新疆地產小芒森葡萄果實生長發育期酚類物質的變化特性研究

楊 濤，陳新軍，陳 武，李樹德，竇祥宇，張珍珍

（1.新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊830052； 2.新疆中信國安葡萄酒業有限公司，新疆昌吉830000； 3.新疆中糧長城葡萄酒有限公司，新疆五家渠831301）

目前新疆地區的葡萄酒產品90%以上是干紅、干白葡萄酒，產品款式比較單一，釀酒葡萄栽培也主要局限于赤霞珠、美樂、霞多麗、雷司令等幾個品種，缺乏原料及產品的多樣性[1]。小芒森（Petit Manseng）是起源于法國西南部比利牛斯大西洋省的一個白葡萄品種，小芒森葡萄的成熟期晚，掛果時間長，是一種高糖、高酸的釀酒葡萄，即便沒有貴腐作用也可以達到極高的糖度（25～26°Bx），同時又具一定酸度（酒石酸12 g/L），香氣豐富、精致、優雅，因此是釀造天然甜酒的理想品種[2-4]。俗話說，一瓶好的葡萄酒“三分靠工藝，七分靠葡萄”，所以對于葡萄酒來說，葡萄的質量決定著葡萄酒品質的優劣。目前，關于葡萄與葡萄酒中多酚物質的研究越來越廣泛，研究主要關注葡萄與葡萄酒中多酚的種類、含量、保健功能以及多酚含量與抗氧化能力之間的關系[5-7]，原產地不同的葡萄酒中多酚的含量也有所不同等[8]，但是針對在強光照、強干旱的新疆地區小芒森的風味品質特點及變化研究較少。因此本研究針對在新疆產區種植的“小芒森”釀酒葡萄，研究該品種的理化指標以及主要的酚類物質在果實生長成熟期間含量的變化，以期了解葡萄果實的最佳采收期以及小芒森酚類物質種類及含量情況，旨在解析“小芒森”釀酒葡萄在新疆天山北麓產區的適應性及其風味特點，為豐富新疆地區葡萄酒行業的產品結構類型，改善以干紅、干白葡萄酒為主流的市場現狀，增強多元化競爭優勢奠定基礎[9]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：以新疆昌吉州五家渠市中糧長城葡萄酒業有限公司葡萄種植基地種植的小芒森（Petit Manseng）釀酒葡萄果實為試材，每次采樣時間均固定為同一時間，采樣挑選大小相近，沒有損傷和病蟲害的葡萄果實，新鮮果用于測定基本理化指標，其他用液氮速凍，-40℃保存，用于其他分析。

試劑：氫氧化鈉為分析純，鄰苯二甲酸氫鉀為分析純，購于新疆阜瑞克生物科技有限公司；甲醇為色譜純，購于Fisher(Fairlawn,NJ,USA)公司；乙酸乙酯為分析純，購于北京化學試劑公司；超純水采用Milli-Q(Milipore,Bedford,MA)系統制備的超純水。

1.2 儀器與設備

FD-1A-50臺式真空冷凍干燥機，上海比郎儀器制造公司；HZS-H型水浴振蕩器，上海思達科學儀器有限公司；RE-52AA型旋轉蒸發器，上海星宋科學儀器有限公司；HPLC-MS高效液相色譜-質譜聯用儀(配有電噴霧離子源(ESI)及Agilent Mass Hunter B.04.00數據處理系統)，美國Fisher(Fairlawn,NJ,USA)公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄果實不同生長發育時期的果實理化檢測

可溶性固形物含量：用PAL-1型手持袖珍折射儀（上海鑫際儀器有限公司）測定，以°Bx為單位。

總酸：主要以可滴定酸計算，采用指示劑滴定法測定可滴定酸的含量（以酒石酸計）[10]。

pH值測定：采用Metler Toledo（上海）便攜式pH計測得。

1.3.2 小芒森葡萄果實生長發育過程中酚類物質分析

1.3.2.1 葡萄果實中酚類物質檢測

葡萄手工剝皮，把葡萄皮經液氮處理后研磨成粉冷凍干燥。冷凍干燥后稱取2 g干粉，加入2 mL蒸餾水和18 mL乙酸乙酯溶液于錐形瓶，在25℃下搖床30 min，移取上清液于250 mL圓底燒瓶中，重復以上實驗5次。圓底燒瓶內中的提取液懸蒸至干，用色譜級甲醇定容至2 mL，最后用0.22 μm有機系濾膜上樣。

酚類物質標準曲線建立1～500 mg/L之間，9個水平（分別為1 mg/L、2 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L），3個重復的Malvidin-3-O-glucoside標準曲線回歸方程Y=36.89X-35.05，相關系數為0.9991，標樣在1～500 mg/L內有良好的線性關系，可以滿足酚類物質的定量檢測。葡萄果皮中的酚類含量通過標準曲線計算后，再轉化單位為mg/L。

