葡萄栽培管理對葡萄酒香氣物質(zhì)影響的研究進展.pdf

食品工業(yè) 2025 年第46卷第 5 期 220 專題論述 葡萄栽培管理對葡萄酒香氣物質(zhì)影響的研究進展 劉歡 董艷嬌 吉林工程技術(shù)師范學院生物與食品工程學院 長春 130052 摘要香氣是葡萄酒感官評價的重要指標 也是影響葡萄酒質(zhì)量風格和消費者導向的重要因素 各種風格特色 的葡萄酒中具有品種 發(fā)酵和陳釀等復雜多樣的香氣成分 葡萄品種香氣受品種 地理位置 氣候條件和葡萄栽 培技術(shù)等影響 其中葡萄栽培技術(shù)尤為重要 介紹葡萄栽培中水分管理 生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用 施肥 疏花 修剪及 遮陰等關(guān)鍵管理措施對葡萄酒香氣物質(zhì)的影響 深入分析水分管理通過合理灌溉和排水穩(wěn)定產(chǎn)量 保持葡萄特 征香氣 生長調(diào)節(jié)劑促進次級代謝產(chǎn)物合成 提高葡萄香氣物質(zhì)形成 施肥特別是氮素調(diào)控對葡萄生長和漿果品質(zhì)和 香氣有顯著作用 疏花和修剪平衡果實生長 而適度遮陰減緩葡萄成熟 這些措施都有利于香氣化合物積累 文章對 未來研究方向和趨勢提出展望 以期為建立以香氣特征形成為基礎(chǔ)的葡萄栽培管理措施提供理論依據(jù)和技術(shù)支持 關(guān)鍵詞 葡萄 栽培 管理 葡萄酒 香氣物質(zhì) Research Progress on the Influence of Grape Cultivation and Management on Wine Aroma Compounds LIU Huan DONG Yanjiao School of Biological and Food Engineering Jilin Engineering Normal University Changchun 130052 Abstract Aroma is a crucial sensory evaluation indicator of wine and a significant factor influencing wine quality style and consumer preference The aroma components in wines of various styles and characteristics have complex and diverse aromatic components in terms of varieties fermentation and aging The aroma of grape varieties is influenced by factors such as variety geographical location climatic conditions and grape cultivation techniques among which grape cultivation techniques are particularly important Introduce the effects of key management practices on the wine aroma compounds in grape cultivation including water management growth regulator application fertilization thinning of flowers pruning and shading It delves into how water management stabilizes yield and preserves grape characteristic aroma through reasonable irrigation and drainage How growth regulators enhance the synthesis of secondary metabolites and promote the formation of grape aroma compounds How fertilization especially nitrogen regulation significantly affects grape growth berry quality and aroma How thinning of flowers and pruning balance fruit growth and how moderate shading