新疆地产小芒森葡萄果实生长发育期酚类物质的变化特性研究

杨 涛，陈新军，陈 武，李树德，窦祥宇，张珍珍

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052； 2.新疆中信国安葡萄酒业有限公司，新疆昌吉830000； 3.新疆中粮长城葡萄酒有限公司，新疆五家渠831301）

目前新疆地区的葡萄酒产品90%以上是干红、干白葡萄酒，产品款式比较单一，酿酒葡萄栽培也主要局限于赤霞珠、美乐、霞多丽、雷司令等几个品种，缺乏原料及产品的多样性[1]。小芒森（Petit Manseng）是起源于法国西南部比利牛斯大西洋省的一个白葡萄品种，小芒森葡萄的成熟期晚，挂果时间长，是一种高糖、高酸的酿酒葡萄，即便没有贵腐作用也可以达到极高的糖度（25～26°Bx），同时又具一定酸度（酒石酸12 g/L），香气丰富、精致、优雅，因此是酿造天然甜酒的理想品种[2-4]。俗话说，一瓶好的葡萄酒“三分靠工艺，七分靠葡萄”，所以对于葡萄酒来说，葡萄的质量决定着葡萄酒品质的优劣。目前，关于葡萄与葡萄酒中多酚物质的研究越来越广泛，研究主要关注葡萄与葡萄酒中多酚的种类、含量、保健功能以及多酚含量与抗氧化能力之间的关系[5-7]，原产地不同的葡萄酒中多酚的含量也有所不同等[8]，但是针对在强光照、强干旱的新疆地区小芒森的风味品质特点及变化研究较少。因此本研究针对在新疆产区种植的“小芒森”酿酒葡萄，研究该品种的理化指标以及主要的酚类物质在果实生长成熟期间含量的变化，以期了解葡萄果实的最佳采收期以及小芒森酚类物质种类及含量情况，旨在解析“小芒森”酿酒葡萄在新疆天山北麓产区的适应性及其风味特点，为丰富新疆地区葡萄酒行业的产品结构类型，改善以干红、干白葡萄酒为主流的市场现状，增强多元化竞争优势奠定基础[9]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料：以新疆昌吉州五家渠市中粮长城葡萄酒业有限公司葡萄种植基地种植的小芒森（Petit Manseng）酿酒葡萄果实为试材，每次采样时间均固定为同一时间，采样挑选大小相近，没有损伤和病虫害的葡萄果实，新鲜果用于测定基本理化指标，其他用液氮速冻，-40℃保存，用于其他分析。

试剂：氢氧化钠为分析纯，邻苯二甲酸氢钾为分析纯，购于新疆阜瑞克生物科技有限公司；甲醇为色谱纯，购于Fisher(Fairlawn,NJ,USA)公司；乙酸乙酯为分析纯，购于北京化学试剂公司；超纯水采用Milli-Q(Milipore,Bedford,MA)系统制备的超纯水。

1.2 仪器与设备

FD-1A-50台式真空冷冻干燥机，上海比郎仪器制造公司；HZS-H型水浴振荡器，上海思达科学仪器有限公司；RE-52AA型旋转蒸发器，上海星宋科学仪器有限公司；HPLC-MS高效液相色谱-质谱联用仪(配有电喷雾离子源(ESI)及Agilent Mass Hunter B.04.00数据处理系统)，美国Fisher(Fairlawn,NJ,USA)公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄果实不同生长发育时期的果实理化检测

可溶性固形物含量：用PAL-1型手持袖珍折射仪（上海鑫际仪器有限公司）测定，以°Bx为单位。

总酸：主要以可滴定酸计算，采用指示剂滴定法测定可滴定酸的含量（以酒石酸计）[10]。

pH值测定：采用Metler Toledo（上海）便携式pH计测得。

1.3.2 小芒森葡萄果实生长发育过程中酚类物质分析

1.3.2.1 葡萄果实中酚类物质检测

葡萄手工剥皮，把葡萄皮经液氮处理后研磨成粉冷冻干燥。冷冻干燥后称取2 g干粉，加入2 mL蒸馏水和18 mL乙酸乙酯溶液于锥形瓶，在25℃下摇床30 min，移取上清液于250 mL圆底烧瓶中，重复以上实验5次。圆底烧瓶内中的提取液悬蒸至干，用色谱级甲醇定容至2 mL，最后用0.22 μm有机系滤膜上样。

