王染霖,李樹德,李歲平
新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司,新疆昌吉 832200
葡萄酒香氣物質(zhì)組分對構(gòu)成葡萄酒風(fēng)味和感官品質(zhì)具有重要影響[1],葡萄酒中的香氣物質(zhì)種類很多,含量從ng/L 級到mg/L 級均有[2,3],根據(jù)葡萄酒香氣物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和官能團,可以分為酯類、高級醇類、酸類、醛酮類、苯類、萜烯類及降異戊二烯類[4]。不同類別的香氣物質(zhì)對葡萄酒的感官貢獻不同,例如萜烯和降異戊二烯類物質(zhì)貢獻花香和果香,酯類貢獻水果風(fēng)味,酸類貢獻腐敗、酸臭等不良風(fēng)味[5]。香氣物質(zhì)的含量和組成受多種因素影響,如品種、環(huán)境條件、栽培措施等[6-8]。
葉面噴肥指的是直接將營養(yǎng)元素施用于作物葉片表面,通過葉片的吸收而發(fā)揮功能,具有技術(shù)簡單、用量少、見效快、利用率高等優(yōu)點,在葡萄生產(chǎn)中逐漸被廣泛應(yīng)用,作為主要的追肥方式[9],深受葡萄種植戶的喜愛。新疆中信國安葡萄酒業(yè)公司地處新疆昌吉州瑪納斯縣,長期栽培釀酒葡萄中,公司形成了合理、科學(xué)的土肥水制度,在此背景下,是否需要葉面噴肥來改變葡萄果實品質(zhì),進而提升所釀葡萄酒的感官品質(zhì)還沒有理論依據(jù),因此研究葉面噴肥對葡萄酒香氣物質(zhì)的影響至關(guān)重要。本試驗在赤霞珠葡萄幼果膨大期于葉面噴施津平1 號水溶肥,通過與不噴肥的對照組進行對照,探究了葉面噴肥對葡萄酒香氣物質(zhì)的影響。
實驗材料為2013 年定植的赤霞珠葡萄。實驗地位于新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司自建基地(44°14′N,86°15′E),植株株行距為1.0×3.0 m。采用VSP 葉幕整形,主干高度約65.0 cm,自根苗。
津平1 號水溶肥,購置于當?shù)剞r(nóng)業(yè)市場,稀釋400 倍后使用。6 月26 日(花后30 d)起,處理組(記為SF)使用噴壺噴施于赤霞珠葡萄葉表面,其后每2 周噴施一次,共噴施6 次;對照組(記為CK)不噴肥。
100 粒漿果擠壓得到果汁,用手持糖度計(PAL-1,Atago,Japan)測定果汁可溶性固形物含量,用pH 計測定果汁pH 值;用NaOH 溶液滴定果汁的稀釋樣品,以酒石酸(g/L)計果實的可滴定酸。
當葡萄果實的總可溶性固體(TSS)含量達到23~24 °Brix 時進行采收并進行小規(guī)模發(fā)酵試驗。釀酒過程如下:對照組(CK)和葉面噴肥組(SF)各采集20 kg 葡萄果實,除梗破碎,并轉(zhuǎn)移到20 L 不銹鋼容器中,加入0.8 g SO2,然后在葡萄汁中加入0.4 g 果膠酶(Optivin?,澳大利亞)和4.0 g Lalvin D254 菌株(Lallemand Inc,法國)。酒精發(fā)酵在24 ℃左右的溫度下進行,每天壓帽2 次,當殘?zhí)沁_到4 g/L 以下時,進行皮渣分離,并加入0.1 g 乳酸菌(Lalvin 31,Lallemand Inc,法國)。蘋乳發(fā)酵結(jié)束后,向葡萄酒中加入0.6 g SO2,葡萄酒樣品裝瓶后在10℃~15℃下儲存一個月后再進行分析。
葡萄酒香氣物質(zhì)檢測利用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部葡萄酒加工重點實驗室已優(yōu)化的頂空固相微萃取方法對葡萄汁和葡萄酒香氣物質(zhì)進行萃取,并利用氣質(zhì)聯(lián)用的方法分析樣品中的香氣物質(zhì)。載氣為高純氦氣,流速為1 mL/min。升溫程序如下:50°C保持1 min,然后以3°C/min升溫至220°C,最后保持5 min。其余條件如下:進樣口溫度為250°C,葡萄酒的檢測采取5∶1 分流模式,葡萄汁的檢測采取不分流模式,電離方式為電子電離(electron ionization,EI)源,電離能為70 ev,離子源溫度為230°C,質(zhì)譜接口溫度為280°C,質(zhì)量掃描范圍為30~350 u。
揮發(fā)性香氣物質(zhì)的定性根據(jù)NIST 標準譜庫中的保留指數(shù)和質(zhì)譜信息進行分析。香氣物質(zhì)的定量根據(jù)對應(yīng)的標準曲線進行,單位表示為ug/L。
