李彥彪，馬維峰，賈 進(jìn)，牟德生，李生保，毛 娟*

(1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，蘭州 730070；2 甘肅紅橋莊園葡萄酒有限公司，甘肅張掖 734200；3 武威市林業(yè)科學(xué)研究院，甘肅武威 733000；4 甘肅依諾酒莊有限責(zé)任公司，甘肅武威 733000)

河西走廊地處北緯36～40°，具有生產(chǎn)釀酒葡萄的最佳水、土、光、熱資源組合，是中國乃至全世界有機(jī)葡萄酒的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)地之一[1]。該地區(qū)光照、水熱系數(shù)、日溫差、土壤質(zhì)地等條件均優(yōu)于法國波爾多葡萄產(chǎn)區(qū)[2]。因此，選擇適宜的品種，采用相應(yīng)栽培管理措施，便成為了甘肅發(fā)展釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。‘赤霞珠’(VitisvinifreaL. cv. Cabernet Sauvignon)釀酒葡萄容易生長，具有良好的適應(yīng)性，被譽(yù)為“紅葡萄品種之王”，是世界上公認(rèn)的優(yōu)良釀酒品種[3]，因此，它便成為河西走廊地區(qū)大面積種植的優(yōu)先選擇品種。

優(yōu)質(zhì)葡萄酒的生產(chǎn)前提必須有品質(zhì)優(yōu)良的葡萄品種。在日常生活中，人們會(huì)從葡萄酒的外觀、香氣、口感等方面來評(píng)價(jià)酒品質(zhì)的好壞，而酒的這些特質(zhì)很大程度上是釀酒葡萄本身的各項(xiàng)理化指標(biāo)的體現(xiàn)[4]。Li等[5]通過研究發(fā)現(xiàn)，葡萄酒和釀酒葡萄的理化指標(biāo)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此釀酒葡萄的理化指標(biāo)在一定程度上可以反映葡萄酒的質(zhì)量。根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅可以消除異質(zhì)性，而且更容易進(jìn)行葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)[6]。因此，高品質(zhì)的釀酒葡萄是釀造高質(zhì)量葡萄酒的關(guān)鍵。葡萄漿果品質(zhì)與產(chǎn)地密切相關(guān)，在品種、樹齡、栽培管理方式一致的條件下，釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)的氣候、地形、土壤等條件是影響果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)及葡萄酒風(fēng)格與典型性的重要因素[7]。楊洋等[8]研究發(fā)現(xiàn)即使同一品種釀酒葡萄也會(huì)因產(chǎn)地和氣候的不同，其品質(zhì)也存在較大差異。河西走廊地區(qū)地形復(fù)雜，小氣候環(huán)境繁多，果實(shí)品質(zhì)差異較大，評(píng)價(jià)河西走廊地區(qū)‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)，確定其最優(yōu)產(chǎn)地顯得至關(guān)重要。

果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)方法可以分為感官評(píng)價(jià)和品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)是個(gè)人通過視覺、嗅覺、味覺、觸覺和聽覺等對(duì)某種事物做出判斷，受人為因素影響較大；而品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)則比較客觀，是通過對(duì)果實(shí)各種品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定綜合評(píng)價(jià)果實(shí)的優(yōu)劣。然而，釀酒葡萄品質(zhì)指標(biāo)多種多樣，在生產(chǎn)中逐一測(cè)定分析并不現(xiàn)實(shí)，因此，需要對(duì)果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡化，從而快速準(zhǔn)確確定果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣。關(guān)于釀酒葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的選擇，前人也做了相關(guān)研究，李治奇等[9]發(fā)現(xiàn)，釀酒葡萄紅色品種品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，單寧與固酸比權(quán)重高于其他指標(biāo)，即單寧與固酸比是紅色品種釀酒葡萄的核心指標(biāo)；戴文淵等[10]報(bào)道，可滴定酸、總酚、單寧、花色苷、總糖、可溶性固形物這6個(gè)指標(biāo)可作為河西走廊地區(qū)‘梅鹿輒’葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)的簡化指標(biāo)；楊中等[11]對(duì)新疆19個(gè)釀酒葡萄品種果實(shí)測(cè)定得出，單果質(zhì)量、果形指數(shù)、糖酸含量、出汁率、風(fēng)味等指標(biāo)能夠反映釀酒葡萄果實(shí)加工品質(zhì)的絕大部分信息；生產(chǎn)中通常選擇可溶性固形物含量作為釀酒葡萄評(píng)價(jià)的指標(biāo)。由此可以發(fā)現(xiàn)，釀酒葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)主要核心指標(biāo)的確定存在多種研究結(jié)果，國內(nèi)外在釀酒葡萄與葡萄酒品質(zhì)評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法方面未有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。而此前中國涉及河西走廊地區(qū)釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)的研究較少，且河西走廊地區(qū)‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊不清。

