不同叶幕机械修剪方式下赤霞珠葡萄所酿酒的酚类物质研究

王珍，刘迪迪，张振文，2*

（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌712100；2.陕西省葡萄与葡萄酒工程中心，陕西杨凌712100）

不同叶幕机械修剪方式下赤霞珠葡萄所酿酒的酚类物质研究

王珍1，刘迪迪1，张振文1，2*

（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌712100；2.陕西省葡萄与葡萄酒工程中心，陕西杨凌712100）

以赤霞珠葡萄为试材，研究机械修剪叶幕厚度对葡萄酒酚类物质的影响，为试验地葡萄管理提供理论基础。通过叶幕修剪机设置4种叶幕厚度（机械+人工、机械70 cm、85 cm、100 cm），果实成熟后采收并采用传统工艺酿造干红葡萄酒，检测花色苷及非花色苷酚类物质组成及含量。结果表明，机械+人工及机械70 cm处理方式能够有效增加基本花色苷、乙酰化花色苷、香豆酰化花色苷及咖啡酰化花色苷含量，并丰富其组成；机械70 cm处理能促进黄酮醇及非类黄酮物质的积累，并增加其组成；而机械+人工处理降低了黄烷醇及羟基肉桂酸酚类物质含量。因此，在选择叶幕管理方式时，机械+人工及机械70 cm这两种处理具有现实的参考意义。

机械修剪；赤霞珠；酚类物质；花色苷；类黄酮

葡萄酒中的酚类物质主要包括花色苷酚类物质及非花色苷酚类物质，作为葡萄酒的结构骨架，对葡萄酒酒体、外观色泽、香气以及感官品质发挥着决定性作用[1]，是一类生物活性物质，具有强抗氧化作用，在预防心血管疾病、抗动脉硬化[2]、抗衰老等领域的保健功能[3-4]，越来越受到大众喜爱。一部分直接来源于葡萄果实，受葡萄品种[5]、温度、光照[6]、土壤[7]、栽培管理措施[8]、酿造工艺[9-10]等因素的影响，一部分来源于葡萄酒酿造过程中的酵母代谢[11]、外援添加或者橡木桶陈酿、橡木片浸渍[12]等。

机械化管理作为一种省时、省力、作业整齐的快捷管理方式，恰好解决了快速增长的葡萄种植产业对人力成本的高标准需求。通过叶幕修剪来调节树体的营养生长与生殖生长是葡萄夏季管理的重要环节之一，但目前有关机械修剪方式对葡萄酒品质影响的相关研究还比较少，急需探寻一种适宜的夏季修剪模式。本试验依托山西尧京酒庄提供的叶幕修剪机，设置不同的叶幕修剪厚度，旨在通过探究叶幕厚度对葡萄酒酚类物质的影响，为当地葡萄叶幕管理提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

4年生赤霞珠，晚熟葡萄，南北行向种植，株距1 m，行距3 m，斜拉“厂”字型单篱架整形方式。除叶幕管理外，其余土肥水管理均采用基地统一管方式。

1.1.2 试剂

甲酸、甲醇、乙腈（均为分析纯）：天津市博迪化工有限公司；二甲花翠素、原花色素B1、儿茶素、没食子酸儿茶素、槲皮素、山奈酚等花色苷及非花色苷标品（纯度97%）：美国Sigma-Aldrich公司；Red fruit酵母干粉：意大利Enartis公司；Lallzyme EX果胶酶（酶活5 700 U/g）：法国Lallemand公司。

1.2 仪器与设备

CentriVap离心浓缩仪：美国Labconco公司；5804R型低温冷冻离心机：德国Eppendorf公司；ZWY-2102C型恒温培养振荡器：上海智城分析仪器制造有限公司；1100系列LC/MSD Trap-VL液相色谱-离子阱质谱联用仪（配G1379A真空溶剂脱气机、G1312B二元高压梯度泵、G1313A自动进样器、G1316A柱温箱、G1315A二极管阵列检测器（diodearray detector，DAD））：美国安捷伦科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 叶幕处理方法

