食品界

西北农林科技大学葡萄酒学院张振文教授等：不同新梢密度‘赤霞珠’葡萄果实品质的差异性分析

新梢管理是葡萄栽培管理中的关键环节，是改善葡萄原料品质的核心技术之一，适宜的新梢密度能够形成良好的叶幕微环境，有助于增强树体的光合能力，促进树体的营养积累，从而提高果实品质。不同葡萄品种及栽培环境所适合的新梢密度不同。衡量酿酒葡萄原料品质的指标有很多，主要包括糖、酸、酚类及香气物质的组分和含量。

西北农林科技大学葡萄酒学院颉锐、张振文*和宁夏大学食品与葡萄酒学的徐国前通过分析贺兰山东麓青铜峡葡萄酒产区不同新梢密度‘赤霞珠’葡萄果实品质的差异，以期明确不同新梢密度果实基本理化指标、酚类及香气物质的差异，筛选出适宜于该产区酿酒葡萄‘赤霞珠’的最佳新梢密度，为提高葡萄果实及葡萄酒的品质提供理论依据。

1.果实基本理化指标分析

新梢密度设4 个不同梯度，分别为15 个/m（T1）、20 个/m（T2）、25 个/m（T3）和30 个/m（T4），每个处理分别处理20 株葡萄植株。由表1可知，各处理间葡萄果穗质量差异不显著，果穗质量范围在99.96～102.30 g之间，新梢密度为30 个/m处理的果穗质量最大（102.30 g）。百粒质量范围在102.90～108.82 g之间，新梢密度为20 个/m的百粒质量最大（108.82 g），显著高于T1处理，其他各处理间均无显著差异。因为总酚、花色苷等酚类物质主要存在于葡萄果皮中，因此皮果比可以间接反映葡萄果实中酚类物质的潜在含量，各处理间皮果比表现为T1（10.21%）＞T3（9.41%）＞T2（8.50%）＞T4（8.23%），新梢密度为15 个/m的皮果比显著高于其他处理。

葡萄果实中可溶性固形物含量与总糖含量正相关，且总糖占可溶性固形物含量的60%～80%，一般酿造优质葡萄酒要求果实糖含量大于17%，各处理果实可溶性固形物范围在25.70%～28.40%之间，且可溶性固形物含量随新梢密度的增大表现出先上升后下降的规律，新梢密度为20 个/m时，可溶性固形物含量分别比新梢密度为15、25 个/m和30 个/m的处理高1.54%、7.86%和10.51%；果实中的有机酸可以使葡萄酒口感醇厚并具有清爽感，对于酿酒葡萄来说，适宜的酸度在6～10 g/L之间，各处理可滴定酸质量浓度在7.09～9.78 g/L之间，新梢密度为15 个/m的可滴定酸含量为7.09 g/L，显著低于其他处理，比新梢密度30 个/m的处理低37.94%；pH值表现为T2（3.41）＜T4（3.44）＜T3（3.53）＜T1（3.56）。

2.果皮酚类物质分析

由图1可知，4 个处理总酚含量表现为T1（56.80 mg/g）＞T4（56.65 mg/g）＞T3（56.57 mg/g）＞T2（54.60 mg/g），单宁含量表现为T1（36.86 mg/g）＞T3（36.63 mg/g）＞T2（34.51 mg/g）＞T4（34.38 mg/g），且各处理之间均无显著差异。新梢密度为30 个/m的总类黄酮含量（31.27 mg/g）最高，分别比T2（21.28 mg/g）和T3（24.32 mg/g）处理显著高46.95%和28.58%，但与T1处理（30.53 mg/g）差异不显著。新梢密度15 个/m的总花色苷含量（23.89 mg/g）最高，分别比T2（20.79 mg/g）、T3（19.59 mg/g）和T4（20.91 mg/g）处理显著高14.91%、21.95%和14.25%。由此可见，不同新梢密度对‘赤霞珠’果皮总酚、单宁、总类黄酮的影响不大，但新梢密度15 个/m的总花色苷含量显著高于其他处理。总酚、单宁、总类黄酮、总花色苷含量表明，新梢密度为15 个/m的处理更有利于葡萄果皮中酚类物质的合成与积累。

