楊瑩,但霞,吳代東,3*,吳艷艷,管敬喜,余歡
(1. 廣西農業(yè)科學院葡萄與葡萄酒研究所,廣西南寧 530007;2. 廣西農業(yè)科學院生物技術研究所,廣西南寧 530007;3. 廣西羅城毛葡萄試驗站,廣西羅城 546400)
毛葡萄(Vitis quinquangulanisRehd)是廣西野生葡萄中分布最廣、種植面積最大的品種[1],其營養(yǎng)價值高(果實中含有豐富的糖、酸、單寧、蛋白質、VC等營養(yǎng)成分),且所釀造的葡萄酒風味獨特,因此深受消費者青睞。但因毛葡萄酒存在酸度較高、生青味較重等特點,故其被接受的程度普遍較低,發(fā)展空間受到了限制,因此改善毛葡萄的釀酒特性成為了近年來的研究重點[1-3]。硒是人體的必須元素,是谷胱甘肽過氧化物酶的必要組成部分,在人體中發(fā)揮著保護細胞膜、抗癌、延緩衰老、預防心腦血管疾病和抑制癌癥的發(fā)生[4]。但日常膳食中的硒難以滿足人體攝取所需量,所以利用農作物等食品補硒,改善人們飲食結構,成為新的研究熱點[5-6]。葡萄不屬于硒富集型作物,但通過人工富硒栽培方法已有較為深入的研究報道,通過對多個葡萄品種的富硒栽培發(fā)現(xiàn),葡萄根系和葉片對硒肥吸收效果顯著[7],葡萄果實也能有效積累一定量的硒元素[8];對‘關口’葡萄的富硒栽培發(fā)現(xiàn),葡萄葉片對硒吸收效果高于葡萄根系[9];闕小峰等[10]對‘溫克’葡萄葉片不同時期硒吸收效率進行了研究發(fā)現(xiàn),葡萄從展葉期到幼果期對硒的吸收效率逐漸下降。同時多個研究發(fā)現(xiàn),通過富硒栽培能明顯改善葡萄的品質,調節(jié)葡萄果實的酸量,減少農產品重金屬含量[11-12];此外,適宜濃度的有機硒肥還能延長葡萄葉片的生長時間,說明硒對葡萄生理生化等多方面有調節(jié)作用[13-14]。鮮食葡萄的富硒研究已取得一定進展,而釀酒葡萄的富硒栽培及富硒對葡萄酒的釀造等影響的研究尚為空白。廣西富硒土壤資源豐富[15],發(fā)展富硒農產品前景廣闊。新選育品種‘野釀2號’具有適應性強、抗旱、抗?jié)駸?、耐貧瘠、結果率高、高抗灰霉病、炭疽病,以及對黑痘病免疫等特點,且在當?shù)卦耘鄰V泛,探尋硒對該品種生長特性的影響,以改善廣西毛葡萄釀酒特性,改良廣西葡萄種質資源均有重要的意義。本研究旨在通過在‘野釀2號’毛葡萄上施有機硒肥,提升葡萄的釀酒特性,改善毛葡萄酒品質,增加毛葡萄的經濟價值,豐富廣西富硒農產品種類。
試驗時間為2017年3—9月,地點位于廣西河池市羅城仫佬族自治縣四把鎮(zhèn)水源毛葡萄栽培示范基地(北緯24.7°,東經108.8°),坡度20°左右,丘陵山地,粘質土壤。pH4.40,有機質1.59 g/kg,速效氮141 mg/kg,速效磷(P2O5)0 mg/kg,速效鉀(K2O)12.70 mg/kg,交換態(tài)鈣79.80 mg/kg,有效硼1096.00 mg/kg,全硒0.52 mg/kg,屬于富硒土壤環(huán)境。
試驗品種為‘野釀2號’,樹齡6年,株距3.3 m,行距4.0 m,修剪架式為大井字形,生長環(huán)境和長勢基本一致。試驗期間,除施用硒肥外,執(zhí)行正常栽培管理。所用硒肥為有機富硒肥“中農6號”,安丘鑫海生物肥有限公司生產,硒含量2.0%,氨基酸≥100 g/L,Zn﹢B≥20 g/L;對照硒肥為廣西農科院資源與環(huán)境研究所自配螯合硒葉面肥,硒含量為0.22%,氮0.39%,氨基酸1.09%。
1.3.1 富硒處理
選取基地中地勢平坦的連片葡萄園(約0.4 hm2),平均分為4個大區(qū)。A區(qū):噴1次對照硒肥,標記為對照樣CK;處理1:B區(qū),噴1次“中農6號”;處理2:C區(qū),噴2次“中農6號”;處理3:D區(qū),噴3次“中農6號”。整體隨機排列。試驗從7月10日開始,以后每處理以10 d為間隔噴施下一次,完成后將果實套袋。施肥方式采用全樹葉片正反面及果實均勻噴施,硒肥濃度為20 mg/L。因毛葡萄不屬于硒富集型農作物,多項研究表明其天然富硒能力較差,故不設清水對照。