葡萄叶幕采用机器修剪，叶幕高度统一为2 m，厚度设置4种，分别为T1（机械修剪+人工抹除副梢，叶幕厚85cm）、T2（保留副梢，全机械修剪，叶幕厚70 cm）、T3（保留副梢，全机械修剪，叶幕厚85 cm）、T4（保留副梢，全机械修剪，叶幕厚100 cm）。每个处理150株（3个重复），共600株。

1.3.2 葡萄酒酿造方法

葡萄成熟后每个处理随机采样30 kg，重复3次。具体为果实破碎入罐后立即加入40 mg/L SO2搅匀，1 h后加入20 mg/L果胶酶，控温23～25℃，24 h后加入活性干酵母200mg/L进行酒精发酵，并于残糖低于2 g/L时加入60 mg/L SO2终止发酵，去除酒脚，20℃条件下自然澄清2个月后取样测定葡萄酒各品质指标。

1.3.3 花色苷酚类物质检测方法

前处理：取2 mL待测酒样，离心后过0.45 μm滤膜，直接上样，进行高效液相色谱法测定。色谱条件：Kromasil 100-5C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流速1 mL/min，柱温50℃，波长525 nm，样品30 μL。根据保留时间，参照“葡萄与葡萄酒酚类物质HPLC-UV-MS/MS指纹谱库”进行定性分析；使用二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷标品做标准曲线，按照标准曲线回归方程对单体花色苷定性定量分析，详细方法参照赵权等[13]研究。

1.3.4 非花色苷酚类物质检测方法

前处理：100mL酒样加入100 mL蒸馏水稀释，用80 mL乙酸乙酯萃取3次，将有机相于旋转蒸发仪28℃蒸发至干，色谱甲醇定容至5 mL，过0.22 μm有机滤膜后直接上样，进行高效液相色谱法测定。色谱条件：SB-C18色谱柱（150mm× 3 mm，5 μm），流速1 mL/min，柱温30℃，波长280 nm，样品10 μL。根据保留时间及碎片离子，并参照“葡萄与葡萄酒酚类物质HPLC-UV-MS/MS指纹谱库”进行定性分析；使用没食子酸、咖啡酸、槲皮素、儿茶素等为标品做标准曲线，按照标准曲线回归方程进行定量分析，详细方法参照赵权等[13]研究。

1.3.5 数据处理

数据采用Excel2010整理，SPSS20.0进行单因素方差分析（analysisofvariance，ANOVA），t检验验证各处理在P＜0.05水平下是否具有显著性差异，Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同叶幕处理方式下赤霞珠葡萄酒花色苷酚类物质组成及含量分析

2.1.1 叶幕处理方式对赤霞珠酒单体花色苷总量的影响

花色苷是花色素与葡萄糖结合成的一类有机化合物，不同花色苷的积累量及比例使葡萄酒呈现不同的颜色，且与葡萄酒中其他成分发生复杂的生理生化反应，影响葡萄酒颜色稳定性。不同叶幕处理方式对赤霞珠酒单体花色苷总量的影响，结果见图1。由图1可知，4种处理赤霞珠葡萄酒共检测到10种花色苷，总量表现为T1（149.59 mg/L）＞T2（124.42 mg/L）＞T3（108.48 mg/L）＞T4（107.08 mg/L），T1较T2、T3、T4分别提高20.23%、37.89%、39.69%。说明机械修剪与人工抹除副梢相结合的叶幕管理方式能有效提高酒中花色苷酚类物质的含量，对葡萄酒外观、色泽发挥着积极的作用，而仅采用机械方式控制叶幕厚度的处理中，70cm厚的叶幕下单体花色苷总量也较高，但随着叶幕厚度的增加，单体花色苷呈现降低的趋势。