酚类物质标准曲线建立1～500 mg/L之间，9个水平（分别为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个重复的Malvidin-3-O-glucoside标准曲线回归方程Y=36.89X-35.05，相关系数为0.9991，标样在1～500 mg/L内有良好的线性关系，可以满足酚类物质的定量检测。葡萄果皮中的酚类含量通过标准曲线计算后，再转化单位为mg/L。

1.3.2.2 高效液相色谱-质谱（HPLC/MS）检测

参考中国农业大学酚类物质检测方法[11]。

2 结果与分析

2.1 小芒森葡萄果实不同生长发育时期理化特征（图1）

总酸与可溶性固形物含量与气候、葡萄的栽培条件、成熟期和采收期都有关[12]。由图1可知，进入果实成熟期小芒森葡萄果实的可溶性固形物的含量随着生长成熟逐渐升高，后期糖的积累略显平缓，在10月4日糖分积累达到29.6°Bx。pH值在8月3日到10月4日期间相对稳定，呈上升趋势，但是增长幅度不明显。

小芒森葡萄果实总酸的含量呈现逐渐降低的趋势。特别是在8月3日到28日总酸含量从36.79 g/L下降至15.71 g/L，在8月29日后总酸含量下降幅度较小，在10月4日测得总酸含量为6.17 g/L，总酸含量太少会导致甜白葡萄酒失去结构感，使酒体不协调。在9月24日总糖含量高，达到了28.5°Bx，总酸＞8 g/L，含量达到最佳，此时小芒森葡萄果实饱满，色泽鲜艳，表皮光亮，丰盈多汁，最适合酿造甜白葡萄酒。

图1 不同生长发育时期小芒森葡萄果实中理化指标的变化

2.2 不同生长发育时期小芒森葡萄皮中酚类物质的含量变化

小芒森葡萄果皮中的酚类物质主要是黄酮类物质，黄酮类化合物在葡萄酒中含量少，白葡萄酒颜色偏深主要是黄酮类多酚化合物颜色偏深所致[13-14]。实验检测出的黄酮类物质有山奈酚、槲皮素、异鼠李素苷三大类，这些酚类物质可通过与花色素结合形成复杂化合物的形式来起到稳定花色苷的作用[15]。

2.2.1 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中酚类含量的变化（图2）

图2 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中酚类含量的变化

2016年从小芒森葡萄果皮中主要检测了7种黄酮类物质，其中，槲皮素葡萄糖苷和槲皮素葡萄糖苷酸的含量在生长发育过程中始终占总酚类的48%～86%以上。

如图2所示，昌吉地区小芒森葡萄果实成熟发育过程中酚类总量在8月15日快速增加达到最高值353.01 mg/L，之后又急速下降到230.25 mg/L，但在8月28日后又缓慢上升至362.39 mg/L。

2.2.2 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中山奈酚类含量的变化（图3）

图3 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中山奈酚含量的变化

山奈酚属于黄酮醇类物质，共检测了两种山奈酚物质。现代科学研究发现，山奈酚具有极高药理功能，其主要的功效表现在抗肿瘤、降血脂以及降血压的作用。由图3可知，在生长发育初期小芒森葡萄果实中山奈酚的含量由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现下降趋势，下降至85.26 mg/L。而整个成熟时期山奈酚的积累量即为85.26 mg/L。

由图4、图5可知，山奈酚葡萄糖苷和山奈酚半乳糖苷这两种酚类物质在果实成熟期间变化非常明显。采样初期时小芒森葡萄果皮中山奈酚葡萄糖苷先呈现下降趋势，随着采样日期的延迟，山奈酚葡萄糖苷的含量逐渐上升且在9月24日达到最高值，为66.44 mg/L，随着果实的不断成熟其含量开始呈下降趋势，下降至58.52 mg/L，且为最终积累量。山奈酚半乳糖苷的含量在开始采样期间先呈现短时间的下降趋势，下降至8月15日的2.28 mg/L后持续不断上升，且同样在9月24日达到最高值，为31.95 mg/L，9月24日后呈下降趋势。由此可以看出，山奈酚的积累量相对较高。

图4 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中山奈酚葡萄糖苷含量的变化

图5 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中山奈酚半乳糖苷含量的变化

2.2.3 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中槲皮素类酚类物质含量的变化（图6）

图6 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮槲皮素的含量

槲皮素具有抗病毒、抗癌症及强抗氧化等多种药理和生物化学活性，另外还增加了过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性，进而保护局部缺血造成的肝损伤。槲皮素还与某些降血糖药物联合起来发挥协同作用，在降低毒副作用的同时又提高降血糖作用[16-18]。由图6可看出，采样初期时，槲皮素的含量先升高至340.74 mg/L后，又在8月28日时下降到190.86 mg/L，随着葡萄果实的不断成熟其含量逐渐上升至266.21 mg/L。整个成熟时期槲皮素的积累量即为266.21 mg/L。