slows down grape ripening These measures all contribute to the accumulation of aroma compounds Outline future research directions and trend aim to provide theoretical basis and technical support for establishing grape cultivation management measures based on the formation of aroma compounds Keywords grape cultivation management wine aroma compounds 通信作者 基金項目 吉林省科技發(fā)展計劃項目 YDZJ202101ZYTS115 優(yōu)質(zhì)葡萄酒原料是一系列復雜條件相互作用的結(jié) 果 包括品種 地理位置 土壤管理 氣候條件和葡 萄栽培技術(shù)等 它們影響葡萄的生長適宜性 葡萄酒 生產(chǎn)和質(zhì)量及經(jīng)濟可持續(xù)性 1 2 這些影響因素中 葡 萄栽培技術(shù)尤為重要 葡萄酒種植者認為特定的葡萄 栽培技術(shù)可以帶來更好的葡萄成分 從而獲得更好 的葡萄酒 如修剪藤蔓樹冠 移除葡萄果實區(qū)的葉 子等 3 4 在葡萄酒的評價體系中 香氣是決定葡萄酒質(zhì) 量 價值和特征的最重要因素之一 其構(gòu)成受葡萄酒 中豐富的揮發(fā)性有機化合物影響 這些化合物的類型 和數(shù)量取決于品種 栽培方法 氣候 葡萄園土壤 葡萄藤蔓的健康狀況和釀酒技術(shù)等 5 6 葡萄酒風味可 分為4類 一是品種香氣 直接反映白葡萄或紅葡萄 品種的典型特征 7 二是發(fā)酵前香氣 源自葡萄壓榨 初期的自然演變與初步加工 8 三是發(fā)酵香氣 由酒 精和蘋果酸乳酸發(fā)酵過程中的酵母和細菌產(chǎn)生 9 四是 發(fā)酵后香氣 由木材陳釀與瓶中熟化過程中發(fā)生的化 學反應(yīng)與保存條件賦予 10 品種香氣和發(fā)酵前香氣在 很大程度上受到葡萄品種 漿果成熟度 氣候條件 葡萄栽培技術(shù)和土壤管理的影響 11 然而 由于漿果 成熟期的環(huán)境條件多變 葡萄的質(zhì)量呈現(xiàn)出較大差 異 使葡萄酒香氣化合物組成不盡如人意 風味也缺 乏吸引力 12 在全球氣候變化的宏觀背景下 預(yù)計未 來15年內(nèi) 氣溫將上升0 3 1 7 這一趨勢加劇季 節(jié)性氣候條件對葡萄生長發(fā)育及漿果成分構(gòu)成變化的 221 專題論述 食品工業(yè) 2025 年第46卷第 5 期 影響 13 因此葡萄栽培和管理措施的實施以及創(chuàng)新和 可持續(xù)技術(shù)的引入 對提升葡萄品種的香氣品質(zhì)具有 重要意義 介紹葡萄栽培中水分管理 生長調(diào)節(jié)劑應(yīng) 用 施肥 疏花 修剪及遮陰等關(guān)鍵管理措施對葡萄 酒香氣物質(zhì)的影響 以期為提升和改善葡萄酒香氣物 質(zhì)的研究提供參考 對于指導生產(chǎn)實踐具有極其重要 價值 1 水分管理 氣候變化對降雨量有重大影響 干旱或洪水的發(fā) 生會改變葡萄生長期 進而影響所有地理區(qū)域葡萄的 產(chǎn)量和質(zhì)量 14 因此 需要灌溉以穩(wěn)定產(chǎn)量 同時保 持葡萄的質(zhì)量和香氣特征 15 灌溉或排水的強度和時 間影響漿果代謝的變化 從而影響葡萄酒的香氣和風 味 16 17 葡萄在各個生長時期對水分的需求不同 萌 芽期 開花期一般雨水較多 無需灌水 之后進入果 實膨大和轉(zhuǎn)色 主要是梅雨后的7月份和8月份 此時 氣候條件多為高溫干燥 如果缺水將直接影響果實 灌溉對葡萄揮發(fā)性香氣影響研究發(fā)現(xiàn) 適當灌溉有利 于葡萄果實生長 顯著提高果實中游離芳樟醇和香葉 醇香氣物質(zhì)的累積 18 Storchi等 19 研究表明灌溉可以 顯著提高香氣前體硫醇物質(zhì)含量 同時增加香氣成分 的種類和含量 如芳樟醇 萜品醇 甲氧基吡嗪和 去異戊二烯 Cataldo等 20 研究證明灌溉對長相思葡萄 香氣成分硫醇前體 3 S 半胱氨酸己烷 1 醇和3 S 谷胱甘肽己烷 1 醇 的產(chǎn)生具有積極作用 同時還 影響長相思果實的糖含量等理化性狀 然而在葡萄藤生長期 過多水分不但會引起葡萄 枝蔓徒長 還會降低果實質(zhì)量 嚴重時更會抑制根系 呼吸 長期積水可使葡萄整株死亡 因此 葡萄園建 立首先要考慮排水問題 Des