1.3.2.2 高效液相色譜-質譜（HPLC/MS）檢測

參考中國農業大學酚類物質檢測方法[11]。

2 結果與分析

2.1 小芒森葡萄果實不同生長發育時期理化特征（圖1）

總酸與可溶性固形物含量與氣候、葡萄的栽培條件、成熟期和采收期都有關[12]。由圖1可知，進入果實成熟期小芒森葡萄果實的可溶性固形物的含量隨著生長成熟逐漸升高，后期糖的積累略顯平緩，在10月4日糖分積累達到29.6°Bx。pH值在8月3日到10月4日期間相對穩定，呈上升趨勢，但是增長幅度不明顯。

小芒森葡萄果實總酸的含量呈現逐漸降低的趨勢。特別是在8月3日到28日總酸含量從36.79 g/L下降至15.71 g/L，在8月29日后總酸含量下降幅度較小，在10月4日測得總酸含量為6.17 g/L，總酸含量太少會導致甜白葡萄酒失去結構感，使酒體不協調。在9月24日總糖含量高，達到了28.5°Bx，總酸＞8 g/L，含量達到最佳，此時小芒森葡萄果實飽滿，色澤鮮艷，表皮光亮，豐盈多汁，最適合釀造甜白葡萄酒。

圖1 不同生長發育時期小芒森葡萄果實中理化指標的變化

2.2 不同生長發育時期小芒森葡萄皮中酚類物質的含量變化

小芒森葡萄果皮中的酚類物質主要是黃酮類物質，黃酮類化合物在葡萄酒中含量少，白葡萄酒顏色偏深主要是黃酮類多酚化合物顏色偏深所致[13-14]。實驗檢測出的黃酮類物質有山奈酚、槲皮素、異鼠李素苷三大類，這些酚類物質可通過與花色素結合形成復雜化合物的形式來起到穩定花色苷的作用[15]。

2.2.1 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中酚類含量的變化（圖2）

圖2 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中酚類含量的變化

2016年從小芒森葡萄果皮中主要檢測了7種黃酮類物質，其中，槲皮素葡萄糖苷和槲皮素葡萄糖苷酸的含量在生長發育過程中始終占總酚類的48%～86%以上。

如圖2所示，昌吉地區小芒森葡萄果實成熟發育過程中酚類總量在8月15日快速增加達到最高值353.01 mg/L，之后又急速下降到230.25 mg/L，但在8月28日后又緩慢上升至362.39 mg/L。

2.2.2 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中山奈酚類含量的變化（圖3）

圖3 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中山奈酚含量的變化

山奈酚屬于黃酮醇類物質，共檢測了兩種山奈酚物質?，F代科學研究發現，山奈酚具有極高藥理功能，其主要的功效表現在抗腫瘤、降血脂以及降血壓的作用。由圖3可知，在生長發育初期小芒森葡萄果實中山奈酚的含量由26.34 mg/L上升到9月24日的98.39 mg/L，之后山奈酚的含量呈現下降趨勢，下降至85.26 mg/L。而整個成熟時期山奈酚的積累量即為85.26 mg/L。

由圖4、圖5可知，山奈酚葡萄糖苷和山奈酚半乳糖苷這兩種酚類物質在果實成熟期間變化非常明顯。采樣初期時小芒森葡萄果皮中山奈酚葡萄糖苷先呈現下降趨勢，隨著采樣日期的延遲，山奈酚葡萄糖苷的含量逐漸上升且在9月24日達到最高值，為66.44 mg/L，隨著果實的不斷成熟其含量開始呈下降趨勢，下降至58.52 mg/L，且為最終積累量。山奈酚半乳糖苷的含量在開始采樣期間先呈現短時間的下降趨勢，下降至8月15日的2.28 mg/L后持續不斷上升，且同樣在9月24日達到最高值，為31.95 mg/L，9月24日后呈下降趨勢。由此可以看出，山奈酚的積累量相對較高。

圖4 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中山奈酚葡萄糖苷含量的變化

圖5 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中山奈酚半乳糖苷含量的變化

2.2.3 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中槲皮素類酚類物質含量的變化（圖6）

圖6 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮槲皮素的含量

槲皮素具有抗病毒、抗癌癥及強抗氧化等多種藥理和生物化學活性，另外還增加了過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性，進而保護局部缺血造成的肝損傷。槲皮素還與某些降血糖藥物聯合起來發揮協同作用，在降低毒副作用的同時又提高降血糖作用[16-18]。由圖6可看出，采樣初期時，槲皮素的含量先升高至340.74 mg/L后，又在8月28日時下降到190.86 mg/L，隨著葡萄果實的不斷成熟其含量逐漸上升至266.21 mg/L。整個成熟時期槲皮素的積累量即為266.21 mg/L。

