山葡萄綜合開發(fā)利用研究進(jìn)展

崔長偉，劉麗媛，王　華，2，3，*，李　華，2，3，馬彤彤

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 合陽葡萄試驗(yàn)示范站，陜西 合陽 715300；4.西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

山葡萄綜合開發(fā)利用研究進(jìn)展

崔長偉1，劉麗媛1，王華1，2，3，*，李華1，2，3，馬彤彤4

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 合陽葡萄試驗(yàn)示范站，陜西 合陽 715300；4.西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

山葡萄作為中國較有特色的種質(zhì)資源，其抗寒、抗病、典型性等特征受到人們的廣泛關(guān)注。近年來對山葡萄的研究不斷取得新進(jìn)展，其綜合利用范圍也不斷拓展。本文主要概述山葡萄漿果、葡萄皮、葡萄籽等的綜合利用，尤其對山葡萄漿果及其葡萄酒中具有保健功能的活性物質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)闡述，對以后山葡萄更深層次的綜合利用進(jìn)行長遠(yuǎn)展望，以期為山葡萄科研工作者和生產(chǎn)者提供借鑒參考。

山葡萄；釀酒工藝；葡萄皮；葡萄籽；生物活性物質(zhì)；保健功能

山葡萄也稱東北山葡萄（Vitis amurensis Rupr.），是葡萄科葡萄屬落葉藤本植物，與刺葡萄、毛葡萄等同屬東亞種群較有特色種質(zhì)資源，原產(chǎn)中國東北、華北及朝鮮、俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，主要分布于我國黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等地［1-2］。山葡萄是葡萄屬中最抗寒的一個(gè)種，枝蔓能耐-40 ℃低溫，根系可耐-15 ℃低溫［3］，對白腐病、黑痘病、炭疽病等主要葡萄病害表現(xiàn)出一定的抗病力，是葡萄抗寒、抗病育種的寶貴資源［4-6］。

山葡萄作為釀酒原料已經(jīng)有70多年的歷史，是我國東北地區(qū)葡萄酒工業(yè)的主要原料。根據(jù)2008年的統(tǒng)計(jì)，山葡萄在東北三省和內(nèi)蒙古等地栽培面積達(dá)到1.1 萬hm2，平均畝產(chǎn)達(dá)到780 kg，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來2 億元左右的純收益，是種植玉米等糧食作物收益的3～5 倍；當(dāng)年釀造山葡萄酒給社會(huì)創(chuàng)造收益18 億元左右，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)作物。隨著山葡萄酒的熱銷，山葡萄產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，栽培面積不斷擴(kuò)大并且相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈日漸完善，農(nóng)民收入和社會(huì)價(jià)值持續(xù)提高。除了經(jīng)濟(jì)價(jià)值外，山葡萄以及山葡萄酒的典型性，將會(huì)體現(xiàn)鮮明的中國特色，為中國立足世界葡萄酒之林奠定基礎(chǔ)，從而重塑中國在世界葡萄酒行業(yè)的地位。世界范圍內(nèi)釀酒品種以歐亞種葡萄（Vitis vinifera）為主，栽培技術(shù)與釀酒工藝大同小異，導(dǎo)致葡萄酒同質(zhì)化較為嚴(yán)重。山葡萄酒典型性強(qiáng)，品質(zhì)優(yōu)良，營養(yǎng)價(jià)值高，含有多種生物活性物質(zhì)，具有鮮明的地方特色［7］。隨著科研力量的投入，山葡萄相關(guān)研究不斷取得新的進(jìn)展，其抗寒性、抗病性以及多酚類物質(zhì)的研究已經(jīng)取得較大進(jìn)展［8］。目前，山葡萄不僅用來釀酒，其相關(guān)產(chǎn)品也不斷開發(fā)利用，綜合利用的深度和廣度得到極大拓展?，F(xiàn)在，山葡萄的應(yīng)用已涉及到食品、藥品、保健品等領(lǐng)域，并且針對山葡萄酒以及釀酒皮渣中活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的研究開發(fā)也不斷加深。但是對山葡萄綜合利用方面的報(bào)道還鮮有見到，本文結(jié)合國內(nèi)外的最新研究概述山葡萄綜合利用現(xiàn)狀，以期為山葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1　品種選育

