涂 倩，丁維康，黃燕萍，李媛媛，劉世秋，閔旭武，鄭長華，袁春龍,4,*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.酩悅軒尼詩夏桐（寧夏）葡萄園有限公司，寧夏 銀川 750100；3.貴州金州農(nóng)耕莊園發(fā)展有限公司，貴州 安龍 552400；4.西北農(nóng)林科技大學(xué)寧夏賀蘭山東麓葡萄酒實(shí)驗(yàn)示范站，寧夏 永寧 750104）

葡萄枝條作為葡萄園產(chǎn)量最大的固體廢棄物，是一種很好的堆肥基質(zhì)，同時(shí)寧夏賀蘭山東麓是我國優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄種植的核心產(chǎn)區(qū)，也是高品質(zhì)葡萄酒的供應(yīng)基地，但土壤中的有機(jī)質(zhì)含量較低。葡萄枝條成分組成與植物相一致，營養(yǎng)供應(yīng)與植物的生長需求相統(tǒng)一，在世界范圍內(nèi)被認(rèn)為具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。葡萄種植的新生態(tài)方法強(qiáng)調(diào)生態(tài)無害的葡萄生產(chǎn)，葡萄枝條被視為復(fù)雜農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的一部分[2]，而傳統(tǒng)廢棄物的處理涉及焚燒或填埋，這降低了有機(jī)廢棄物的利用率，并對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)擔(dān)[3-4]。作為替代，堆肥技術(shù)被認(rèn)為是有機(jī)廢物與土壤碳庫之間的橋梁，也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)[5]。堆肥產(chǎn)品也是植物生長介質(zhì)和農(nóng)業(yè)土壤肥料的良好來源[6-7]。

堆肥是一個(gè)自加熱、微生物驅(qū)動(dòng)的過程，能夠?yàn)橥寥捞峁┪⒘繝I養(yǎng)素和大量營養(yǎng)素，以利于植物的最佳生長[8]。作物吸收了堆肥中的氮、磷或鉀，有利于作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提高[9]。近年來，對(duì)堆肥的研究主要集中在優(yōu)化和縮短堆肥過程[10-11]、堆肥過程的氣味控制[12]和微生物群落結(jié)構(gòu)[13]。此外，由于堆肥可以生物降解有機(jī)產(chǎn)品，研究人員一直使用該技術(shù)處理頑固的有機(jī)污染物[14]。

葡萄酒的獨(dú)特風(fēng)味特性受到釀酒葡萄質(zhì)量的影響，而不同的品種、地理環(huán)境和栽培管理等決定了釀酒葡萄的品質(zhì)[15]。Morlat等[16]表明長期每年添加2 t/hm2的修剪廢料堆肥不會(huì)影響葡萄樹的營養(yǎng)生長，但較高的有機(jī)改良率延緩了葡萄漿果的成熟，葡萄汁中的可溶性固形物、花色苷和單寧的含量較對(duì)照組顯著降低。Mugnai等[17]在葡萄園施用綠色廢物堆肥9 a后，報(bào)告了類似的結(jié)果。然而，Gaiotti等[18]在赤霞珠葡萄園長期施用葡萄枝條堆肥和牛糞堆肥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長期施用堆肥有利于土壤特性、植株生長和果實(shí)品質(zhì)，其中以每年每公頃4 t的堆肥施用量，葡萄植株的營養(yǎng)生長和根系生長最好。目前對(duì)葡萄園施用堆肥的研究主要集中在研究其對(duì)土壤養(yǎng)分或?qū)麑?shí)品質(zhì)的影響，但系統(tǒng)研究堆肥處理后葡萄酒質(zhì)量的較少。因此，本研究以添加不同比例葡萄枝條和羊糞混合制作的堆肥為原料，通過大田實(shí)驗(yàn)，明確不同堆肥處理對(duì)葡萄酒基本理化指標(biāo)、酚類物質(zhì)、顏色、香氣和葡萄酒感官質(zhì)量的影響，為葡萄枝條綜合利用和提高葡萄酒質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄枝條來自酩悅軒尼詩夏桐酒莊2020年的冬剪葡萄枝條，堆肥前將葡萄枝條粉碎成1～2 cm碎末，新鮮羊糞來自內(nèi)蒙古養(yǎng)殖場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)前風(fēng)干經(jīng)4～6 mm的篩網(wǎng)過篩。供試品種為釀酒葡萄黑比諾（Vitis viniferaL.cv Pinot Noir），樹齡為8 a，園區(qū)定植行向東西方向，株距0.5 m，行距3 m，整型方式為居約式長梢修剪。

