吴佳颖,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)
延迟采收对晋中南地区梅鹿辄葡萄酒酚类物质的影响
吴佳颖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)
以晋中南地区梅鹿辄葡萄为试材,探究延迟采收对葡萄酒基本理化指标、酚类物质、花色苷组分和非花色苷酚类物质的影响,以期为改善当地梅鹿辄葡萄酒品质提供理论依据。结果表明,延迟14 d后采收,梅鹿辄葡萄酒中的总花色素、总酚和各花色苷组分含量均有显著提高(P<0.05);延迟7 d后采收,可显著提高葡萄酒中的黄烷醇含量(P<0.05);但延迟采收对葡萄酒中的单宁含量有较显著的降低作用(P<0.05)。因此,延迟14 d采收有利于提高葡萄酒酚类物质的含量,改善葡萄酒的质量。
晋中南;梅鹿辄;延迟采收;葡萄酒;质量
葡萄酒质量取决于葡萄原料的好坏,提高葡萄原料的品质是酿造优质葡萄酒的前提和保障。葡萄浆果中的糖、酸、酚类物质和香气物质等的组成和含量决定着葡萄浆果的风味和品质,从而决定了葡萄酒的色泽、风味、结构和口感[1-3]。前人研究表明[4-5],葡萄果实糖、酸与酚类物质的成熟并不同步,在糖酸比达到工业成熟度时,酚类物质还不能充分积累,常表现为单宁含量较低,色度较差。延迟采收可利用葡萄非呼吸跃变型果实的特点,使其达到生理成熟期后继续挂树保持水分和养料的供给[6-7]。由于环境温度降低,果实受低温等不利条件的胁迫,造成失水皱缩等生理现象,是提高果实含糖量,积累酚类物质的有效手段[8]。
晋中南地区因其气候干旱、热量充足、无霜期长等特点,具有生产优质葡萄酒的优势和潜力[9]。但其正常生理成熟期所酿葡萄酒风味物质不足,质量欠佳。为解决上述问题,期望通过延迟采收的方式来改善当地葡萄酒的质量。本研究以晋中南地区的梅鹿辄(Merlot)葡萄为试验材料,探究延迟采收对葡萄酒品质的影响,以确定当地梅鹿辄葡萄的最佳采收期,为酿造优质葡萄酒提供理论依据。
1.1 材料与试剂
1.1.1 实验材料
供试酿酒葡萄品种梅鹿辄位于山西省襄汾县尧京酒庄酿酒葡萄基地,2012年定植,株行距1.0 m×3.0 m,单篱架、倾斜式单龙蔓树形。根据果实成熟度监控结果,2016年其正常生理成熟期为9月11日。从正常生理成熟期(9月11日)开始进行第一次采样,之后每隔7 d进行一次采样,共4次,每次采样80 kg。采样后立即运回实验室采用小容器发酵法酿造干红葡萄酒[10],每次酿酒50 L。
1.1.2 主要试剂
甲酸、甲醇、乙腈(均为色谱纯):美国Fisher公司;乙酸乙酯(分析纯):天津博迪化工有限公司;(+)-儿茶素、没食子酸:美国Sigma公司。
1.2 仪器与设备
UV-1800紫外可见光分光光度计:日本岛津公司;-50℃超低温冷阱旋转蒸发仪:美国LABCONCO公司;1100系列LC/MSD液相色谱-离子阱质谱联用仪(配备G1311A思远高压梯度泵、G1313A自动进样器、G1316A柱温箱):美国安捷伦公司。
1.3 方法
1.3.1 葡萄酒的酿造
酿酒方法采用小容器发酵法。将除梗破碎后的葡萄醪转入不锈钢发酵罐中,装样量约为发酵罐容积的80%。加入亚硫酸约80mL(按60 mg/L的质量浓度添加),30 min后加入约1.6 g果胶酶(按20 mg/L的质量浓度添加),12 h后加入用5%糖水在37℃活化30 min的酵母16 g(按200 mg/L的质量浓度添加)。发酵启动后每天对温度和比重进行监控,发酵温度控制在25~27℃,每8 h进行一次压帽。待比重降至1.000以下进行皮渣分离,继续发酵至比重降至0.992~0.996并维持不变时测残糖,当残糖含量<2 g/L时终止发酵。终止时倒罐并在酒中添加60mg/L的亚硫酸,一个月后转一次罐并补加亚硫酸至游离二氧化硫含量维持在50 mg/L储藏备用。
1.3.2 葡萄酒基本理化指标测定
基本化学指标测定方法均参照文献[11]的方法。残糖采用斐林试剂滴定法,总酸(以酒石酸计)采用0.05 mol/L NaOH滴定法,pH值采用pH计测量法,酒精度的测定采用密度瓶法,挥发酸的测定采用蒸馏法。
1.3.3 葡萄酒酚类物质含量测定
总酚测定采用福林-肖卡试剂比色法[12],单宁的测定采用甲基纤维素沉淀(methyl cellulose precipitation,MCP)法[13],总花色素测定采用pH示差法[14]。
1.3.4 葡萄酒酚类物质组分测定
花色苷组分的测定:将酒样通过0.45μm微孔滤膜过滤后待测。运用高效液相色谱法(高效液相色谱法,HPLC)测定花色苷物质,色谱条件为:Kromasil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A为水∶甲酸∶乙腈(92∶2∶6,V/V);流动相B相为水∶甲酸∶乙腈(44∶2∶54,V/V)。检测波长:525nm;进样量:30 μL;流速:1 mL/min;柱温:50 ℃。
花色苷单体的分析采用高效液相色谱-电喷雾-质谱法(high performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,HPLC-ESI-MS)法,通过谱库结合保留时间对样品中的单体物质进行定性,以二甲花翠素葡萄糖苷为标准品,并按标准曲线回归方程计算样品中花色苷单体。
非花色苷酚类物质测定:运用高效液相色谱法(HPLC)测定非花色苷酚类物质,色谱条件为:SB-C18色谱柱(4.6mm×250 mm,5 μm);流动相A为1%乙酸水溶液;流动相B为1%乙酸乙腈水溶液;检测波长:280 nm;进样量:2 μL;流速:1 mL/min。
