不同采收期北冰红葡萄中总酚含量变化规律研究

何文兵，李 明，崔艳艳，张晓燕，付安军，黄 鹤

酚类物质的含量和比例不仅影响葡萄酒的颜色、收敛性、澄清度和稳定性等的感官品质，还决定着葡萄酒的抗氧化等生理活性功能［1−2］，其抗动脉粥样硬化功效越来越受到人们的重视.

酚类物质在葡萄酒发酵和陈酿过程中的变化极其复杂［3−4］.具有山葡萄典型特点的北冰红葡萄，其品质与栽培地气候条件、土壤条件、地形条件及修剪整形方式等因素关系密切，而气候条件、土壤条件对葡萄品质起着决定性的作用，进而影响着葡萄酒中酚类物质（花色素和单宁）及芳香物质（包括游离态和结合态）的含量，以及葡萄酒的品质［5−9］.鸭绿江河谷独特的风土条件为北冰红葡萄的栽培提供了保障，合适的采收期影响葡萄浆果的特殊风味，进而影响着葡萄酒的商业价值.

本研究以鸭绿江河谷三个采样点的五个不同采收期采摘的北冰红葡萄为原料，分析不同采收期北冰红葡萄果实不同部位总酚含量的变化规律，旨在确定该地区环境条件下北冰红葡萄的最适采收期，对明确当地北冰红葡萄采收的依据，不断提升葡萄酒品质具有重要的指导意义，为北冰红葡萄相关产品在食品、医药等领域的开发和应用提供更多理论依据.

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂及试验材料

1.1.1 主要仪器

紫外可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）、高速冷冻离心机（赛默飞世尔科技公司）、糖度计、数显游标卡尺（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司）、分析天平（梅特勒−托利多电子天平）.

1.1.2 主要试剂

福林酚（分析纯），乐美天德思特生物；石油醚、甲醇、无水碳酸钠、一水和没食子酸（以上试剂均为分析纯），国药集团化学试剂有限公司；液氮（99.9%），通化富氏氧气有限公司.

1.1.3 试验材料

北冰红葡萄，于2022 年采自集安市鸭江谷酒庄有限公司葡萄基地.取样方法参考岳泰新［10］、李小龙［11］的方法，将所选择的各葡萄山去除三排边行后，按“S”字形随机选择植株采集，用冰袋低温带回实验室，在−40 ℃的冰箱内储存.采样时间见表1.

表1 不同取样地及取样时间

1.2 试验方法

1.2.1 基本指标测定

（1）平均单粒果粒重量：采用分析天平进行称量，重复3 次.

（2）果粒纵茎、果粒横径及果型指数：采用数显游标卡尺对采样后的葡萄果粒进行纵茎和横径的测量，重复3 次，并依据公式计算果型指数.

果型指数=果实纵径/果实横径.

（3）总可溶性固形物：采用数显折射仪测量，测定时记好读数以质量分数（%）表示可溶性固形物的含量.重复测定3 次，计算平均值和标准偏差.

1.2.2 总酚测定

参照赵红等［12］的方法，采用福林肖卡法，并略有调整，总酚测定结果以没食子酸（GAE）计［13］.

（1）绘制没食子酸标准曲线.将25.0 mg没食子酸溶于10 mL 的60% 盐酸甲醇溶液中，并用超纯水定容至500 mL（现配），即为500 mg/L 没食子酸标准溶液；配制不同浓度梯度的没食子酸溶液（0 mg/L、50 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、500 mg/L）.

分别吸取不同浓度没食子酸标准溶液0.2 mL，使其与0.2 mL 福林酚试剂混匀静置1 min 后，添加1 mL 的Na2CO（312%）后混合震荡，用6.6 mL 的蒸馏水进行定容，暗处避光反应1 h，随后在波长765 nm 下测定吸光度，每个处理平行重复三次测定结果，以没食子酸溶液浓度作为横坐标，以吸光度作为纵坐标，绘制标准曲线.

（2）样品预处理.葡萄皮样品预处理：−40 ℃冷冻葡萄，立即剥取葡萄皮，液氮冷冻粉碎成粉末装于培养皿中，真空冷冻干燥24 h，取出装于自封袋中，存放于−80 ℃冰箱中［14］.

葡萄籽样品预处理：−40 ℃冷冻葡萄，立即剥取葡萄籽，使用粉碎机进行葡萄籽的破碎，葡萄籽真空冷冻干燥24 h，并用0.18 mm孔径（80 目）筛进行筛选，将过筛的葡萄籽粉使用石油醚进行脱脂，其比例1∶5，脱脂48 h，脱脂结束使用真空泵进行抽滤，抽滤结束后在鼓风烘干箱中将葡萄籽粉烘至恒重.