氫氧化鈉、五水合硫酸銅、無水碳酸鈉、氯化鋁、甲醇、亞硝酸鈉、乙酸鈉等（分析純）天津市奧博化工有限公司；偏重亞硫酸鉀 意大利Enartis公司；果膠酶、酵母 法國Laffort公司；總硫試劑盒、游離硫試劑盒 西班牙BioSystems公司；兒茶素、沒食子酸、香氣標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2014N電子天平 上海菁海儀器有限公司；FE20 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；Cary-60紫外-可見分光光度計(jì) 安捷倫科技（中國）有限公司；HC-3018R高速冷凍離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；KH-500DE超聲波清洗機(jī) 昆山合創(chuàng)超聲儀器有限公司；IQ7000超純水機(jī) 密理博中國有限公司；Y15葡萄酒全自動(dòng)分析儀 西班牙Biosystens公司；W100葡萄酒顏色分析儀 海能儀器股份有限公司；FTIR葡萄酒分析儀 奧地利安東帕股份有限公司；LC-20AT03030623高效液相色譜儀 日本Shimadzu公司；7890B氣相色譜（gas chromatography，GC）儀、5977B質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）儀、PAL3自動(dòng)進(jìn)樣器 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)于2021年6月—2022年9月在寧夏回族自治區(qū)銀川市永寧縣黃羊?yàn)┺r(nóng)場(chǎng)酩悅軒尼詩夏桐酒莊葡萄種植基地（38°20′34″N，105°58′49″E）進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)地處于賀蘭山東麓山前洪積傾斜平原區(qū)，地勢(shì)西高東低，海拔1106～1407 m。氣候?qū)俚湫偷闹袦貛Ц珊荡箨懶詺夂颍嗄昶骄邓繛?87 mm，年日照時(shí)數(shù)為2800～3300 h，全年無霜期155 d左右，多年平均氣溫8.5 ℃。原始土壤基本理化指標(biāo)為：容重1.45 g/cm3，田間持水量178 g/kg，pH 7.89，有機(jī)質(zhì)含量13.84 g/kg，全氮含量1.03 g/kg。

以冬剪葡萄枝條和羊糞不同體積比的堆肥為原料，共設(shè)置6 個(gè)處理組，分別是100%粉碎葡萄枝條（GB）、70%粉碎葡萄枝條+30%羊糞（GM1）、50%粉碎葡萄枝條+50%羊糞（GM2）、30%粉碎葡萄枝條+70%羊糞（GM3）、100%羊糞（SM），并以不添加堆肥處理作為對(duì)照（CK）。不同堆肥均完全腐熟，基本理化指標(biāo)見表1。在2021年6月中旬對(duì)黑比諾葡萄種植區(qū)進(jìn)行施肥實(shí)驗(yàn)，每個(gè)處理組施種兩行（一畝），且不同處理之間空兩行，以防不同處理交叉影響，每個(gè)種植區(qū)均按照以下方案進(jìn)行施肥處理：施肥機(jī)沿著葡萄種植行向50 cm外施肥，溝深30～40 cm，溝寬20～30 cm，施肥量約為3 t/畝，除了施用不同堆肥外，其他田間管理均相同，且實(shí)驗(yàn)過程中不使用化肥。

