魏巍，盧浩成，賈倩倩，陳武，李樹德，何非*

（1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院/葡萄與葡萄酒研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部葡萄酒加工重點實驗室，北京 100083；2. 新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司，新疆瑪納斯 832200）

葡萄酒的品質(zhì)主要由色澤、香氣和滋味等部分組成，在氣候、品種、栽培措施、發(fā)酵工藝等諸多因素的交互作用下形成了各自獨特的風(fēng)格[1]，而優(yōu)良的品種只有在適宜的環(huán)境中才能表現(xiàn)出自身優(yōu)秀的品種特性。我國天山北麓產(chǎn)區(qū)位于歐亞大陸腹地，在葡萄生長季節(jié)降雨量低且光照充足，有利于葡萄中風(fēng)味物質(zhì)的形成和積累[2]，但其廣泛種植的葡萄品種較為單一，主要為‘赤霞珠’，近年來該產(chǎn)區(qū)一直致力于引進、示范與推廣適應(yīng)于當(dāng)?shù)胤N植、釀造的優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄品種。

‘馬瑟蘭’（Marselan）原產(chǎn)于法國[3]，屬歐亞種，成熟期較晚，品質(zhì)優(yōu)秀，釀造的葡萄酒顏色深、果香濃、口感柔和且細膩[4]；‘紫大夫’（Dornfelder）又被稱為‘丹菲特’，歐亞種，原產(chǎn)自德國，生長勢較強，產(chǎn)量高，為早熟品種[5]，該品種葡萄酒顏色為深紅色，主要香氣類型為紅色漿果香、黑色漿果香以及果醬和酸棗味等[6-7]，是德國第二大主栽紅葡萄品種；‘丹魄’（Tempranillo），歐亞種，早熟、皮厚，果實顏色比較深，原產(chǎn)于西班牙，是當(dāng)?shù)胤N植最為廣泛的紅色葡萄品種之一，非常適宜于在冷涼地區(qū)種植，該品種葡萄酒酒體呈寶石紅色，飽滿且渾厚[8]；‘蒙特布查諾’（Montepulciano），歐亞種，屬于晚熟品種，生長勢較強且產(chǎn)量高，原產(chǎn)于意大利，是阿布魯佐蒙特布查諾產(chǎn)區(qū)（Montepulciano d' Abruzzo）最重要的品種，該品種葡萄酒呈深紫色或者深寶石紅色，單寧較強，在調(diào)配酒的生產(chǎn)過程中可為葡萄酒的顏色及口感的改良做出貢獻[9]。

葡萄酒中酚類物質(zhì)主要來自于果皮、種子和果梗，以果皮中的含量最高，其種類包括花色苷、黃酮醇、黃烷醇、酚酸等，由于其特殊的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，酚類物質(zhì)對酒的色澤、風(fēng)味和口感起到重要作用，是評價葡萄酒品質(zhì)的常用參數(shù)[10]?；ㄉ帐且活愃苄陨?，且由于B環(huán)羥基或甲氧基取代基團的數(shù)量和位置而呈現(xiàn)出不同的色調(diào)[11]，從而影響葡萄酒的顏色；黃酮醇是一類重要的類黃酮物質(zhì)，Boulton等的研究表明，在紅葡萄酒中，黃酮醇可以和花色苷結(jié)合形成輔色素，使酒體顏色更加穩(wěn)定[12]；黃烷醇是一類具有C3-C6-C3骨架結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在葡萄的發(fā)酵過程中，此類物質(zhì)逐漸浸出，不但具有輔色作用，而且作為酒中重要的苦味及澀味物質(zhì)，構(gòu)成葡萄酒的基本骨架[13]；酚酸是葡萄酒中最主要的非類黃酮物質(zhì)，部分具有抗氧化性，如咖啡酸等，有助于葡萄酒顏色的穩(wěn)定[14]。葡萄酒中酚類物質(zhì)的組成和含量與釀酒葡萄果實息息相關(guān)[15]，不同品種的葡萄酒中酚類物質(zhì)均有所差異，而同一個品種的釀酒葡萄中酚類物質(zhì)在不同的風(fēng)土作用下又呈現(xiàn)出不同的特點[16]。