Gachons等 21 研究表明 輕度排水和適當施入氮肥 顯著增加葡萄香氣潛力 Romero等 22 和Vilanova等 23 研究發(fā)現(xiàn)有效控制水分脅 迫持續(xù)時間 有助于提高葡萄收獲時次生代謝產(chǎn)物的 濃度 增加游離揮發(fā)性萜烯和潛在揮發(fā)性萜烯含量 這可能是因水分的變化上調(diào)甲基赤蘚糖醇磷酸途徑 MEP 的基因 提高羥基 3 甲基丁 2 烯基二磷酸 還原酶和萜烯合成酶活力 從而增加葡萄中萜烯的濃 度 24 2 生長調(diào)節(jié)劑 在葡萄藤的葉面施用生長調(diào)節(jié)劑 已成為提高葡 萄質(zhì)量和預(yù)防葡萄藤疾病的一種有效措施 25 26 生長 調(diào)節(jié)劑種類繁多 包括蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物 植物提取 物 無機化合物 生物和非生物生長調(diào)節(jié)劑以及有益 細菌和真菌 它們能夠引發(fā)先天免疫反應(yīng) 從而在葡 萄藤中合成次級代謝產(chǎn)物 27 28 其中 應(yīng)用最多是植 物激素類物質(zhì) 如脫落酸 abscisic acid ABA 茉 莉酸甲酯 Methyl Jasmonate MeJA 等 Calderan 等 29 研究ABA誘導長相思硫醇前體生物合成的影響 結(jié)果顯示ABA誘導硫醇前體生物合成主要通過調(diào)控基 因VvGSTs和VvGGT 它們可能參與生物合成并持續(xù) 受到調(diào)控 茉莉酸甲酯具有誘導葡萄植株防御基因表 達 刺激多種次生代謝產(chǎn)物合成等作用 在葡萄栽培 管理中 MeJA通過葉面噴施的方式處理葡萄 以改 善葡萄果實的品質(zhì) 盡管MeJA對葡萄氨基酸含量的 影響尚不完全清楚 但一些數(shù)據(jù)表明 MeJA通過增 加香葉基二磷酸合成酶活力促進萜烯代謝的激活 30 除植物激素外 還有一些植物提取物也具有顯著生長 調(diào)節(jié)作用 Popescu等 31 進行了葉櫟木提取物噴施在霞 多麗葡萄藤的研究 結(jié)果發(fā)現(xiàn)該措施可以提高漿果的 糖苷香氣前體含量 包括醇類 C 6 化合物 酚類 萜 烯類和C 13 去甲異戊二烯類化合物 Garde Cerdan等 32 研 究發(fā)現(xiàn)低劑量的氮生物刺激劑 葉面施用苯丙氨酸 可以改善酯類和苯類化合物的合成 降低萜類和C 6 化 合物的濃度 然而它對葡萄果肉中C 13 去異戊二烯類化 合物的影響尚不清楚 3 施肥 葡萄營養(yǎng)是葡萄酒質(zhì)量的重要因素 而葡萄藤營 養(yǎng)對葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用 33 葡萄藤 的營養(yǎng)狀況受多重因素的共同作用 進而深刻影響著 葡萄酒的品質(zhì) 34 采用施肥措施可以調(diào)整葡萄藤營養(yǎng) 失衡問題 包括葉面施用和土壤施用2種方式 大部 分情況采用土壤施用 而葉面施用主要用于小規(guī)模施 肥校正 而當表層土壤非常干燥或根系活性降低時 也可以采用葉面施用 35 氮素影響葡萄藤生長活力和葡萄漿果的品質(zhì) 可 通過施氮增加葡萄漿果中不同類型氮 有機氮和無機 氮 含量 36 37 Walker等 38 研究增施氮肥對歐洲葡萄 霞多麗 Chardonnay 和黑皮諾 Pinot noir 品質(zhì)的 影響 研究發(fā)現(xiàn)在葡萄漿果轉(zhuǎn)色期前后 有機氮濃度 降低會導致葡萄酒香氣和風味不佳 但不會影響葡萄 藤過度生長或降低葡萄和葡萄酒化學成分含量 而增 施氮肥可以有效提高有機氮濃度 從而改善葡萄酒不 良氣味產(chǎn)生 在發(fā)酵過程中葡萄酒香氣成分和必需氨 基酸之間關(guān)系密切 氮素促進葡萄香氣前體物質(zhì)氨 基酸的產(chǎn)生 39 其中異丁醇 異戊醇和苯乙醇分別來源 于異亮氨酸 亮氨酸和纈氨酸 此外 苯丙氨酸 蘇氨 酸和天冬氨酸是對發(fā)酵過程影響最大的氨基酸 40 灌 溉和氮肥協(xié)同效果的研究表明 土壤和葉面氮的聯(lián)合 施用對霞多麗葡萄藤生長有影響 同時促使氨基酸和 糖基化前體物質(zhì)總濃度顯著增加 41 Chone等 42 研究 表明葡萄氮供應(yīng)是平衡品種香氣表現(xiàn)的主要因素 顯 著增加漿果中S 半胱氨酸綴合物前體 谷胱甘肽和酚 類物質(zhì)的含量 食品工業(yè) 2025 年第46卷第 5 期 222 專題論述 4 疏花 葡萄果實生長和營養(yǎng)供應(yīng)的適當平衡是果實成熟 的基礎(chǔ) 在葡萄園中 提高葡萄的產(chǎn)量可能會延遲成 熟 從而導致漿果質(zhì)量降低 43 疏花是葡萄栽培中防 止過度種植和提高葡萄質(zhì)量的有效措施 44 葡萄一個 花序中可有300 1 500個花朵 嚴重超過形成飽滿的 果穗所需的果粒數(shù) 45 因此 為讓花朵更好發(fā)育 將 發(fā)育差的弱小花序和分布過密或位置不適當?shù)幕ㄐ蚴?