3.果皮单体花色苷类物质分析

葡萄果皮中单体花色苷的组成和含量不仅受葡萄品种的影响，还受葡萄栽培管理方式、产区、气候条件等多种外在因素的影响。为进一步研究不同新梢密度葡萄果皮中酚类物质的差异，对单体花色苷类物质进行测定。由表2可知，检测出9 种单体花色苷类物质，其中，二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷含量在4 个处理中均为最高，分别占单体花色苷总量的45%左右。单体花色苷总量与新梢密度呈明显负相关，具体表现为T1（20 776.46 mg/kg）＞T2（19 062.04 mg/kg）＞T3（17 927.60 mg/kg）＞T4（15 896.02 mg/kg），且各处理间差异显著，新梢密度为15 个/m的单体花色苷总量高出新梢密度为30 个/m的30.70%。

单体花色苷可根据酰化类型、甲基化类型以及B环上羟基取代类型进行分类。由图2A可知，4 个新梢密度处理下不同类型单体花色苷表现为：非酰化类＞酰化类，甲基化类＞非甲基化类，花翠素类＞花青素类。各单体花色苷的占比会影响葡萄果实着色、颜色稳定性及其抗氧化能力，酰基化单体花色苷稳定性＞非酰基化单体花色苷，甲基化单体花色苷稳定性＞非甲基化单体花色苷，随着单体花色苷甲基化程度的增加，葡萄的红色色调会得到增强，甲基花青素及二甲花翠素类花色苷B环上不含邻位羟基，故此类花色苷的抗氧化能力较强。结合图2B和表2可知，新梢密度为15 个/m的酰化单体花色苷、甲基化单体花色苷以及甲基花青素、二甲花翠素类单体花色苷含量均显著高于其他3 个处理。由此说明，新梢密度为15 个/m的处理最有利于‘赤霞珠’葡萄果皮中单体花色苷类物质的积累，且该处理下花色苷稳定性及抗氧化能力最强。

4.果皮单体花色苷物质的主成分分析（principal component analysis，PCA）

从图3A可以看出，PC1能够将新梢密度为15、20 个/m的处理与新梢密度为25、30 个/m的处理在位置上区分开，PC2能够将新梢密度为25 个/m的处理与其他处理区分开，新梢密度15 个/m和新梢密度20 个/m的处理主要位于PC1的正方向，新梢密度30 个/m的处理主要位于PC2的正方向，新梢密度25 个/m的处理主要位于第3象限（PC1和PC2的负方向）；结合图3B可以看出，新梢密度为15 个/m和新梢密度为20 个/m的处理主要受V1、V3、V5等花色苷的影响较大，新梢密度为25 个/m的处理主要受V7的影响较大，新梢密度为30 个/m的处理主要受V2、V4、V6等花色苷的影响较大。由图3可知，PC1和PC2的累计贡献率为84.124%，PC1的贡献率为59.122%，PC2的贡献率为25.002%，除V6以外的酰化花色苷和非酰化花色苷均位于PC1的正方向，对PC1有正的响应，V1、V2、V3、V4、V6、V8位于PC2的正方向，对PC2有正的响应，V5、V7、V9位于PC2的负方向，对PC2有负的响应。

单体花色苷物质的PCA表明，4 种不同新梢密度成熟葡萄果皮中各花色苷单体含量具有较大差异，新梢密度为15 个/m的处理对单体花色苷含量的影响更为明显。

5.果实香气物质分析

由图4可直观看出，60 种香气物质在4 个处理中含量的变化情况，T1处理葡萄果实中香气物质的含量显著高于其他处理。对各类香气物质的含量进一步分析，由图5可以看出，不同处理间香气物质总量差异显著且随新梢密度的增大而减少，具体表现为T1（26 967.19 μg/L）＞T2（23 616.57 μg/L）＞T3（19 909.84 μg/L）＞T4（18 711.33 μg/L），T1高出T4处理44.12%。醇类物质各处理间差异显著，其含量随新梢密度的增大而减少，具体表现为T1（23 510.84 μg/L）＞T2（20 971.77 μg/L）＞T3（17 104.26 μg/L）＞T4（15 845.42 μg/L），T1高出T4处理48.38%；酯类物质各处理间差异显著，具体表现为T1（1 829.33 μg/L）＞T3（1 252.74 μg/L）＞T4（1 241.63 μg/L）＞T2（1 016.51 μg/L）；萜烯类物质的含量范围为59.03～133.84 μg/L，T1处理的质量浓度最高（133.84 μg/L），其次是T2处理（133.46 μg/L），T3处理的含量最低（59.03 μg/L），T1处理显著高出T3处理的两倍多；酸类物质只有T1和T4处理间差异显著，其他处理间均无显著差异，其质量浓度范围在1 335.08～1 339.50 μg/L之间；醛类、酚类及其他香气成分（2-甲氧基-3-异丁基吡嗪、β-紫罗兰酮及氧化玫瑰）各处理间差异不显著，醛类和酚类物质质量浓度范围分别为76.89～77.40 μg/L和63.19～63.22 μg/L，4 个处理其他香气成分的总质量浓度均为16.20 μg/L。通过分析，不同新梢密度‘赤霞珠’果实中共检测到醇类18 种、酯类18 种、酸类6 种、萜烯类8 种、醛类5 种、酚类2 种及其他3 种成分在内的60 种香气物质。