中信國安葡萄酒業(yè)有限公司于2013年引入上述4個釀酒葡萄品種，經(jīng)過連續(xù)多年的栽培種植，其生物學(xué)性狀表現(xiàn)良好且穩(wěn)定。本試驗對4個品種釀酒葡萄進行發(fā)酵，對基本理化指標及酚類物質(zhì)進行測定，以期探究適合于該產(chǎn)區(qū)的優(yōu)良品種，為當(dāng)?shù)仄咸鸭捌咸丫飘a(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘馬瑟蘭’‘紫大夫’‘丹魄’及‘蒙特布查諾’4個品種的葡萄成熟果實均于2018年9月采收自新疆昌吉州瑪納斯縣中信國安葡萄酒業(yè)有限公司自建基地資源圃（44°14′15″N，86°14′54″E）。其中‘馬瑟蘭’于9月5日采收，‘紫大夫’于9月11日采收，‘丹魄’于9月14日采收，‘蒙特布查諾’于9月19日采收。采收時均由經(jīng)驗豐富的釀酒師通過感官品評的方式對果肉的香氣成熟度、果皮成熟度和果肉成熟度進行判斷[17]，觀察并品嘗果實及種子。當(dāng)種子呈褐色，口感與香氣均達到平衡后決定采收，進行小罐釀造試驗。該葡萄園植株行向為北偏東52°，株距為1 m，行距為2.8 m，整形方式為改良后的VSP形[18]，自根苗，樹齡為6年，結(jié)果帶距地面60 cm。

氫氧化鈉、酚酞、無水硫酸銅、磷酸、次甲基藍（均為分析純）購自北京化工公司；甲醇、甲酸、乙腈試劑（均為色譜純），二甲花翠素-3-O-葡萄糖、兒茶素、表兒茶素、表沒食子酸兒茶素、表兒茶素沒食子酯等酚類物質(zhì)標準品購自Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004電子分析天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；PAL-1手持糖度計，日本Atago公司；PB-10 pH計，德國Sartorius公司；TDL-5-A低溫離心機，上海飛鴿儀器有限公司；SG3200HBT超聲波清洗機，上海冠特超聲儀器有限公司；T6紫外分光光度計，上海普析通用儀器公司；Agilent 1200 系列LC/MSD Trap-VL高效液相色譜-三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 小罐發(fā)酵試驗

2018年的采收期對4個品種進行人工采收，每個品種采樣30 kg（每個生物學(xué)重復(fù)10 kg），人工除梗破碎后入罐（容積為10 L，入罐至7～8 L左右），同時加入40 mg/L H2SO3和20 mg/L果膠酶（Optivin, Australia），24 h后添加活化好的Lalvin D254酵母。用干凈紗布蓋住發(fā)酵罐口，早晚進行兩次壓帽、攪勻，并測定其比重和溫度。酒精發(fā)酵結(jié)束后進行皮渣分離，將自流汁及壓榨汁移至6 L密閉玻璃容器，添加乳酸菌進行蘋果酸-乳酸發(fā)酵，水封隔絕氧氣。蘋果酸-乳酸發(fā)酵結(jié)束后加入60 mg/L H2SO3溶液并裝瓶，置于酒窖中待測。

1.3.2 發(fā)酵過程基本理化指標的檢測

入罐破碎后取果汁以及發(fā)酵過程中所取酒樣均用于基本理化指標的檢測，其中可溶性固形物含量使用手持折光儀測定，其他指標如酒精度、殘?zhí)?、總酸、揮發(fā)酸、SO2、pH等均參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[19]進行測定。

葡萄酒的色值按照國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）推薦的CIELAB法進行測定，以蒸餾水作為參比，取離心后的葡萄酒經(jīng)0.22 μm濾膜進行過濾，使用紫外分光光度計分別于波長440、530、600 nm處測定吸光值并計算L*、a*和b*值[20]。