1.3.2 葡萄酒釀造

釀酒方法參照小容器釀造法[19]。在2022年葡萄采收期，每個(gè)處理隨機(jī)采摘20 kg左右葡萄果實(shí)，將葡萄除梗破碎，一式3 份裝在5 L發(fā)酵罐中，除梗破碎的同時(shí)加入60 mg/L的SO2避免氧化，裝罐1 h后加入20 mg/L果膠酶，降低溫度（＜10 ℃）冷浸漬24 h，恢復(fù)到室溫后加入活化好的商業(yè)酵母（150 mg/L），在發(fā)酵過程中每天進(jìn)行3 次壓帽，測(cè)定溫度和相對(duì)密度，直到發(fā)酵完成。發(fā)酵過程中所有其他處理均一致，且環(huán)境溫度嚴(yán)格控制在（20±1）℃，具體工藝流程見圖1。

圖1 干紅釀酒工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of dry red wine brewing

1.3.3 葡萄基本理化指標(biāo)測(cè)定

2022年8月底在相同時(shí)間對(duì)各處理葡萄果實(shí)進(jìn)行采樣，采樣時(shí)在施肥中間部位S型取樣，選取植株上、中、下部各1 穗葡萄，兼顧陽面和陰面，每穗葡萄在上、中部各采2 粒，下部采1 粒，采樣300 粒[20]，帶回實(shí)驗(yàn)室后存儲(chǔ)在超低溫冰箱中，用于果實(shí)基本理化指標(biāo)的檢測(cè)。用電子天平測(cè)量葡萄果實(shí)百粒質(zhì)量和單穗質(zhì)量；可溶性固形物含量采用具有溫度補(bǔ)償功能的手持式糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；還原糖、可滴定酸含量和pH值參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》測(cè)定，還原糖含量采用斐林試劑滴定法（以葡萄糖計(jì)）測(cè)定，可滴定酸采用NaOH滴定法（以酒石酸計(jì)）測(cè)定，pH值直接用pH計(jì)測(cè)定。

1.3.4 葡萄酒基本理化指標(biāo)測(cè)定

取不同處理釀造的酒樣，pH值及總糖、可滴定酸、揮發(fā)酸含量參照GB/T 15038—2006測(cè)定?？偺呛坎捎渺沉衷噭┑味ǚǎㄒ云咸烟怯?jì)）測(cè)定；可滴定酸采用NaOH滴定法（以酒石酸計(jì)）測(cè)定；pH值直接用pH計(jì)的電位法測(cè)定；揮發(fā)酸含量采用水蒸氣蒸餾法，用NaOH滴定（以乙酸計(jì)）。酒精度用FTIR葡萄酒分析儀測(cè)定；游離硫和總硫含量用Y15葡萄酒全自動(dòng)分析儀測(cè)定。

1.3.5 酚類物質(zhì)測(cè)定

總酚采用福林-肖卡法測(cè)定，結(jié)果以沒食子酸表示[21]；總單寧采用甲基纖維素沉淀法測(cè)定，結(jié)果以兒茶素表示[22]；花色苷采用pH示差法測(cè)定，結(jié)果以錦葵色素-3-O-葡萄糖苷表示[23]；總黃烷-3-醇采用p-DMACA鹽酸法測(cè)定，結(jié)果以(+)-兒茶素表示[24]；總類黃酮采用NaNO2-AlCl3法測(cè)定，結(jié)果以蘆丁表示[25]。

1.3.6 葡萄酒顏色測(cè)定

將葡萄酒樣用0.45 μm有機(jī)系微孔過濾膜過濾，然后用W100葡萄酒顏色分析儀測(cè)定葡萄酒顏色，測(cè)量時(shí)要先用蒸餾水調(diào)零，并且每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次。葡萄酒顏色指標(biāo)使用國際照明委員會(huì)規(guī)定的CIELab顏色空間表示。

1.3.7 葡萄酒香氣化合物測(cè)定

采用頂空-固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）與GC-MS聯(lián)用技術(shù)測(cè)定葡萄酒中的香氣物質(zhì)。游離態(tài)香氣物質(zhì)檢測(cè)方法如下：在20 mL頂空瓶中加入1.00 g NaCl和5 mL葡萄酒樣品，然后加入10 μL 4-甲基-2-戊醇（質(zhì)量濃度為1.0083 g/L）作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，密封頂空瓶。