掉 使養(yǎng)分集中供應(yīng)留下的優(yōu)良花序 同時根據(jù)植株 負載量的要求 疏除過多的花序 以保證養(yǎng)分供應(yīng) 在疏花時 應(yīng)該注意花穗整形一般在開花一周前進 行 并且葡萄花蕾很小 不是疏除單個的花蕾 而是 通過掐穗尖 疏小穗 去副穗實現(xiàn) Alem等 46 研究發(fā) 現(xiàn)西拉葡萄漿果的萜烯與香氣特征變化有關(guān) 疏花疏 果則有助于增加萜烯含量 從而改善西拉葡萄酒風味 結(jié)構(gòu) Kok 47 研究長相思葡萄漿果不同發(fā)育階段以及 疏花時間對葡萄品質(zhì)和香氣成分構(gòu)成的影響 結(jié)果顯 示在白藜蘆形成前后疏花可以增加單萜物質(zhì)濃度 而 香氣成分和含量與疏花量的增加呈正相關(guān) Wang等 48 研究2個生長季 2013年和2014年 赤霞珠疏花疏果 后漿果的香氣特征變化情況 結(jié)果顯示疏花疏果抑 制6 甲基 5 庚烯 2 酮的積累 促進壬醛 Z 3 己 烯 1 醇 E 2 己烯 1 醇 Z 2 己烯 1 醇濃度增 加 而萜烯類香氣成分的濃度均無顯著差異 5 修剪 葡萄的修剪是葡萄栽培中非常重要的管理措施之 一 49 修剪是指在休眠期間移除或修剪葡萄藤的枝條 和葉子 以增強光照 控制生長 增加產(chǎn)量和改善果 實質(zhì)量 50 Feng等 51 研究光照強度和葉片數(shù)量對葡萄 漿果香氣分子影響 結(jié)果顯示光照強度增加使葡萄漿 果的游離香氣揮發(fā)物含量均顯著提高 如糖基化香 氣 C 13 去甲異戊二烯 甲氧基吡嗪和萜烯 Osrecak 等 52 將意大利雷司令每個枝條上去除5片基生葉 葡 萄酒酒體和成分發(fā)生顯著變化 其中增加光照可以提 高葡萄中黃酮類化合物 羥基苯甲酸 兒茶素 表兒 茶素以及香氣物質(zhì)含量 其中葡萄漿果中香氣物質(zhì)如 芳樟醇 香葉醇 己烯 1 醇 萜品醇以及 大馬 士革酮受到影響較為明顯 而光照強度增加也顯著提 高芳香化合物濃度 Mosetti等 53 對蘇維翁葡萄漿果結(jié) 果后除葉效果研究發(fā)現(xiàn) 在漿果發(fā)育的早期階段 增 加果穗暴露會降低甲氧基吡嗪的濃度 而在收獲時 光照會進一步促使?jié){果中甲氧基吡嗪降解 6 遮陰 葡萄是一種喜歡陽光的作物 但過度陽光照射會 導致果實受損 影響果實品質(zhì)和產(chǎn)量 因此 葡萄需 要遮陰來保護果實 大量研究表明 54 55 遮陰降低葉 片表面的光合作用 使葡萄藤頂層和果實的溫度都降 低7 從而延遲漿果成熟 而在成熟過程中葡萄漿 果裸露使糖苷結(jié)合的單萜和多元醇 去異戊二烯濃度 保持較高水平 并且在收獲時明顯高于部分和完全遮 陰的果實 Marigliano等 56 研究在葡萄園上搭建選擇性 遮光膜對炎熱氣候條件下赤霞珠葡萄 Vitis vinifera L 漿果黃酮類化合物和香氣成分的影響 結(jié)果表明 遮光膜處理與花青素著色和香氣物質(zhì)形成相關(guān) 降低 溫度可調(diào)節(jié)葡萄酒中的花青素?；?甲基化和羥基 化 表現(xiàn)出更多的果味和更令人愉悅的香氣特征 Gutierrez Gamboa等 57 58 使用遮陰網(wǎng)對霞多麗葡萄藤 處理進行評估 研究無落葉和遮蔭處理 全落葉 東 西側(cè) 處理及遮陰網(wǎng)處理3種方法對葡萄糖苷 黃酮 醇 總硫醇和羧酸濃度等成分變化受到遮陰的影響 因此 遮陰是應(yīng)對葡萄栽培中葡萄漿果環(huán)境變暖的一 種方法 可以減緩葡萄的成熟 有利于芳香化合物在 葡萄中的積累 7 結(jié)語與展望 葡萄栽培管理措施對葡萄酒品質(zhì)具有顯著影響 采用合理的水分管理 生長調(diào)節(jié)劑使用 施肥策略 疏花技術(shù) 修剪實踐及遮陰處理等措施 可以顯著優(yōu) 化葡萄生長環(huán)境 提高葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量 進而提升葡 萄酒的香氣和風味特征 未來研究應(yīng)進一步深入探討 這些管理措施之間的相互作用機制 以及氣候變化對 葡萄栽培管理措施的影響 為葡萄種植者提供更加精 準的科學指導 