因此，為了明確河西走廊地區(qū)‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)，建立‘赤霞珠’葡萄果實(shí)評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型。本試驗(yàn)以河西走廊6個(gè)不同產(chǎn)地的‘赤霞珠’葡萄為試驗(yàn)材料，對(duì)其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，通過主成分分析和聚類分析篩選適宜的‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重，最后綜合各種指標(biāo)構(gòu)建科學(xué)合理、客觀實(shí)用的‘赤霞珠’果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，從而為‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料來源

2018年在各產(chǎn)地‘赤霞珠’釀酒葡萄適采成熟期，于河西走廊地區(qū)的武威市林業(yè)科學(xué)研究院(X1)、紫軒葡萄酒莊園(X2)、蘇武山林場(chǎng)(X3)、莫高葡萄莊園(X4)、國風(fēng)葡萄酒莊園(X5)和夏博嵐葡萄酒莊(X6)進(jìn)行采樣。采樣時(shí)，隨機(jī)選取長勢(shì)優(yōu)良、無病蟲害的‘赤霞珠’葡萄樹10棵，在每棵葡萄樹的陰面、陽面各取1串果穗，并分別從所采果穗的上、中、下3個(gè)部分隨機(jī)選取120粒果實(shí)，將取得的果粒裝袋置于-80 ℃的冷凍條件下保存，用于果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定，每項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定各設(shè)3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，各產(chǎn)地代號(hào)與具體信息見表1。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 果實(shí)基本品質(zhì)指標(biāo)可溶性固形物含量采用手持折光儀測(cè)定，可溶性糖含量參考張瑜[12]的方法測(cè)定；可滴定酸含量使用NaOH中和滴定法[13]測(cè)定；總酚與單寧含量分別使用Folin-Ciocalteu法[14]和Folin-Denis等[15]測(cè)定；Vc含量使用2，6-二氯酚靛酚滴定法[16]測(cè)定；固酸比和糖酸比分別為可溶性固形物、可溶性糖含量與對(duì)應(yīng)的可滴定酸含量的比值。

1.2.2 果實(shí)糖組分含量使用高效液相色譜儀(美國Waters Acquity Arc)進(jìn)行果實(shí)糖類組分及含量的測(cè)定，測(cè)定方法參照Bernardez等[17]和劉玉蓮等[18]的方法并略作修改。

(1)樣品提取方法 葡萄果肉加液氮研磨后準(zhǔn)確稱取0.5 g，移至10 mL離心管中，加入5 mL 80%乙醇，35 ℃下超聲提取20 min、12 000 r/min下離心15 min，取上清液。重復(fù)提取2次，每次加80%乙醇2 mL，合并上清液，定容至10 mL。取上清液2 mL于真空離心濃縮儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(60 ℃)3 h至全干，用1 mL超純水、1 mL乙腈復(fù)溶，過0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜過濾，將濾液加入樣品瓶中待測(cè)，每個(gè)品種進(jìn)行3次平行試驗(yàn)。