由此说明，新梢密度主要对‘赤霞珠’葡萄果实中醇类、酯类、萜烯类香气物质的影响较大，而对酸类、醛类、酚类及其他香气成分的影响较小，且新梢较低密度果实香气物质总量及赋有愉悦花香、果香的酯类、萜烯类物质含量显著较高，这与Reynolds等研究结果基本一致。

6.果实品质综合分析

对不同新梢密度处理的果实可溶性固形物、可滴定酸、酚类物质、单体花色苷及香气物质含量进行PCA。如图6所示，提取特征值大于1的PC，3 个PC的贡献率分别为53.216%、27.112%、19.672%。结合表3和图6可知，可溶性固形物、单宁、总花色苷、香气物质及大部分单体花色苷均对PC1有较大贡献，可滴定酸及V2（花青素-3-O-葡萄糖苷）、V4（甲基花青素-3-O-葡萄糖苷）、V6（甲基花青素-3-O-(6″-O-乙酰化)-葡萄糖苷）对PC2的贡献较大，总酚和总类黄酮对PC3的贡献较大。

根据各指标因子的成分矩阵和PC初始特征值，确定PC对应不同因子的权重，建立得分模型，再结合PC贡献率最终得到不同新梢密度处理下果实品质的综合得分（表4）。由表4可知，不同新梢密度处理‘赤霞珠’果实综合品质表现为T1（新梢密度15 个/m）＞T2（新梢密度20 个/m）＞T4（新梢密度30 个/m）＞T3（新梢密度25 个/m）。这可能是因为相对较低的新梢密度，能够形成果实生长的最佳叶幕微环境，并且随着新梢密度的降低，对应葡萄单株负载量较小，有利于促进果实成熟以及次生代谢物的合成与积累。

结论

通过不同新梢密度对‘赤霞珠’酿酒葡萄果实基本理化指标（果穗质量、百粒质量、皮果比、可溶性固形物、可滴定酸、pH值）、果皮酚类物质（总酚、单宁、总类黄酮、总花色苷、单体花色苷）及果实香气物质的影响进行研究，并对果实品质进行了综合分析。结果表明，4 个新梢密度处理间果穗质量无显著差异；新梢密度为20 个/m的百粒质量最大，且各处理间差异不大；新梢密度为15 个/m的皮果比最大，显著高于其他处理；新梢密度为15个/m的可滴定酸含量最为适宜，而新梢较高密度的可滴定酸含量偏高。酚类物质方面，成熟葡萄果皮中总酚、单宁及总花色苷含量均表现为新梢密度15 个/m的处理高于其他处理，总类黄酮含量最高的是新梢密度为30 个/m的处理，但与新梢密度为15 个/m的处理间无显著差异；单体花色苷总量随新梢密度的增大而减少，新梢密度为15 个/m的单体花色苷总量最高，并且该处理下酰化、甲基化单体花色苷以及具有抗氧化活性的甲基花青素和二甲花翠素类花色苷的含量均最高，其次是新梢密度为20 个/m的处理。单体花色苷含量的PCA可以将不同新梢密度的处理很好区分开，并且能直观看出各处理对单体花色苷的影响不同，新梢密度为15 个/m的处理对单体花色苷类化合物的影响更大。香气物质表现出与酚类物质一致的规律，果实香气物质总量与新梢密度呈负相关，新梢较低密度果实中香气物质的含量显著较高且有利于果实品质的香气物质含量也显著较高。果实综合品质PCA表明，新梢密度为15 个/m的果实综合品质最好，其次是新梢密度为20 个/m的处理。

综上所述，适宜于宁夏贺兰山东麓青铜峡市鸽子山基地气候及土壤条件下生产优质‘赤霞珠’葡萄的新梢密度为15～20 个/m。

本文《不同新梢密度‘赤霞珠’葡萄果实品质的差异性分析》来源于《食品科学》2023年44卷第10期317页，作者：颉锐，徐国前，张振文。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220714-150。