不同产量对山西乡宁产区赤霞珠葡萄与葡萄酒品质的影响

高邦牢，曾桂花，李俊楠，张振文*

（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西咸阳 712100；2.山西戎子酒庄有限公司，山西临汾 042100）

根据国际葡萄与葡萄酒组织（international vine and wine organization，OIV）最新统计，2018年全球葡萄种植总面积达到740万hm2，葡萄酒产量预计可达292.3亿L，是过去15年产量最高的一年。其中，中国是全球第二大葡萄种植园、第十大葡萄酒生产国[1-2]。研究显示，除常见的病虫害以外，葡萄果实的不成熟或过分成熟，严重影响了葡萄和葡萄酒的质量，在某些特殊年份及葡萄园中，损失甚至可达50%以上[3]。

赤霞珠（Cabernet Sauvignon）是世界上最知名的红色酿酒葡萄品种，因其优良的品质和相比于其他品种对于干旱和贫瘠土地更强的适应性，在新旧世界都有着广泛的种植，也是中国大多数地区种植最多的品种[4-5]。在葡萄管理过程中，合理的负载量是葡萄品质的关键因素，负载量越大，果品产量越多，果实酸度越高，糖度越低且着色不好[6-8]。负载量的调控是提高酿酒葡萄果实品质与葡萄酒质量的一项重要的栽培措施[9-11]，疏果处理可以降低树体的负载量，调整库源关系，从而影响葡萄果实香气物质的形成转化[12]和积累，增加葡萄果实的可溶性固形物、总花色苷等的含量[13]，提高葡萄酒中挥发性物质（香气）的含量[14]，进而提高葡萄酒品质。DIAGO M P等[15]研究发现，疏除果穗后所酿的丹魄（Tempranillo）葡萄酒香气更加柔和，更有成熟水果香气。

综上，疏穗处理已作为一种有效的栽培技术手段不断被推广应用于葡萄和葡萄酒生产，但过低的葡萄产量会使过多的营养物质流向营养器官，降低葡萄品质[16]，合理的负载量是提高葡萄品质的关键。因此，本研究通过疏穗处理设置不同的产量，探究不同产量对赤霞珠葡萄果实品质和葡萄酒质量的影响，以期在保产的基础上通过限产为山西乡宁地区生产优质酿酒葡萄原料提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验在山西省乡宁县山西戎子酒庄有限公司葡萄基地进行，地处北纬35°～36°，海拔1 150 m，全年日照时数2 500 h，活动积温3 900 ℃，昼夜温差最高达15 ℃，年均降水量570 mm，无霜期212 d，黄壤土。供试品种为赤霞珠，2012年定植，南北行，株行距1.2 m×2.5 m，单篱架，水平式独龙蔓树形，土肥水等管理均采用基地统一管理方式。

盐酸、过氧化氢、硫酸铵、无水乙醇、氯化钾、葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、无水碳酸钠、福林酚试剂、氢氧化钠（均为分析纯）：天津市博迪化工有限公司；甲基纤维素、儿茶素（均为色谱纯）：美国Sigma-Aldrich公司

1.2 仪器与设备

UV-1800紫外可见分光光度计：日本岛津公司；FD5系列真空冷冻干燥机：美国Gold Sim公司；FA224电子天平：上海舜宇恒平科技仪器有限公司；XMTE-2000旋转蒸发仪：南京予凯仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 赤霞珠葡萄不同产量的设计

将赤霞珠产量设置为3个水平（处理），即450 kg/667 m2（C1）、720 kg/667 m2（C2）和990 kg/667 m2（CK），每个处理3个重复，每个重复20株，共60株。新梢长至120 cm处摘心打头，第二道铁丝（100 cm）以下副梢全部去除，其余副梢留4～5片叶摘心。葡萄坐果后按照处理方案，每株新梢数量一致，C1、C2、CK处理每株平均果穗留量分别为10穗、16穗和22穗，疏除过大、过小的多余果穗。

1.3.2 赤霞珠葡萄果实成熟度监控

从浆果转色开始，每隔7 d（成熟期每隔4 d）采一次样，每个处理随机采带果梗的葡萄果粒360粒，测定总糖（还原糖）、总酸，并计算果实成熟系数，监控赤霞珠葡萄果实的成熟度。