1.3.3 酚類物質(zhì)的測定

葡萄酒中花色苷的檢測采用美國安捷倫1200系列高效液相色譜儀，配備6410三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀（QqQ）。所用色譜柱為安捷倫Poroshell 120 EC-C18色譜柱（150 mm×2.1 mm, 2.7 μm）。樣品測定前需經(jīng)過0.22 μm水系濾膜過濾，進樣量為5 μL。洗脫采用的流動相為：含0.1%的甲酸水溶液為A相，含0.1%甲酸的50/50的甲醇乙腈溶液為B相。洗脫程序為10%到100%的B相持續(xù)15 min，后運行程序5 min。流速為0.4 mL/min。柱溫箱溫度控制在55 ℃。質(zhì)譜采用ESI離子源，正離子模式，噴霧電壓為4 kV，離子源溫度為150 ℃，干燥氣溫度為350 ℃，流量為12 L/h，霧化器壓力為35 psi。檢測器為多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）。非花色苷酚類物質(zhì)的檢測所采用的液相系統(tǒng)和質(zhì)譜系統(tǒng)與花色苷的檢測相同，梯度洗脫程序為：0～28 min，10%～46% B；28～29 min，46%～10% B。運行程序5 min，流速：0.4 mL/min；進樣量：1 μL。離子源參數(shù)除了采取負離子模式外其余參數(shù)均與花色苷的檢測方式相同。

各酚類物質(zhì)的定性依據(jù)為本實驗室建立的酚類物質(zhì)母離子庫和經(jīng)過碰撞誘導(dǎo)裂解（CID）產(chǎn)生的離子庫譜[21]，并結(jié)合保留時間進行比對。各花色苷及其衍生物含量均以二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷單體的含量計算，而各非花色苷酚類物質(zhì)及其衍生物含量均以各標準品所繪制的標準曲線參考計算。

1.3.4 感官品評

感官品評由21名葡萄酒專業(yè)人員組成的品評小組進行，依據(jù)《中國葡萄酒品評標準》[22]對葡萄酒的外觀、香氣、滋味、整體指標進行打分。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2016軟件處理，平均值、標準偏差、標準曲線；采用SPSS 22.0進行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4個品種葡萄酒發(fā)酵特性分析

在葡萄酒的釀造過程中，監(jiān)測其發(fā)酵進程。由圖1可知，‘馬瑟蘭’從第2天開始啟動酒精發(fā)酵，其余3個品種從第1天便啟動發(fā)酵。由于微生物發(fā)酵產(chǎn)生熱量，通過溫度變化曲線可知，在第3天所有品種發(fā)酵均達到高峰。隨著酒精濃度的增加，果汁發(fā)酵速率降低，‘蒙特布查諾’最先完成酒精發(fā)酵過程，隨后‘丹魄’‘馬瑟蘭’和‘紫大夫’相繼完成。第6天時，各個品種的比重下降速率趨于0；當(dāng)?shù)竭_第7天時，酒精發(fā)酵全部結(jié)束。隨后分離皮渣，進入蘋果酸-乳酸發(fā)酵階段。由于該地區(qū)秋冬季節(jié)溫度較低，所以蘋果酸-乳酸發(fā)酵時間較長，在11月底完成發(fā)酵后進行裝瓶。

2.2 發(fā)酵過程中基本理化指標的分析

在葡萄酒的釀造過程中，對葡萄原料（葡萄汁）、酒精發(fā)酵結(jié)束、蘋果酸-乳酸發(fā)酵結(jié)束3個關(guān)鍵點進行取樣，檢測分析其基本理化指標，結(jié)果見表1。從表1看出，葡萄入罐時‘馬瑟蘭’與‘丹魄’的可溶性固形物含量相近，顯著高于‘紫大夫’及‘蒙特布查諾’?？傻味ㄋ岷俊商夭疾橹Z’最高，為9.19±0.12 g/L；‘馬瑟蘭’次之，為 6.38±0.12 g/L；‘丹魄’‘紫大夫’相對較低，均低于5 g/L。酒精發(fā)酵結(jié)束時，‘紫大夫’與‘丹魄’總酸略有增加，另外2個品種葡萄酒中總酸降低。當(dāng)蘋果酸-乳酸發(fā)酵結(jié)束時，所有品種葡萄酒中總酸都在乳酸菌的作用下降低，pH在整個過程中始終處于增加趨勢。通過對成品酒CIELAB的測定得出，‘紫大夫’的L*值最小，所以它的明亮度最暗，顏色最深，a*與b*顯著高于其他3個品種，紅色色調(diào)較高，顏色鮮艷，飽和度較高，但同時黃色色調(diào)也高于其他3個品種。而‘丹魄’的L*值最高，明亮度較高，顏色較淺。另外‘馬瑟蘭’的紅色色調(diào)要高于‘蒙特布查諾’，其顏色品質(zhì)優(yōu)于后者。