称取0.1 g 北冰红葡萄干粉于50 mL 离心管中（离心管要用锡箔纸包裹），加入20 mL料液比1∶20 的盐酸甲醇溶液置于超声波提取机中（温度为30 ℃，功率为40 W）提取1 h，然后在4 ℃、5 000 rpm 的条件下进行离心10 min，将上清液转移至丝口瓶中［15］，沉淀物重复进行2 次上述提取过程，合并3 次上清液，用超纯水定容至100 mL 备用.

2 结果与分析

2.1 没食子酸标准曲线

标准曲线见图1，所构建标准曲线回归方程y=0.001 4x−0.001（R2=0.999 3），说明该标准曲线的相关性较高.标样在0～500 mg/L内有良好的线性关系，符合总酚的定量检测.

图1 没食子酸标准曲线

2.2 不同采收期的北冰红葡萄基本理化指标

采用Excel 2010 软件进行试验数据处理，以SPSS 22.0 软件进行方差分析，并用Duncan显著性差异检验.

由表2 可知，葡萄果实的平均单粒果粒重量随着葡萄的成熟总体趋势呈增长状态，且相互间均存在显著差异（p<0.05）.整体上在T1～T2 时期迅速增长，T2～T3 时期趋于平缓，但北冰红A 坡在T2～T3 时期呈现下降的趋势，可能与测量时产生的误差有关，也可能受到生长环境变化的影响［16］.葡萄果实成熟后期单粒果粒重差异不显著，至T4、T5 时期，三个采样点果型指数基本恒定，可能此时期果实已经成熟，发育缓慢.

表2 不同采收期北冰红葡萄的基本理化指标

A 坡北冰红葡萄果实在T5 时期总酚含量达到1.53±0.01 g，高于同一时期的B 坡和A/B坡，原因在于A 坡所处地理位置的光照强度和温度高于其他坡，其外部环境条件更有利于果实的生长.有研究表明，若在葡萄开花期温度低于14 ℃会导致受精不好，子房大量脱落，影响果实品质和产量［17］.

葡萄果实的可溶性固形物的百分含量随着葡萄的成熟总体呈先快后慢的增长模式，且相互间均存在显著差异（p<0.05）.T2～T3 时期上升幅度最大，表明此阶段是果实向生理成熟转变的重要时期，至T4、T5 时期，三个采样点果实中可溶性固形物含量最高.而黄竞等［18］对不同采收期“野酿2 号”毛葡萄酒理化特征和芳香组成的含量研究中发现，随着采收期的延长，毛葡萄中的总糖增多，与该试验A 坡、B 坡的含量变化结果相符，但A/B 坡T5 时期的可溶性固形物含量偏低，可能受当时采收期所处位置竞争性杂草和湿度状况的影响.

可溶性固形物含量的增加主要是葡萄植株其他部分所积累的物质向果实运输而导致的［19］.大部分中晚熟葡萄品种，因生长期较长和糖分的长时间积累，所以到采摘末期含糖量相对较高［20］，而葡萄在发育的不同时期（花芽分化、开花过程和果实发育及转色后期），其酚类物质的累积及含糖量的增长等生命过程，又与气温密切相关，高温对含糖量的提高和含酸量的减少都有促进作用［21］，同时高温也引起了水果中有机酸和可溶性固形物浓度的减少.

北冰红葡萄是酿制冰酒的重要原料，葡萄果实的糖含量积累变化规律的研究尤为关键［22］，其糖分水平与葡萄的采收期和成熟度有着直接关系，影响葡萄酒质量.

葡萄果实的大小及内含物对其在收获期间的质量有重要影响.北冰红葡萄T1−T2 果粒的生长速度很快，果实横纵径增长较为明显.在此过程中，不仅果粒的大小发生变化，果实也发生着从绿到紫的变化［23］.本试验研究北冰红酿酒葡萄果实在生长期各品质的变化与张稳稳［24］所研究的“北红”和“北玫”生长过程中的质量指标的变化规律是一致的.

由表2 可知，果形指数大约在0.99～1.05 之间，表明北冰红葡萄属于圆型果实.果形指数随果实不断成熟，变化趋势不明显，且北冰红A 坡和北冰红B 坡不同时期的果形指数不存在显著性差异，所以本研究中果形指数不作为最适采收期的参考标准.