野生山葡萄多為雌雄異株，1963年，我國科研工作者發(fā)現(xiàn)了兩性花山葡萄‘雙慶’之后，山葡萄育種工作開始從野生資源選優(yōu)轉(zhuǎn)到與世界優(yōu)良釀酒品種的雜交育種方面［9］。其中從野生資源中優(yōu)選的除‘雙慶’外，還有‘左山一’、‘左山二’。近年來，應(yīng)用比較廣泛的山葡萄品種‘左紅一’、‘公釀一號’、‘公釀二號’、‘雙紅’、‘雙優(yōu)’、‘雙豐’、‘左優(yōu)紅’、‘北冰紅’、‘雪蘭紅’等都是通過種內(nèi)雜交或與歐亞名種進(jìn)行種間雜交、回交以及重復(fù)雜交等方式選育而成。山葡萄到目前為止選育的都是紅色釀酒品種，白色釀酒品種目前還沒有相關(guān)報(bào)道。現(xiàn)在生產(chǎn)上的主栽品種為‘雙紅’、‘左優(yōu)紅’、‘北冰紅’等優(yōu)良品種。到目前為止，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所多年來共收集、保存山葡萄種質(zhì)400余份，其中，野生資源達(dá)342 份、俄羅斯資源2 份［10］。通過人工選育其果實(shí)品質(zhì)不斷得到改良，加之獨(dú)特的氣候地理?xiàng)l件，干紅、甜紅、冰紅等各種不同類型的葡萄酒被研發(fā)出來，從而豐富了中國及世界葡萄酒市場。

2　漿果特性

山葡萄具“四高二低”的特點(diǎn)，即高酸、高單寧、高色素、高干浸出物、低糖、低出汁率，果香色濃，口味酸甜，營養(yǎng)價(jià)值高，是榨汁和釀酒的特色原料［11］。山葡萄漿果除含有糖、有機(jī)酸、氨基酸、礦物質(zhì)、維生素外，生物活性多酚和典型呈香物質(zhì)也是山葡萄有別于歐亞種的重要特征。酚類物質(zhì)是葡萄漿果中一種重要的次生代謝產(chǎn)物，主要包括花色苷和非花色苷兩類物質(zhì)，其中非花色苷酚類物質(zhì)包括苯甲酸類、肉桂酸類、黃烷-3-醇類、黃酮醇類、白藜蘆醇類等，對葡萄漿果和葡萄酒的感官質(zhì)量有重要影響，尤其對紅葡萄酒的色澤、苦味、收斂性、澄清度和穩(wěn)定性等起重要作用［12］。趙權(quán)等［13-14］用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（high-performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS/MS）技術(shù)測定不同品種山葡萄酒和果皮中花色苷和非花色苷酚的含量和種類，總共測出15 種花色苷和30 種非花色苷酚，同一產(chǎn)區(qū)不同品種間花色苷和非花色苷酚的種類和含量都存在差別。其中在‘雙紅’葡萄中檢測到13 種花色苷，其果皮中非花色苷酚以黃酮醇類、肉桂酸類為主，總量最多，是其他品種的數(shù)倍；‘雙紅’酒中非花色苷酚種類多達(dá)21 種，其中白藜蘆醇的含量最高。這些酚類物質(zhì)具有抗氧化活性，作為食品添加劑應(yīng)用在食品、藥品、保健品等行業(yè)，具有良好的保健功能。除了酚類物質(zhì)外，葡萄漿果中含有豐富的香氣物質(zhì)，涂正順等［15］研究發(fā)現(xiàn)山葡萄果香成分主要有乙酸乙酯、己酸乙酯、橙花醇乙酸酯、乙酸苯乙酯、異丁醇、3-甲基丁醇、正己醇、2-辛醇、苯乙醇、香茅醇、里哪醇、2-辛酮和苯醛等，但是在各個(gè)品種中種類和數(shù)量都存在差別。并且果實(shí)通過冰凍等處理后，其香氣成分會(huì)發(fā)生很大變化，其釀造的酒香氣更濃郁［16］。

3　山葡萄酒

3.1山葡萄酒品質(zhì)

葡萄酒既要求達(dá)到“平衡”又需要具有“個(gè)性”，只有這樣的葡萄酒才是優(yōu)質(zhì)的葡萄酒。山葡萄酒呈寶石紅色，果香濃郁、醇厚、爽口，回味悠長并且還富含多糖、有機(jī)酸、氨基酸、礦物質(zhì)、維生素、植物色素等基本成分，以及原花青素、黃酮類、白藜蘆醇等高效生物活性物質(zhì)［17］。但山葡萄酒普遍具有酸高、苦澀味重等特點(diǎn)，使得山葡萄酒口感略顯粗糙，因此長期以來釀造的山葡萄酒品質(zhì)偏低，甚至只能用來釀造甜紅山葡萄酒。然而，隨著新品種的選育，如釀造優(yōu)質(zhì)單品種干紅葡萄酒的‘左優(yōu)紅’、釀造冰紅酒的‘北冰紅’等新品種的品質(zhì)不斷提高，并且與歐亞種相比具有鮮明的“個(gè)性”。山葡萄酒的“個(gè)性”主要體現(xiàn)在顏色和香氣物質(zhì)典型性及豐富度方面，通過充分浸漬后山葡萄酒色素含量是歐亞種葡萄酒的多倍，并且與美洲種葡萄一樣含有較多的花色素雙糖苷3，5-O-雙糖苷花色苷，而歐亞種只含有少量的雙糖苷，為其色素含量的1%～10%，用紙上層析法檢測不出來，用這個(gè)方法可以將山葡萄酒與歐亞種葡萄酒區(qū)別開。香氣物質(zhì)的種類和數(shù)量也與歐亞種差別很大，椴樹花香、蜂蜜香、野草莓香和野山杏仁香等諸多香氣融合構(gòu)成山葡萄的特征香氣［18］。葡萄酒中的風(fēng)味組分首先來自于葡萄漿果的香氣物質(zhì)，但是最主要是來源于葡萄發(fā)酵過程中產(chǎn)生的烴類、醇類、酯類、羧酸類、醛類、酮類、烯烴類等［19］。香氣物質(zhì)作為評價(jià)葡萄酒質(zhì)量的重要指標(biāo)，對葡萄酒中香氣物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和鑒定是科研的重點(diǎn)。閻雪等［20］用頂空液相微萃取/氣相色譜-質(zhì)譜的方法檢測‘28號’、‘雙紅’、‘雙優(yōu)’3 個(gè)山葡萄品種原酒的風(fēng)味組分，經(jīng)分析表明其香氣組成主要是烴類、醇類、酯類、酮類、烯醇類、醛類、含硫化合物、含氮化學(xué)物、雜環(huán)化合物等，不同品種種類和數(shù)量存在差異。