(2)色譜條件 XBridge BEH Amide色譜柱(4.6×150 mm、2.5 μm)，流動(dòng)相為75%乙腈+0.2%三乙胺+24.8%超純水，流速為0.8 mL/min，檢測(cè)波長為254 nm，柱溫為40 ℃，進(jìn)樣量為10 μL，流動(dòng)相使用前用0.22 μm有機(jī)濾膜過濾，超聲脫氣。

1.2.3 果實(shí)酸組分含量果實(shí)酸組分及含量的測(cè)定使用美國Waters Acquity Arc高效液相色譜儀進(jìn)行，參照Liu[19]和郭燕等[20]的方法并加以改動(dòng)。

(1)樣品提取方法 準(zhǔn)確稱取葡萄果肉2.0 g，在低溫條件下研磨至糊狀，轉(zhuǎn)移至10 mL離心管，加入5 mL超純水，80 ℃水浴、超聲提取15 min，冷卻后在4 ℃、10 000 r/min下離心10 min，取上清液。殘?jiān)褂孟嗤椒ㄖ貜?fù)提取2次，每次加水2 mL，最后將上清液合并后轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中并定容，溶液過0.22 μm微孔水相濾膜，加入樣品瓶中待測(cè)。每個(gè)品種做3個(gè)平行試驗(yàn)。

表1 不同產(chǎn)地具體信息

(2)色譜條件 Atlantis T3column色譜柱(4.6 mm×150 mm，3 μm)，流動(dòng)相為20 mmol/L NaH2PO4溶液(用H3PO4將pH調(diào)至2.7)，流速為0.50 mL/min，柱溫為30 ℃，檢測(cè)波長為210 nm，進(jìn)樣量為20 μL。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；采用SPSS 23.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選運(yùn)用主成分分析確定核心評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，然后根據(jù)聚類分析法選擇適當(dāng)數(shù)量的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后結(jié)合主成分分析與相關(guān)性分析確定核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定基于層次分析法中的1-9比例標(biāo)度法[21,22]，根據(jù)‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的基本性質(zhì)和不同指標(biāo)對(duì)果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)影響的重要程度構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。為了保證權(quán)重的準(zhǔn)確性，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。首先，計(jì)算得出所建立矩陣的最大特征根λmax，然后根據(jù)公式(1)、(2)計(jì)算得出所建立矩陣的隨機(jī)一致性比率，當(dāng)CR<0.10時(shí)，則認(rèn)為判斷矩陣具有較好的一致性，否則就需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整和修正，直到矩陣的一致性符合試驗(yàn)要求。RI為與n對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性取值(n=4，RI=0.89)。

CI=(λmax-n)/(n-1)

(1)

CR=CI/RI

(2)

式中：CR為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率；n為判斷矩陣的階數(shù)；CI為判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)；RI為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)；λmax為矩陣最大的特征根。

1.3.3 核心指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

①初始化處理

X1=|1-X/X0|

(3)

式中：X1為各指標(biāo)的初始化值；X為各指標(biāo)實(shí)測(cè)值；X0理想指標(biāo)值。

②正向化和歸一化處理

X2=1-X1/X1max

(4)

式中：X2為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后結(jié)果；X1為各指標(biāo)的初始化值；X1max為各指標(biāo)初始化值的最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄果實(shí)基本品質(zhì)指標(biāo)比較

