新疆主要白葡萄酒品种适宜采收期

彭媛媛,周 龙,*,董凯向,刘春燕,杜展成

(1.新疆农业大学林学与园艺学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.芳香庄园股份有限公司,新疆焉耆 841100)

葡萄的适时采收是获得高品质葡萄酒的关键。葡萄果实是葡萄酒生产的原材料,业界有着“七分原料,三分酿造”的说法[1-2],果实品质的优良与其成熟度有直接关系[3]。果实成熟度的不一致会导致葡萄酒的生青味或果酱味增强[4-5],同时也会影响葡萄酒的风味物质,有研究表明,未完全成熟的葡萄酿造的葡萄酒苦涩感较重[6-7]。因此,只有成熟度良好且成分均一的葡萄果实才能酿制出优质的葡萄酒,选择一个最佳的葡萄采收期是生产高品质葡萄酒的关键[8-9]。目前,针对酿酒葡萄适宜采收期的确定已经进行了大量探讨。李娜娜等[10]通过比较杨凌地区爱格丽葡萄酒与蒸馏酒的香气成分,认为9月5日的葡萄酒香气质量更优,8月18日的蒸馏酒香气质量更优。杨颖琼等[11]对各采收期‘北国蓝’果实及其原酒进行了研究,认为‘北国蓝’在当地最佳采收时期为9月30日～10月5日。郑广芬等[12]研究发现贺兰山东麓酿酒葡萄采收期阴雨寡照日数增多,气温日较差减少,导致酿酒葡萄糖酸比下降,易引起葡萄霜霉病、白腐病的发生。

新疆是我国的九大酿酒葡萄产区之一,酿酒葡萄栽培面积约14666.67 hm2。新疆作为我国酿酒葡萄的优质产区,酿造的单品种酒具有明显的地域特色[13],但新疆作为一个葡萄的老产区,一直以来主要种植鲜食葡萄,认为葡萄只要着色就可以开始采收的错误观念,导致酿酒葡萄采收过早,酿造品质不佳。另外,该产区地势平坦、光照充足、干燥蒸发量大等客观因素,造成葡萄成熟较为集中,若采收滞后会给葡萄酒带来“过熟味”。因此,急需补充与完善采收控制指标。

本研究以新疆芳香庄园股份有限公司种植的3个白色酿酒葡萄品种为试材,测量不同采收期各酿酒葡萄的果实及其原酒的理化指标,比较各采收期的指标变化,运用主成分分析方法,以期为酿酒葡萄最佳采收期的确定提供一个较为完善的采收控制指标,为新疆地区酿造优质葡萄酒提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

霞多丽、雷司令、灰雷司令 芳香庄园股份有限公司种植,这些品种于2008定植,行距3.0 m,株距1.0 m,篱架栽培,树形为多主蔓匍匐扇形,灌溉方式为滴灌,常规管理;碳酸钠、氯化铝、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸铵、四水合酒石酸钾钠、双氧水 天津市博迪化工有限公司;盐酸 西安化学试剂厂;福林-酚试剂 北京索莱宝科技有限公司;以上试剂 均为分析纯。

手掌称(SF400A) 宁波义久电子科技公司;GY-1果实硬度计 浙江托普仪器有限公司;笔式pH计(PHB-3) 上海三信公司;PAL-1数显糖度计 广州华智仪器仪表公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品采集 2017年葡萄转色后,于花后71 d(8月10日)、74 d(8月13日)、77 d(8月16日)、80 d(8月19日)、83 d(8月22日)、86 d(8月25日)及89 d(8月28日)共采样7次。采样依据章文才[14]提出的对角线法进行。选取并标记10棵葡萄树,分别在每颗葡萄树阳面与阴面的上、中、下部随机各选取1穗葡萄后,分别在每穗葡萄的上、中、下部随机选取6粒葡萄,每个品种选取10棵30穗180粒葡萄，将之混匀待用。每品种随机采集5穗葡萄,用于称量果穗重。

1.2.2 葡萄果实外观品质观测 每个品种随机选取成熟度一致的10个果实进行表型性状的测度。用游标卡尺测量果实的纵径、横径,结果以mm表示。用手掌称称量果实的单果重,用电子天平称量穗重,结果以g表示。用硬度计测量果实的硬度,结果以kg/cm2表示。

1.2.3 葡萄果实基本理化指标的测定 随机取100粒果实压榨成汁后,用纱布过滤。测定方法参照《葡萄与葡萄酒实验技术操作规范》[15]进行。pH用笔式pH计测定;可溶性固形物采用数显糖度计测定;可滴定酸采用酸碱滴定法测定,结果以g/L表示;总糖采用斐林试剂法测定,结果以g/L葡萄糖表示;随机取10粒果实统计种子数;计算固酸比及糖酸比。

1.2.4 葡萄酒品质指标测定 葡萄酒品质测定方法参照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行。葡萄酒测定指标包括pH、挥发酸、总硫、可滴定酸、总糖。挥发酸采用先蒸馏后滴定的方法测定;总硫采用氧化法测定。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2007对试验数据进行处理,利用SPSS 19.0数据处理软件对试验数据进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同采收期葡萄果实的外观品质指标