GC條件：色譜柱HP-INNOWax（60 m×250 μm，0.25 μm）；載氣（He）流速1 mL/min，壓力16.909 psi；采用5∶1的分流進(jìn)樣模式（流速5 mL/min），進(jìn)樣量0.5 μL（自動(dòng)進(jìn)樣），進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱箱升溫程序：50 ℃保持1 min，再以3 ℃/min升至220 ℃，保持5 min。

MS條件：電離方式電子電離，離子源溫度230 ℃，離子能量70 eV，接口溫度280 ℃，四極桿溫度150 ℃，質(zhì)量掃描范圍43～450 u。

定性定量分析：GC-MS分析所得樣品質(zhì)譜圖經(jīng)計(jì)算機(jī)自帶的NIST14.L庫物質(zhì)匹配比對(duì)進(jìn)行香氣化合物的定性分析?；鞓?biāo)法制備標(biāo)準(zhǔn)曲線（質(zhì)譜選擇離子掃描的峰面積-化合物的質(zhì)量濃度）定量分析。

1.3.8 感官品評(píng)

成立11 人的感官品評(píng)小組，分別有男性5 人，女性6 人，年齡在20～30 歲之間，均有扎實(shí)的葡萄酒品嘗理論基礎(chǔ)且經(jīng)過專業(yè)的感官培訓(xùn)。在評(píng)價(jià)葡萄酒樣品前，利用不同濃度的溶液訓(xùn)練小組成員對(duì)酸甜苦澀的敏感度，并在感官評(píng)價(jià)時(shí)記錄感覺到的強(qiáng)度，具體強(qiáng)度描述為沒有感覺（0）、弱（1）、稍弱（2）、平均（3）、稍強(qiáng)（4）和強(qiáng)（5）。在對(duì)不同葡萄酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)，在外觀（澄清度、色度和色調(diào)）、香氣（純凈性、濃郁度和質(zhì)量）、口感（純正度、濃郁度、持久度和質(zhì)量）、平衡性4 個(gè)方面進(jìn)行打分，以上各項(xiàng)分別占比15%、30%、44%和11%，并計(jì)算整體得分，總評(píng)分為100 分，得出葡萄酒的感官質(zhì)量整體評(píng)價(jià)[26]。每評(píng)價(jià)完一款樣品，用去離子水漱口兩次，并咀嚼蘇打餅干使味覺得到恢復(fù)，且在對(duì)下一樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)前至少等待30 s，每個(gè)樣品的評(píng)價(jià)在5 min內(nèi)完成。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Office Excel 2021軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)為3 次實(shí)驗(yàn)的±s；使用IBM SPSS Statistics 26進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著差異通過使用方差分析（Duncan’s test），結(jié)果的顯著差異由P＜0.05表示；使用Origin 2021繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄基本理化指標(biāo)

由表2可知，施肥1 a后堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄果實(shí)的百粒質(zhì)量、可溶性固形物和還原糖的含量，百粒質(zhì)量具體表現(xiàn)為GB＞GM2＞GM1＞GM3＞SM＞CK，還原糖表現(xiàn)為GM3處理提高幅度最大，為16.06%，可溶性固形物具體表現(xiàn)為GM3＞GB＞GM2＞GM1＞SM＞CK。黑比諾葡萄果實(shí)的可滴定酸含量具體表現(xiàn)為GM1＞GM2＞GM3＞GB＞SM＞CK，除SM處理外，其他堆肥處理均與CK處理存在顯著性差異。果實(shí)的pH值在3.68～3.81之間，其中GB處理顯著提高了黑比諾葡萄的pH值，其他堆肥處理顯著降低了黑比諾葡萄的pH值。

表2 黑比諾葡萄采收期果實(shí)的基本理化指標(biāo)Table 2 Basic physicochemical indexes of ‘Pinot Noir’ grapes at harvest

2.2 葡萄酒基本理化指標(biāo)