河西走廊‘赤霞珠’葡萄果實(shí)的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、總酚、單寧、Vc等品質(zhì)指標(biāo)在6個(gè)產(chǎn)地間均有顯著差異(表2)。其中，X1地區(qū)的果實(shí)可滴定酸和單寧含量均最低，且可滴定酸含量與其他地區(qū)均差異顯著；其果實(shí)糖酸比(可溶性糖含量/可滴定酸含量)與固酸比(可溶性固形物含量/可滴定酸含量)卻最高，且與除X4以外的其他地區(qū)差異顯著；其果實(shí)其余指標(biāo)含量居中。X2地區(qū)果實(shí)可溶性固形物含量最高(23.67%)，并與除X5以外的其他地區(qū)有顯著差異；其果實(shí)可溶性糖和可滴定酸含量處于較高水平，Vc含量、糖酸比和固酸比較低，而其總酚含量低于其余地區(qū)。X3地區(qū)的果實(shí)可溶性糖、可滴定酸、單寧含量在各產(chǎn)地中均最高，其單寧含量(8.42 mg/g)與其他地區(qū)相比差異顯著，但其Vc含量卻在各地區(qū)最低，且與X2之外的產(chǎn)地均差異顯著。X4地區(qū)的果實(shí)Vc和總酚含量均最高，且Vc含量(0.16 mg/g)顯著高于其他產(chǎn)地；其糖酸比和固酸比也均處于較高水平，而其可滴定酸和單寧含量均處于較低水平。X5地區(qū)的果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)均沒有極限值，可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量均維持在一個(gè)較高的水平，固酸比與糖酸比在各產(chǎn)地之間均保持在中等水平。X6地區(qū)的果實(shí)可溶性固形物與可溶性糖含量均處于最低水平且均顯著低于X2產(chǎn)地，單寧、糖酸比、固酸比也均處于較低水平，但總酚和Vc含量卻處于較高水平且顯著高于X2產(chǎn)地。

表2 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄果實(shí)基本品質(zhì)指標(biāo)

2.2 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄果實(shí)糖、酸組分含量的比較

‘赤霞珠’葡萄果實(shí)中最終共檢測(cè)出糖類物質(zhì)3種，酸類物質(zhì)4種，分別為葡萄糖、果糖、蔗糖、草酸、酒石酸、蘋果酸和檸檬酸(表3)。在糖組分中，各產(chǎn)地葡萄果實(shí)葡萄糖與果糖含量沒有明顯規(guī)律，但兩者均明顯高于蔗糖含量；在酸組分中，各產(chǎn)地葡萄果實(shí)均表現(xiàn)為酒石酸含量最高，蘋果酸次之，檸檬酸與草酸含量較低且差異不明顯。各類糖、酸物質(zhì)含量在產(chǎn)地間相比較，葡萄糖含量以X2產(chǎn)地最高(99.13 mg/g)，并與其他產(chǎn)地之間具有顯著差異；其次是X5產(chǎn)地；最低的是X6產(chǎn)地，且與其余產(chǎn)地差異顯著。果糖含量以X3產(chǎn)地最高，但與X5產(chǎn)地相比差異不顯著，但兩者均顯著高于其他產(chǎn)地；最低的是X6產(chǎn)地，且與其余產(chǎn)地差異顯著。蔗糖含量以X6產(chǎn)地最高，但與X1、X4、X5產(chǎn)地均無顯著差異，它們顯著高于X2和X3產(chǎn)地，并以X3含量最低(4.05 mg/g)，而X3與X2之間沒有顯著差異。草酸含量各產(chǎn)地之間均保持在0.09～0.16 mg/g之間，X1含量最高，X2含量最低；酒石酸與蘋果酸含量在產(chǎn)地間表現(xiàn)較為一致，均以X3產(chǎn)地最高，X6產(chǎn)地最低；檸檬酸含量各產(chǎn)地差異較大，含量最高的X5產(chǎn)地比含量最低的X1高112.5%，但X3、X4、X6產(chǎn)地均與X5產(chǎn)地?zé)o顯著差異。

2.3 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

‘赤霞珠’葡萄15種品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果(表4)顯示，葡萄果實(shí)可溶性固形物含量與葡萄糖含量呈極顯著正相關(guān)(0.980**)，與總酚含量呈顯著負(fù)相關(guān)(-0.904*)；可溶性糖含量與果糖、酒石酸含量呈極顯著正相關(guān)(0.951**、0.946**)，與蔗糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)(-0.847*)；可滴定酸含量與糖酸比、固酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)(-0.976**、-0.977**)，與Vc含量呈顯著負(fù)相關(guān)(-0.893*)；總酚含量與葡萄糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)(-0.857*)；Vc含量與蔗糖含量呈極顯著正相關(guān)(0.926**)；固酸比與糖酸比之間呈極顯著正相關(guān)(0.993**)；果糖與酒石酸、蘋果酸含量之間呈顯著正相關(guān)(0.901*、0.844*)。