1.3.3 赤霞珠葡萄果实品质指标的测定

挑取100粒葡萄，除梗，取汁。按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[17]，采用直接滴定法测定总糖含量，采用电位滴定法测定总酸含量；成熟系数=总糖/总酸。

挑选100粒葡萄，在冷冻状态下剥皮，葡萄皮冷冻干燥36 h，在液氮保护下，研磨成粉。按照陈黄曌等[18]的方法制备浸提待测液，按照王华[19]的方法，采用福林-肖卡法测定总酚含量，采用甲基纤维素法测定单宁含量，采用pH示差法测定总花色苷含量。

1.3.4 干红葡萄酒酿造

葡萄成熟后每个处理随机采样10 kg带回实验室，参照李华等[20]的方法酿造干红葡萄酒。测定干红葡萄酒的理化指标并进行感官评价。

1.3.5 干红葡萄酒质量指标的测定

总糖、总酸含量测定方法同1.3.3，按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[17]，采用密度瓶法测定酒精度，采用水蒸气蒸馏法测定挥发酸含量，采用密度瓶法测定干浸出物含量；采用pH计测定pH值。

感官评价：按照GB/T 150388—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[17]和祝霞等[21]的方法，略作修改。组织5人的专业品评小组（国家一级品酒师3名，二级品酒师1名，三级品酒师1名），对不同处理酿造的干红葡萄酒进行三轮盲品，具体评分标准见表1，各项的5人平均得分为该项得分，每项得分总和为该款酒的总得分，满分100分。

表1 干红葡萄酒感官质量评分标准Table 1 Evaluation standards of sensory quality of dry red wine

1.3.6 数据处理

数据处理采用Microsoft Office Excel 2010和SPSS.20.0软件，显著性分析采用最小显著差别（least significant difference，LSD）和Duncan进行假定方差齐性检验，P＜0.05表示差异达到显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同产量对赤霞珠果实成熟过程的影响

由图1可知，在C1、C2和CK三个处理水平下，总糖含量变化趋势较为一致。随着葡萄果实的成熟，均呈现出先急剧增加后平稳再缓慢下降的趋势，其中C2处理在9月29日后总糖含量比C1、CK都高。总酸含量总体呈现逐渐下降趋势，但C2、CK处理下降过程中出现波动，且CK处理总酸含量相对C1、C2处理而言，下降更为缓慢，并在9月24日后总酸含量最高。随着葡萄的成熟，成熟系数逐渐变大，到葡萄成熟后期，CK处理的成熟系数为27.48，比C1处理低1.1%，比C2处理低12.5%，说明控制葡萄产量有利于葡萄果实成熟。

图1 不同产量对赤霞珠果实成熟过程中总糖（a）、总酸（b）含量及成熟度（c）的影响Fig.1 Effect of different yields on total sugar (a),total acid (b) contents and maturity (c) during the ripening process of Cabernet Sauvignon grape fruit

2.2 不同产量对赤霞珠成熟果实品质的影响

2.2.1 不同产量对赤霞珠成熟果实总糖及总酸含量的影响

图2 不同产量对赤霞珠成熟果实总糖（a）及总酸（b）含量的影响Fig.2 Effect of different yields on total sugar (a) and total acid (b)content of ripe Cabernet Sauvignon grape fruit

由图2可知，赤霞珠成熟果实中C1、C2、CK总糖含量分别为205 g/L、211 g/L和208 g/L，C2＞CK＞C1，3种处理差异显著（P＜0.05），说明成熟果实总糖含量随产量增加先升后降。其中，C2处理总糖含量较CK处理增加了1.76%，比C1处理提高了3.25%。成熟果实中C1、C2、CK总酸含量分别为7.38 g/L、6.72 g/L和7.57 g/L，CK＞C1＞C2，3种处理差异显著（P＜0.05），说明葡萄酸度随产量增加先降后升。C1处理比CK处理降低了2.57%，C2处理比CK处理降低了12.48%。C1、C2和CK处理的成熟果实糖酸比分别为27.78、31.45和27.48，表明适当控制产量有利于葡萄果实成熟，且C2处理比C1处理效果更好。