1.3.2 葡萄及葡萄酒生理指標及硒含量檢測
葡萄成熟后,于8月30日正常采收期進行隨機取樣。在將每個試驗區(qū)分成3個抽樣分區(qū)的基礎上,在每個分區(qū)的果穗中隨機抽取40穗,于每穗的上、中、下部分各取3~5粒進行混樣,進行果實硒含量檢測。采摘鮮果取清汁參照GB/T 15038—2006《葡萄酒 果酒通用分析標準方法》檢測以下指標:斐林試劑法測葡萄總糖;指示劑法測葡萄及葡萄酒總酸(以酒石酸計);手持折光儀檢測葡萄固形物含量;蒸餾法檢測葡萄酒酒度及干浸出物;紫外分光光度法檢測葡萄酒單寧、總酚及花色苷。
本試驗中硒含量檢測委托專業(yè)檢測機構:廣西益譜檢測技術有限公司。
1.3.3 富硒葡萄酒的釀制
將葡萄破碎,添加白砂糖平衡4個樣品至統(tǒng)一糖度,按照干紅葡萄酒釀造工藝添加果膠酶浸漬發(fā)酵,使用酵母CEC01,完成發(fā)酵后檢測葡萄酒基本指標及硒含量。葡萄酒指標檢測參照GB/T 15038—2006。
表1 葡萄酒品評打分標準Table 1 Wine taste evaluation criteria
1.3.4 富硒葡萄酒品嘗
邀請20位盲評測試者對4款葡萄酒進行品評,并按表1要求打分。
葡萄鮮果基本理化指標如表2。從表2可以看出,4個樣品的pH差異不大,對照樣CK可溶性固形物含量略低于“中農6號”硒肥處理的3個樣品;但從總酸的數(shù)據(jù)顯示,隨著處理次數(shù)的增加,葡萄的酸度逐漸升高,且3個處理的糖度含量也低于對照樣CK;但各樣品之間測量值差異并不明顯。根據(jù)廣西富硒農產品標準[19],4個葡萄樣品均已達到富硒水果的硒含量標準(0.01~0.48 mg/kg),且差異性顯著,說明試驗中兩種富硒肥對‘野釀2號’葡萄的富硒作用明顯。從CK和處理1的硒含量可以看出,“中農6號”富硒肥的富硒效果明顯高于對照螯合硒肥;隨著施肥次數(shù)的增加,“中農6號”硒肥處理的3個葡萄樣品果實中的硒含量逐漸增加。
表2 ‘野釀2號’葡萄果實理化指標Table 2 Physicochemical indexes of "Yeniang 2 "
表3 ‘野釀2號’富硒葡萄酒理化指標Table 3 Physico-chemical indexes of "Yeniang 2 " selenium-rich grape wine
葡萄發(fā)酵完成后過濾灌裝至棕色玻璃瓶中,冷庫倒置存放,同時檢測理化指標及葡萄酒硒含量?;緳z測值如表3,單寧、總酚、花色苷檢測值如表4,葡萄酒硒含量如圖1。
如表3所示,4個葡萄酒樣品隨著硒肥處理次數(shù)的增加,酸度先增高后明顯降低,與鮮果酸度表現(xiàn)趨勢不同;pH則隨處理次數(shù)增加先降低后升高。此外,4個樣品中的干浸出物含量隨著施肥次數(shù)的增加而逐級提高,差異顯著;各個酒樣酒度、殘?zhí)堑炔町惒淮蟆?/p>
從表4數(shù)據(jù)可以看出,3組測量值中1次處理的均表現(xiàn)最低,而對照樣CK與2次、3次處理樣差異并不顯著,說明“中農6號”硒肥在低濃度處理時對‘野釀2號’葡萄的單寧、總酚等物質的合成有一定的抑制作用。
分別于2017年9月和2018年5月取新酒和陳釀8個月后的酒樣檢測其硒含量變化,從圖1可以發(fā)現(xiàn),4個成品酒樣硒含量均在0.012 mg/kg以下,遠遠低于葡萄鮮果檢測硒值,且處理3酒樣中的硒含量比處理2酒樣低,與鮮果檢測值增長趨勢不同;陳釀一段時間后,酒樣中的硒含量普遍略有提升,可見硒元素在‘野釀2號’葡萄酒中穩(wěn)定性較好。
表4 不同富硒處理酒樣的單寧、總酚、花色苷含量Table 4 Contents of tannin, total phenollic and anthocyanin in different seleniumrich wine samples(Unit: mg/L)
圖1 不同富硒‘野釀2號’葡萄酒硒含量Figure 1 Selenium content in different selenium-rich processing "Yeniang 2 " selenium-rich wine