2.4 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄各品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

6個(gè)‘赤霞珠’葡萄樣品15項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果(表5)顯示，從15項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)中共提取出4個(gè)主成分，它們特征值分別為6.92、3.45、3.17和0.88。4個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了96.10%，可以有效地反映出原始數(shù)據(jù)的大部分信息。第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為46.10%，主要代表性指標(biāo)有可溶性糖、可滴定酸、單寧、Vc、果糖、蔗糖、酒石酸和蘋果酸；第2主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了22.97%，主要代表性指標(biāo)有可滴定酸、固酸比、糖酸比和草酸；第3主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了21.16%，主要代表性指標(biāo)有可溶性固形物、總酚、單寧和葡萄糖；第4主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了5.86%，主要代表性指標(biāo)有檸檬酸、蔗糖。

2.5 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄各品質(zhì)指標(biāo)的聚類分析

通過SPSS 22.0的離差平方和法(Ward法)對(duì)15個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，根據(jù)主成分分析的結(jié)果，前4個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到96.10%，所以在聚類分析時(shí)可將指標(biāo)聚為4類。結(jié)果(圖1)顯示，第1類聚集了Vc、草酸、檸檬酸、可滴定酸和蘋果酸；第2類聚集了單寧、酒石酸和蔗糖；第3類代表了果糖和葡萄糖；、第4類代表可溶性糖、總酚、可溶性固形物、固酸比和糖酸比。先聚為一類的品質(zhì)指標(biāo)具有較強(qiáng)的相關(guān)性，為達(dá)到簡化的目的，可選用其中1個(gè)指標(biāo)代表其他指標(biāo)。在第1類中，Vc在第一主成分中占有最高的向量值，且Vc與可滴定酸之間具有顯著的相關(guān)性，所以選擇Vc作為第1類指標(biāo)的核心；在第2類中，單寧在第一、第三主成分中均有較高的向量值，所以選擇單寧為第2類指標(biāo)的核心；第3類中果糖與可溶性糖具有極顯著的相關(guān)性，且與酒石酸、蘋果酸具有顯著的相關(guān)性，所以選擇果糖作為第3類的代表性指標(biāo)；在第4類中，固酸比在第一主成分中占比高于糖酸比，且第3類中篩選出的果糖已經(jīng)能夠反映‘赤霞珠’葡萄的糖含量，所以選擇固酸比作為第4類的代表性指標(biāo)。因此，結(jié)合葡萄果實(shí)各品種指標(biāo)間的相關(guān)性和主成分分析的結(jié)果，最終選擇Vc、單寧、果糖和固酸比4個(gè)因子來綜合評(píng)價(jià)‘赤霞珠’葡萄的果實(shí)品質(zhì)。

表3 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄果實(shí)糖、酸的組分與含量

表5 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄各品質(zhì)指標(biāo)主成分分析表

圖1 不同產(chǎn)地‘赤霞珠’葡萄各品質(zhì)指標(biāo)的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of quality indexes of Cabernet Sauvignon grapes from different regions

2.6 核心指標(biāo)的權(quán)重確定

在充分分析4個(gè)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)‘赤霞珠’釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)影響的重要程度之后，運(yùn)用比率標(biāo)度法(表6)對(duì)每組指標(biāo)的重要性進(jìn)行評(píng)分，得到最終的得分判斷矩陣(表7)。從表7可知，針對(duì)Vc、單寧、果糖、固酸比4項(xiàng)核心品質(zhì)指標(biāo)構(gòu)建4階判斷矩陣進(jìn)行AHP層次法研究(計(jì)算方法為和積法)，分析得到4項(xiàng)核心指標(biāo)的特征向量分別為0.38、0.64、1.11和1.86，4項(xiàng)核心指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為9.60%、16.11%、27.71%和46.58%。除此之外，通過特征向量計(jì)算得出最大特征根為4.03，然后利用最大特征根值計(jì)算得到CI值為0.01，4階判斷矩陣通過查表可得隨機(jī)一致性RI值為0.89，通過CI值與RI值計(jì)算得到CR值為0.012(<0.10)，意味著本次研究判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)，計(jì)算所得權(quán)重具有一致性。由此可以得出，固酸比和果糖對(duì)‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響較大，Vc和單寧的影響相對(duì)較小。