2.1 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒基本理化指标的影响
对延迟采收不同时期葡萄酒样品的理化指标进行测定,结果如表1所示。由表1可知,延迟采收对梅鹿辄葡萄酒主要理化指标的影响显著。随着果实采收期的延迟,葡萄酒可滴定酸含量显著降低(P<0.05),酒精度、pH值和干浸出物含量显著提高(P<0.05)。
表1 延迟采收对葡萄酒理化指标的影响Table 1 Effect of delayed harvesting on physical and chemical indexes in wine
果实延迟21d(10月3日)后采收,因果实含糖量的增加而使梅鹿辄葡萄酒酒精度增加了4.52%,干浸出物含量增加了9.31%,与此同时,葡萄酒中可滴定酸含量降至5.01 g/L,降低了16.64%。
2.2 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒酚类物质的影响
延迟采收不同时期梅鹿辄葡萄酒中总花色素、总酚和单宁含量的变化情况结果见图1。由图1可知,延迟采收对梅鹿辄葡萄酒酚类物质含量的影响显著(P<0.05)。随着采收期的延迟梅鹿辄葡萄酒中总花色素和总酚含量均呈先增后减的趋势,且均在延迟14d后(9月25日)达最大值。梅鹿辄葡萄酒中总花色素含量最高达114.58mg/L,比正常采收期(9月11日)提高23.24%。虽其含量在10月3日略有降低,但仍比正常采收期高7.80%。延迟采收各时期梅鹿辄葡萄酒中总酚含量为1250~1600mg/L,在延迟14d后达最大值1603.28mg/L,比正常采收期(9月11日)增加27.03%。梅鹿辄葡萄酒中单宁含量随着采收期的延迟先降低后维持稳定,正常采收期(9月11日)含量(542.46 mg/L)>延迟7 d后(9月18日)含量(504.66mg/L)>延迟14d后(9月25日)(423.57mg/L)。
图1 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒酚类物质含量的影响Fig.1 Effect of delayed harvesting on phenols content in Merlot wine
2.3 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒花色苷组分的影响
对延迟采收不同时期梅鹿辄葡萄酒中花色苷物质的高效液相色谱结果进行分析,结果(表2)可知,随着采收期的延迟花色苷总量呈先增后减的趋势,且在延迟14 d(9月25日)后达最大值245.66g/L。在检测到的13种花色苷中,含量最高的是3′,5′-二甲花翠素葡萄糖苷,占花色苷总量的70%左右。在所有花色苷种类中,二甲花翠素类所占比例最高,葡萄酒紫红色调明显,其含量随着采收期的延迟呈先增后减的趋势,在延迟14 d(9月25日)后采收,含量比正常采收期提高22.15%,说明一定程度的延迟采收可以增加葡萄酒的色度。
表2 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒花色苷颜色的影响Table 2 Effect of delayed harvesting on anthocyanin colour in Merlot wine mg/L
延迟采收不同时期梅鹿辄葡萄酒中花色苷组分含量和比例如图2、图3所示。由图2、图3可知,四类花色苷中含量最高的为非酰化花色苷,占总量的65%以上;其次为乙酰化花色苷,占总量的55%左右,香豆酰化花色苷比例只占10%以下,仅有微量咖啡酰化花色苷。随着采收期的延迟,四类花色苷组分含量均呈先增后减的趋势,且均在延迟14 d(9月25日)采收时达最大值,其含量分别比正常采收期提高了29.14%、20.87%、34.36%和79.55%。从图中还可以看出,非酰化花色苷在总花色苷中所占比例先增后减,酰化花色苷所占比例先减后增,其均在延迟7 d后(9月18日)时达最大值。可以得出,随着采收期的延迟,梅鹿辄葡萄酒稳定性呈先增后减的趋势,延迟7 d后采收稳定性最高,即一定程度的延迟采收有利于提高葡萄酒的稳定性。
图2 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒花色苷物质含量的影响Fig.2 Effect of delayed harvesting on anthocyanin content in Merlot wine
图3 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒花色苷物质比例的影响Fig.3 Effect of delayed harvesting on anthocyanin ratio in Merlot wine
2.4 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒非花色苷酚类物质组分的影响
延迟采收不同时期梅鹿辄葡萄酒中非花色苷酚类物质的含量和比例如图4、图5所示。由图4、图5可知,随着采收期的延迟,梅鹿辄葡萄酒中羟基苯甲酸含量先减后增,而比例却逐渐增加;羟基肉桂酸、黄烷醇和黄酮醇的含量和比例均先增加后降低。在梅鹿辄葡萄酒中检测到的非花色苷酚类物质中,黄烷醇含量最高,所占比例最大,约占非花色苷酚类物质总量的70%左右。