图1 不同叶幕修剪方式下赤霞珠葡萄酒花色苷酚类物质总量Fig.1 Total contents of anthocyanin compounds of Cabernet Sauvignon wine under different leaf trimming systems

2.1.2 叶幕处理方式对赤霞珠酒酰化及未酰化花色苷的影响

不同叶幕修剪方式下葡萄酒单体花色苷种类及含量检测结果见表1。由表1可知，赤霞珠葡萄酒中酰化花色苷是最主要的花色苷酚类物质，在总量中占比75%以上。赤霞珠葡萄酒的酰化花色苷包括3种乙酰化葡萄糖苷、2种香豆酰化葡萄糖苷和1种咖啡酰化葡萄糖苷。T1、T2、T3、T4处理后酰化花色苷含量分别为34.44 mg/L、26.58 mg/L、21.79 mg/L、24.96 mg/L，含量最高的T1较含量最低的T3提高了58.05%。

四种处理葡萄酒均检测出3种乙酰化花色苷，分别是甲基花翠素乙酰化、二甲花翠素乙酰化及甲基花青素乙酰化葡萄糖苷，3种物质总量在T1处理下高达32.52 mg/L，其次是T2、T4处理，T3处理含量最低（21.57 mg/L）。其中二甲花翠素乙酰化葡萄糖苷起主要作用，T1处理含量依次高于T2、T4处理，并在P＜0.05水平上较T3处理显著升高。甲基花翠素乙酰化及甲基花青素乙酰化花色苷受叶幕厚度影响相似，均在T1处理下表现最好。

T1处理香豆酰化花色苷有2种，包括甲基花青素香豆酰化花色苷及二甲花翠素香豆酰化葡萄糖苷，且香豆酰化总量最高（1.03 mg/L），其余处理均未检测出甲基花青素香豆酰化花色苷，二甲花翠素香豆酰化葡萄糖苷含量均低于0.3 mg/L。咖啡酰化花色苷也仅在T1处理中检测出1种，为甲基花青素咖啡酰化葡萄糖苷，其余处理均未检测到。

表1 不同叶幕修剪方式下葡萄酒单体花色苷种类及含量Table 1 Categories and contents of anthocyanin compounds of Cabernet Sauvignon wine under different leaf trimming systems

由表1可知，赤霞珠葡萄酒中检测到的非酰化花色苷有4种，包括花翠素葡萄糖苷、甲基花翠素葡萄糖苷、二甲花翠素葡萄糖苷及甲基花青素葡萄糖苷。组成上T1、T2处理均为4种，T3、T4处理均为3种，未检测到花翠素葡萄糖苷。总量表现为T1（115.15 mg/L；77.44%）＞T2（97.84 mg/L；78.64%）＞T3（86.69 mg/L；79.91%）＞T4（82.12 mg/L；76.69%）。以二甲花翠素葡萄糖苷为主，含量占非酰化花色苷总量的90%以上，T1处理含量最高，为104.55 mg/L，较T2、T3分别提高11.75%、24.72%，T4处理含量最低，仅有79.96 mg/L。其余3种基本花色苷含量虽较低，但受叶幕处理方式的影响很大。花翠素在T1处理的含量比T2处理高出2.3倍。T1处理甲基花青素、甲基花翠素葡萄糖苷分别为5.30 mg/L，而其余处理这两种物质分别在3 mg/L、1 mg/L以下。

2.2 不同叶幕处理方式下赤霞珠葡萄酒非花色苷酚类物质组成及含量分析

2.2.1 叶幕处理方式对非花色苷酚类物质总量的影响

葡萄酒中的非花色苷酚类物质主要有两大类，即类黄酮及非类黄酮。4种叶幕厚度下赤霞珠葡萄酒中检测到的非花色苷单体酚类物质的总量结果见图2。由图2可知，4种处理赤霞珠葡萄酒中单体酚组成略有不同，总量表现为T2（38.32 mg/L）＞T3（38.11 mg/L）＞T4（35.98 mg/L）＞T1（29.76 mg/L）。说明保留副梢处理相比不保留副梢能促进葡萄酒中单体酚类物质的提升，且以相对较窄的叶幕70cm及85cm处理表现要优于100cm处理。