表6 元素重要程度比例標(biāo)度

表7 判斷矩陣及權(quán)重值

表8 核心指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果與品質(zhì)得分

2.7 核心指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理與果實(shí)品質(zhì)得分

各品質(zhì)指標(biāo)特性之間有所差異，因此，進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)需要確定各核心指標(biāo)的理想值，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。Vc與單寧均為中性指標(biāo)，取各產(chǎn)地測(cè)定指標(biāo)的平均值作為“理想釀酒葡萄”的參考值；果糖為正向指標(biāo)，在適宜范圍內(nèi)果糖含量越高，葡萄品質(zhì)越好，因此，果糖取各產(chǎn)地測(cè)量值中的最大值作為“理想釀酒葡萄”的參考值；固酸比的選擇參考湯兆星等[23]對(duì)‘赤霞珠’釀酒葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究結(jié)果，選定的值為39.40。將“理想釀酒葡萄”的各指標(biāo)值作為參考序列，對(duì)各地區(qū)‘赤霞珠’葡萄4種核心指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果如表8所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果與層次分析所得權(quán)重建立‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)公式為：Y(綜合得分)=0.0960×Vc含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.1611×單寧含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.2771×果糖含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.4568×固酸比的標(biāo)準(zhǔn)化值。按照綜合評(píng)價(jià)方程得出的各產(chǎn)地果實(shí)品質(zhì)得分見表8，果實(shí)品質(zhì)得分由高到低依次為X5>X2>X6>X3>X4>X1，即‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)以張掖市臨澤縣國風(fēng)葡萄酒莊園最佳，其次是嘉峪關(guān)市機(jī)場(chǎng)路紫軒葡萄酒莊園。

3 討 論

果實(shí)品質(zhì)是由可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、單寧等多個(gè)方面共同組成的[24]，研究釀酒葡萄品質(zhì)，釀酒葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的選擇是最關(guān)鍵的一步[25]，確定合理的評(píng)價(jià)方法和代表因子是進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。本研究分析了‘赤霞珠’葡萄成熟期果實(shí)可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量等15項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，各個(gè)指標(biāo)既相互獨(dú)立且不同品質(zhì)指標(biāo)之間差異明顯，因此不能簡單采用單一指標(biāo)對(duì)果實(shí)品質(zhì)做出正確評(píng)判，需要將所有品質(zhì)指標(biāo)綜合起來進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。但是，直接利用所有指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)會(huì)因指標(biāo)信息的重復(fù)而使評(píng)價(jià)結(jié)果不準(zhǔn)確，因此需要將多個(gè)單一品質(zhì)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)相互獨(dú)立的新指標(biāo)，在解釋原始指標(biāo)間關(guān)系的同時(shí)，簡化果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的因子。本試驗(yàn)通過主成分分析，從成分矩陣中得出各個(gè)綜合指標(biāo)里單一品質(zhì)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，從而大致確定了品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)；然后進(jìn)行聚類分析[26]，從聚為一類的指標(biāo)中選擇一個(gè)重要指標(biāo)來代表其他指標(biāo)，接著通過品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析[27]確定指標(biāo)間的相互關(guān)系，篩選出高度相關(guān)的指標(biāo)，最后綜合分析結(jié)果，確定‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)為Vc、單寧、果糖與固酸比。基于層次分析法[28]對(duì)確定的核心指標(biāo)賦予權(quán)重，最后得出‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)的綜合模型：Y(綜合值)=0.0960×Vc含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.1611×單寧含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.2771×果糖含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.4568×固酸比的標(biāo)準(zhǔn)化值。

