPME 萃取法，分析結(jié)果運(yùn)用NIST11 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析。采用DPS v7.05 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平a=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 威代爾及其芽變果實(shí)的糖酸組分差異研究

從表1 可以看出，威代爾和威代爾芽變葡萄果實(shí)的糖主要由蔗糖、葡萄糖和果糖3 種物質(zhì)組成，且差異不顯著。威代爾和威代爾芽變材料的酸主要組成成分均為蘋果酸和酒石酸，且各組分含量差異顯著，其他酸類如檸檬酸和草酸很少測(cè)到。

表1 威代爾葡萄及其芽變果實(shí)糖酸含量差異比較

2.2 威代爾及其芽變果實(shí)香氣物質(zhì)分析

從表2 和表3 可以看出，通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)機(jī)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，利用NIST11 解譜，威代爾葡萄及其芽變果實(shí)香氣組成成分主要有醇類、萜類、酯類、烷類、醛類、酚類、酮類和醚類8個(gè)類型。威代爾共計(jì)50 種，芽變共計(jì)23 種，其中，威代爾醇類相對(duì)含量為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-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、香葉醇和甲醇，芽變醇類相對(duì)含量為42.98%，主要包括2-苯乙醇、橙花醇、2，2，6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、香葉醇和苯甲醇。威代爾酯類相對(duì)含量為15.68%，主要包括水楊酸甲酯、3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇甲酸酯、十六酸甲酯、乙酸香葉酯、鄰苯二甲酸二甲酯、十五烷基酯、鄰苯二甲酸二乙酯、甲基乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、3-氧代丁酸乙酯和鄰苯二甲酸二丁酯；芽變酯類相對(duì)含量為14.44%，主要包括水楊酸甲酯、十六酸甲酯、乙酸香葉酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二異丁酯和鄰苯二甲酸二丁酯。威代爾烷烴類相對(duì)含量為30.6%，主要包括六乙基環(huán)三硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、六甲基三硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、6，6-二甲基十八烷、硅烷、癸烷、苯甲烷、十八甲基環(huán)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；芽變烷烴類相對(duì)含量為22.8%，主要包括二十烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、十八甲基環(huán)壬硅氧烷和正三十烷。威代爾酚類相對(duì)含量為3.14%，主要包括2-甲酚、苯酚和2，4-二特丁基苯酚；芽變酚類相對(duì)含量為3.51%，主要包括2-甲酚、苯酚和2，4-二特丁基苯酚；威代爾和芽變酸類主要均為辛酸；威代爾醛類主要包括苯甲醛、檸檬醛和5-羥甲基糠醛；酮類主要包括香葉基丙酮、丙酮和四氫-4H-吡喃-4-酮，還有甲酰甘氨酸、苯乙芐胺、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；芽變?nèi)╊?、酮類和醚類各有一種，分別為檸檬醛、香葉基丙酮和丁香酚苯乙醚。

表2 威代爾葡萄及其芽變果汁不同香氣種類及含量

表3 威代爾葡萄及其芽變果汁不同香氣種類及含量

3 結(jié)果與討論

釀酒葡萄的果實(shí)品質(zhì)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量起著決定作用，釀酒葡萄果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)主要表現(xiàn)在糖、酸和香氣的含量上。在不同生態(tài)區(qū)對(duì)相同品種采用一致的栽培管理方式，其果實(shí)品質(zhì)仍然存在差異。王春梅等[3]研究發(fā)現(xiàn)，威代爾在成熟期葡萄汁中檢測(cè)到27 種香氣成分，醇類和酮類種類較多，相對(duì)含量以醇類和醛類較高。2-苯乙醇在成熟葡萄汁中的相對(duì)含量為0，在冰凍葡萄汁為0.396，說(shuō)明其含量是動(dòng)態(tài)變化的，所以，采摘時(shí)期對(duì)于果實(shí)品質(zhì)是否理想是十分關(guān)鍵的。Ramsey[10]研究發(fā)現(xiàn)，延遲采摘雷司令，冰酒苯乙醇含量隨時(shí)間延遲其含量有所下降，果汁與冰酒中2-苯乙醇動(dòng)態(tài)含量隨時(shí)間變化不一致。不同時(shí)期2-苯乙醇含量存在差異，這可能與負(fù)載量及調(diào)控酶AADC 酶有關(guān)，負(fù)載量小，發(fā)育前期2-苯乙醇調(diào)控酶AADC 酶相對(duì)表達(dá)量高，發(fā)育后期2-苯乙醇調(diào)控酶AADC 酶相對(duì)表達(dá)量低；負(fù)載量大，2-苯乙醇含量低，而發(fā)育前期2-苯乙醇調(diào)控酶AADC 酶相對(duì)表達(dá)量低，發(fā)育后期2-苯乙醇調(diào)控酶AADC 酶相對(duì)表達(dá)量高，前期正向調(diào)控作用大，后期AADC 酶相對(duì)表達(dá)量迅速增加而增加正向調(diào)控作用[11-13]。加利西亞麝香葡萄MYBA1 活性導(dǎo)致外觀品質(zhì)果皮顏色變化，苯丙酸類中間物的流入增加在其他體細(xì)胞變異中尚不明確[14]。

研究結(jié)果表明，威代爾和威代爾芽變果實(shí)糖的組分都是蔗糖、葡萄糖和果糖3 種物質(zhì)，其他糖類含量較低，且威代爾的葡萄糖和果糖含量均低于威代爾芽變材料。威代爾葡萄及其芽變果實(shí)中酸的組分主要都是蘋果酸和酒石酸，其他酸類如檸檬酸和草酸很少測(cè)到。威代爾的蘋果酸和酒石酸含量均顯著高于威代爾芽變果實(shí)，且威代爾總酸含量亦高于威代爾芽變果實(shí)。威代爾芽變特征香氣物質(zhì)2-苯乙醇含量動(dòng)態(tài)測(cè)定各時(shí)期均高于威代爾果實(shí)，且威代爾芽變香氣更突出，減少烷類等不必要物質(zhì)風(fēng)味。綜上所述，威代爾芽變材料是優(yōu)異種質(zhì)資源，將為冰酒在我國(guó)生產(chǎn)提供原料支撐，為理論研究提供技術(shù)依據(jù)。