由表3 可知，黑比諾各葡萄酒的基本理化指標(biāo)均符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》要求。施肥1 a后黑比諾葡萄酒的酒精度在10.3%～12.0%之間，堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄酒的酒精度，其中，GM3相比CK組提高了16.5%，這與堆肥處理均顯著提高了葡萄果實(shí)中的還原糖含量相一致，具體表現(xiàn)為GM3＞GM2＝GB＞GM1＞SM＞CK?？傻味ㄋ豳|(zhì)量濃度在4.83～6.09 g/L之間，除了純枝條堆肥外，其他堆肥處理均能提高黑比諾葡萄酒中的可滴定酸含量，具體表現(xiàn)為GM3＞SM＞GM2＞GM1＞CK＞GB，其中，GM3相比CK組提高了24.03%。pH值在3.76～3.98之間，GB和GM2處理顯著提高了葡萄酒的pH值，其他堆肥處理顯著降低了黑比諾葡萄酒的pH值。

表3 堆肥處理后黑比諾葡萄酒的基本理化指標(biāo)Table 3 Basic physicochemical indicators of ‘Pinot Noir’ wine after composting treatments

2.3 葡萄酒酚類物質(zhì)分析

由圖2可知，堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄酒中的總酚、總花色苷、總黃烷-3-醇和總類黃酮含量，其中總酚質(zhì)量濃度在807.59～1021.84 mg/L之間，具體表現(xiàn)為SM＞GM3＞GM2＞GB＞GM1＞CK。總花色苷具體表現(xiàn)為SM＞GM3＞GM2＞GM1＞GB＞CK，隨著羊糞比例的增加，黑比諾葡萄酒中的總花色苷含量也在顯著增加。黑比諾葡萄酒中的總黃烷-3-醇在168.33～205.52 mg/L之間，其中GB處理提高幅度最大，達(dá)到22.09%?？傤慄S酮含量具體表現(xiàn)為SM＞GM3＞GB＞GM2＞GM1＞CK。GB、GM3和SM處理顯著提高了黑比諾葡萄酒中的總單寧含量，而其他堆肥處理與CK處理差異不顯著。

圖2 堆肥處理后黑比諾葡萄酒中酚類物質(zhì)的含量Fig.2 Phenolic contents in ‘Pinot Noir’ wine after composting treatments

2.4 葡萄酒顏色分析

不同堆肥處理后黑比諾葡萄酒的CIELab值如表4所示，黑比諾葡萄酒的L*值在58.97～69.98之間；a*值在31.02～43.13之間；b*值在10.99～17.04之間；C*值在34.66～45.87之間；h值在0.30°～0.50°之間；ΔE*值在44.89～60.67之間。使用堆肥1 a后，不同堆肥處理顯著降低了黑比諾葡萄酒的L*值，說明堆肥處理降低了黑比諾葡萄酒的亮度。GB處理顯著降低了黑比諾葡萄酒的a*值，其他堆肥顯著提高了黑比諾葡萄酒的a*值，說明GB處理降低了黑比諾葡萄酒的紅色調(diào)，其他堆肥處理均顯著提高了黑比諾葡萄酒的紅色調(diào)。GB和SM處理顯著提高了黑比諾葡萄酒的b*值，GM1和GM3處理顯著降低了黑比諾葡萄酒的b*值，說明GB和SM處理后的黑比諾葡萄酒黃色調(diào)加深，而GM1和GM3處理后黃色調(diào)變淺。使用堆肥1 a后，不同堆肥處理均顯著提高了黑比諾葡萄酒的C*值，說明堆肥處理提高了黑比諾葡萄酒顏色的飽和度。

表4 堆肥處理后黑比諾葡萄酒的CIELab值Table 4 CIELab color parameters of ‘Pinot Noir’ wine after composting treatments