近年來科研或生產(chǎn)單位不斷探索研究山葡萄及其山葡萄酒中的特性成分，對其結(jié)構(gòu)和功能已取得較大進(jìn)展，依據(jù)特定成分的規(guī)律性變化現(xiàn)已制定出山葡萄酒以及山葡萄露酒的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。山葡萄中有機(jī)酸含量高，這也是山葡萄典型特征之一。丁梅等［21］采用Shimpack VP-ODS色譜柱，以磷酸二氫鉀（0.02 mol/L，pH 2.9）-甲醇（98∶2，V/V）為流動(dòng)相，在210 nm波長處檢測，測定不同品種（‘雙紅’、‘雙優(yōu)’、‘左優(yōu)紅’、‘北冰紅’、‘公釀一號’）山葡萄原酒中的有機(jī)酸，該檢測確定山葡萄酒及露酒中有機(jī)酸的特征峰，并以此作為山葡萄酒及露酒品質(zhì)評價(jià)和真?zhèn)舞b定的依據(jù)，為鑒別山葡萄酒及其露酒的品質(zhì)和真?zhèn)翁峁┝朔椒ㄒ罁?jù)?？傊?，山葡萄的典型成分隨著研究的深入將為山葡萄酒的開發(fā)研究提供技術(shù)和理論支撐。

3.2山葡萄釀酒工藝

近年來，中國葡萄酒業(yè)取得了長足性的發(fā)展，但是釀酒葡萄以歐亞種為主，中國栽培的釀酒葡萄赤霞珠面積可占到70%，導(dǎo)致葡萄酒產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。山葡萄是中國較有特色的種質(zhì)資源，由其釀造的山葡萄酒營養(yǎng)豐富，單寧色素含量高，礦物質(zhì)、維生素、必需氨基酸含量等都比歐亞種含量高，其中白藜蘆醇的含量顯著高于歐亞種［22］。山葡萄的獨(dú)特性決定了山葡萄釀酒工藝與歐亞種葡萄釀酒工藝的差別，目前山葡萄釀造中面臨的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在特色菌種選育缺乏，葡萄漿果糖低酸高、苦澀味重等方面。

3.2.1工藝研發(fā)

山葡萄是中國較有特色的種質(zhì)資源，選種育種工作的不斷開展使新品種不斷被選育出來，特色釀酒工藝和山葡萄酒品種也相繼開發(fā)出來，豐富了中國山葡萄酒市場，彰顯了中國特色?，F(xiàn)在山葡萄酒工藝開發(fā)主要集中在甜紅葡萄酒、干紅葡萄酒和冰紅葡萄酒等方面。山葡萄釀酒工藝的研發(fā)主要是在成熟釀酒工藝的基礎(chǔ)上結(jié)合山葡萄“四高二低”的特性進(jìn)行工藝技術(shù)的調(diào)整和優(yōu)化。優(yōu)質(zhì)葡萄酒最基本的要求是達(dá)到各成分的平衡，其中糖酸平衡、多酚和香氣平衡是葡萄酒平衡的基本衡量指標(biāo)。而山葡萄具有糖低酸高、單寧和色素含量高、香氣典型性強(qiáng)等特性，為了使其達(dá)到葡萄酒的平衡需要從葡萄栽培、葡萄酒釀造工藝、葡萄酒品嘗等多學(xué)科不同角度出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化，從而釀造獲得優(yōu)質(zhì)山葡萄酒。

