栽培措施和灰霉菌病害对葡萄与葡萄酒香气成分的影响

【摘要】：香气成分是影响葡萄酒香气质量的重要化合物。在葡萄酒生产中，可以通过控制水分、光照、病虫害等栽培措施来改变葡萄生长状况，调节葡萄与葡萄酒中的成分，从而达到提高葡萄酒质量的目的。本研究以搅拌子萃取法结合气相色谱质谱法（SBSE-GC-MS）为主要分析方法，研究了葡萄亏缺灌溉、日光照射处理、植株生长势区域差异及葡萄果实灰霉菌感染对葡萄或葡萄酒香气成分的影响，旨在为改进葡萄栽培管理措施和控制葡萄病害，生产高品质的葡萄酒提供依据和参考。主要研究结果如下： 1.建立了葡萄果实中游离态和结合态香气成分的SBSE-GC-MS分析方法，并对这种方法进行了评价。该方法利用柠檬酸缓冲液对葡萄果实中的香气成分进行提取，然后对提取液进行离心和过滤处理。澄清提取液中的游离态香气成分直接利用搅拌子以1000r/min的转速提取3h后进行GC-MS分析。结合态香气成分经过C18柱分离和酶水解（45°C，20h）后进行SBSE-GC-MS分析。该方法所检测葡萄果实中香气物质标准曲线的线性关系良好，精密度和准确度较高。对黑比诺和梅尔诺葡萄果实的分析结果表明，这两种葡萄果实中游离态香气成分主要是脂肪酸衍生物、萜烯类、C_(13)-降异戊二烯类化合物，而结合态香气成分主要是醇类、萜烯类、C_(13)-降异戊二烯类物质和苯衍生物。结合态香气成分的含量比游离态香气成分的含量略高。 2.对葡萄酒中香气成分的SBSE-GC-MS分析方法进行了评价，并利用该方法分析了4个黑比诺品系（292、MV6、114和G5V15）葡萄酒中的香气成分。这种方法是利用10mL饱和食盐水将10mL葡萄酒稀释，用搅拌子以1000r/min的转速提取3h后进行GC-MS分析。结果表明，这种方法可以快速、准确地分析葡萄酒中的香气成分。4个黑比诺品系葡萄酒中的香气成分主要是醇类、酯类、脂肪酸类、萜烯类和C_(13)-降异戊二烯类等。不同黑比诺品系葡萄酒中一些香气成分的含量存在显著差异（p 0.05）。 3.研究了亏缺灌溉和高岭土处理对梅尔诺葡萄果实游离态和结合态香气成分的影响。本试验于2007年和2008年对梅尔诺葡萄植株进行不同水平的亏缺灌溉（需水量的35%、70%、100%和35-70%）结合叶面喷施或未喷施高岭土的处理。结果表明，亏缺灌溉降低葡萄果实中游离态C6化合物的含量，增加结合态萜烯类和C_(13)-降异戊二烯类物质的含量（如橙花醇、香叶醇、β-大马士酮、3-羟基-β-大马士酮、1,1,6-三甲基-1,2-二氢萘和3-酮基-α-紫罗兰醇）。高岭土处理对葡萄果实中多数香气成分的影响较小，且与亏缺灌溉没有交互作用。葡萄果实中结合态橙花醇、香叶醇和β-大马士酮的含量与其葡萄酒中相应游离态橙花醇、香叶醇和β-大马士酮的含量呈正相关，证明亏缺灌溉可以通过提高品种香气物质的含量来增强葡萄酒的花香和果香。 4.研究了黑比诺果实日光暴露（摘叶处理）对其葡萄酒香气成分的影响，并通过紫外光阻隔试验探讨了紫外光的作用。结果表明，果实日光暴露处理对葡萄酒中多数酯类物质的含量没有显著影响，但是显著降低脂肪酸的含量，显著增加葡萄酒中一些萜烯类物质（香茅醇、橙花醇和香叶醇）的含量，且显著增加β-紫罗兰酮的含量。果实紫外光照射处理对葡萄酒中脂肪酸含量的降低和萜烯类物质的增加起着非常重要的作用。紫外光照射处理还显著降低葡萄酒中己酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯和癸酸乙酯等酯类物质的含量，显著增加苯乙醇的含量，但是对C_(13)-降异戊二烯类物质没有显著影响。 5.研究了黑比诺葡萄植株生长势的区域差异对其葡萄酒香气成分的影响。利用遥感图像技术将黑比诺葡萄园分为4个不同生长势区域（极低生长势、低生长势、中生长势和高生长势区域）。对不同生长势区域葡萄酒中香气成分的研究结果表明，随着葡萄生长势的降低，葡萄酒中一些酯类和醇类物质的含量呈增加的趋势。极低生长势区域葡萄酒中萜烯类如里哪醇和橙花醇的含量显著高于其它生长势区域葡萄酒中，但是低生长势和极低生长势区域葡萄酒中香茅醇的含量比中生长势和高生长势区域葡萄酒中低。另外，随着葡萄生长势的降低，葡萄酒中6,9-环氧基-3,5(13)-巨豆二烯和β-紫罗兰酮的含量呈增加的趋势，而β-大马士酮的含量无明显的变化规律。极低生长势区域葡萄酒中黑色浆果的香气最浓郁，而高生长势区域葡萄酒中这种香气的强度最低。高生长势区域葡萄酒中青草味和泥土味最强。利用判别分析法可以将不同生长势区域的葡萄酒进行很好的区分。遥感图像技术作为一种快捷的葡萄生长势测定方法可以为优质葡萄酒的生产提供了有力保障。 6.比较了灰霉菌不同感染率（1%、2.5%、5%、10%、50%，w/w）的黑比诺葡萄果实所酿葡萄酒中香气成分含量的差异。与未感染葡萄相比，灰霉菌低感染率（10%）的葡萄果实所酿葡萄酒中绝大多数香气成分的含量变化不显著，但50%灰霉菌感染显著增加葡萄酒中庚酸乙酯、苯乙酸乙酯、琥珀酸二乙酯的含量，而显著降低异丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯和异戊酸乙酯的含量。与其它灰霉菌感染葡萄相比，50%灰霉菌感染葡萄所酿葡萄酒中庚醇和1-辛烯-3-醇含量最高，而异戊醇的含量最低。葡萄果实灰霉菌感染率较低时（10%），其葡萄酒中的萜烯类物质如里哪醇和香茅醇的含量略有增加，但是随着灰霉菌感染率的进一步增大，葡萄酒中里哪醇、香茅醇、橙花醇的含量呈下降趋势。另外，随着果实灰霉菌感染程度的增加，其葡萄酒中壬醛、苯甲醛和1-辛烯-3-醇的含量呈增加趋势。果实灰霉菌感染对葡萄酒中C_(13)-降异戊二烯类物质的含量没有显著影响。