2.5 葡萄酒香氣物質(zhì)分析

由圖3可知，通過HS-SPME-GC-MS定量55 種揮發(fā)性香氣物質(zhì)，包括高級(jí)醇類16 種、酯類20 種、酸類6 種、醛類5 種、萜烯類6 種和其他類物質(zhì)2 種，這些香氣物質(zhì)主要來源于葡萄果實(shí)以及在發(fā)酵過程中產(chǎn)生。根據(jù)黑比諾葡萄酒中香氣物質(zhì)的種類和含量，通過聚類熱圖可將不同處理分為兩大類，其中CK和SM處理被分為一類，這類黑比諾葡萄酒中含有較多的乙偶姻、乙酸苯乙酯、癸酸、乳酸乙酯和(Z)-3-己烯-1-醇。GB、GM1、GM2和GM3處理被分為一類，這種類型的黑比諾葡萄酒中含有較多的香茅醇、己酸異戊酯、異戊酸、乙酸香葉酯、辛醇、辛酸乙酯、正庚醇、1-辛烯-3-醇、(Z)-2-己烯-1-醇、異丁酸、3-甲基丁酸乙酯和丁二酸二乙酯。

圖3 堆肥1 a后黑比諾葡萄酒香氣物質(zhì)的聚類熱圖Fig.3 Cluster heatmap of aroma substances in ‘Pinot Noir’ wine after composting treatments for one year

為了進(jìn)一步分析使用堆肥對(duì)黑比諾葡萄酒香氣的影響，將香氣物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)化后使用SMICA 14.1篩選出不在95%置信區(qū)間的樣本，以本實(shí)驗(yàn)的6 個(gè)處理為Y變量和55 種香氣物質(zhì)的濃度為X變量進(jìn)行正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。由圖4a可知，OPLS-DA的前兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為89.5%，說明這兩個(gè)主成分可以反映原始香氣指標(biāo)的絕大部分信息，其中＝0.996；＝0.979；Q2＝0.894。200 次置換實(shí)驗(yàn)的交叉驗(yàn)證表明，模型Q2的一元線性回歸曲線在縱軸上的截距小于0，說明模型可靠，沒有過度擬合（圖4b）。OPLS-DA模型中的3 種多元分析方法VIP、S圖和加載圖是尋找標(biāo)記化合物的重要方法。篩選出VIP＞1的成分作為不同堆肥處理后黑比諾葡萄酒中的主要差異香氣。由圖4c可知，不同堆肥處理黑比諾葡萄酒中主要的差異香氣為異戊醇、1-丙醇、3-甲基-1-戊醇、異丁醇、雙乙酰和(Z)-2-己烯-1-醇。

圖4 黑比諾葡萄酒香氣物質(zhì)的多元統(tǒng)計(jì)分析Fig.4 Multivariate statistical analysis of aroma substances in‘Pinot Noir’ wine

通常把香氣活性值（odor activity values，OAV）≥1的香氣物質(zhì)作為對(duì)整體香氣有貢獻(xiàn)的成分。由表5可知，本實(shí)驗(yàn)OAV＞1的香氣物質(zhì)共10 種，其中包括3 種品種香氣物質(zhì)和7 種發(fā)酵香氣物質(zhì)。橙花醇、β-紫羅蘭酮和(Z)-2-己烯-1-醇均表現(xiàn)為GM3處理高于其他堆肥處理，且顯著高于對(duì)照組。酯類物質(zhì)是本實(shí)驗(yàn)黑比諾葡萄酒的呈香主體，OAV＞1的酯類物質(zhì)有4 種，分別是乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯，添加葡萄枝條的堆肥處理提高了上述酯類物質(zhì)的含量。SM處理顯著提高了乙酸乙酯的含量但降低了辛酸乙酯的含量。

表5 不同堆肥處理后黑比諾葡萄酒中OAV＞1物質(zhì)質(zhì)量濃度Table 5 Content of aroma substances with OAV >1 in ‘Pinot Noir’wine after different composting treatments μg/L