采用SPSS 23.0 進行統(tǒng)計分析,繪圖采用Graphpad Prism 8.0 軟件。
圖1 葉面噴肥對赤霞珠葡萄理化指標的影響
赤霞珠葡萄果實可溶性固形物含量隨著果實發(fā)育逐漸升高,8 月25 日時CK 組與SF 組可溶性固形物含量差距最大,隨后差距逐漸縮小,至9 月9 日采收時可溶性固形物含量沒有差異,均為23.4°Brix。這說明葉面噴肥可以促進葡萄果實可溶性固形物的積累,但在停止噴肥后,這種效應(yīng)逐漸減弱,至停止噴肥30 d 后差異消失。
果實可滴定酸含量隨著果實發(fā)育逐漸下降,9 月6 日以前,CK 組的可滴定酸含量高于SF組,9 月6 日兩組可滴定酸含量沒有差異,9 月9日SF 組可滴定酸含量更高,采收時兩組可滴定酸含量分別為CK 組7.6 g/L,SF 組9.1 g/L。pH 值的變化趨勢總體上與可滴定酸變化趨勢相反,這與常識相符,因為酸高的樣品pH 值低。
在赤霞珠葡萄酒中共檢測出51 種香氣物質(zhì),根據(jù)結(jié)構(gòu)分為6 大類,分別為酯類(17 種)、苯類(6 種)、醛酮類(1 種)、高級醇(17 種)、酸類(6 種),以及降異戊二烯類(1 種)。在所有香氣大類中,高級醇和酯類的含量最高,CK 組與SF組含量均在200 000 μg/L 以上,其次是酸類和苯類,降異戊二烯類含量最低,僅檢測出1 種大馬士酮,在CK 組與SF 組中的含量分別為4.11 μg/L 和3.47 μg/L,醛酮類也僅檢測出1 種物質(zhì),為3-羥基-2-丁酮,在SF 組中的含量是CK 中的2.17 倍。香氣總濃度方面,SF 組是CK 組的1.19倍,說明葉面噴肥也可以提高赤霞珠葡萄酒中的香氣濃郁度。
CK 組葡萄酒的大多數(shù)酯類化合物高于SF組葡萄酒,有少數(shù)物質(zhì)例外,如丁二酸二乙酯,2-羥基丙酸乙酯等。CK 組酯類總濃度遠低于SF 組,這也是由于上述兩種物質(zhì)在SF 組中含量遠高于CK 組所致。苯類化合物的6 個組分中,半數(shù)苯類化合物在SF 組中有更高的含量,包括苯甲醇、苯甲酸乙酯及苯酚,其中SF 組葡萄酒苯甲醇含量遠高于CK 組,是其含量的2.16 倍。高級醇中,除了7 種物質(zhì)在SF 組中的含量更高以外,其余9 種物質(zhì)均在CK 組中含量更高,因此總的高級醇含量也是CK 組中更高。酸類化合物中,僅有辛酸在SF 組中更低,其余物質(zhì)均是CK組中更高。
綜上所述,不同香氣物質(zhì)受葉面噴肥處理的影響不同,其中酯類、醛酮類和酸類香氣物質(zhì)在SF 組葡萄酒中的含量更高,而苯類、高級醇和降異戊二烯類物質(zhì)則在CK 組中更高,這說明不同的香氣代謝物通路對葉面噴肥的響應(yīng)存在差異,值得進行深入的研究。
表1 葉面噴肥赤霞珠葡萄酒黃烷醇類物質(zhì)含量(μg/L)
不同香氣物質(zhì)在葡萄酒中的含量有很大差距,為了探究其對葡萄酒香氣感官的貢獻,計算了不同香氣物質(zhì)的香氣活性值(OAV),OAV 由物質(zhì)的濃度(mg/L)除以閾值得到,表2 展示了OAV >1 的物質(zhì),代表其對葡萄酒的香氣貢獻度較高,一共有9 種物質(zhì),包括高級醇(4 種),酯類(3 種),酸類和降異戊二烯類各1 種,在葡萄酒中貢獻了花香、果香、焦糖香,以及植物味和雜醇味等風(fēng)味,但貢獻不良風(fēng)味的3 種物質(zhì)OAV均較低,說明處理和對照所釀葡萄酒的香氣均較好。OAV 最高的物質(zhì)是辛酸乙酯,在葡萄酒香氣中貢獻花香,在CK 組與SF 組中均高于250,且CK 組高于SF 組39.3%,在OAV >10 的4種物質(zhì)中,CK 組葡萄酒的OAV 值均高于SF 組,說明CK 組葡萄酒的香氣整體優(yōu)于SF 組。
表2 葉面噴肥赤霞珠葡萄酒關(guān)鍵物質(zhì)的香氣活性值
本研究探究了葉面噴肥對赤霞珠葡萄果實品質(zhì)及所釀葡萄酒香氣物質(zhì)的影響,結(jié)果顯示:與對照組不噴肥葡萄果實相比,葉面噴肥葡萄果實在采收期擁有更高的可滴定酸含量和更低的pH 值,而可溶性固形物沒有差異。在所釀葡萄酒中鑒定出6 大類共51 種香氣物質(zhì),其中酯類、醛酮類和酸類香氣物質(zhì)在SF 組葡萄酒中的含量更高,而苯類、高級醇和降異戊二烯類物質(zhì)則在CK 組中更高。香氣活性值方面,9 種香氣物質(zhì)對葡萄酒的香氣貢獻度較高,且在OAV>10的4 種香氣物質(zhì)中,CK 組的OAV 均高于SF 組。本研究表明,在新疆昌吉瑪納斯釀酒葡萄酒產(chǎn)區(qū)以及當?shù)氐耐练仕芾砬闆r下,葉面噴肥處理提高了香氣物質(zhì)濃度但香氣物質(zhì)對感官貢獻較低。