图2 不同叶幕修剪方式下赤霞珠葡萄酒非花色苷酚类物质总量Fig.2 Total contents of non-anthocyanin compounds of Cabernet Sauvignon wine under different leaf trimming systems

2.2.2 叶幕厚度对类黄酮酚类及非类黄酮类物质的影响

不同叶幕处理方式下赤霞珠葡萄酒非花色苷酚类物质组成及含量检测结果见表2。由表2可知，试验共检测出22种单体酚，其中类黄酮有13种，非类黄酮有9种。赤霞珠酒中类黄酮酚类物质包括黄烷醇和黄酮醇。黄烷醇是赤霞珠葡萄酒中重要的单体酚类物质，比例占到总量的60%以上。4种处理酒的黄烷醇组成完全相同，总量表现为T3（31.64 mg/L；83.04%）＞T2（28.15 mg/L；73.45%）＞T4（27.40 mg/L；76.14%）＞T1（20.34 mg/L；68.36%），其中含量较高的是儿茶素、表儿茶素及原花色素。其中儿茶素含量在9.85～12.62mg/L，4种处理结果间差异不显著（P＞0.05）。T3处理（11.98mg/L）表儿茶素含量最高，相比T2提高25.18%，是T1的2.08倍。T1与T4处理酒的原花色素B1含量相近，均显著低于T2及T3处理（P＜0.05）。T1与T4处理在这三种单体酚上的表现均劣于T2及T3处理。说明叶片数量过多或过少均不利于黄烷醇类物质的提高。

表2 不同叶幕厚度赤霞珠葡萄酒非花色苷单体酚类物质种类及含量Table 2 Categories and contents of non-anthocyanin phenolic compounds of Cabernet sauvignon wine under different leaf trimming systems

黄酮醇类物质种类虽然较多，但各组成成分含量均低于1mg/L，总含量表现为T2（1.99mg/L；5.18%）＞T1（1.52mg/L；5.11%）＞T4（1.42 mg/L；3.95%）＞T3（1.07 mg/L；2.80%）。起主要作用的是槲皮素衍生物，有二氢槲皮素、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸酐及槲皮素-3-O-葡萄糖苷。4种处理二氢槲皮素在0.40～0.58 mg/L之间，槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸酐在0.36～0.72 mg/L之间，槲皮素-3-O-葡萄糖苷含量低于0.30 mg/L。4种处理在3种主要物质上均为T2处理表现较佳，且只有T2处理检测到杨梅酮存在。

赤霞珠酒中的非类黄酮酚类物质包括羟基苯甲酸和羟基肉桂酸，其中羟基苯甲酸含量远高于羟基肉桂酸含量。由表2可以看出，羟基苯甲酸在组成上T3处理未检测到香草酸，共5种，其余处理为6种，含量上4种处理差距较小，表现为T2（6.84 mg/L；17.85%）＞T1（6.68 mg/L；22.45%）＞T4（5.93 mg/L；16.48%）＞T3（4.07 mg/L；10.69%）。最主要的是没食子酸和丁香亭-半乳糖苷，其余物质含量均较低。其中，四种处理的没食子酸在2.14～3.53 mg/L，T3处理含量最低，其余3个处理含量接近。丁香亭-半乳糖苷含量在1.42～1.88 mg/L，也为T3处理含量最低，其次为T4，T1与T2处理该物质积累量最多。

羟基肉桂酸只检测到3种，包括咖啡酸、4-羟基肉桂酸及3-羟基肉桂酸，但3-羟基肉桂酸仅在T3处理中检测到，含量极低。咖啡酸和4-羟基肉桂酸含量均低于1mg/L。各处理间总量分布在1.21～1.35 mg/L，差异较小。