釀酒葡萄果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)的含量、組成及相互作用決定了葡萄酒的香氣[29]，但是，釀酒葡萄的風(fēng)味不是甜味和酸味的簡單疊加，不僅僅取決于糖和酸的含量，同樣也取決于糖和酸的種類及比例?！嘞贾椤咸阎械奶穷愇镔|(zhì)主要是葡萄糖、果糖和蔗糖，三者的甜度值分別為0.7、1.75、和1.0[30]，果糖甜度值最高，說明果糖是‘赤霞珠’葡萄甜味程度的核心指標(biāo)。王振龍等[4]通過主成分和聚類分析研究發(fā)現(xiàn)，糖、酸、單寧、色素、芳香物質(zhì)是決定釀酒葡萄品質(zhì)高低的重要因素。綜合前人研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，可溶性固形物、可滴定酸、單寧和果糖可作為河西走廊地區(qū)釀酒葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)，而本試驗(yàn)進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)篩選出單寧、Vc、果糖、固酸比4項(xiàng)核心指標(biāo)，與上述研究相比，研究分析方法不同，卻均發(fā)現(xiàn)可溶性固形物、可滴定酸、單寧在河西走廊地區(qū)釀酒葡萄中均占有較高的比重，與前人所得結(jié)果表現(xiàn)一致。法潔瓊等[31]對(duì)甘肅河西走廊產(chǎn)區(qū)‘梅鹿輒’、‘赤霞珠’和‘貴人香’三種釀酒葡萄品質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，‘赤霞珠’在張掖地區(qū)的果實(shí)品質(zhì)明顯優(yōu)于嘉峪關(guān)和武威地區(qū)，與本試驗(yàn)通過核心指標(biāo)評(píng)價(jià)方程得出的結(jié)果相同，更加驗(yàn)證了此評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性。說明本研究構(gòu)建的‘赤霞珠’品質(zhì)評(píng)價(jià)模型客觀、合理，能夠全面地反映‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)的優(yōu)劣。

溫度對(duì)釀酒葡萄果實(shí)含糖量的升高有促進(jìn)作用[32]，嘉峪關(guān)產(chǎn)地葡萄成熟期晝夜溫差大，果實(shí)糖含量高，但白天高溫會(huì)使果實(shí)的香氣和著色都受到不利影響，而武威市涼州區(qū)、民勤縣產(chǎn)地晝夜溫差小，果實(shí)糖含量低，同樣不利于葡萄的生產(chǎn)；張掖市臨澤縣的晝夜溫差介于嘉峪關(guān)和武威之間，因此，張掖地區(qū)‘赤霞珠’葡萄果實(shí)品質(zhì)優(yōu)于其他地區(qū)可能與產(chǎn)地溫度有關(guān)。此外，氣候因子對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響多種多樣[33]，本試驗(yàn)所選6個(gè)產(chǎn)地氣候特征均不相同，土壤類型變化大，無法從果實(shí)品質(zhì)來確定單一的最適宜的氣候因子，因此，以后的研究可以通過評(píng)價(jià)結(jié)果來設(shè)計(jì)試驗(yàn)，從而確定適宜葡萄生長的環(huán)境，為釀酒葡萄的大面積種植提供理論基礎(chǔ)，促進(jìn)釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié) 論

本研究對(duì)來自河西走廊地區(qū)不同產(chǎn)地的‘赤霞珠’葡萄樣品進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地間‘赤霞珠’葡萄的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)間均存在明顯差異，綜合分析得出，Vc、單寧、果糖、固酸比是該地區(qū)‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)。通過層次分析法建立了‘赤霞珠’葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)模型Y(綜合值)=0.0960×Vc含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.1611×單寧含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.2771×果糖含量的標(biāo)準(zhǔn)化值+0.4568×固酸比的標(biāo)準(zhǔn)化值。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，張掖市臨澤縣國風(fēng)葡萄酒莊園的‘赤霞珠’葡萄綜合品質(zhì)最好。