图7 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮槲皮素鼠李糖苷的含量

图8 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮槲皮素葡萄糖苷的含量

此次共检测到4种槲皮素，分别为槲皮素鼠李糖苷、槲皮素葡萄糖苷、槲皮素半乳糖苷、槲皮素葡糖苷酸，在果实生长成熟期间葡萄果皮中含量变化及上升幅度各不相同。由图7、图8、图9和图10可知，槲皮素鼠李糖苷和槲皮素半乳糖苷的含量都呈现先下降后上升，最后再下降的趋势，槲皮素鼠李糖苷从8月3日到28日期间呈下降趋势，在8月28日时测得最低值，约为16.85 mg/L，后持续上升至31.32 mg/L，最终测得其积累量为27.18 mg/L。槲皮素半乳糖苷含量刚开始从18.00 mg/L下降至16.42 mg/L，下降趋势不明显，从8月28日至10月4日槲皮素半乳糖苷的含量总体呈上升趋势，最终积累量达到35.75 mg/L。槲皮素葡萄糖苷的含量总体呈上升趋势，且在9月24日到10月4日从101.71 mg/L上升至142.97 mg/L，上升幅度较大。槲皮素葡萄糖苷酸的含量呈先上升后下降趋势，在8月3日到15日从113.68 mg/L上升至206.88 mg/L，后持续下降至60.32 mg/L。总体来说在小芒森葡萄果实生长成熟期间槲皮素的含量在生长前期快速增加，随后在8月28日其含量达到最低，后期到10月4日其含量逐渐上升。这说明在葡萄果实成熟期间槲皮素含量会不断累积。

图9 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮槲皮素半乳糖苷的含量

图10 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮槲皮素葡萄糖苷酸的含量

2.2.4 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中异鼠李素苷含量变化（图11）

图11 不同生长发育时期小芒森葡萄果皮中异鼠李素苷含量变化

由图11可知，小芒森葡萄果皮中异鼠李素苷的含量呈现先下降后持续上升的变化过程，以8月15日为转折点，测得的最低含量为0.53 mg/L。随着葡萄果实不断的成熟，异鼠李素苷的含量在大量累积,最终的积累量达到10.92 mg/L。可以看出异鼠李素苷在黄酮类物质中含量较少。

3 结论

新疆昌吉地区的小芒森酿酒葡萄果实在9月24日可溶性固形物含量较高，为28.5°Bx，总酸含量也达到了8.31 g/L，皆高于蓬莱地区的小芒森总酸和含糖量[9]。小芒森葡萄果实圆润，果皮与果籽比重较高，且在此期间葡萄果实颗粒饱满，色泽丰盈，是最佳的采摘时期。

通过检测分析新疆昌吉地区葡萄果实生长发育期间的中酚类物质含量，主要检测出了山奈酚类、槲皮素类以及异鼠李素苷等7种物质，其中槲皮素类含量占酚类物质的比重最高，为66%～96%。异鼠李素苷的含量较低，约占酚类总量的0.14%～3%。山奈酚类物质的含量呈现先上升后下降的趋势，在9月24日山奈酚的含量达到最高，为98.39 mg/L。葡萄果实酚类物质含量高，其抗氧化性强，因此小芒森葡萄果实具有良好的酿酒特性，而且其品种适应性强。

小芒森葡萄果实在整个生长发育时期中酚类物质总体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、槲皮素半乳糖苷和异鼠李素苷，这说明在葡萄果实成熟期间这些酚类物质的含量会不断累积。由于当地气候、温度、湿度以及葡萄果实本身成熟度的原因，其含量会升高或者降低，但总体在9月中下旬含量较高，达到峰值。

酚类物质总体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实开始采样期间呈先上升后下降趋势，在8月15日其含量最高值达到206.89 mg/L，随后其含量持续不断下降，从8月28日开始其含量低于开始采样时的含量。槲皮素鼠李糖苷的含量呈现先下降后上升最后再下降的趋势，8月28日测得的最低值约为16.86 mg/L，随即其含量不断上升，9月24日达最高值，为31.32 mg/L。酚类物质含量的变化可能与当地气候以及葡萄果实的成熟度有关。

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