由表1不同采收期新疆焉耆盆地3种白色酿酒葡萄果实外观品质指标的测定结果可知,不同采收期对果实外观品质有显著(p<0.05)影响。其中,不同采收期下霞多丽果实硬度差异显著(p<0.05),最大果实硬度与最小果实硬度相比超出50.88%;雷司令与灰雷司令单果重在不同采收期下差异显著(p<0.05),最大单果重与最小单果重相比分别超出41.48%和49.32%。不同采收期下,仅霞多丽果穗重无显著差异(p>0.05)。

表1 不同采收期葡萄果实的外观品质指标Table 1 Appearance quality indexes of grape berries in different harvest time

2.2 不同采收期葡萄的基本理化指标

由表2不同采收期新疆焉耆盆地3种白色酿酒葡萄果实内部品质指标的测定结果可知,随着采收日期的推移,葡萄果实的pH、可溶性固形物含量、固酸比和糖酸比都依次增大,不同采收期下各指标差异显著(p<0.05)。从花后71～89 d霞多丽各指标分别增长了11.28%、16.92%、77.34%、68.46%;雷司令各指标分别增长了9.82%、7.44%、46.89%、54.35%;灰雷司令各指标分别增长了11.35%、5.34%、64.32%、64.31%;至花后89 d,各品种的可溶性固形物含量均可达到20.00%以上,至花后89 d,各品种的糖酸比均在20～35之间,说明3种白色酿酒葡萄均具有酿造优质葡萄酒的潜质。

2.3 不同采收期葡萄酒的品质指标

2.3.1 pH的变化 由图1可知，各葡萄酒品种的pH在花后83 d左右波动幅度较大,分析焉耆盆地在花后81～85 d有降雨过程,这段时间pH出现显著变化(p<0.05)可能与天气有关。

图1 不同采收期葡萄酒的pHFig.1 pH of wine in different harvest time

2.3.2 挥发酸含量的变化 挥发酸是在酒精发酵过程中,酵母把糖转化为酒精和少量的醋酸而来,依据酵母的种类和发酵的条件而有差异[16]。由图2可知，就单个品种来看,不同采收期的挥发酸差异不明显,但各品种间差异显著(p<0.05)。其中雷司令果实酿造的酒样挥发酸最高，可达0.46%,灰雷司令挥发酸含量最低，为0.29%。

图2 不同采收期葡萄酒的挥发酸含量Fig.2 Volatile acid content of wine in different harvest time

2.3.3 总硫含量的变化 二氧化硫在葡萄酒生产过程中的作用是抑制微生物的活动和杀死葡萄皮表面的杂菌[17]。我国《发酵酒卫生标准》中明确规定,葡萄酒中总二氧化硫含量不得超过250 mg/L。由图3可知，本研究中,霞多丽果实酿造的酒样总硫含量最高,达73.63 mg/L,雷司令总硫含量最低,为58.83 mg/L,均符合标准。

图3 不同采收期葡萄酒的总硫含量Fig.3 Total sulfur content of wine in different harvest time

2.3.4 可滴定酸含量的变化 果实的酸度是影响果实口感的主要成分之一,无论鲜食还是加工,适度的含酸量尤为重要。由图4不同采收期葡萄果实与酒样可滴定酸的比较可知,随着采收日期的推后,葡萄果实中的可滴定酸呈明显下降趋势,而葡萄酒中的可滴定酸含量变化曲线趋于平缓,含量均在6～8.6 g/L。此测量结果与齐晓茹等[18]在研究不同年份、不同葡萄品种葡萄酒品质特征时所得结果一致。可滴定酸的降低,一是由于酸类物质被葡萄呼吸代谢的结果,二是由于果粒增重,而酸类物质没有进一步合成[19]。

图4 不同采收期各酿酒葡萄果实与酒样可滴定酸的比较Fig.4 Comparison of the titration of wine grape fruit and wine sample in different harvest time

2.3.5 总糖含量的变化 酿酒葡萄果实总糖的含量是葡萄成熟度及其质量的重要指标之一。由图5不同采收期各葡萄果实与酒样总糖的比较可知,霞多丽果实中总糖含量最高,在花后89 d达到243.26 g/L,灰雷司令果实的总糖含量最低,为205.84 g/L。但至花后89 d各酿酒葡萄果实中总糖含量均可达到200 g/L以上。根据GB/T 15038-2006葡萄酒分类标准,干白葡萄酒总糖含量不高于4.0 g/L,由图5可知,酿制的酒样中雷司令的总糖含量最高，为2.02 g/L,灰雷司令的总糖含量最低，为1.70 g/L,均符合国家标准。

图5 不同采收期各酿酒葡萄果实与酒样总糖的比较Fig.5 Comparison of the total sugar of wine grape fruit and total sugar in different harvest time