山葡萄工藝的研發(fā)思路是根據(jù)山葡萄的特性進(jìn)行技術(shù)路線的優(yōu)化亦或者開發(fā)特種葡萄酒。彭欣莉等［23］選擇低糖高酸山葡萄品種‘左山一’釀造低醇甜紅山葡萄酒，并且確定了最佳釀造工藝為60 ℃、30 min熱浸提、20 ℃，6 d低溫發(fā)酵、50 mg/L明膠澄清，釀造出了深寶石紅色、醇厚飽滿的低醇山葡萄酒。冰酒最早誕生在德國的Franconia地區(qū)，經(jīng)過200多年的發(fā)展，冰酒已經(jīng)成為酒中極品，具有清亮晶瑩，果香濃郁雅致，甜香純凈，醇厚怡人等特點(diǎn)［24］。金勇鍵等［25］以‘公釀一號’等為原料，初步研究確定了釀造冰山葡萄酒的工藝，就關(guān)鍵工藝步驟：降酸、酶解和選育酵母等進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并且對冰山葡萄酒原料的選擇、酵母的篩選、發(fā)酵工藝的確定和營養(yǎng)成分的分析等進(jìn)行了詳細(xì)闡述。陳長武等［26］優(yōu)化了以‘公釀一號’釀造冰酒的工藝技術(shù)，確定了原料的采收溫度（＜-8 ℃）、發(fā)酵溫度（10～12 ℃）、澄清處理?xiàng)l件（明膠50 mg/L）等工藝處理并且為冰酒特色酵母的篩選提供了理論和方法上的指導(dǎo)，通過新工藝的應(yīng)用從而釀造了品質(zhì)優(yōu)良的冰紅山葡萄酒。南海龍等［27］以‘北冰紅’為原料，釀造冰紅葡萄酒并且確定了釀造冰紅酒的最佳釀造工藝，溫度控制為13～15 ℃，經(jīng)過25～30 d后原汁完成酒精發(fā)酵，原酒理化及感官指標(biāo)均滿足優(yōu)質(zhì)冰酒要求，研究表明‘北冰紅’非常適合釀造冰紅葡萄酒。除了根據(jù)特性進(jìn)行工藝研發(fā)外，其他的研發(fā)思路就是依靠工藝技術(shù)使山葡萄各成分達(dá)到平衡。比如采取相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行降酸、調(diào)節(jié)色素和單寧含量，通過栽培措施進(jìn)行增糖降酸等。宋潤剛等［28］研制‘雙紅’單品種酒獲得成功，其采用三段發(fā)酵工藝、添加活性干酵母、酶處理、下膠處理等工藝獲得品質(zhì)優(yōu)良干紅山葡萄酒，但是總酸超過國家標(biāo)準(zhǔn)，采用傳統(tǒng)降酸處理可有效降低酸度，但是帶走大部分的果香、酒香，嚴(yán)重影響干紅酒品質(zhì)。因此優(yōu)化工藝，在保證品質(zhì)的前提下有效降酸成為山葡萄干紅酒釀造的關(guān)鍵。另外通過配套的栽培技術(shù)（夏剪、通風(fēng)、透光、漿果成熟前一個(gè)月噴灑磷酸二氫鉀、乙烯利和適當(dāng)晚采收等）也可以提高含糖量，降低總酸。除了工藝的優(yōu)化外，釀造設(shè)備的創(chuàng)新優(yōu)化也可以提高山葡萄酒的品質(zhì)。溫雪飛［29-30］以‘雙紅’為原料采用熱浸提發(fā)酵工藝以及旋轉(zhuǎn)罐釀造工藝優(yōu)化了雙紅干紅葡萄酒的釀造工藝，研究表明與傳統(tǒng)發(fā)酵工藝相比，干浸出物、殘?zhí)?、酯和色度、花色素均較高，將為大規(guī)模釀造‘雙紅’干紅酒提供理論依據(jù)。要釀造品質(zhì)優(yōu)良的葡萄酒除了采用工藝技術(shù)達(dá)到糖酸、多酚與香氣等平衡外，還需要根據(jù)山葡萄的感官特性進(jìn)行技術(shù)調(diào)整。張文英等［31］研究了山葡萄酒出現(xiàn)苦澀味的各種原因（酒中單寧、苦味樹脂、糖苷含量過高，酒氧化過度，被苦味病菌污染等）并且有針對性地提出了各種原因?qū)?yīng)的解決措施，為山葡萄酒的釀造提供了技術(shù)支持。

3.2.2酵母選育

山葡萄自身攜帶的野生酵母經(jīng)過長期自然選擇逐漸適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥篮推咸哑贩N，從而形成了適應(yīng)特異葡萄酒的菌系。因此，從山葡萄上分離優(yōu)良酵母釀造山葡萄酒，可以發(fā)揮自身酵母的優(yōu)越性及獨(dú)一無二的地方特色［32］。并且山葡萄漿果中較高含量的酸（12 g/L左右）使得適于釀造歐亞種葡萄酒的商業(yè)酵母不完全適合山葡萄酒的開發(fā)，因此開發(fā)本土特色酵母將會(huì)顯著改善山葡萄酒的品質(zhì)。對于中國葡萄酒同質(zhì)化嚴(yán)重的問題，除了選育新品種之外，篩選具有本土特色的酵母菌群也是一條重要途徑，對于單品種山葡萄酒篩選其自然發(fā)酵過程中的酵母菌群，從而形成酒廠或地區(qū)專屬酵母，將從根本上解決現(xiàn)今葡萄酒普遍同質(zhì)化的問題并形成更具區(qū)域性特色的山葡萄酒。