2.3 4個品種葡萄酒中酚類物質(zhì)的分析

2.3.1 花色苷類物質(zhì)的分析

花色苷是葡萄酒中極其重要的水溶性呈色多酚類物質(zhì)，它的種類及含量對葡萄酒的顏色、風(fēng)味、口感及營養(yǎng)價值起到非常重要的作用[23]。在4個品種的葡萄酒中均檢測出15種單體花色苷物質(zhì)（表2），不同品種葡萄酒所檢測出的單體花色苷種類相同，但含量相差較大。‘紫大夫’中單體花色苷總量顯著高于（Duncan,P＜0.05）其他3個品種，所以解釋了該品種具有較好的顏色品質(zhì)[24]，它在與其他品種的葡萄混釀或者在葡萄酒的調(diào)配過程中具有增色潛力；而‘丹魄’中單體花色苷總量最低，其顏色最淺，顏色指標得分明顯低于其他3個品種，葡萄酒中的花色苷主要由葡萄果皮經(jīng)過浸漬得到，而該結(jié)果與邢婷婷等在葡萄果實中的研究結(jié)果相似[25]。但是‘蒙特布查諾’中單體花色苷含量雖然高于‘馬瑟蘭’，但其a*值卻低于后者；通過對各類花色苷進行分類分析（表3）可知，‘馬瑟蘭’中二甲花色素類物質(zhì)含量占比高達96.84%；葛謙等的研究表明，a*與二甲花翠素類物質(zhì)的含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），葡萄酒體顏色紅色色調(diào)與其有著密切聯(lián)系[26]，進而從花色苷方面對‘馬瑟蘭’的a*值高于‘蒙特布查諾’做出解釋。

表1 發(fā)酵過程中酒樣的基本理化指標Table 1 Basic physicochemical indicators of wine in the fermentation process

表3 4個品種葡萄酒中不同類型單體花色苷比例Table 3 Ratios of different kinds of anthocyanins in four kinds of wines/%

2.3.2 非花色苷酚類物質(zhì)的分析

非花色苷酚類物質(zhì)可作為輔色因子參與花色苷產(chǎn)生分子間的輔色作用，使得花色苷的顯色作用加強[27]，還可以對紅葡萄酒的口感產(chǎn)生一定影響。4個品種的葡萄酒中非花色苷酚類物質(zhì)的檢測結(jié)果如圖2所示，‘馬瑟蘭’葡萄酒樣中非花色苷酚類物質(zhì)含量最高，高達248.24±5.25 mg/L；而‘丹魄’中含量最低，僅為114±1.92 mg/L。在樣品中共檢測到的黃酮醇類物質(zhì)，根據(jù)B環(huán)取代基的不同，可以分為槲皮素類、楊梅酮類以及山萘酚類三類。由圖3可知，槲皮素類物質(zhì)約為46%～70%，4個品種葡萄酒中該物質(zhì)含量由高到低為：紫大夫＞蒙特布查諾＞馬瑟蘭＞丹魄，它是有效的輔色素類物質(zhì)，有研究表明可與花色苷形成穩(wěn)定性較高的色素復(fù)合體，并產(chǎn)生紅移現(xiàn)象[28]。另外，還檢測到9種酚酸類物質(zhì)，此類物質(zhì)的輔色作用略次于黃酮醇類物質(zhì)[29]。由表4可知，羥基苯甲酸類物質(zhì)的含量由高到低為：紫大夫＞丹魄＞馬瑟蘭＞蒙特布查諾，它們作為一類潛在的輔色因子，對花色苷起到良好的保護作用。而咖啡酸是紅酒中最主要的一種羥基肉桂酸，‘蒙特布查諾’中咖啡酸的含量顯著高于其他3個品種，該物質(zhì)同樣具有一定的輔色作用，但是作用效果較弱[30]。同時，在檢測過程中共發(fā)現(xiàn)兒茶素、表兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表棓兒茶素、原花色素二聚體B1以及原花色素二聚體B2等6種黃烷醇類物質(zhì)。在非花色苷酚類物質(zhì)中，此類物質(zhì)的輔色化作用相對較弱，但是對葡萄酒的口感具有一定影響。檢測結(jié)果如表5所示，‘馬瑟蘭’中黃烷醇類物質(zhì)含量為120.99±4.33 mg/L，顯著高于‘蒙特布查諾’‘紫大夫’和‘丹魄’。其中‘馬瑟蘭’中表兒茶素含量最高， Lambert等[31]研究表明，它能夠與花色苷分子形成“π-π”堆疊，產(chǎn)生良好的輔色化作用效果；另有研究表明，表兒茶素參與原花色素的斷裂和形成，有利于形成寡聚的原花色素，延緩原花色素的聚沉，保持葡萄酒的收斂感[32]，所以‘馬瑟蘭’與‘蒙特布查諾’具有更高的紅色色調(diào)。