图4 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒非花色苷酚类物质含量的影响Fig.4 Effect of delayed harvesting on non-anthocyanin content in Merlot wine
图5 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒非花色苷酚类物质比例的影响Fig.5 Effect of delayed harvesting on non-anthocyanin ratio in Merlot wine
黄酮类物质是葡萄酒中最主要的酚类物质,其含量主要影响着葡萄酒的苦涩味。从表3可以看出,延迟采收不同时期的梅鹿辄葡萄酒中均检测出7种黄烷醇类物质和7种黄酮醇类物质,延迟采收对黄酮类物质的种类无影响。在黄烷醇类中,占主导地位的为儿茶素和表儿茶素,两者之和占黄烷醇总量的83%左右。随着采收期的延迟,梅鹿辄葡萄酒中的黄烷醇含量先增后减,在延迟7 d后达最大值,比正常采收期提高了近60%。黄酮醇中含量最高的是丁香亭-半乳糖苷,其含量为1.95~2.18 mg/L,且随着采收期的延迟呈上升趋势。
表3 延迟采收对梅鹿辄葡萄酒黄酮类物质的影响Table 3 Effect of delayed harvesting on flavonoids content in Merlot wine mg/L
葡萄酒的稳定性随着花色苷组分中酰化花色苷含量的增加而升高[15]。葡萄酒的颜色主要取决于花色素β环上的取代基,当β环上羟基数量增加,葡萄酒颜色变紫;当β环上甲基化程度增加,葡萄酒颜色变红[16-17]。本试验发现,葡萄酒中酰化花色苷含量随着采收期的延迟在花色苷总量中所占比例越来越大,葡萄酒颜色越来越稳定。随着采收期的延迟,梅鹿辄葡萄酒中花翠素类和二甲花翠素类含量呈先增加后减少的趋势,即随着采收期的延迟,葡萄酒颜色由浅变深再变浅。葡萄果皮中的非花色苷酚类物质有助于形成葡萄酒的涩味和收敛性,还能使葡萄酒更加澄清,颜色更加稳定[18]。梅鹿辄葡萄酒中的黄烷醇类物质含量均随着采收期的延迟呈增长趋势。即随着采收期的延迟,葡萄酒结构感更强。
研究结果表明,随着采收期的延迟,梅鹿辄葡萄酒的酒度和干浸出物含量显著提高,总酸和单宁含量显著降低。梅鹿辄葡萄酒中酚类物质及组分物质含量变化显著。梅鹿辄葡萄酒中的总花色素、总酚、各花色苷组分以及黄酮醇含量均在延迟采收14 d时达最大值。适当延迟采收可以提高梅鹿辄葡萄酒酚类物质含量,增加其葡萄酒的色度,增强其颜色的稳定性,改善葡萄酒的口感。
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Effect of delayed harvesting on phenolic compounds in Merlot wine from the central and southern Shannxi province
WU Jiaying1,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)
Using the Merlot grape from the central and southern Shaanxi province as experimental material,the effect of delayed harvesting on the basic physical and chemical indexes,phenols,anthocyanin and non-anthocyanin was researched to provide theoretical basis for improving the quality of local Merlot wine.The results showed that after delayed harvesting for 14 d,the contents of total anthocyanidin,total phenols and anthocyanins in Merlot wine were significantly improved (P<0.05).After delayed harvesting for 7 d,the flavonol content of in wine was significantly improved(P<0.05).But delayed harvesting had significant reduction effect on tannin content in the wine(P<0.05).Therefore,delayed harvesting of 14 d was beneficial to increase the phenols content in the wine and improve the quality of wine.
the central and southern Shaanxi province;Merlot;delayed harvesting;wine;quality
S663.1
0254-5071(2017)10-0047-05
10.11882/j.issn.0254-5071.2017.10.011
2017-05-26
国家现代农业产业技术体系建设专项资助项目(CARS-30-zp-09)
吴佳颖(1993-),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。