戰(zhàn)景娟等［33］針對山葡萄“四高二低”的特點(diǎn)分離出適合山葡萄發(fā)酵的最佳酵母菌種‘長白山一號’酵母，并且就酵母對低溫、高酸、降糖速率、營養(yǎng)理化等與商業(yè)酵母進(jìn)行了對比，其效果具有顯著優(yōu)勢。蘇龍等［34］通過對東北山葡萄自然發(fā)酵過程中自然菌種的檢測，發(fā)現(xiàn)與歐亞種葡萄發(fā)酵菌群存在巨大差別，以適應(yīng)山葡萄發(fā)酵高酸低溫的發(fā)酵特性，土著菌群混合發(fā)酵更能產(chǎn)生具有特色的山葡萄酒，將給我國特色山葡萄酒的開發(fā)提供理論和技術(shù)支持。李梓等［35］通過對‘雙紅’等6 個(gè)山葡萄品種自然發(fā)酵全過程中的菌群用WL培養(yǎng)基進(jìn)行分離鑒定，初步分離鑒定出6 種顏色和形態(tài)各異的菌落，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)不同品種山葡萄上的野生酵母菌種類和數(shù)量各異，從而為開發(fā)不同單品種山葡萄酒提供了理論依據(jù)。

3.2.3輔料應(yīng)用

現(xiàn)代葡萄酒釀造工藝由舊世界憑借經(jīng)驗(yàn)的藝術(shù)形式轉(zhuǎn)變成了新世界依托科學(xué)的技術(shù)體系。新的科學(xué)成果不斷運(yùn)用到葡萄酒的釀造過程中，釀酒輔料的開發(fā)運(yùn)用就是一個(gè)典型，顯著地提高了葡萄酒的品質(zhì)。山葡萄酒的釀造也因相應(yīng)輔料的參與，并取得了良好的效果。

商業(yè)化的果膠酶是多種果膠質(zhì)酶和糖苷酶的混合物，它可以通過與葡萄果皮、葡萄汁等的綜合作用，可以軟化果肉組織的果膠質(zhì)，使果膠質(zhì)分解成半乳糖醛酸和果膠酸，從而顯著提高出汁率、利于葡萄色素的提取與穩(wěn)定、芳香物質(zhì)的提取等，并且還有利于葡萄汁的澄清，改善葡萄酒感官質(zhì)量?？傊z酶在葡萄酒的釀造過程中具有重要的作用。覃宇陽等［36］研究在山葡萄酒不同釀造階段添加果膠酶對酒質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)由于山葡萄含有較多的果膠質(zhì)，在果漿發(fā)酵前期添加果膠酶使酒澀味重且發(fā)酵不徹底，酒品質(zhì)下降，用果膠酶處理酒精發(fā)酵結(jié)束后的新酒，可以提高山葡萄酒的質(zhì)量并能促進(jìn)成熟。屈慧鴿等［37］用‘公釀一號’為釀酒材料，研究發(fā)酵助劑對酒精發(fā)酵的影響，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵助劑除可使酒精發(fā)酵加速且更徹底外，還可以降低揮發(fā)酸含量，但是總酸含量增加，最佳用量為1 g/kg。纖維素酶與果膠酶具有類似的作用原理，呂聞明［38］以‘雙紅’山葡萄釀酒，研究了不同質(zhì)量濃度纖維素酶對葡萄酒顏色的影響，研究表明0.03 mg/L的纖維素酶有利于色素的浸提和穩(wěn)定。隨著釀造工藝的不斷優(yōu)化，不同的釀酒輔料也會(huì)相繼運(yùn)用到山葡萄酒的研發(fā)中，相信山葡萄酒的品質(zhì)也會(huì)有相應(yīng)提高。