2.2.2 不同产量对赤霞珠成熟果实酚类物质含量的影响

图3 不同产量对赤霞珠成熟果实多酚类物质含量的影响Fig.3 Effect of different yields on polyphenols contents in ripe Cabernet Sauvignon grape fruits

由图3可知，赤霞珠葡萄成熟果实中总花色苷含量随着产量的升高呈先升高后降低的趋势，在C1、C2和CK处理水平下，总花色苷含量分别为26.58 mg/g、33.33 mg/g和26.19 mg/g。处理C1和C2总花色苷含量较CK处理分别提高了1.49%、27.26%。处理C1和CK间总花色苷含量无显著性差异（P＞0.05），而处理C2总花色苷含量显著高于处理C1和CK（P＜0.05）。葡萄果实中总酚含量随产量的升高呈先升高后降低的趋势，在C1、C2和CK处理水平下，总酚含量分别为38.80 mg/g、41.44 mg/g和37.40 mg/g。处理C1和C2的总酚含量较处理CK分别提高了3.75%和10.80%，不同产量之间总酚含量无显著性差异（P＞0.05）。葡萄果实中单宁含量随着产量的升高呈先上升后下降趋势，在C1、C2和CK处理水平下，单宁含量分别为21.63 mg/g、24.97 mg/g和19.06 mg/g。处理C1和C2单宁含量比CK处理分别提高了13.48%和31.01%，不同产量之间单宁含量无显著性差异（P＞0.05）。总体而言，成熟果实中总花色苷、总酚和单宁含量均为C2＞C1＞CK，表明降低产量能够提高葡萄果实中酚类物质的含量。

2.3 不同产量对赤霞珠干红葡萄酒质量的影响。

2.3.1 葡萄酒基本理化指标

表2 不同产量下赤霞珠干红葡萄酒的基本理化指标Table 2 Basic physical and chemical indexes of Cabernet Sauvignon dry red wine at different yields

由表2可知，不同含量下各赤霞珠干红葡萄酒酒样均符合国家标准GB 15037—2006《葡萄酒》的要求[22]，即残糖含量均＜4 g/L，挥发酸含量均＜1.2 g/L，干浸出物含量均＞19 g/L，酒精度均＞12%vol。

2.3.2 不同产量对赤霞珠干红葡萄酒中酚类物质的影响

图4 不同产量下赤霞珠干红葡萄酒中多酚类物质的含量Fig.4 Contents of polyphenols of Cabernet Sauvignon dry red wine at different yields

由图4可知，赤霞珠干红葡萄酒中总花色苷含量随产量水平的升高呈先升高后降低的趋势，在处理C1、C2和CK水平下，总花色苷含量分别为540.49 mg/L、566.26 mg/L和547.79mg/L。处理C1的总花色苷含量比CK处理降低了1.15%，处理C2的总花色苷含量比CK处理提高了3.37%。不同产量水平之间总花色苷含量无显著性差异（P＞0.05）。与总花色苷类似，葡萄酒中总酚含量在处理C1、C2和CK的水平下，也随产量水平升高而呈先升高后降低的趋势，分别为1 354.73 mg/L、1 378.00 mg/L和1 357.46 mg/L。处理C1的总酚含量比CK处理降低了0.20%，处理C2总酚含量比CK处理提高了1.51%，不同产量水平之间总酚含量无显著性差异（P＞0.05）。葡萄酒中单宁含量在处理C1、C2和CK水平下，分别为623.67 mg/L、609.33 mg/L和598.21 mg/L，即产量水平越高酒中单宁含量越低。处理C1单宁含量比CK处理提高4.26%，处理C2单宁含量比CK处理提高了1.86%，不同产量水平之间单宁含量无显著性差异（P＞0.05）。除单宁外，赤霞珠干红葡萄酒中总花色苷和总酚含量高低与葡萄果实呈正相关。