2.6 黑比諾葡萄酒的感官質(zhì)量

為了評(píng)價(jià)堆肥處理的黑比諾葡萄酒質(zhì)量，對(duì)黑比諾葡萄酒進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)。由圖5a可知，在整體評(píng)價(jià)上，SM處理表現(xiàn)最好，為83.5 分，其次是GM2、GM3和GB處理，GM1處理略低于CK處理。在外觀方面，SM處理表現(xiàn)最好，GM1處理最差，其他處理與CK差異較小。在香氣方面，GM2處理的葡萄酒好于CK處理。不同堆肥處理后的黑比諾葡萄酒在口感和平衡性上均好于CK處理。

圖5 不同堆肥處理后黑比諾葡萄酒的感官品質(zhì)雷達(dá)圖Fig.5 Radar maps for sensory quality of ‘Pinot Noir’ wine after different composting treatments

由圖5b可知，在味覺上，不同堆肥處理均提高了黑比諾葡萄酒澀感、苦味和甜味強(qiáng)度，其中澀感具體表現(xiàn)為GM3＞SM＞GB＞GM2＝GM1＞CK；苦味具體表現(xiàn)為GB＞SM＞GM2＞GM1＞GM3＞CK；甜味具體表現(xiàn)為GM3＞SM＞GB＞GM1＝GM2＞CK。不同堆肥處理后酸味強(qiáng)度具體表現(xiàn)為GM1＞CK＝GB＝GM3＝SM＞GM2，其中GM1處理提高了黑比諾葡萄酒的酸味強(qiáng)度，GM2處理的黑比諾葡萄酒降低了黑比諾葡萄酒的酸味強(qiáng)度，其他堆肥處理對(duì)黑比諾葡萄酒的酸味強(qiáng)度影響不大。

3 討論

葡萄酒的獨(dú)特風(fēng)味特性受到釀酒葡萄質(zhì)量的影響，而不同的栽培管理技術(shù)會(huì)影響釀酒葡萄的品質(zhì)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，在施肥1 a后，不同堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄酒的酒精度，酒精度的增加會(huì)提高葡萄酒的甜味，這與黑比諾葡萄酒的感官評(píng)價(jià)甜味得分提高相一致。除了純枝條堆肥外，其他堆肥處理均能提高黑比諾葡萄酒中的可滴定酸含量，在口感上，使用堆肥1 a后黑比諾葡萄酒的平衡性得分也整體提高。

酚類物質(zhì)是葡萄中最重要的次生代謝物之一，它在紅葡萄酒的質(zhì)量參數(shù)中發(fā)揮著重要作用[27-28]。本研究發(fā)現(xiàn)在使用堆肥1 a后，堆肥處理顯著增加了黑比諾葡萄酒中的總酚、總花色苷、總黃烷-3-醇和總類黃酮含量，部分處理顯著提高了葡萄酒中的總單寧含量。有研究表明在適量的氮素供應(yīng)下，根的生長和養(yǎng)分吸收能力增強(qiáng)，果皮中總酚、總花色苷、黃酮類物質(zhì)總量提高[29]，且堆肥處理提高了黑比諾葡萄酒的酒精度，酒精度含量越高，從果皮和種子中提取的酚類物質(zhì)也越多[30]。葡萄酒的顏色主要來源于葡萄漿果果皮中的花色苷，在浸漬和發(fā)酵過程中提取到葡萄酒中，并為其提供一系列顏色[31]。施肥1 a后，堆肥處理會(huì)增加黑比諾葡萄酒的紅色調(diào)和顏色飽和度，這與黑比諾葡萄酒中花色苷的變化趨勢(shì)相一致。在味覺上，不同堆肥處理均提高了黑比諾葡萄酒澀感和苦味，其中澀感具體表現(xiàn)為GM3＞SM＞GB＞GM2＝GM1＞CK。有研究表明葡萄酒的澀感主要來源于酒中的單寧，而單寧與干澀感顯著正相關(guān)[32]。