2.3 不同采收期北冰红葡萄果实不同部位总酚含量变化趋势

测试了不同时期、同一采收地不同坡度北冰红葡萄（皮和籽）的总酚，北冰红A 坡、B坡和A/B 坡.测定结果如图2 所示.

图2 不同采收期北冰红葡萄中总酚含量变化趋势

由图2 可知，整体看来，随着采收期的延长总酚含量逐渐升高，且存在显著差异（p<0.05）.其中图2（a）从生长阶段到成熟阶段，总酚含量的累积趋势是：下降−上升−下降−上升.图2（b）总酚含量积累趋势呈逐渐增长趋势.图2（c）总酚含量积累趋势呈先下降后上升的趋势.其中图2（a）在T3 采收期总酚高于同一时期的其他坡，可能是由于A 坡的光照时长高于其他坡，光照是植物生命活动中的重要的生态作用因素，影响着葡萄浆果成熟过程中物质的积累.而B 坡在T3 时期的采收环境条件未能达到葡萄生长的最适条件，至T5 时期总酚累积含量才达到最高.图2（a）与图2（b）的对比表明日照时间对果实的大小、颜色和内含物质的形成都有很大的影响，且总酚含量随采收期的延长而增高，这可能是因为在成熟后，合成总酚的关键酶及调节因子的活性会有所提高，这对总酚的合成与积累有利［25］，也可能与当地的气候因素等自然条件有关，同时也受其自身品种属性的影响［26］.但不同坡度T5 时期的北冰红葡萄果实（皮和籽）中总酚含量均达到最高，分别为88.48±4.76 mg/g、88.06±8.35 mg/g、78.34±3.67 mg/g，高于其他时期的总酚含量.

图2（a）、图2（b）、图2（c）果籽中总酚含量的变化均呈先下降后上升的趋势.表明成熟末期葡萄皮中的总酚含量远远大于果籽中的总酚含量.图2（a）果皮中总酚含量与果皮+果籽中总酚含量变化趋势一致.由此可见葡萄果皮总酚物质的含量与该葡萄品种的成熟度和最佳采收期有关.其中A 坡果皮在T3 时期和T5 时期总酚含量分别为57.64±9.17 mg/g和52.98±4.80 mg/g，而B 坡和A/B 坡在T5 时期最高总酚含量分别为65.64±9.44 mg/g、52.87±5.64 mg/g，可能由于A 坡的日照时长和温度高于B 坡和A/B 坡，导致A 坡北冰红葡萄在T3时期已成熟达到采收的标准，而B 坡和A/B 坡的葡萄还处于生长发育的阶段，由于温度和日照时长低于A 坡，所以生长周期比A 坡长，到T5 时期才开始成熟，达到采收的标准.

3 结语

酚类物质是葡萄浆果中重要的次生代谢产物，作为葡萄酒的“骨架成分”，影响葡萄酒的色泽、风味和口感上的收敛性，是国内外葡萄与葡萄酒研究领域中的热点.本文以福林肖卡法测定鸭绿江河谷产区3 个采样点的不同采收期北冰红葡萄浆果的常规指标及果皮、果籽中的总酚含量，探究时间和空间与北冰红葡萄浆果中不同部位总酚含量变化规律，并结合其果实品质，评估栽培地点及取样时间对酿酒葡萄的品质的影响，为葡萄的进一步加工及质量评价提供了理论依据.

研究结果表明：整体上果皮中总酚含量大于果籽中总酚含量，但不同采收期果皮与果籽中总酚含量大小不同，前期出现果籽中总酚含量大于果皮中总酚含量的情况，随着采收期的延长，果皮中总酚含量远大于果籽的总酚含量；采收期影响果实品质，延迟采收期明显提高了北冰红葡萄大小、平均单果重和可溶性固形物含量；采收期影响果实总酚含量，不同采收期北冰红葡萄中总酚的含量有较大差别，且同一阶段的北冰红葡萄，其果肉和果籽中的总酚含量也有较大差别，T5 时期的北冰红葡萄总酚含量较高.

因此，在鸭绿江河谷地区，适当延长收获时间能明显增加北冰红葡萄的总酚及可溶性固形物的含量；达到提高酒质量的目的.从而确定北冰红葡萄的最佳收获时期为T5.

本文仅对不同采收期的北冰红葡萄浆果中总酚进行了研究，后续将开展对不同采收期的北冰红葡萄浆果中酚类化合物种类及组成比例特征及其与抗氧化、抗癌及抗病毒等生理活性间的关系的研究，以期为北冰红葡萄酒的品质、营养保健等方面的鉴定提供科学依据.