2.4 不同酿酒葡萄品种适宜采收期影响指标的综合评判

以不同采收期葡萄酒的各项指标的测定值构建原始数据矩阵,包括pH(X1)、挥发酸(X2)、总硫(X3)、可滴定酸(X4)和总糖(X5),运用SPSS 19.0数据处理软件对所得数据进行处理。

由相关关系矩阵计算特征值、特征向量及贡献率,结果如表3所示。依据累计方差贡献率必须大于85%的原则,共得到3个主成分,它们的累计得分为99.661%,能够全面反映不同采收期葡萄酒的品质。并对3个主成分做进一步分析,主成分1反映的是挥发酸和总硫对葡萄酒评价的影响;主成分2体现了可滴定酸对葡萄酒品质的影响。主成分3表现的是pH和总硫对葡萄酒综合评价的影响。

表3 不同采收期葡萄酒品质指标的主成分方差分析Table 3 Analysis of the principal component variance of quality indexes of grapes in different harvest time

表4 不同采收期葡萄酒指标入选主成分的特征向量Table 4 Characteristic vectors of the main components were selected for the wine indexes in different harvest time

由初始因子载荷矩阵及各主成分的特征值可计算得到相关矩阵的特征向量,进而得到群体结构3个主成分线性方程如式(1)～式(3)。

y1=0.1100X1+0.3512X2-0.0885X3-0.3004X4+0.3527X5

式(1)

y2=-0.2352X1+0.1867X2-0.4428X3+0.1924X4+0.1140X5

式(2)

y3=0.6421X1+0.0824X2+0.2127X3+0.3697X4+0.2480X5

式(3)

将前3个主成分的方差贡献率作为系数代入,得到群体结构评价方程,如式(4)

Y=(43.338y1+35.086y2+21.238y3)/100=0.1015X1+0.2352X2-0.1485X3+0.0158X4+0.2365X5

式(4)

将不同采收期的果实指标测定值代入评价方程,得到不同采收期的各品种葡萄酒Y值,Y值越大说明葡萄酒的综合品质越高。由表5不同采收期各葡萄酒主成分综合得分可知,霞多丽在花后86 d得分最高,说明在霞多丽花后86 d采摘酿造的葡萄酒综合品质最好。雷司令和灰雷司令的主成分综合得分最高是在花后89 d,说明雷司令和灰雷司令的最佳采收期在花后89 d。

表5 不同采收期各葡萄酒主成分综合得分Table 5 The main composition scores of each wine in different harvest time

3 讨论

3.1 酿酒葡萄果实品质对采收期的影响

果实品质是果实外在品质和内在品质的复合组成[20]。葡萄果实外在品质包括果实纵径、横径、果粒大小、果形指数等,内在品质主要包括糖、酸、单宁、总酚等常见指标,不同品质指标之间既相互独立,又存在着一定的相关性。本试验发现随着采收期的推迟,霞多丽、雷司令和灰雷司令果实的纵径、横径以及单果重均呈现先逐渐增大后减小的趋势,针对这一变化趋势,温鹏飞等[21]在研究延迟采收对赤霞珠葡萄果实品质的影响中,也得到了相同的结果,认为葡萄果实成熟后,植株与果实之间的物质交换基本停止,但果实受外界环境的影响,其水分散失仍在持续,导致果实单粒质量降低,单粒体积减小。此外,研究还发现随着采样日期的不断推后,葡萄不断的成熟,总糖含量不断提高,同时总酸含量逐渐降低,pH缓慢升高。任玉巧等[22]在分析酿酒葡萄新品种小芒森的最佳采收期时,得到相同的结论,发现葡萄果实成熟后,总糖含量虽会进一步提高,但是增长幅度较小,且主要以缩果增加含糖量,同时总酸会急剧下降。总酸降低会导致甜白葡萄酒酒体失去结构感,不协调。

3.2 酿造品质对采收期的影响

恰当的采收期是酿出好酒的关键。葡萄果实的各种成分,包括糖、有机酸、矿物质等都趋于葡萄生理成熟的最佳值时,有利于提高酒的品质[23]。目前,先进国家果实采收已向规范化发展,采收规范化的关键是果实的适宜采收成熟度,达到既提高产量又提高质量的目的[24]。本试验通过测量不同采收期酿造的葡萄酒的理化性质发现,随着采收期的推移,葡萄酒中的总糖和挥发酸均呈现缓慢上升的趋势,针对这一变化,孟江飞等[25]在研究不同采收期对山西乡宁梅尔诺葡萄和葡萄酒酚类物质及抗氧化活性的影响时,也得到了相同的结果。

4 结论

葡萄的适时成熟是获得高品质葡萄酒的关键。本研究以新疆焉耆盆地不同采收时段的3种主栽白色酿酒葡萄霞多丽、雷司令和灰雷司令为试材,在对果实外观品质、内部品质和所酿造葡萄酒理化指标3个层面综合分析的基础上,通过数理统计比较研究,结合主成分分析法探讨了新疆焉耆盆地3种白色酿酒葡萄的最佳采收期,认为该地区霞多丽的最适采收期在花后86 d,雷司令和灰雷司令的最适采收期在花后89 d。