葡萄酒中的香氣化合物對(duì)整體香氣具有不同的貢獻(xiàn)，其中關(guān)鍵香氣物質(zhì)為葡萄酒提供獨(dú)特的香氣特征，且其濃度的變化顯著影響香氣特征強(qiáng)度[33]。通常把OAV≥1的香氣物質(zhì)作為對(duì)整體香氣有貢獻(xiàn)的成分。本實(shí)驗(yàn)OAV大于1的香氣物質(zhì)共10 種，分別是橙花醇、β-紫羅蘭酮、(Z)-2-己烯-1-醇、苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、異丁酸和己酸。萜烯類是葡萄酒品種香氣物質(zhì)中占比最大的一類揮發(fā)性物質(zhì)，其中橙花醇和β-紫羅蘭酮均屬于萜烯類香氣物質(zhì)，橙花醇作為一種單萜類物質(zhì)，在葡萄酒中呈現(xiàn)出花香、果香和柑橘類香氣[34]，β-紫羅蘭酮通常給葡萄酒帶來紫羅蘭花香[35]，GM3處理能顯著提高黑比諾葡萄酒中橙花醇和β-紫羅蘭酮的含量。之前研究也表明施肥處理對(duì)葡萄揮發(fā)性香氣化合物有顯著影響，特別是萜烯類和C13-降異戊二烯類，其中60%施肥量時(shí)濃度最高，改善了葡萄酒的香氣質(zhì)量[36]，Lang等[37]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥可以顯著影響葡萄和葡萄酒的香氣和感官特性，葡萄酒中55 種代謝物的含量因氮素形態(tài)不同而有顯著差異。(Z)-2-己烯-1-醇賦予葡萄酒青草生和青氣味，添加葡萄枝條的堆肥提高了黑比諾葡萄酒中(Z)-2-己烯-1-醇的含量，SM處理降低了黑比諾葡萄酒中(Z)-2-己烯-1-醇的含量，之前也有研究表明長期每年添加修剪廢料堆肥會(huì)使葡萄酒中草本和動(dòng)物氣味提高[17]。添加葡萄枝條的堆肥處理提高了黑比諾葡萄酒中乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯的含量，葡萄酒中酯類物質(zhì)具有典型的花香和果香特征，說明使用添加葡萄枝條的堆肥可以提高黑比諾葡萄酒中的花香和果香。苯乙醇在葡萄酒中通常被描述為玫瑰味，GM2和GM3處理后黑比諾葡萄酒中的苯乙醇OAV大于1，其他處理的OAV小于1。

4 結(jié)論

在本研究比較了不同比例葡萄枝條堆肥對(duì)黑比諾葡萄基本理化指標(biāo)、葡萄酒基本理化指標(biāo)、酚類物質(zhì)、顏色及香氣物質(zhì)的影響，并對(duì)葡萄酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以評(píng)估其對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，施肥1 a后堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄果實(shí)的百粒質(zhì)量、可溶性固形物和還原糖的含量，顯著提高了黑比諾葡萄酒的酒精度，除GB處理外，其他堆肥處理均提高了黑比諾葡萄酒中的可滴定酸。對(duì)于葡萄酒中酚類物質(zhì)而言，堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄酒中的總酚、總花色苷、總黃烷-3-醇和總類黃酮含量，部分堆肥處理顯著提高了黑比諾葡萄酒中的總單寧。在顏色上，除純葡萄枝條堆肥外，其他堆肥處理均顯著提高了黑比諾葡萄酒的紅色調(diào)，且不同堆肥處理均提高了黑比諾葡萄酒顏色的飽和度。通過HS-SPME-GC-MS定量了55 種揮發(fā)性香氣物質(zhì)，OPLS-DA表明不同堆肥處理黑比諾葡萄酒中主要的差異香氣物質(zhì)為異戊醇、1-丙醇和3-甲基-1-戊醇。添加葡萄枝條的堆肥處理提高了黑比諾葡萄酒中乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯的含量。GM3處理的葡萄酒中橙花醇、β-紫羅蘭酮和(Z)-2-己烯-1-醇均高于其他處理。在口感上，不同堆肥處理后黑比諾葡萄酒的澀感、苦味和甜味強(qiáng)度均增強(qiáng)，施肥處理后的黑比諾葡萄酒在口感和平衡性上均好于不施肥處理。