同時 隨著科技的不斷發(fā)展 新的栽 培技術(shù)和手段不斷涌現(xiàn) 如基因育種技術(shù) 智能光溫 調(diào)控系統(tǒng) 智能灌溉系統(tǒng)等 為提升葡萄酒品質(zhì)提供 了更多可能 因此 葡萄種植者應(yīng)持續(xù)關(guān)注新技術(shù)和 新方法的研究進展 積極應(yīng)用于葡萄栽培實踐中 以 不斷提升葡萄酒的品質(zhì)和市場競爭力 參考文獻 1 JoNES G REID V R Climate terroir and wine what matters most in producing a great wine J Earth 2014 59 36 43 2 TIAN M B MA W H XIA N Y et al Soil variables and reflected light revealed the plasticity of grape and wine composition regulation of the flavoromics under inner row gravel covering J Food Chemistry 2023 414 135659 3 ANTo NIo F NATASA K HELDER F et al Challenges to viticulture in montenegro under climate change J ISPRS International Journal of Geo Information 2024 13 8 270 4 AHMED F A E YASSER SA M HARLENE M H V et al Improvement in physiochemical characteristics of Prime Seedless grapes by basal defoliation with foliar sprayed low biuret urea and cyanocobalamin under mediterranean 223 專題論述 食品工業(yè) 2025 年第46卷第 5 期 climate J Agronomy 2024 14 4 815 5 GHIGLIENo I CARLIN S CoLA G et al Impact of meteorological conditions canopy shading and leaf removal on yield must quality and norisoprenoid compounds content in Franciacorta sparkling wine J Frontiers in Plant Science 2023 14 1 15 6 曹煒玉 路文鵬 舒楠 等 葡萄酒風味物質(zhì)及其影響因素 研究進展 J 中國釀造 2023 41 5 1 7 7 MA T T WANG J Q WANG H L et al Wine aging and artificial simulated wine aging technologies applications challenges and perspectives J Food Research International 2022 153 110953 8 陶永勝 李娜 葡萄酒中香氣物質(zhì)研究進展 J 食品科學 技術(shù)學報 2023 41 3 28 40 9 KoNG C L MA N YIN J et al Fine tuning of medium chain fatty acids levels increases fruity ester production during alcoholic fermentation J Food Chemistry 2021 346 128897 10 楊華峰 曾新安 李堅 等 橡木桶微氧陳釀技術(shù)對葡萄 酒品質(zhì)的影響 J 食品工業(yè) 2019 40 7 439 463 11 ARIAS L A BERLI F FoNTANA A et al Climate change effects on grapevine physiology and biochemistry benefits and challenges of high altitude as an adaptation strategy J Frontiers in Plant Science 2022 13 1 14 12 王家梅 張軍翔 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