3 讨论

本试验赤霞珠葡萄酒中检测到二甲花翠素及其香豆酰化、乙酰化葡萄糖苷的含量在花色苷总量中比例较高。其中，花翠素类花色苷结构中含有6个羟基，羟基数量的增多使葡萄酒颜色更蓝，二甲花翠素类花色苷结构中含有4个羟基和2个甲氧基，甲氧基数量的增多又使葡萄酒红色更强[14-16]。对于赤霞珠来说，T1处理中二甲花翠素类物质含量依次高于T2、T3、T4，那么T1处理赤霞珠酒颜色蓝色调变轻，偏于红色调，且色度强于其他处理。此外，各处理葡萄酒酰化花色苷含量没有明显区别，对葡萄酒色泽稳定性影响不大。试验赤霞珠葡萄酒中黄酮类以儿茶素为主，非黄酮类以没食子酸为主，这与张军贤等[17]研究结果一致。并且T1、T2处理具有较高的黄酮醇、羟基苯甲酸及羟基肉桂酸类物质，这些非花色苷酚类物质在葡萄酒储存过程中，参与与花色苷的辅助成色作用[18]，增强葡萄酒对温湿度、光照、pH变化的抵抗性能，利于葡萄酒颜色的稳定。

4 结论

4种叶幕管理方式对花色苷酚类物质及非花色苷酚类物质的影响不具有一致性。机械修剪与人工抹除副梢相结合（T1）能有效增加非酰化及酰化花色苷酚类物质的含量，并对乙酰化花色苷、香豆酰化花色苷以及咖啡酰化花色苷均有不同程度提升作用。保留副梢的条件下，叶幕厚度控制在70cm也能达到类似提高花色苷总量的效果，而较厚的叶幕则明显降低了各类花色苷含量及组成。非花色苷酚类物质的含量受叶幕厚度的影响并未表现出明显的规律，但机械+人工处理降低了黄烷醇、羟基肉桂酸含量，而保留副梢叶幕70cm厚处理则增加了黄酮醇、羟基苯甲酸及羟基肉桂酸含量。总体来说，“人工+机械”或者机械70 cm的叶幕管理方式有利于赤霞珠葡萄酒中酚类物质的积累，增加酚类物质的种类。

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Phenolic compounds of Cabernet Sauvignon wine from vines under different mechanical trimming systems

WANG Zhen1,LIU Didi1,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 order to provide a theoretical basis for cultivation management,taking Cabernet Sauvignon grape as material,the effect of canopy thickness by mechanical trimming on phenolic compounds in wine was researched.There were four treatments(mechanical&manual,mechanical 70 cm, 85 cm,100 cm).The fruit was harvested after maturation,and the Cabernet Sauvignon dry red wine was brewed by traditional technology,and then anthocyanin and non-anthocyanin phenolic compounds were detected.The results showed that:mechanical&manual and mechanical 70 cm methods significantly increased the contents of monoglucoside,acetylglucoside,coumaroylglucoside and caffeoylglucoside,and enriched its category;mechanical 70 cm method promoted the accumulation of flavonol and non-flavonoid compounds,and increased its composition,whereas mechanical& manual method caused the reduction of flavanol and hydroxycinnamic acids.Therefore,mechanical&manual and mechanical 70 cm methods had realistic reference significance for leaf trimming management.

mechanical trimming;Cabernet Sauvignon;phenolic compound;anthocyanin;flavonoid

S663.1

0254-5071（2017）07-0119-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.026

2016-12-23

国家现代农业产业技术体系建设专项资助项目（CARS-30-zp-09）

王珍（1991-），女，硕士研究生，研究方向为葡萄与葡萄酒。

*通讯作者：张振文（1960-）男，教授，硕士，研究方向为葡萄与葡萄酒。