4　山葡萄相關(guān)產(chǎn)品

山葡萄主要用來釀造純汁山葡萄酒。然而，隨著人們對飲料口感與營養(yǎng)的需求，山葡萄復(fù)合酒品種也相繼開發(fā)研制出來，比如與金銀花［39］、藍(lán)莓［40］等復(fù)合并且對其釀造工藝進(jìn)行了研發(fā)優(yōu)化。除了酒精飲料外，山葡萄也可用來釀醋、開發(fā)醋酸飲料、果汁等非酒精產(chǎn)品。山葡萄果實(shí)中含有豐富的白藜蘆醇和各類糖，因此是釀醋的上等原料。利用山葡萄釀制醋飲料，既能增加飲料的花色品種，又可為葡萄深加工，提高果樹栽培的綜合經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造條件。李樹紅等［41］以山葡萄為原料，進(jìn)行了釀醋工藝的研發(fā)優(yōu)化，醋酸菌接種量為3%、醋醅含水量65%～70%、谷殼與麩皮質(zhì)量比為1∶1，并且在經(jīng)過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測后發(fā)現(xiàn)了8 種揮發(fā)性香氣組分。山葡萄醋還可以和其他果汁、白砂糖、蜂蜜、檸檬酸等進(jìn)行混合用來配制大眾喜歡的醋酸飲料［42］。山葡萄也可直接用于榨取果汁，果汁中含有豐富的多酚物質(zhì)，抗氧化活性強(qiáng)，營養(yǎng)價(jià)值極高［43］。

5　釀酒皮渣利用

山葡萄酒釀造過程中會(huì)產(chǎn)生大量的皮渣，其中比例較大的就是葡萄皮和葡萄籽。山葡萄葡萄籽含油量可以達(dá)到14%～17%，并且含有豐富的多酚類物質(zhì)［44］。開展葡萄皮渣綜合利用，不僅可以獲得良好的社會(huì)效益，而且能夠有效減輕環(huán)保壓力，獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因而，山葡萄皮渣的綜合利用將為山葡萄產(chǎn)業(yè)增加一道亮點(diǎn)。此外，山葡萄根莖葉中相關(guān)生物活性物質(zhì)的提取研究也得到了日益關(guān)注［45-47］。

5.1葡萄皮

葡萄皮中含有花色素、原花色素、白藜蘆醇、兒茶素以及多聚體等多種生物活性物質(zhì)，可發(fā)揮抗氧化、清除自由基、抗癌、防癌、抗衰老以及預(yù)防心血管疾病等作用［48］?，F(xiàn)在山葡萄皮的綜合利用主要集中在天然花色苷和多酚類物質(zhì)的提取工藝和應(yīng)用方面。山葡萄皮紅色素抗光解、耐熱性較好，加熱和光照對色素穩(wěn)定性影響不大，外觀顏色仍為玫瑰紅色，果皮色價(jià)在20～134之間，是歐亞種葡萄色素含量的4～8 倍，因此山葡萄色素是健康安全食品添加劑的重要來源［49］。山葡萄果皮中含有豐富的多酚物質(zhì)，其中白藜蘆醇一直是研究的熱點(diǎn)，具有多種生物學(xué)活性及藥理作用，具有抗癌、抗菌、抗氧化、抗自由基、預(yù)防心臟病和抗誘變等作用，因此具有巨大的商業(yè)價(jià)值［50］。

天然植物色素作為食品的著色劑已有悠久的歷史，隨著食品工業(yè)的發(fā)展和人們健康意識的提高，天然植物色素將會(huì)代替人工合成的化學(xué)色素，因此尋求天然植物色素是解決這個(gè)問題的必經(jīng)之路。山葡萄色素含量高，其不僅具有食品染色的單一功能，并且還具有一定的藥理功效和營養(yǎng)價(jià)值。鄒宇等［51］研究了山葡萄花色素的提取工藝和穩(wěn)定性，研究發(fā)現(xiàn)山葡萄花色素穩(wěn)定性好，并且確定了提取工藝條件：提取劑（乙醇）體積分?jǐn)?shù)為70%、提取溫度為70 ℃、提取時(shí)間70 min，所得山葡萄皮紅色素提取液在516 nm波長處的光密度（OD）值在0.8左右。趙權(quán)等［52-53］以‘雙豐’和‘左紅一’山葡萄皮為實(shí)驗(yàn)材料，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分別確定了山葡萄皮花色苷和多酚的最優(yōu)提取工藝，花色苷提取最佳工藝：體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇溶液，按1∶12（m/V）的料液比、浸提溫度30 ℃、浸提時(shí)間30 min。多酚提取的最優(yōu)工藝：體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇溶液，按1∶10（m/V）的料液比在90 ℃回流浸提30 min，在此條件下提取2 次，山葡萄皮多酚浸提率為93.2%，為山葡萄皮中花色苷和多酚的提取提供了技術(shù)參考。錢時(shí)權(quán)等［54］在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合正交試驗(yàn)，研究纖維素酶酶解溫度、超聲波處理時(shí)間、料液比、提取時(shí)間對白藜蘆醇提取含量的影響，研究確定了白藜蘆醇的最佳提取工藝：酶解溫度55 ℃、超聲波處理時(shí)間5 min、料液比1∶30（m/V）、提取時(shí)間4 h。研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合處理明顯好于單因素處理，為白藜蘆醇的有效提取應(yīng)用提供工藝參考。并且經(jīng)研究表明在山葡萄的生長發(fā)育過程中白藜蘆醇含量由高到低的順序?yàn)槿~、卷須＞莖＞種子＞果皮果肉，葉片中含量最高，這為山葡萄葉片的綜合利用指明了方向［55］。山葡萄皮中除了花色苷和多酚類物質(zhì)外，還有多種功能性組分仍需要深度探究，以期實(shí)現(xiàn)山葡萄皮的高效多重利用。