20位盲評者對4個成品酒的評價如圖2所示。4個葡萄酒樣品中外觀及顏色方面處理1略微突出;香氣方面,對照樣明顯低于“中農6號”硒肥的3個處理,且隨施肥次數(shù)的增加,香氣質量逐漸提高;4個葡萄酒樣品的口感評分趨勢與香氣相同,多次富硒處理的葡萄酒樣品口感明顯高于單次富硒處理的樣品。參與盲評者表示:CK、處理1酒樣生青味重,口感酸澀;處理2酒樣生青味明顯減弱,酸澀度降低;處理3酒樣基本沒有生青味,且?guī)в谐墒鞚{果香氣,酸澀感亦不明顯。
通過對比葡萄鮮果的基本理化指標可知:使用“中農6號”硒肥的樣品,其固形物含量較高,糖含量較低,pH差異較小,但總酸含量隨處理次數(shù)的增加逐漸升高,說明硒肥提高了葡萄的酸含量。朱麗琴等[16]在對‘紅地球’葡萄的富硒栽培中發(fā)現(xiàn):硒含量對葡萄的酸度無明顯影響,而鄭曉翠等[12]在對‘巨峰’葡萄的富硒試驗中發(fā)現(xiàn),硒能有效降低葡萄酸度、提高糖度。據(jù)此可以發(fā)現(xiàn),硒對不同品種葡萄的糖酸調節(jié)程度差異較大,不能一概而論。
果實硒含量的檢測值表明:植株對“中農6號”硒肥吸收效果較佳,相同處理次數(shù)下葡萄果實硒含量明顯高于對照的螯合硒肥,且用肥濃度適宜,但未出現(xiàn)最大值,無法確定最佳施肥用量,還需要繼續(xù)深入探索‘野釀2號’葡萄最經濟有效的硒肥施用量以及合適的采摘時間。
圖2 不同富硒處理葡萄酒品評結果A:顏色和外觀評分;B:香氣評分;C:口感評分;D:品評總分
多個成品葡萄酒樣品的基本理化指標表明:酒樣的酸度隨富硒處理次數(shù)的增加而降低,但鮮果的酸度則呈相反趨勢。葡萄釀造過程中酸度的變化主要依靠于前處理和釀酒微生物的代謝作用,而本研究中各酒樣的釀造工藝相同的情況下,處理3酒樣酸度降低程度較大,這可能與葡萄生理代謝有關,硒改變了葡萄的一些代謝過程,使其隨著硒肥使用量增多而酸含量增加,但卻更容易在釀造過程中被處理或者被代謝掉,降低了成品酒的酸度,提高毛葡萄酒的順口度。
干浸出物是判斷葡萄酒品質的重要指標,紅葡萄酒含量需要大于18 g/L。試驗結果表明:隨著處理次數(shù)的增加,‘野釀2號’葡萄酒的干浸出物含量逐漸增加,說明硒處理次數(shù)越多對葡萄酒品質提升越顯著。而單寧、總酚以及花色苷的結果表明:“中農6號”有機硒肥在單次處理時,對‘野釀2號’葡萄的單寧、總酚等物質合成有抑制作用。而對照樣CK螯合硒肥則對葡萄單寧等物質代謝沒有過多影響,與“中農6號”處理2、處理3的數(shù)值相近,說明“中農6號”有機硒肥在含量低時對葡萄有效成分的代謝可能有抑制作用,需要進一步試驗驗證。
研究發(fā)現(xiàn),葡萄在富硒過程中吸收到的硒會優(yōu)先運送至果皮中,從而導致了果實中硒含量分布的不同,且葡萄皮中硒含量較多[16-17]。因葡萄酒釀造完成后會將酒與皮渣分離,從而帶走了大部分硒,使得葡萄酒中的硒含量大大降低。而處理2比處理3的酒中硒含量更高,則可能與葡萄富硒的機理相關,還需要深入研究確定葡萄的最佳采收時間和釀酒工藝。陳劍俠[18]通過對富硒‘巨峰’葡萄釀酒試驗發(fā)現(xiàn),陳釀后的葡萄酒硒含量比剛釀造完成時高20%,這與本試驗結果相同,推測可能是葡萄酒在陳釀過程中,酒中的細小皮渣逐漸溶解,使皮渣中的硒析出至酒液中,從而提高了酒樣的硒含量,這也說明硒在果皮中含量較高,在釀造葡萄酒時還應加大對果皮的處理,提高成品酒的硒含量。
本研究通過對廣西毛葡萄‘野釀2號’進行葉面噴施的富硒處理,結果表明“中農6號”有機硒肥對‘野釀2號’葡萄富硒效果顯著,且硒對葡萄酒品質提升效果顯著。以硒含量20 mg/L的濃度噴施3次,鮮果硒含量可達到0.051 mg/L;成品葡萄酒中硒含量大幅度減少,只有噴施2次和3次的葡萄釀造的酒可達到廣西富硒飲品標準(>0.01 mg/L)。感官品評結果表明,毛葡萄酒特有的生青味及酸澀感隨處理次數(shù)的增加明顯降低,口感及香氣得到顯著改善,說明富硒處理對‘野釀2號’葡萄的釀酒特性有提升作用,顯著改善了‘野釀2號’葡萄酒的風味品質。