2.3.3 不同产量对赤霞珠干红葡萄酒感官质量的影响

表3 赤霞珠干红葡萄酒感官质量品评鉴定结果Table 3 Sensory quality evaluation results of Cabernet Sauvignon dry red wine

由表3可知，CK处理的颜色和强度比C1和C2处理高，这与葡萄酒的色度一致，但CK处理的澄清度比C1和C2处理低，因此酒样的外观差异可能与葡萄酒酿造和澄清的过程关系较大。而表现葡萄酒品质的香气、口感和酒体的指标差异明显，且除香气浓郁度得分为C2＞CK＞C1外，其余各项指标得分均为C2＞C1＞CK，这与葡萄酒中干浸出物和总酚化合物含量的高低有关。在葡萄酒总体评分上，C1、C2和CK平均得分分别为76分、80.8分和70.6分。总体而言，在山西乡宁地区赤霞珠葡萄负载量为16穗/株（C2处理）时，所酿造的葡萄酒澄清透亮、酒香浓郁、酒体醇厚、口感最好，总体得分最高；负载量为10穗/株（C1处理）和22穗/株（CK）的葡萄所酿造的葡萄酒在外观、香气、酒体、口感等方面相对次之。

3 讨论

大量研究表明，通过疏穗处理来调整葡萄的负载量，可以大幅提升葡萄果实品质。吴斌等[23]研究表明，低负载量的无核白葡萄果实还原糖含量和可溶性固形物含量比高负载量果实增加的更快，总酸含量下降的也更快，缩短了无核白葡萄果实的成熟期；陆玫丹等[24]以鄞红为试验材料研究发现，增加负载量能延迟果实成熟；王咏梅等[25]在山东地区对贵人香葡萄进行不同负载量实验，结果表明贵人香葡萄在亩产量为360 kg时含糖量最高，随着产量的增加，含糖量和糖酸比呈下降趋势；刘显臣[26]研究发现，随着负载量的增加，京亚葡萄果实中可溶性固形物含量、总糖含量和糖酸比降低，总酸含量升高；古丽孜叶·哈力克等[27]研究发现，疏穗处理能显著提高火焰无核葡萄果实的着色率、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和糖酸比值。本实验中，CK处理赤霞珠葡萄果实总酸含量下降最慢且含量最高，采收时糖酸比最低，成熟度最差；而低负载量的处理C1和C2的赤霞珠葡萄果实成熟度则显著好于CK处理，尤其是产量为720 kg/667 m2（C2处理）时，赤霞珠葡萄成熟度、果实及酿酒品质最好，说明适当降低负载量，控制产量水平有利于葡萄果实成熟。

酚类化合物是葡萄和葡萄酒中重要的风味物质[28]，既影响葡萄酒的感官品质（颜色、口感、香气等），也影响葡萄酒的许多生理活性功能。本实验中，成熟赤霞珠葡萄果实中总花色苷、总酚和总单宁含量均为C2＞C1＞CK，葡萄酒中含量差异不大，但CK处理仍为酚类物质含量最低的处理。花色苷决定了葡萄和葡萄酒的颜色等外观特征，糖、酸和单宁对干红葡萄酒的结构和口感有重要影响，总酚等的组成和含量影响了葡萄酒的香气及功能活性。各处理所酿干红葡萄酒总体得分为C2＞C1＞CK，表明了通过适当控制产量，提高了酿酒葡萄品质，从而最终提升了葡萄酒的质量。

4 结论

在山西乡宁地区，赤霞珠葡萄在产量为720 kg/667 m2、果穗数为16穗/株时，成熟葡萄果实中总酚、单宁含量及葡萄酒中酚类物质含量与其他两种产量无显著差异（P＞0.05），但葡萄果实成熟度最好（31.45），成熟葡萄果实中总糖含量最高（211 g/L），总酸含量最低（6.72 g/L），总花色苷含量最高（33.33 mg/L），酿造的干红葡萄酒基本理化指标符合GB 15037—2006《葡萄酒》要求，感官评分最高（80.8分），说明该产量下赤霞珠葡萄品质和酿酒品质最优。通过疏穗适度控制产量有利于提高山西乡宁地区的赤霞珠葡萄品质和葡萄酒质量。