表4 4個品種葡萄酒中酚酸類物質(zhì)含量Table 4 Phenolic acids content in the four kinds of wines/(mg/L)

2.4 4個品種葡萄酒的感官分析

通過對4個品種的葡萄酒進行感官品評可知，‘馬瑟蘭’呈紅寶石色，果香濃郁，具有荔枝和青椒的香氣，口感柔和，單寧細膩，余味中長；‘紫大夫’呈深紫紅色，香氣優(yōu)雅，具有櫻桃、草莓等紅色漿果香及淡淡花香，口感絲滑，單寧較弱，余味中長；‘丹魄’顏色呈紅色帶有黃色色調(diào)，果香偏弱，酒體口感平順，余味較短；‘蒙特布查諾’呈淺寶石紅色，果香濃郁復(fù)雜，具有櫻桃香及花香，酒體平衡。

感官品評數(shù)據(jù)如表6所示，將其進行分析可得，‘紫大夫’總得分高于其他3個品種，在外觀一項得分較高，這與該品種具有較高的花色苷含量密不可分，且香氣表現(xiàn)良好；‘蒙特布查諾’在香氣上獲得較高分數(shù)，具有濃郁的果香、花香等令人愉悅的氣味，Sagratini等[33]研究表明，該品種葡萄酒中主要的酯類為己酸乙酯、癸酸乙酯和辛酸乙酯等可以帶來愉悅氣味的物質(zhì)；‘馬瑟蘭’的總分略高于‘蒙特布查諾’，主要在香氣方面優(yōu)于后者；而‘丹魄’在各個項目的品評中都不及其他3個品種的葡萄酒，在天山北麓產(chǎn)區(qū)‘丹魄’的表現(xiàn)并不符合其品種特點，可能由于它較適應(yīng)于冷涼地區(qū)栽培，而新疆地區(qū)在葡萄成熟期多炎熱所致。

表5 4個品種葡萄酒中黃烷醇類物質(zhì)含量Table 5 Flavaon-3-ols content in the four kinds of wines/(mg/L)

表6 4個品種葡萄酒感官品評得分Table 6 Sensory taste scores of the four kinds of wines

3 結(jié)論

通過對天山北麓產(chǎn)區(qū)新疆中信國安葡萄酒業(yè)公司引進的‘馬瑟蘭’‘紫大夫’‘丹魄’和‘蒙特布查諾’4個品種的釀酒品質(zhì)進行探究，試驗中使用高效液相色譜-三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-QqQ-MS/MS）對葡萄酒的酚類物質(zhì)進行檢測和分析，并通過感官品嘗對葡萄酒進行品評。結(jié)果表明，‘紫大夫’的總花色苷相對含量最高，酚類物質(zhì)輪廓最為豐富，葡萄酒顏色呈深紫紅色，果香濃郁，在天山北麓地區(qū)栽培釀造可對該產(chǎn)區(qū)葡萄酒的顏色改良發(fā)揮作用，比較適宜于在該產(chǎn)區(qū)種植；‘馬瑟蘭’的非花色苷酚類物質(zhì)含量最高，且具有良好的感官評價，所以在該產(chǎn)區(qū)具有發(fā)展成為優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄品種的潛力；而‘蒙特布查諾’的酚類輪廓較豐富，但L*值較高，顏色較淺，外觀品質(zhì)表現(xiàn)一般；‘丹魄’所釀造的葡萄酒單體花色苷含量較低，顏色淺且?guī)в悬S色色調(diào)，果香較弱，回味較短。所以這兩個品種是否適宜于該地區(qū)干紅葡萄酒的釀造仍需進一步的深入探究。