圖7 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮槲皮素鼠李糖苷的含量

圖8 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮槲皮素葡萄糖苷的含量

此次共檢測到4種槲皮素，分別為槲皮素鼠李糖苷、槲皮素葡萄糖苷、槲皮素半乳糖苷、槲皮素葡糖苷酸，在果實生長成熟期間葡萄果皮中含量變化及上升幅度各不相同。由圖7、圖8、圖9和圖10可知，槲皮素鼠李糖苷和槲皮素半乳糖苷的含量都呈現先下降后上升，最后再下降的趨勢，槲皮素鼠李糖苷從8月3日到28日期間呈下降趨勢，在8月28日時測得最低值，約為16.85 mg/L，后持續上升至31.32 mg/L，最終測得其積累量為27.18 mg/L。槲皮素半乳糖苷含量剛開始從18.00 mg/L下降至16.42 mg/L，下降趨勢不明顯，從8月28日至10月4日槲皮素半乳糖苷的含量總體呈上升趨勢，最終積累量達到35.75 mg/L。槲皮素葡萄糖苷的含量總體呈上升趨勢，且在9月24日到10月4日從101.71 mg/L上升至142.97 mg/L，上升幅度較大。槲皮素葡萄糖苷酸的含量呈先上升后下降趨勢，在8月3日到15日從113.68 mg/L上升至206.88 mg/L，后持續下降至60.32 mg/L。總體來說在小芒森葡萄果實生長成熟期間槲皮素的含量在生長前期快速增加，隨后在8月28日其含量達到最低，后期到10月4日其含量逐漸上升。這說明在葡萄果實成熟期間槲皮素含量會不斷累積。

圖9 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮槲皮素半乳糖苷的含量

圖10 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮槲皮素葡萄糖苷酸的含量

2.2.4 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中異鼠李素苷含量變化（圖11）

圖11 不同生長發育時期小芒森葡萄果皮中異鼠李素苷含量變化

由圖11可知，小芒森葡萄果皮中異鼠李素苷的含量呈現先下降后持續上升的變化過程，以8月15日為轉折點，測得的最低含量為0.53 mg/L。隨著葡萄果實不斷的成熟，異鼠李素苷的含量在大量累積,最終的積累量達到10.92 mg/L?？梢钥闯霎愂罄钏剀赵邳S酮類物質中含量較少。

3 結論

新疆昌吉地區的小芒森釀酒葡萄果實在9月24日可溶性固形物含量較高，為28.5°Bx，總酸含量也達到了8.31 g/L，皆高于蓬萊地區的小芒森總酸和含糖量[9]。小芒森葡萄果實圓潤，果皮與果籽比重較高，且在此期間葡萄果實顆粒飽滿，色澤豐盈，是最佳的采摘時期。

通過檢測分析新疆昌吉地區葡萄果實生長發育期間的中酚類物質含量，主要檢測出了山奈酚類、槲皮素類以及異鼠李素苷等7種物質，其中槲皮素類含量占酚類物質的比重最高，為66%～96%。異鼠李素苷的含量較低，約占酚類總量的0.14%～3%。山奈酚類物質的含量呈現先上升后下降的趨勢，在9月24日山奈酚的含量達到最高，為98.39 mg/L。葡萄果實酚類物質含量高，其抗氧化性強，因此小芒森葡萄果實具有良好的釀酒特性，而且其品種適應性強。

小芒森葡萄果實在整個生長發育時期中酚類物質總體上升的有山奈酚葡萄糖苷、山奈酚半乳糖苷、槲皮素葡萄糖苷、槲皮素半乳糖苷和異鼠李素苷，這說明在葡萄果實成熟期間這些酚類物質的含量會不斷累積。由于當地氣候、溫度、濕度以及葡萄果實本身成熟度的原因，其含量會升高或者降低，但總體在9月中下旬含量較高，達到峰值。

酚類物質總體下降的有槲皮素葡萄糖苷酸。槲皮素葡萄糖苷酸的含量在果實開始采樣期間呈先上升后下降趨勢，在8月15日其含量最高值達到206.89 mg/L，隨后其含量持續不斷下降，從8月28日開始其含量低于開始采樣時的含量。槲皮素鼠李糖苷的含量呈現先下降后上升最后再下降的趨勢，8月28日測得的最低值約為16.86 mg/L，隨即其含量不斷上升，9月24日達最高值，為31.32 mg/L。酚類物質含量的變化可能與當地氣候以及葡萄果實的成熟度有關。

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