5.2葡萄籽

釀酒產(chǎn)生的葡萄籽占皮渣的65%，僅此每年我國生產(chǎn)葡萄酒后的廢渣中就有400～600 萬kg的葡萄籽［56］。山葡萄籽中含有大量的營養(yǎng)及活性成分，如蛋白質(zhì)、微量元素、維生素、低聚原花青素、白藜蘆醇、黃酮、不飽和脂肪酸等，具有抗氧化、抗動(dòng)脈硬化、抗血栓、抗胃潰瘍、抗菌、抗炎、抗癌等功效［57］。山葡萄籽還含有人體所需的16 種氨基酸，各種氨基酸含量均衡，而且必需氨基酸的含量較高，占氨基酸總量的27.71%，鈣、鐵、錳等微量元素豐富，既可食用也可藥用，具有開發(fā)價(jià)值［58］。除此之外，葡萄籽多酚和葡萄籽油也是目前研究的熱點(diǎn)。

葡萄籽提取物抗氧化成分為多酚類物質(zhì)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的植物來源中最高效的抗氧化劑之一［59-60］。葡萄籽多酚的研究主要集中在黃酮類、黃烷-3-醇類以及多聚體和寡聚體等多酚類物質(zhì)的提取純化工藝以及功能性研究方面。原花色素是一類結(jié)構(gòu)與花色素相似，味澀而無色的化合物，其可以分成兩類：一類是黃烷-3，4-二醇的單體衍生物，稱為白花色素；一類是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的黃烷-3-醇縮合而成的前花色素。原花色素具有極強(qiáng)的抗氧化性，對超氧陰離子自由基的抑制率相當(dāng)于VC的20 倍、VE的50 倍［61］。王新偉等［62］通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了原花青素的提取工藝，采用香草醛-HPLC法確定原花青素的量，乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、提取時(shí)間120 min、提取溫度60 ℃、料液比1∶5（m/V）的工藝使提取率達(dá)到了3.12%，并且山葡萄原花青素抗氧化性機(jī)制也得到研究［63-64］。山葡萄籽中黃酮類物質(zhì)含量達(dá)12%，是歐亞種葡萄的4～8 倍，具有多方面的生理活性，特別在治療冠心病、降血壓、降血脂、降低膽固醇、抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤、治療心腦血管方面療效顯著，并具有皮膚保健、美容等功能［65］。黃烷-3-醇類物質(zhì)主要包含兒茶素、表兒茶素、沒食子酸兒茶素、表沒食子酸兒茶素等，其與原花青素、黃酮等多酚都具有較強(qiáng)的抗氧化性，并且對多種疾病具有預(yù)防和治療作用。陳華［66］以山葡萄籽為材料，綜合單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化法確定多酚提取最佳工藝條件為：體積分?jǐn)?shù)70%的甲醇，料液比1∶20（m/V），70 ℃水浴，浸提20 min，山葡萄籽中多酚的含量可達(dá)18.981 mg/g，為山葡萄中葡多酚的綜合利用提供技術(shù)支持。

目前，葡萄籽油在美國、韓國等國家被廣泛開發(fā)成食用油和保健食品，而在我國山葡萄產(chǎn)業(yè)中葡萄籽多為造酒的廢料而未被充分開發(fā)利用。山葡萄籽油主要有6 種脂肪酸，其中主要成分是亞油酸，不飽和脂肪酸含量高達(dá)95%以上［67］。趙巍等［68］以超臨界CO2萃取與有機(jī)溶劑浸提兩種方法對同一批山葡萄籽提取籽油，通過對過氧化值、雜質(zhì)含量、不飽和脂肪酸含量、微量元素含量等進(jìn)行了綜合對比，研究發(fā)現(xiàn)超臨界CO2萃取可顯著提高提取率。山葡萄籽油不僅應(yīng)用在食品方面，并且其產(chǎn)品也向藥品和保健品方面延伸。劉玉兵等［69-70］采取正交試驗(yàn)方法依托各種原料搭配對山葡萄籽油微膠囊的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究優(yōu)化并且確定了配方工藝，為山葡萄籽油微膠囊的商業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。

6　結(jié) 語

山葡萄的綜合開發(fā)利用相對較晚，目前對山葡萄漿果特性、釀酒工藝、相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)、葡萄皮渣綜合利用等方面的研究還不夠充分。但是經(jīng)過多年的探索研究表明，山葡萄渾身是寶，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，并且還有多種生物活性物質(zhì)，是我國寶貴的特色種質(zhì)資源。對山葡萄以后的開發(fā)利用有以下幾點(diǎn)設(shè)想：1）山葡萄與歐亞種釀酒葡萄相比，其釀酒品質(zhì)還相對較差，但其典型性強(qiáng)，具有鮮明的個(gè)性特征。因此山葡萄應(yīng)加強(qiáng)選種育種的科研力度，在保持其優(yōu)越抗寒、抗病特性基礎(chǔ)擴(kuò)大親本雜交范圍，從而更快地提高山葡萄漿果的綜合品質(zhì)，從而為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)山葡萄酒奠定基礎(chǔ)。并且應(yīng)該結(jié)合其典型性研發(fā)獨(dú)具特色的山葡萄酒也是發(fā)展山葡萄產(chǎn)業(yè)的重要方向。2）中國優(yōu)質(zhì)葡萄生產(chǎn)區(qū)大部分需要冬季埋土防寒，而山葡萄的抗寒性強(qiáng)，不需要埋土防寒，節(jié)省大量的人力物力，并且釀酒品質(zhì)也不斷提高，但是現(xiàn)在大規(guī)模栽培區(qū)域僅局限于東北三省和內(nèi)蒙古，在規(guī)范化栽培管理技術(shù)的支撐下應(yīng)該擴(kuò)大推廣范圍，努力打造中國特色葡萄酒品牌。但是高溫易導(dǎo)致山葡萄發(fā)生日灼氣灼等病害，多雨易裂果從而導(dǎo)致灰霉病、酸腐病等的發(fā)生，因此推廣前應(yīng)結(jié)合本地氣候等自然條件進(jìn)行引種試驗(yàn)，表現(xiàn)良好時(shí)方可推廣栽培。3）山葡萄釀酒工藝方面應(yīng)在借鑒傳統(tǒng)歐亞種釀酒經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合山葡萄的特點(diǎn)開發(fā)制定特色釀酒工藝，比如重點(diǎn)解決保持漿果典型性的前提下降低酸度、選育本土特色酵母、苦澀味的消除等難題，從而形成中國山葡萄特色釀酒工藝。4）山葡萄副產(chǎn)物的開發(fā)利用現(xiàn)在主要集中在葡萄皮和葡萄籽上，并且開發(fā)利用的深度和廣度都較淺，大量新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能都還需要探索研究。山葡萄枝條和葉片中也含有大量活性物質(zhì)，相應(yīng)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域還需我們繼續(xù)開拓。5）山葡萄產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對單一，大部分漿果用來釀酒，只有少部分用于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)。應(yīng)用范圍極大的限制了山葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該拓展產(chǎn)品種類，滿足人們多方面的需求，從而為山葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更大動(dòng)力和機(jī)會(huì)。6）山葡萄酒具有鮮明的中國特色，市場需求大。但是現(xiàn)在山葡萄酒市場還存在著以假亂真、以次充好等不良現(xiàn)象，國家或企業(yè)應(yīng)該完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，完善監(jiān)督監(jiān)管機(jī)制，制定科學(xué)有效的快速鑒定真假優(yōu)劣的技術(shù)手段，比如針對山葡萄特征性組分的結(jié)構(gòu)與功能或濃度等作為技術(shù)評測的標(biāo)準(zhǔn)。

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Progress in Comprehensive Utilization of Vitis amurensis Rupr.

CUI Changwei1， LIU Liyuan1， WANG Hua1，2，3，*， LI Hua1，2，3， MA Tongtong4
（1. College of Enology， Northwest A&F University， Yangling 712100， China； 2. Shaanxi Engineering Research Center of Viti-Viniculture， Yangling 712100， China； 3. Heyang Experimental Demonstration Station， Northwest A&F University，Heyang 715300， China； 4. College of Science， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

Vitis amurensis Rupr. is a special germplasm resource in China. Its characteristics of cold resistance，diseaseresistance and typicality have gained extensive attention. Further progress in the research and comprehensive utilization of V. amurensis has been achieved in recent years. The comprehensive utilization of the grape berries， skins and seeds with special emphasis on bioactive substances in V. amurensis and its wine products are reviewed in this article. The deep comprehensive utilization of V. amurensis is proposed in order to provide a reference for researchers and producers in the future.

Vitis amurensis Rupr.； winemaking techniques； grape skin； grape seed； bioactive substances； healthcare function

TS261.2

A

1002-6630（2015）13-0276-07

10.7506/spkx1002-6630-201513051

2014-07-20

科技部火炬計(jì)劃中國（楊凌）葡萄酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級公共平臺項(xiàng)目（2011GH551976）；西北農(nóng)林科技大學(xué)2013年試驗(yàn)示范站（基地）科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化新品種引進(jìn)項(xiàng)目（Z222021310）；渭南市科技創(chuàng)新扶持資金項(xiàng)目合陽引種北冰紅葡萄及配套栽培技術(shù)研究項(xiàng)目（2013KYN-1）

崔長偉（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槠咸雅c葡萄酒學(xué)。E-mail：497119936@qq.com

王華（1959—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槠咸雅c葡萄酒學(xué)。E-mail：wanghua@nwsuaf.edu.cn